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巴河特大桥主梁施工安全方案

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2020年5月29日
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巴河特大桥主桥箱梁施工安全专项方案
第一章 工程慨况
一、 编制说明:
为贯彻落实国家”安全第一,预防为全”的方针,充分体现”以人为本”的思想理念,努”安全文明标准工地” 的建设活动。切实创造安全的施工环境条件,力保整个巴河特大桥主桥箱梁施工过程中的结构、人员、机具安全,特编制<巴河特大桥主桥箱梁施工安全专项方案>。依据国家、地方、建设办、处部的规范、规程、制度与办法,主要有:
(1)<安全生产法>
(2)<建设工程安全生产管理条例>
(3)<工伤保险条例>
(4)<国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定>
(5)<中华人民共和国内河交通安全管理条例>
(6)<公路工程施工安全技术规程>
(7)<建筑施工高处作业安全技术规范>
(8)<施工现场临时用电安全技术规范>
(9)<劳动保护用品管理规定>
(10)<巴河特大桥施工设计图纸>
(11)<巴河特大桥箱梁施工组织设计>
(12) 国家其它相关法律、法规及有关施工安全、工地保安、人员健康、劳动保护、土地使用与管理、环境保护与文明施工方面的具体规定和技术标准。
二、 工程简介
巴河特大桥主梁为95m＋180m＋95m预应力混凝土结构连续刚构,主梁采用双幅单箱单室截面。主梁0号块施工完成后,在其上拼装主梁悬浇施工挂篮,开始悬臂段主梁施工。每个主墩上全主梁悬臂段采用两幅三角斜拉式挂篮对称施工,每幅挂篮设计控制重量约115t。主梁挂篮施工顺序为:移动挂篮、扎钢筋、浇注节段砼、张拉主梁预应力束(先张拉顶板、腹板、底板纵向预应力束,再张拉顶板横向预应力束,最后张拉竖向预应力束)。如此重复进行完成悬臂对称浇注,在完成边跨现浇段施工合龙边跨后,再安装中跨合龙骨架,完成主跨合龙。
箱梁为三向预应力结构,采用单箱单室截面,箱梁顶板宽12.1米,底板宽7.0米,外翼板悬臂2.55米,箱梁顶板设置成2%单向横坡。箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高3.5米(箱梁高均以腹板外侧为准),墩与箱梁相接的根部断面和墩顶0号梁高为11.5米,从箱梁根部至中跨跨中,箱高以1.6次抛物线变化。箱梁腹板在墩顶范围内厚3.0m节段80cm变化到4m节段50cm;箱梁节段间腹板厚度变化采用4m长度渐变过渡。0#块件横隔板内梁段底板厚度为250cm,腹板厚度为100cm。全桥工设24道横隔板,其中0#横隔板厚度为150cm.,另15、16号截面及21、22号截面设置加劲横隔板,增加箱梁整体受力性能。
三、 气象、水文
本桥桥位处属亚热带湿润季风气候区,年均气温为17.7℃,历年最低与最高气温分别为-1.5℃,40.7℃,最低气温出现在一月,最低气温出现在7或八月。年均降雨量为1147.1mm,年最大为降雨量为1199.4mm,最少降雨量为849.9mm,降雨多集中在5～9月,7月最多,12月至次年2月降雨量较少。该桥址区设计基准风速为24.4米/秒(1 1%),对应基本风压为0.35KN/m2,巴河水面高程变化在645.0～651.0m。
四、主要工程数量
节段编号
0/2
1、1’
10、10’
21、21’
节段体积(M3)
711.4
95.9
84.1
45.9
节段重量(KN)
18496
2493
2186.6
1193.4

第二章 施工方法和施工工艺
为了加快施工进度,在3# 、4#墩左右幅分别设置2对4套挂篮同时进行悬臂施工作业。每套挂篮自重约115t,由承重系统、提升系统、后锚系统、行走系统、底平台和模板系统组成。
一、挂篮构造
挂篮主要结构
本挂篮主要由承重系统、提升锚固系统、后锚系统、行走系统和模板系统组成。

