新北门桥支架施工方案.docx

一、 工程概况

德安县新北门桥位于德安县北门外，与老北门桥并行，是跨越鄱阳湖水系干流博洋河一座大桥，新桥建成后将与老北门桥形成上、下行两幅单向通行桥梁。新北门桥采用3跨34米上承式钢筋砼拱桥，桥梁全长132.42米。拱圈采用无绞箱板拱，3跨净跨34米，净矢高8.5米，矢跨比1/4，拱轴线采用圆弧线，拱圈内弧与老桥齐平。桥墩、台形式及桥上人行道、护栏形式均与老桥类似。老桥桥面为砼桥面铺装，新桥行车从舒适性及便于养护、维修等方面拟采用沥青砼桥面铺装。
主拱圈净跨径34米，净矢高8.5米，矢跨比为1/4，拱轴线采用圆弧线。主拱圈为预制吊装闭口箱，预制拱箱高度0.88米，横向划分为8片箱，中箱底宽1.2米，边箱底宽1.1米，每跨单片拱箱分三段吊装，分段吊装的拱箱搁置于立柱式支架上，拱脚插入拱座预留槽内，现浇预制拱段纵向湿接缝、全断面现浇15cm顶板及横向拱箱腹板外侧间砼，拱箱板全高1.02米，宽9.4米。最后现浇拱座预留槽砼，形成无绞拱。

二、计算依据

《德安县新北门桥工程施工图》

《结构力学》、《材料力学》、

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

《路桥施工计算手册》

三、支架、模板分析

3.1支架、模板方案

3.1.1模板

箱梁底模、侧模和内膜均采用δ＝15 mm的竹胶板。竹胶板容许应力 [σ0]=80MPa,弹性模量E=6*103MPa。

3.1.2纵横向方木

横向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为10*10cm。截面参数和材料力学性能指标：

W= bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3

I= bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm3

方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则:容重为6KN/m3。

3.1.3支架

采用支架钢管为φ48、t=3.5mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=140 MPa。
1-1 门架钢管截面特性
外径
壁厚
截面积
惯性矩
抵抗矩
回旋半径
每米自重
mm
mm
mm2
mm4
mm3
mm
N/m
48
3.5
4.89×102
1.219×105
5.08×103
15.78
38.4

支架立、横杆布置：立杆纵、横向间距为50cm、50cm。横杆除顶、底部步距为60cm外，其余横杆步距为100cm。支架顶口和底口分别设置顶调和底调，水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和竖向剪刀撑。

3.2支架计算

3.2.1荷载分析

①支架钢管自重，可按表1查取。

②钢筋砼容重按25kN/m3，按最大值边板取用6.35 m3计算，则：

25×6.35×8÷2÷9.4=67.55 Kpa

③施工人员、施工料具堆放、运输荷载: 2.0kPa

荷载组合

计算强度:q=1.2×(②+③)
计算刚度:q=1.2×(②+③)

3.2.2支架检算

（1）、底模检算

底模采用δ＝15 mm的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm 的10×10cm横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。

荷载组合:

q=1.2×(67.55+2.0) =83.46kN/m

竹胶板（δ＝15 mm）截面参数及材料力学性能指标:

承载力检算：

强度：

Mmax =ql2/10 = 83.46×0.2×0.2/10=0.334KN.M

σmax = Mmax/W = 0.334×106/1.67×105=2MPa<[σ0]=80 MPa合格

刚度：

荷载: q=1.2×(67.55+2.0)= 83.46kN/m

f =ql4/150 EI= 83.46×2004/150×6×103×8.33×106=0.018mm

[f0]=200/400=0.50mm

f 小于 [f0] 合格

（2）、横向方木检算

横向方木间距50cm搁置于架管顶托上,横向方木规格为100 mm ×100mm,横向方木亦按连续梁考虑。

荷载组合:

q1 = 1.2×(67.55+2.0) ×0.5+0.5×0.10×0.10 = 41.735KN/M

承载力计算:

强度:

Mmax =q1L3/10 = 41.735×0.53/10=0.522KN.m

σmax = Mmax/W = 0.522×106/1.67*105=3.126MPa<[σ0]=10.8MPa合格

刚度:

荷载: q=1.2×（67.55+2.0）×0.5= 41.73kN/m

f =qL4/150 EI= 41.73×5004/150×9.9×103×8.33*106=0.211mm

[f0]=250/400=0.625mm

f < [f0] 合格

（3）支架立杆计算

每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略横向方木自重不计，则纵向方木传递的集中力（均以0.5米计算）：

P1=1.2*(67.55+2.0) *0.5*0.5 +0.09*0.5=20.91kN

安全起见满堂式碗扣支架按10米高计，其自重为：

g=10*0.235=2.25 KN

单根立杆所承受的最大竖向力为：

N=20.91+2.25=23.16 kN

立杆稳定性：

横杆步距按1.0m计算，故立杆计算长度为1.0m。

长细比λ=L/i=1000/15.78=63.37<80,

故φ=1.02-0.55（(63.37＋20)/100）2=0.638，则：

[N]= φA[σ]=0.638×489×215=67.076kN

N<[N] 合格

强度验算：

σa＝N/Aji=23.16×1000/489=47.362MPa＜ [σa]=140 MPa 合格

（5）地基承载力计算

1跨与三跨因支架底部通过底托（底调钢板为7cm×7cm）坐在40cmC15砼硬化后的水泥混凝土基础上,因此基底承载力至少可以达到15 MPa。

因此σmax=N/A=23.16×103/0.0049=4.73 MPa＜15 MPa 可以

3.3剪刀撑按规范要求设置即可，不需检算。

3.4 预拱度计算与设置

跨中预拱度：δ＝δ1＋δ2＋δ3＋δ4＋δ5

其中，δ1为支架卸载后由上部构筑自重及活载一半产生的挠度；δ2为支架在荷载作用下的弹性压缩；δ3为支架在荷载作用下的非弹性压缩；δ4为支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；δ5为由混凝土收缩、温度变化引起的挠度。

预拱度值按设计要求留设，如设计无明确预拱度值时，可根据以往工作经验预拱度值取5cm，并按二次抛物线分配：

式中，δx—距左支点x的预拱度值；x—距左支点的距离；L—跨长。

四、材料选用和质量要求

1、本工程脚手架为预制拱箱梁承重用，选用落地碗扣式多排钢管脚手架，现浇湿接缝外模采用122×244×15优质竹胶板。

2、钢管规格为φ48*3.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。钢管应涂刷防锈漆作防腐处理，并定期复涂以保持其完好。

3、扣件应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。

五、脚手架基础处理

脚手架搭设支架前，必须对既有地基进行处理，因大部分地基为进场筑岛回填土，故根据现场实际情况地基处理：硬化处理，采取分层回填分层压实予以加固,其上浇筑40cmC15砼。

在地面硬化以后，应该加强箱梁施工场地内的排水工作，严禁在施工场地内形成积水，造成地基不均匀沉降，引起支架失稳，出现安全隐患和事故。

六、支架的预压

为保证箱梁结构的质量，钢管脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工箱梁前需进行支架预压和地基压缩试验。

预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放梁跨荷载105%重量的砂袋 (梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)，预压时间视支架地面沉降量定，支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），一般梁跨预压时间为三天。

七、钢管脚手架施工方案

7.1测量放样

平面测量：首先在硬化地面测设出桥梁各跨的纵轴线和桥墩横轴线，放出设计箱梁中心线。按支架平面布置图及梁底标高测设支架高度，搭设支架，采用测设四角点标高，拉线法调节支架顶托。

桥跨堆载预压前，在桥跨底板上布置沉降观测点，按每箱室测设三个横断面；

沉降观测点于底板同断面按每2.0m间距布置。在堆载予压前测设断面底模标高和支架底部标高，等载预压的第一天进行两次观测，以后每天观测一次，直至日沉降小于2mm为止，测定地基沉降和支架、模板变形，同时确定地基卸载后的回弹量。根据数据调整底模标高及支架高度。连续梁的线形以梁底标高为控制标准。

