交通洞脚手架施工方案.doc

交通洞口承重架施工方案
一、施工组织部署
交通洞口为一拱形结构， 单跨24m，高度为10m。采用满堂扣件式钢管脚手架支撑体系，拱墙满铺木模板，拱架梁采用定型模板施工。沿交通洞中心线留设3.5m宽×4.5m高的交通通道。
二、施工准备
1、材料准备及材料要求：
1.1钢管:采用φ48*3.5无缝钢管，使用前严格进行钢管筛选。凡严重锈蚀、薄壁、弯曲裂变的钢管禁止使用。
1.2扣件:钢管采用扣件连接，严重锈蚀、变形、裂缝、螺杆螺纹已损坏的扣件不准使用。
1.3材质优良的15厚木模板及60*80木枋。
1.4其他材料：铁钉、铁丝、木夹板等。
2、作业条件：
2.1施工人员必须责任心强，身体健康，上岗前均必须接受项目部的有关安全技术交底工作。
2.2六级以上大风、大雾、大雨和大雪天气应暂停作业，雨雪后上架要有防滑措施。
三、架体设置
1、立杆纵、横间距为0.6m，双向水平杆步距为1.5m，扫地杆离地150mm；
2、支架中间、外立面均满设剪刀撑；
3、通道两侧各两排立杆采用双立杆，并增加斜撑对通道上方的支撑体系进行卸荷；
4、木枋间距小于300mm。
四、搭设要求
1、严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开；
2、确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；
3、确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；
4、地基支座的设计要满足承载力的要求。
五、高支撑架计算
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）、《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
模板支架搭设高度为9.0米，
搭设尺寸为：立杆的纵距 b=0.60米，立杆的横距 l=0.60米，立杆的步距 h=1.50米。

图 楼板支撑架立面简图

图 楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为48×3.5。
A、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值 q1 = 25.000×1.000×0.600+0.350×0.600=15.210kN/m
活荷载标准值 q2 = (2.000+2.000)×0.600=2.400kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 60.00×1.80×1.80/6 = 32.40cm3；
I = 60.00×1.80×1.80×1.80/12 = 29.16cm4；
(1)抗弯强度计算
f = M / W < [f]
其中 f —— 面板的抗弯强度计算值(N/mm2)；
　　 M —— 面板的最大弯距(N.mm)；
　　 W —— 面板的净截面抵抗矩；
[f] —— 面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
M = 0.100ql2
其中 q —— 荷载设计值(kN/m)；
经计算得到 M = 0.100×(1.2×15.210+1.4×2.400)×0.300×0.300=0.195kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值 f = 0.195×1000×1000/32400=6.003N/mm2
面板的抗弯强度验算 f < [f],满足要求!
(2)抗剪计算
T = 3Q/2bh < [T]
其中最大剪力 Q=0.600×(1.2×15.210+1.4×2.400)×0.300=3.890kN
　　截面抗剪强度计算值 T=3×3890.0/(2×600.000×18.000)=0.540N/mm2
　　截面抗剪强度设计值 [T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算 T < [T]，满足要求!
(3)挠度计算
v = 0.677ql4 / 100EI < [v] = l / 250
面板最大挠度计算值 v = 0.677×15.210×3004/(100×6000×291600)=0.477mm
面板的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
B、支撑木方的计算
木方按照均布荷载下连续梁计算。
1.荷载的计算
(1)钢筋混凝土板自重(kN/m)：
q11 = 25.000×1.000×0.300=7.500kN/m
(2)模板的自重线荷载(kN/m)：
q12 = 0.350×0.300=0.105kN/m
(3)活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载(kN/m)：
经计算得到，活荷载标准值 q2 = (2.000+2.000)×0.300=1.200kN/m
静荷载 q1 = 1.2×7.500+1.2×0.105=9.126kN/m
活荷载 q2 = 1.4×1.200=1.680kN/m
2.木方的计算
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载 q = 6.484/0.600=10.806kN/m
最大弯矩 M = 0.1ql2=0.1×10.81×0.60×0.60=0.389kN.m
最大剪力 Q=0.6×0600×10.806=3.890kN
最大支座力 N=1.1×0.600×10.806=7.132kN
木方的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W = 6.00×8.00×8.00/6 = 64.00cm3；
I = 6.00×8.00×8.00×8.00/12 = 256.00cm4；
(1)木方抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.389×106/64000.0=6.08N/mm2
木方的抗弯计算强度小于13.0N/mm2,满足要求!
(2)木方抗剪计算 [可以不计算]
最大剪力的计算公式如下:
Q = 0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T = 3Q/2bh < [T]
截面抗剪强度计算值 T=3×3890/(2×60×80)=1.216N/mm2
截面抗剪强度设计值 [T]=1.60N/mm2
木方的抗剪强度计算满足要求!
(3)木方挠度计算
最大变形 v =0.677×7.605×600.04/(100×9500.00×2560000.0)=0.274mm
木方的最大挠度小于600.0/250,满足要求!
C、横向支撑钢管计算
横向支撑钢管按照集中荷载作用下的连续梁计算。
集中荷载P取木方支撑传递力。