挂篮总体布置图
(1)承重系统
主要包括主纵梁、底纵梁及前上横梁、连接桁片、前、后下横梁组成。主纵梁采用的2根I45b工字钢焊接组合,主纵梁断面为450mm×380mm,长度为10600mm;底纵梁采用I36b,长度为6200mm。前上横梁为型钢组焊而成,前、后下横梁为钢板组焊成钢箱,其中主纵梁立柱设有连接桁架。挂篮上、下平台经过吊带(杆)连接。后下横梁外侧设吊钩。挂篮底篮四周设型钢桁架作为操作平台,其空隙处满铺钢丝网作为安全网。
(2)提升锚固系统
主要包括吊带和吊杆。浇注砼时由吊杆(前后锚杆)承受挂篮与节段砼重量。提升千斤顶采用液压千斤顶,以确保安全和调位方便,提高自动化。吊带采用Q345b钢,吊杆采用直径φ32mm精轧螺纹钢。
(3) 后锚系统
挂篮后锚经过设在主纵梁尾部的后锚梁实现,后锚梁锚于主梁已浇节段砼上,经过直径φ32mm精轧螺纹钢连接。挂篮平面位置可经过千斤顶调整。
(4) 行走系统
挂篮前移行走经过锚在砼顶面的纵移轨道,采用连续作用液压千斤顶作动力,经过牵引精轧螺纹钢带动主纵梁前移。
挂篮前支点支承在型钢轨道上,型钢轨道上涂满黄油,以减少挂篮前进时的摩擦力。挂篮主纵梁后端用吊带小车倒扣于轨道型钢上翼缘底面上,小车可沿轨道上翼缘底面滚动,同时经过压在轨道型钢上2I45b工字钢分配梁将轨道锚固,从而取消了挂篮尾部的配重,有效地减少挂篮的自重,又能确保挂篮前进时的安全。
(5)模板系统
底篮和模板系统包括底篮、底模平台、外侧模、内侧模、端模和工作平台等,所有内外模均为大块钢模(由原墩身模板改制而成),底模为在底纵梁上铺设模板而成。模板设计均按全断面一次浇注箱梁砼考虑,整个模板系统均随挂篮主纵梁行走一次到位,整个系统操作简便,能有效地缩短模板移动和安装的周期、确保砼外观质量。
(6)底篮、底模平台
底篮由前下横梁、后下横梁、19 根I36b工字钢纵梁组成,I36b工字钢作纵梁直接焊接在前后下横梁上,前后上横梁经过吊带悬吊在挂篮的前横梁及已浇砼的底板或砼顶板上。吊带采用分段可拆卸的方式以适应梁高的变化。浇砼时,后下横梁设有四根吊带锚固在前段箱梁砼底板和顶板砼上,以减少后横梁的挠度,并经过千斤顶施加预紧力使底模板与前段砼紧密贴合,以确保接缝处不漏浆。前下横梁设四根吊带与前上横梁相联,经过螺旋千斤顶能够方便地调整模板的标高,使主梁的线形得到保证。
底模直接铺在I36b工字钢纵梁上,底模同样采用定型大块钢模。在纵梁工字钢外每侧用2根I25a工字钢做工作平台,工作平台上焊 [ 14槽钢,上铺5cm厚优质木板。平台周围焊上安全栏杆,同时安设好安全网。
(7)外模
由模板、骨架(分配梁I25b工字钢)、滑梁(I56轻型工字钢)组成。骨架用于支承模板,滑梁主要在挂篮行走时使用。前端采用吊杆悬吊于前上横梁上,后端采用吊杆悬吊于已浇箱梁翼缘板砼上。挂篮前移时后端则悬吊于行走小车上,行走小车锚固在箱梁翼缘板砼上。外侧模模板采用大块定型钢模。
(8)内模
内模同样由模板、骨架、滑梁组成。支承内模的滑梁或骨架纵梁前端悬吊于前上横梁上,后端悬吊于已浇注箱梁顶板砼上,箱梁腹板厚度变化引起内模顶宽的变化可经过横向分配梁上设置活动销来实现,模板高度变化则经过增减组合钢模块板来完成。
内模顶板采用自制骨架加铺4mm钢板来实现,骨架采用∠75×75×6的角钢组焊而成,内侧模采用组合钢模,横背梢采用槽钢[14a ,竖背梢采用槽钢[ 20a,以增大模板的刚度,满足全断面浇注砼的需要。在与横梁相对应处设一竖向槽钢[ 20a与骨架上的横向分配梁设铰相连接以利用拆模及内模的行走。
(9)端模
采用自制分块钢模以适应箱梁腹板厚度及孔道位置的变化,采用侧模包端模的方式,采用箱梁伸出端面的结构钢筋来固定。端模加工时应注意加工抗剪齿形块。
(10)工作平台
在底篮两侧、前后端及外模翼板外侧设置固定工作平台,在内外模和箱梁前端设置悬吊工作平台,用倒链葫芦自由升降。便于箱梁内、外任何位置的操作。同时设置安全网。
1.3.2挂篮工作特点
结合本桥主梁的截面特点,同时参照其它类式桥型的挂篮设计,本挂篮按照三角斜拉式挂篮进行设计。其主要受力构件采用型钢组合而成。其主要工作特点为:
(1)挂篮行走无配重系统,挂篮前移时的倾覆力矩由锚固在主梁顶面的轨道对反扣其上的行走小车的反力来平衡;
(2)挂篮外侧模及底篮平台系统随挂篮主纵梁整体移动到位;内模滞后到位;
(3)挂篮运行时由连续作用液压千斤顶推动前支点系统在走移轨道表面的滑动来实现挂篮的移动;
(4)挂篮提升采用液压螺旋千斤顶;