7.2搭设顺序及搭设方法

1）在混凝土脚手架地基上弹线，按设计的构架尺寸定出脚手架立杆位置，并在需设立杆的垫层面铺枕木及5厘米厚通长木垫板，宜顺架体纵向铺设。

2）本工程架体搭设随主体墩身施工后进行，从桥墩（台一端开始搭设。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距地面25厘米，脚手架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。

3）架体与主体结构拉结牢靠后，随着架体升高，剪刀撑应同步设置。

4）安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。

7.3技术要求

1)立杆升高采用对接扣件连接，相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一；

2）在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜杆等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米；

3）对接扣件的开口应朝上或朝内；

4）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；

5）立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏；

6）立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；

7）上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的 距离不大于纵距的三分之一；

8）大横杆布置在立杆的里侧，同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手 架总长度1/250且不大于50mm。

9）安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用26＃铁丝把网眼与杆件绑牢。

10）扣件安装应符合下列规定：

a、扣件规格必须与钢管外径相同；b、螺栓拧紧力矩不应小于50KN.M。

11)主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

7.4脚手架使用规定

1）严禁上架人员在架面上奔跑、退行；

2）严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息；

3）严禁攀援脚手架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；

4）脚手架上垃圾应及时清除，以减轻自重。

5）脚手架使用中应定期检查下列项目：

a扣件螺栓是否松动；

b立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合要求；

c安全防护措施是否符合要求；

d是否超载。

7.5拆除规定

1)拆除顺序：护栏→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆件；

2）拆除前应先拆除脚手架上杂物及地面障碍物；

3）拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；

4）拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠；

5）拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。

7.6脚手架安全措施

1）禁止任意改变构架结构及其尺寸；

2）禁止架体倾斜或连接点松驰；

3）禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；

4）搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品；

5）禁止随意增加上架的人员和材料，引起超载；

6）禁止在架面上任意采取加高措施，增加荷载或加高部分无可靠固定，防护设施也未相应加高；

7）不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备；

8）不得在架上搬运重物；

9）不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工；

10）脚手架长期搁置以后未作检查的情况下不得重新使用；

11）在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守；

12）搭拆脚手架时，地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；

13）脚手架搭拆时应制止和杜绝违章指挥、违章作业；

14）拆下的杆件以安全方式运下，集中堆码整齐。

7.7钢管脚手架的防电、避雷措施

7.7.1防电措施

1）钢管脚手架在架设的使用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取可靠的绝缘措施。

2）钢管脚手架应作接地处理，每隔25m左右设一接地极，接地极入土深度为2~2.5m。

3）夜间施工照明线通过钢管时，电线应与钢管隔离，有条件时应使用低压照明。

7.7.2避雷措施

1）避雷针：设在架体四角的钢管脚手立杆上，高度不小于1m，可采用直径为25~32mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管。

2）接地极：按脚手架连续长度不超过50m设置一处，埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm，埋接地极时，应将新填土夯实，接地极不得埋在干燥土层中。垂直接地极可用长度为1.5~2.5m，直径为25~50mm的钢管，壁厚不小于2.5mm。

3）接地线：优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢，接地线之间采用搭接焊或螺栓连接，搭接长度≥5d，应保证接触可靠。接地线与接地极的连接宜采用焊接，焊接点长度应为接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。

4）接地线装置宜布置在人们不易走到的地方，同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。

5）接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。

6）雷雨天气，钢管脚手架上的操作人员应立即离开。

7.8钢管脚手架的维护与管理

1）钢管脚手使用完毕后要及时回收构件、零件，并分类堆放，堆放地点要求场地平坦，排水良好，下设支垫。宜堆放在室内，露天堆放应加以覆盖。

2）钢管要定期防腐，外壁宜每半年涂刷防锈漆一度，内壁宜每2~4年涂刷防锈漆，每次涂刷两道。

3）扣件及螺栓应在每次使用后用煤油洗涤并涂机油防锈。

4）长钢管搬运时应有防弯曲措施。

5）建立健全管理制度，加强管理，按谁维护，谁管理的原则，减少丢失和损耗。

6）脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。

7）搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

德安县新北门桥工程

脚

手

架

施

工

方

案

编制日期：