支撑钢管计算简图

支撑钢管弯矩图(kN.m)

支撑钢管变形图(mm)

支撑钢管剪力图(kN)
经过连续梁的计算得到
最大弯矩 Mmax=0.749kN.m
最大变形 vmax=0.710mm
最大支座力 Qmax=15.334kN
抗弯计算强度 f=0.749×106/5080.0=147.41N/mm2
支撑钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
支撑钢管的最大挠度小于600.0/150与10mm,满足要求!
D、扣件抗滑移的计算
纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力按照下式计算(规范5.2.5):
R ≤ Rc
其中 Rc —— 扣件抗滑承载力设计值,取8.0kN；
　　 R —— 纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值；
计算中R取最大支座反力，R=15.33kN
单扣件抗滑承载力的设计计算不满足要求,可以考虑采用双扣件!
当直角扣件的拧紧力矩达40--65N.m时,试验表明:单扣件在12kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取8.0kN；
双扣件在20kN的荷载下会滑动,其抗滑承载力可取12.0kN。
E、立杆的稳定性计算荷载标准值
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1.静荷载标准值包括以下内容：
(1)脚手架钢管的自重(kN)：
NG1 = 0.129×9.000=1.162kN
钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。
(2)模板的自重(kN)：
NG2 = 0.350×0.600×0.600=0.126kN
(3)钢筋混凝土楼板自重(kN)：
NG3 = 25.000×1.000×0.600×0.600=9.000kN
经计算得到，静荷载标准值 NG = NG1+NG2+NG3 = 10.288kN。
2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。
经计算得到，活荷载标准值 NQ = (2.000+2.000)×0.600×0.600=1.440kN
3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式
N = 1.2NG + 1.4NQ
F、立杆的稳定性计算
立杆的稳定性计算公式

其中 N —— 立杆的轴心压力设计值，N = 14.36kN；
—— 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 l0/i 查表得到；
i —— 计算立杆的截面回转半径 (cm)；i = 1.58
A —— 立杆净截面面积 (cm2)； A 4.89
W —— 立杆净截面抵抗矩(cm3)；W = 5.08
—— 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm2)；
[f] —— 钢管立杆抗压强度设计值，[f] = 205.00N/mm2；
l0 —— 计算长度 (m)；
如果完全参照《扣件式规范》不考虑高支撑架，由公式(1)或(2)计算
l0 = k1uh (1)
l0 = (h+2a) (2)
k1 —— 计算长度附加系数，按照表1取值为1.185；
u —— 计算长度系数，参照《扣件式规范》表5.3.3；u = 1.70
a —— 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度；a = 0.30m；
公式(1)的计算结果： = 149.00N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
公式(2)的计算结果： = 76.00N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!
如果考虑到高支撑架的安全因素，适宜由公式(3)计算
l0 = k1k2(h+2a) (3)
k2 —— 计算长度附加系数，按照表2取值为1.016；
公式(3)的计算结果： = 107.19N/mm2，立杆的稳定性计算 < [f],满足要求!