(5)改进施工条件和环境
挂篮所处位置主梁面有宽敞的作业空间,便于放置各种机具和操作人员来往,在挂篮上方设置遮阳雨棚,改进工人作业环境。
1.3.3安装挂篮
1.3.3.1挂篮拼装顺序
(1)、拼装主纵梁(包括斜拉带、轨道、支点的安装)。
(2)、安装前上横梁及后上横梁(后上横梁能够滞后安装)。
(3)、安装挂篮顶板模板、内模。
(4)、安装翼缘分配梁、模板。
(5)、安装后下横梁、前下横梁、液压系统及底板分配梁及底模。
(6)、安装前上横梁及后上横梁加固桁架等。
1.3.3.2拼装方案
(1)挂篮各部件加工完成后,需经认真检查,确认无误,并在地面进行主要结构试拼后,方可运至0号块件上进行整体拼装准备工作。
(2)分别在3＃墩、4＃墩平整场地,将挂篮各部分结构分别加工完毕后并编号放置,待0＃块浇注并达到强度后,使用塔吊将挂篮型钢配件吊装上桥。
(3)按已经标注好的墨线把轨道、支点(安支点前注意预先把行走小车安在轨道上)准确安装定位。经过塔吊把两个主纵梁在简支钢架横移到安装好的支点正上方。
(4)用千斤顶把主纵梁顶起(注意主纵梁的稳定性),取出主纵梁下面的支垫的简支钢架。然后慢慢回千斤顶,让主纵梁能够平稳的放在支点上,若发现主纵梁的中心位置未放在支点上,必须再次用千斤顶顶起调位,主纵梁准确就位后把支点和主纵梁焊接为一个整体并锚上后锚等。
(5)主纵梁安装后再经过塔吊把前上横梁吊装上主纵梁前端,准确定位后再把前上横梁焊在主纵梁前端。安装临时后锚,将主纵梁临时锚固在主梁0号块件的精轧螺纹钢上。
斜拉带安装时,先装上柱帽上的钢销,然后利用吊点将立柱向上吊起,然后再安装装主梁上的销子,安装时立柱长度比立柱的理论长度一般短2.5cm左右,装上立柱后斜拉带后用千斤顶顶起立柱,其顶力的大小经计算确定,(根据前端悬挂的重量计算)并适当增大初始起顶力,以消除非弹性变形,然后再降到计算顶力,用钢板将立柱与主纵梁塞紧焊牢后,松去千斤顶,此时主梁、立柱、斜拉带即形成一紧密结合的结构体。
立柱安装好后用缆绳临时固定,以防立柱失稳倾倒。
(6)前上横梁安装后再安装内模、外模。注意安装内滑梁由于0＃块横隔板阻隔,内滑梁后端只能够靠近横隔板用吊架锚上,内滑梁前端自由悬出用行走小车锚上。挂篮行走时顶板、内模不动,等到挂篮走出后再把顶模、内模拖出来。如此进行直到挂篮内滑梁有足够的长度行走挂篮为止。
(7)外模安装后再安装底板部分。拼装后下横梁、前下横梁、底板工字钢时,首先在挂篮制作场地把后下横梁、前下横梁、底板工字钢拼装好后作为一个整体,用塔吊吊装到位,根据现场观察的实际情况和地形特征,吊装时能够垂直起吊。
(8)安装各个部位的操作平台。
1.3.3.3施工注意事项
(1)吊装时一定要注意安全,各个吊装设备及被吊装设备一定提前检查。
(2)安装时一定要准确按照挂篮设计图的尺寸拼装挂篮。如后下横梁、内外滑梁若未按照设计要求的尺寸安装的将会与预先埋设的预埋孔不符。
(3)安装时首先要在轨道下面作找平,而且注意上下河主纵梁安装的高度要相同。
(4)所有安装好的精轧螺纹钢一定避免搭铁、避免电焊伤害,否则将影响其强度(特别是后锚精轧螺纹钢)。
(5)安装三角斜拉带立柱时一定要用千斤顶用力顶起立柱使三角斜拉带处于应力状态,而且一定要保证立柱与主纵梁垂直,然后再与主纵梁焊接。
(6)吊带分1m、1.5m、3m、4.1m四种规格,由于箱梁高度的不断变小为了以后吊带拆除方便,建议短吊带拼在下面,长吊带拼在上面。
1.3.3.4挂篮拼装安全规程
(1)严格按照施工组织设计准备各道施工工序;
(2)挂篮构件吊装时严格检查吊装设备,并按吊装规程施工;
(3)挂篮构件焊接应符合钢结构设计规程;
(4)挂篮吊装上0＃块后,应采取必要的稳固措施,并在0＃块施工前留好预埋孔。
1.3.4挂篮预压试载
挂篮各构件拼装成整体后,按照施工要求,进行挂篮预压。主要收集主纵梁前段变形,前上横梁 ,前下横梁变形情况及后锚是否稳定。预压荷载按照挂篮标准节段重量的120％进行控制。以1.2倍砼荷载变形情况作为挂蓝立模标高控制的参考数据,以1.05倍砼荷载验证挂蓝的安全性能。挂蓝预压采用千斤顶顶压的办法进行实施,预压部位为挂篮主纵梁。试验采集各加载阶段时挂篮挠度,分解出挂篮前吊结构的弹性和非弹性变形,与设计值相比较,并为施工挠度控制提供依据,保障施工梁段线形。
整理试载成果上报总监办及监控单位。
1.3.4.1加载试验的荷载分布情况
该挂篮试压使用在箱梁上预埋反力架,用千斤顶反顶施力。

挂篮试压方案设计图
预压荷载分级:50%→75%→100%→110%→120%
以上测试数据,要根据施工进度连续进行几个块件,找到其变化规律,给施工监控提供可靠的数据,提高箱梁施工控制的精度。
3主梁挂篮悬浇节段施工工艺流程

4、挂篮行走
(1)预应力筋张拉到设计值并锚固后,做好挂篮行走准备;
(2)将后下横梁和后上横梁用2线φ21.5钢绳相连接。用索卡卡紧。
(3)将内外模后锚点放松(包括精轧螺纹钢的拆除)将内外模的重量传至滑梁行走小车之上,松下底平台,用后横梁和前横梁将挂篮底平台悬吊。
(4)用千斤顶将挂篮前支点顶起,将行走轨道前移到位(由于0号块长度原因,1号块浇注时轨道已经前移,1号块轨道不需要前移),调平,清洗不锈钢板及四氟滑板表面,涂抹上硅脂,然后放下千斤顶,将前支点重新放在轨道上。
(5)锚固好压轨道的分配梁,注意用红油漆标记好伸入连接器中的精轧螺纹钢,检查后行走小车。
(6) 解除挂篮锚固系统的后锚,同时用千斤顶将后锚力慢慢传至行走吊带,使主梁行走小车受力,承受挂篮向前倾覆的反力。
(7)将100T千斤顶平放在前支点后端的顶座上,并将精轧螺纹钢一端与千斤顶锚固,另一端与挂篮轨道工字钢前端相锚固。千斤顶同时重复顶推,使挂篮前移,挂篮主纵梁则经过行走小车滚轮倒扣在轨道工字钢上前进;而内外模板及底篮在前横梁的带动下,经过滑梁上的固定小车向前移动,必要时可经过手动葫芦助力,使内外模同步前进。
(8)挂篮前移速度应均匀,左右同步,使方向正直;在轨道上每隔10cm用油漆做上标记,专人随时检查主纵梁及内外模前进的同步性。
(9)挂篮行走就位后,重新对挂篮进行定位锚固,进行下一节段的施工。
三、现浇托架及挂篮的结构安全
3.1、0＃梁段施工托架计算书
【1】、概述
1.工程概况
巴河特大桥主桥桥跨布置为95米+180米+95米的预应力混凝土连续刚构桥,主梁采用单箱单室、三向预应力混凝土箱型断面结构。主桥0＃梁段全长13.0米,根部高11.50米,箱梁底宽7.0米,两侧悬臂长2.0米,宽12.1米,两横隔板间顶板厚0.50米,底板厚1.5米,腹板厚1.5米。
由于主桥薄壁墩高达71米,0＃梁段砼体积为767.2m3。0＃梁段现浇支架采用薄壁墩预埋型钢三角形托架,其上搭设工字钢横分配梁及模板的方案。本方案考虑砼分二层浇注,第一层浇注底板及部分腹板、侧板砼,高度4.5米;第二次浇筑剩余腹板、侧板及顶板砼,高度为7米。
2.第一次砼浇注
每个悬臂端砼支架采用4组I36b作为牛腿水平杆,每根工字钢水平杆对应一根I32斜杆。在牛腿上布置卸架型钢,在卸架型钢上再布置横向2[20分配梁,在分配梁上安装大块钢模板作为底模。内模采用墩身内模及组合钢模。纵向外模利用墩身外模直接爬升到位。施工时支架按钢结构设计加工规范安装制作,严格控制模板和支架标高为砼浇注时的变形观测。
3.第二次砼浇注
第二次浇注砼不需要支架,悬臂端砼及模板重量由达到强度的第一层砼承担,纵向外模利用墩身外模直接爬升到位,内模采用墩身内模及组合钢模。翼缘模板利用三角斜撑固定于腹板外模上。
【2】、第一次施工托架受力验算
施工托架只考虑承受0＃梁段第一次砼浇筑时悬臂端砼、模板自重、施工荷载重量。第一层砼达到设计强度后进行第二层砼浇注,二层砼重量考虑由第一层砼承担,并进行验算,施工托架不考虑参与第二层砼浇注受力。
(1)．荷载情况
①、0#块箱梁悬臂砼自重、振动荷载、模板、人群及机具荷载(按每立方米26KN/m3计算):
悬臂侧纵向荷载集度
q1x中=((1.5697×3.18)×26×1.2×1.03+2.5×3.18×0.65)/3.18KN/m3
=52KN/m
横向分配梁(一侧)腹板及底板砼、振动荷载、模板及人群荷载(按每立方米26KN/m3计算):
悬臂侧分配梁横向荷载集度
q1b=((1.5697*1.91+1.3301*1.91)*26*1.2*1.03+2.5*1.91*0.65)/1.91=94.8KN/m
②、中间分配梁荷载集度q2x中=65.9KN/m,q2b=129KN/m;
③、悬臂端分配梁荷载集度q3x中=30.2 KN/m,q3b=62.4KN/m
(2)、0#块托架荷载布置图如下:

(3)、MIDAS CIVIL 计算边托架最大支反力如下

:斜撑杆Q=207.1KN,N1=131.9KN;水平杆Q2=169.2KN,N2=131.9KN

(4)、0#块托架组合应力

计算结果:边侧托架水平杆组合应力δ=133.4MPa<1.3[δ]=188 MPa,斜杆I32工字钢压应力δ=71.2MPa<1.3[δ]=188 MPa,2[20组合钢箱分配梁δ=96.6MPa,其中间托架应力较小。0#块托架应力符合规范要求。
(5)、0#块托架下饶度如下图: 单位:mm

托架水平杆下挠度t=1.6mm<L/300=6.7mm;分配梁下挠度t=1.7mm<2/400=5mm,由于荷载安全系数取1.2,因此0#块托架刚度、应力、应变符合要求。
6、焊缝应力计算
水平杆与预埋钢板焊缝应力计算:
为简化计算,该处按贴角双面围焊缝连接,焊缝厚度he＝10mm,焊脚长度hf＝10mm焊缝长度lf＝720mm,受力如下图所示:

,焊缝能满足要求。
斜杆与预埋钢板焊缝应力计算:焊缝厚度he＝10mm,焊脚长度hf＝10mm焊缝长度lf＝800mm,受力如下图所示:

,焊缝能满足要求。
【3】．第二次施工支架受力验算
上下游翼缘砼浇注
顶板翼缘砼利用在第一次砼预埋的型钢三角牛腿上布置扣管支架,在支架上横桥向布置2[14分配梁,在分配梁上顺桥向布置组合钢模。具体布置图见附后图
3.1、碗口脚手架计算
钢管选用外径48mm,壁厚3.5mm的碗口式钢管脚手架,立杆横距1.2米,纵距取1.2米,立杆步距为1.2米。扣件材质应符合JGJ166- 规范的要求。钢管特性参数:截面面积A=4.89cm2,回转半径i=1.58厘米,抗压、抗弯强度设计值f=205N/mm2。
⑴荷载计算:
钢筋混凝土自重:26KN/m3
模板自重:1.05KN/m2
振动荷载:1.2KN/m2
施工荷载:2.5KN/m2
受力示意:
⑵荷载计算

立杆受力最大值:21.5KN。
⑶钢管稳定性验算:
立杆计算长度附加系数k取1.155,立杆计算长度系数μ取1.55,长度L取1.2米,则立杆的长细比λ=kμL/i=136
由λ值查得构件的稳定系数φ=0.367
N/φA=21.5×103/0.367/489=119.8N/mm2<f=205N/mm2。验算表明钢管立杆的稳定性满足要求。
3．2纵向分配梁计算
利用3根I25b工字钢作为纵向分配梁,分配梁布置图见附图。
⑴ 载:取1根I25b工字钢计算
最大荷载集度:q=21.5/1.2=17.9KN/m
荷载布置如下:

⑵ 内力验算:
最大应力为σ=M/Wx=(17.9×42×103/8)/(402×10-6)=89.1 MPa <205MPa,强度满足规范要求。
位移等值线图:
最大竖向位移:f=3.2mm<4000/400=10mm,刚度满足要求。
3．3牛腿计算
牛腿水平杆采用I25b,斜杆采用2[20,计算时取一根水平杆与斜杆的组合。
受力示意:

应力图:

最大应力σ=78.4MPa<215N/mm2,强度满足规范要求。
位移等值线图:

最大竖向位移:f=0.6mm<2.5/400=6.3mm,刚度满足要求。
反力图:

轴力图:

斜撑杆最大轴力129.2KN。一组斜撑杆λ=55.7,查得φ=0.83,σ=129.2/57.6/0.83×10=27MPa<[σ]=160 MPa,稳定性满足规范要求。
4、箱梁内顶板砼浇注支架计算
箱梁内顶板砼在箱梁底板砼上拼装扣管支架,在支架上横桥向布置[14分配梁,在分配梁上顺桥向布置组合钢模。钢管选用外径48mm,壁厚3.5mm的高频焊接管,立杆间距按0.8米×0.45米间距布置,立杆步距为1.2米,一个0#块件箱内共布置108根碗口立杆。
⑴ 荷载计算:
0#块内箱顶板钢筋砼自重:26KN/m3
模板自重:1.05KN/m2
施工荷载:2.5KN/m2
振动荷载:1.2KN/m2
总荷载Q=2264.4KN,每根立杆承受荷载=2264.4/93=24.3KN
⑵ 钢管稳定性验算:
立杆计算长度附加系数K取1.155,立杆计算长度系数μ取1.55,长度L取1.2米,则立杆的长细比λ=kμL/i=136
由λ值查得构件的稳定系数φ=0.367
N/φA=24.3×103/0.367/489=135N/mm2<f=215N/mm2。验算结果表明钢管立杆的稳定性满足要求。
3.2、边跨现浇段托架计算:

边跨现浇段托架布置图
【1】．荷载情况
①、边跨现浇段墩侧2I36分配梁(跨中)底板砼、振动荷载、模板及人群荷载(按每立方米26KN/m3计算):
悬臂侧纵向荷载集度

【2】、(1)、边跨现浇段托架荷载布置图

(2)、、边跨现浇段托架弯矩图

(3)、、边跨现浇段托架组合应力图

【3】、边跨现浇段支架计算结果分析:
1#托架
计算参数
弯矩M
(KN.M)
σmax
(Mpa)
挠度fmax (cm)
备注
水平杆
32.9
67
0.06
边跨现浇段托架及分配梁应力、应变均符合规范要求
斜撑

52.5

2#托架
水平杆
82.2
129
1.2
斜撑

83.5

3#托架
水平杆
100.3
148.1
1.5
斜撑

96.3

1#分配梁(墩侧)

76.4
44.4
1.6
2#分配梁(悬臂侧)

52.7
29.9
1.3
结论:经计算边跨现浇段托架应力、应变符合要求。

(三)、挂篮工程结构计算
1、挂篮的稳定计算
挂篮行走时,在后锚点处用特制小轮反挂于行走轨道的上翼缘板,用千斤顶驱动前进。挂篮的前下横梁仍由吊杆支撑,后下横梁则钢丝绳滑车组支撑。滑车组固定端固定在后上横梁的端部。
因此,挂篮行走时的计算,仅需验算钢轨、特制小轮及拉杆、钢丝绳的强度即可。
计算荷载,取(挂篮自重＋模板重)×1.3冲击系数
(1)、挂篮浇注状态
以工况一验算,此时前端承受混凝土荷载,倾覆的趋势是以前支点为支点向前转动。前吊杆与滑梁吊杆竖向力合计为: G=1076KN。
总倾覆力矩为:
M倾＝1076×5.00＝5380 KN.m
后端锚固,采用2×4根Φ36锚杆,σs=500 Mpa,锚杆距前支点5.00m。
M抗倾＝8×10.179×10-4×500×103×5.00＝20358KN.m
抗倾覆安全系数
K= M抗倾 / M倾 =20358/5380 =3.78＞[2.5]
(2)以工况二验算,此时前端承受混凝土荷载,倾覆的趋势是以前支点为支点向前转动。前吊杆与滑梁吊杆竖向力合计为:(283.5+251.5+115.3+110.8)×2=1522.2
G=1522.2KN。
总倾覆力矩为:
M倾＝1522.2×5.00＝7611 KN.m
后端锚固,采用2×4根Φ36锚杆,σs=500 Mpa,锚杆距前支点5.00m。
M抗倾＝8×10.179×10-4×500×103×5.00＝20358KN.m
抗倾覆安全系数
K= M抗倾 / M倾 =20358/7611 =2.67＞[2.5],挂蓝安全。
(3)、挂篮行走状态
以工况三验算,此时挂篮前端主要承受底篮重量,前吊杆竖向力合计为258KN,
总倾覆力矩为:
M倾＝258×5.00×1.2＝1548KN.cm
行走小车极限承载力按 4×500KN计:
M抗倾＝4×210×5.00＝4200.0 KN.cm
抗倾覆安全系数
K= M抗倾 / M倾 =4200/1548＝2.71＞[2.5]
b、挂蓝行走时,后下横梁承受底平台荷载,经计算下横梁11.7m内均布荷载为7.85KN/m,由MIDAS- 建模计算:下横梁挠度:1.7cm
0.017/11.7=1/688<[1/500],符合要求
(4)行走小车
行走小车在挂蓝行走状态时及工况三时,挂蓝前端重后端轻形成三角形状挂蓝在行走过程中的不平衡荷载,而此荷载主要由行走小车承担。
行走小车受力为R=65.14KN。
小车吊带:
行走小车使用2cm厚8cm宽Q345B钢板作吊带,下面对吊带拉应力作受力复核:
σ=55.2×103/(0.02×0.08)=34.5MPa＜[210MPa]。
结论:挂篮在行走及砼浇筑时时安全
(5)挂篮行走状态,轨道及小车连接销最不利工况为9号块浇筑完成后的行走状态;该状态下,单个后锚行走小车受力:
F=1/8[挂篮总重量(含模板)-(主桁重量+中横梁重量+后横梁重量+后锚梁重量)]t
F=1/8(788-155)
=79KN
由于挂篮行走状态,须考虑冲击荷载,取安全系数1.3。
F1=1.3F=79×1.3=102.7KN
5.1行走轨道验算
行走轨道压轨按2m间距设置,计算如下:
行走轨道采用HP300×300,其截面参数如下:

行走小车位于两道压轨正中时,轨道最大应力计算如下:

由以上计算可得:按2.0m间距设置轨道符合规范要求。
,挂蓝的刚度及稳定性符合要求。

2﹑挂篮计算成果分析汇总表(均取受力最大工况)
名称
规格型号
工况
σmax
(Mpa )
τmax
(Mpa)
fax
(cm)
结论
主纵梁
2Ｉ45b
工况二
112.5

2.0

挂蓝构件应力、应变均符合规范要求
斜拉带
δ=40
工况二
221.6

立柱
2［36b
工况二
73.9

前上横梁
2Ｉ45b
工况二
152.1

1.0
前下横梁
2Ｉ45b
工况二
84.9

1.3
后下横梁
2Ｉ45b
工况三
81.2

1.7
底纵梁(中)
Ｉ36b
工况二
90

0.2
底纵梁(边)
Ｉ36b
工况二
130.7

0.1
后锚杆
Φ36
工况二
189.1

外滑梁
Ｉ56b
工况二
61.7

0.4
内滑梁
Ｉ56b
工况二
59.4

0.9
后下横梁吊杆(内)
δ=40
工况一
98.9

后下横梁钢销(内)
Φ60
工况一

210

后下横梁外吊杆
Φ32
工况一
499.8

前下横梁外吊杆
Φ32
工况二
68.5

前下横梁内吊杆
Φ32
工况二
58.9

斜拉带钢销
Φ120
工况二
209.7

小车吊带
δ=20
工况三
34.5

注: 挠度均为累计值,其挂篮主纵梁前端下扰2.0cm;挂蓝累计挠度4.3cm。

第三章 安全生产保证体系
为了安全、优质、快速地完成挂篮施工任务,我部成立了安全领导小组,全面地对大桥的进行安全过程控制与监控工作。分别由项目经理任组长,项目总工、副经理、安保处长、工程处长任副组长,由两主墩技术员、质检员、专兼职安全员、材料员、后勤保障管理员、协作队负责人、作业班组长为成员的安全组织机构。
一、安全生产领导小组
组长:罗飞(项目经理)
副组长:张杰项目副经理) 昝坤德(项目总工)
邓波(安保处长) 翁浩(工程科长)
成员:李开建(总工长)
赖俊3#墩技术员)
翁浩(4#墩技术员)
陶良辉(3#墩现场工长、兼职安全员)
莫小林(专职安全员)
邓隆才(电工)
二、安全组织机构图

三、安全生产保证体系框图
第四章 安全生产管理职责
1、组长岗位职责:
安全领导小组组长是安全生产第一责任人,对安全生产好坏负直接领导责任。认真按照公司、业主、总监办有关安全生产管理程序要求,并根据交通部颁布的<公路工程施工安全技术规程>结合项目部实际情况,对安全管理及过程控制,领导各班组安全工作,遇到突发事故时,有权指令先行停工或停产,并逐级向上级领导汇报工作,认真执行上级有关安全生产、劳动保护、职业环境健康的方针政策,督促相关部门、人员履行相应的安全职责(包括:组织人员召开安全专项会议、宣传培训、遵守安全操作规程及劳动纪律),组织落实各项安全技术措施、安全技术交底制度,给予足够的资金支持来确保安全生产工作的正常运行,组织经常性的安全自检活动,做好自检自纠工作。发生事故后应立即向上级领导汇报,同时启动紧急预案,并采取有效措施抢救伤员并做好现场保护。
2、副组长岗位职责:
副组长是项目安全生产主要负责人,积极协助组长搞好安全生产工作,负责安排安全生产的日常工作,落实安全生产管理方针政策,制定安全生产实施细则和安全生产防范措施,研究布置安全生产工作,及时传达生产工作汇报,组织相关人员进行的检查,并对存在的问题,提出整改意见,并将检查意见向组长通报,经常深入现场指导工作,加强现场施工安全防范措施的落实。负责进行安全交底、培训、宣传活动,造就浓厚的安全生产氛围。遇到不安全因素时有权指令先停工后生产,并把情况反馈给组长。发生事故立即向上级领导汇报,并采取有效措施抢救伤员并做好现场保护。
3、技术负责人岗位职责
积极执行有关质量、安全管理程序文件要求,对安全工作全面负责,负责对施工技术组织的编制和实施,经常组织并参加安全设施的检查及验收工作,督促各班组负责人、员工积极遵守安全技术各项措施,按安全操作规程进行施工,对检查不合格的机械设备,一律不得使用,对于不能独立明决的特殊安全技术问题,应及时向业主、驻地办报告,并组织专家研究解决。负责对测量组的工作进行技术监控,工作中做到精益求精、准确无误地提供安全、技术相关资料。发生事故立即向上级领导汇报,并采取有效措施抢救伤员并做好现场保护。
4、专职安全员职责
1)按公司安全管理手册和安全生产程序文件及业主、总监办有关要求文件的要求,认真执行国家、上级有关安全生产方针政策和法规。
2)建立挂篮施工的班组安全组织机构,并下文确定。
3)进行安全检查或办理其它安全业务,协助组织挂篮施工安全领导小组进行全面排查,检查各作业工序、作业班组的安全操作、安全防护措施的落实情况以及查处"三违"现象;检查后,要公布检查通报,下达限期整改通知书,并负责验证,整改人按<纠正和预防措施控制程序>提交纠正验证;经过巡视纠查,达到自管自律,全程监控,严格把关。
4)协助安全领导小组制定本挂篮施工安全生产管理实施细则。
5)每天进行一次流动人员进出登记,对新进场人员进行安全教育,使所有员工都得到有针对性、实用性的安全教育,懂得如何搞好安全防护,经过一次以上的安全知识考核及教育培训;在全面普及安全知识的基础上抓好安全生产。
6)组织召开由挂篮施工安全领导小组全体成员、班组长及劳务队负责人、作业人员等参加的每月最少一次以上的全体安全生产会议。
7)在组长、副组长、主管技术员、现场工长的协助下,严格按照:组长-副组长-主管技术员-现场工长-作业班组-作业人员的顺序,把安全技术交底层层落实到每个作业人员。交底内容包括:安全操作规程、安全生产知识、安全防范措施等。
8)督促班组在作业前后及作业当中,各进行一次检查,检查操作人员的施工工具、安全设施,防护用品及安全操作规程的执行情况,并将检查情况报告施工员,由施工员在施工日志上反映。
9)根据施工特点和需要,适时设置施工警示标志和标语,并经常开展形式多样的安全宣传活动。
10)收集、整理和管理职责范围内的安全生产原始资料,如规章制度、安全教育资料、安全检查资料、会议记录、安全生产台帐等等。
11)负责本职责范围内的安全检查工作,发现事故隐患立即报告有关领导,并采取积极的整改措施,防止事故发生。
12)为搞好安全生产工作,积极提出安全生产方面的合理化建议和措施。
13)对安全隐患拒不整改的班组和个人,有权责令其停工反省和驱除多次不遵章守纪的人员离开工地。
14)为了落实项目安全教育和安全交底,系统安全检查员须将安全教育和安全交底资料用A3纸放大,贴到相关管理者和操作者的工作场所和住地。
15)发生事故立即报告有关领导,并采取有效措施抢救伤员、保护现场,做好记录,向调查人员反映真实情况。
5、现场工长、兼职安全员岗位职责
1)、 负责所管辖部位的施工生产指挥,协调各班组的工作,督促各组人员严格遵守操作规程和工作纪律,服从安全领导小组的统一指挥;
2)、 施工现场必须严格实行统一指挥、统一信号、统一行动的要求;
　3)、 督促检查所使用的吊具是否符合安全要求,而且不能超载使用;
4)、指定人员检修卷扬机、千斤顶等设备;
5)、 加强安全检查和安全培训,发现事故苗头,要查出原因,修复完好后方能继续工作。
6)、督促各个班组的作业人员是否按规范要求使用劳动保护用品。
7)、发生事故立即向上级领导汇报,并采取有效措施抢救伤员并做好现场保护。
6、电工岗位职责
1)严格按照电工安全操作规程和有关安全用电的法律、法规进行
电工操作和用电管理。
2)保证所有闸刀开关有箱、有盖、有门、有锁,防漏雨;每个闸刀标有标志及日查登记。不用时要锁住闸刀,并注明拿锁匙人的名字;检修线路或用电器需断电时,还需锁住闸刀,并挂上”正在检修,请不要合闸”的牌子并有专人监护。
3)不准将电线或电缆拖地使用,不准将电线或电缆直接绑在钢筋、钢管上,特别不准将电线或电缆拖在地面任车碾人踏,立杆拉线时,电线与人员、机车要保持足够的安全距离,用电设施严禁沿地罢放,布线严禁零乱。
4)经常检查线路和用电器有否漏电现象。
5)根据项目移动用电机具、潮湿环境下的用电器和其它容易漏电的电器情况(特别是缺少电极屏障的碘钨灯),向项目申请购买安装漏电保护器;对投入使用的电器材料机具的安全性,要进行检验,有危及安全的地方,要向安全领导进行书面报告。并立即整改。
6) 禁止带电操作,如果无法避免时,应采取确保安全的防范措施后才能施工。
7)经常检查工地是否存在用电