刘家寨大桥满堂支架施工技术计划

杭瑞高速贵州省毕节至都格(黔滇界）公路BD—T１２合同段刘家寨大桥（现浇箱梁）满堂支架施工技术方案编制:复核：审核：江西省公路机械工程局贵州省毕节至都格高速公路ＢＤ—T１２合同段二〇一四年三月十五日目录ＴOC＼o"1－2”＼h\ｚ\uHYPERLＩNK\ｌ”_Toc27８11９0８4"一、工程概况……………2HYPERLINK\ｌ＂＿Tｏc2７81１9０85”二、满堂支架方案选择…………………2三、现浇箱梁荷载计算及支架验算……5四、碗扣支架验算………７五、满堂支架搭设流程及要求…………1０六、满堂支架搭设时的劳动力安排……1６七、满堂支架的检查与验收……………１７八、满堂支架搭设安全技术措施………17刘家寨大桥满堂支架施工方案一、工程概况刘家寨大桥为跨越红桥互通Ａ匝道及水城县规划路而设，桥下净空大于5.5m，本桥右幅起点桩号为Ｋ1８６+50１。1，终点桩号为K186＋６2７。１，中心桩号为K186+56４．1,右幅全长1２6m;左幅起点桩号为Ｋ186+4９0。1,终点桩号为K1８6+616．1，中心桩号为K１８6＋553。１,左幅全长126ｍ，设计角为９0º。本桥共分一联，全桥左右幅错孔布置,其上部采用（25＋35×2+２５）m预应力连续箱梁；下部采用肋板台，桥墩采用柱式墩，桥台采用桩基础。全桥共设19个墩台，共4跨。其中第二、三跨跨径最大(35m），施工高度最高（9m）.其中第二跨桥宽由１６。９４m渐变为15.19m，梁高2m，顶板厚25ｃm,底板厚２5cm，中横梁宽2ｍ,端横梁宽1。３m，腹板厚50cm，底板宽由１2.２５2m渐变为1０.94m。二、满堂支架方案选择本工程出于对施工工期、质量、安全等的要求，根据梁体施工工艺要求，本段拟采用满堂支架法施工.1、支架主要材料和性能参数施工时采用满堂式碗扣支架,碗扣支架的钢管为３号钢,规格为φ４8mm×3.5mｍ，其性能见下表1和表２：表１钢管截面特性规格截面积Ａ(mｍ2)惯性矩Ｉ(mm4）抵抗矩Ｗ（ｍm3）回转半径I(mm)每米重量（kｇ/ｍ）φ４8×3。５4.89×102１2．１９×1０45.00×１0315.7８3．84表2钢材的强度设计值与弹性模量抗拉、抗弯f（N/ｍm2）抗压fｃ(N／mm2）弹性模量Ｅ（KＮ/mm2）205２052.06×102２、支架设计布置基地为耕质土层，将原地面耕质土层挖除3０cm后,回填80cm厚石渣，夯实之后再浇筑10mｍC15混凝土，并在两侧设置排水沟，在混凝土上搭设满堂支架。支架纵桥向立杆间距布置为２2×０.9m+1３4×０。6ｍ＋２2×0.９ｍ＝120m。支架横桥向立杆间距布置为2３×0。6ｍ=１3．８ｍ.水平杆步距为1.２０ｍ。扫地杆高为20cm，支架总高度为８米,支架外围四周设剪刀撑，内部沿桥梁纵向每4排立杆搭设一排横向剪刀撑，支架高度通过可调托座调节。支架具体布置见满堂式支架布置图.3、模板结构及支撑体系（１）外模结构模板结构是否合适将直接影响梁体的外观，外模面板均采用厚为１5mm的竹胶板，面板尺寸１.22m×２.４4m,横桥向方木采用１００×１００ｍｍ的方木，间距6０0ｍm；纵桥向方木采用5０×１00mｍ方木，置于横桥向方木上，方木中到中间距为0．３米,净距0.2米。在钉面板时,每块面板应从一端赶向另一端,以保证面板表面平整,竹胶板拼缝处且4５°斜面拼接.腹板及翼板面板分别固定在竖向和横向10０×10０mm方木上，方木间距30ｃm。为保证箱梁底板倒角处砼线型顺畅，在竖向支撑内与腹板底部顺桥向布置一条１０0×10０ｍm方木，方木钉在底模横桥向方木上，并与斜支撑顶紧。ﻩ详见支架布置图：支架纵断面布置图支架横断面布置图三、现浇箱梁荷载计算及支架验算：（一）支架承受的荷载主要有：箱梁自重、模板及附件重、方木自重、支架自重、施工及机械荷载以及砼浇筑时的冲击荷载振动荷载、以及其他荷载（风荷载）等。１、箱梁自重（q1）根据箱梁第二跨箱梁结构计算箱梁荷载。箱梁自重荷载取具有代表性的断面。横梁与腹(顶）板加厚断面位置的支架搭设方式相同，因此荷载计算断面取横梁及跨中位置。钢筋总重273300ｋg＝２733KN；砼总重15７５。1７ｍ³×2６=40954。42ＫN底板面积13３7。７６m2q１＝2７3３+４0954。4２/13３7。7６=3２．66KN/ｍ22、模板自重(ｑ2)ｑ2=0.015×24。９９=0．３8ＫN/m２（竹胶板重量按24。99KＮ/m３计算）3、方木自重(q3）q3=0.1×0。1×0．6×５×8．３３/0。6×０.6=0.７KN/m2(方木重量按8．3３ＫN/ｍ3计算）4、支架自重（q４)经查1.2m立杆重量为:７。05kg，0．6m横杆重量为:２．47kｇ,０.９ｍ横杆重量为：3.63kｇ。剪刀撑采用钢管，单位重量为3．８4kｇ/m，按照4．5ｍ一挡交叉形60度。支架高度在８ｍ左右,按照每步高度1．2m,共计8层。支架布设间距类型有:0.６×0。6m、0.６×0.9m。按每类型空间范围计算重量。0.６×0。６ｍ间距立杆单位面积重量为：q4＝(7．０5×８+0.6×２×8）／（０．６×0．6）＝1。８３KN／m２；０.６×0。9m间距立杆单位面积重量为:q４=（7。05×8+１．5×8)/(０。６×０.９）=１.２7KN／ｍ２；5、防护设置及附件自重（q5）按照规范取值q５=0。５KN／m2.6、施工人员和设备荷载(ｑ６）按照规范取值ｑ6＝1．0KN／m2.７、振捣砼时产生的荷载（q７）按照规范取值q7=2。０ＫN/m２.8、倾倒砼时产生的荷载（q8）Q8＝2。０ＫN／ｍ２（采用汽车泵取值3.0ＫN/ｍ2）9、风荷载ωk＝０。7μzμsω0式中：ωk——风荷载标准值(KＮ/m2）μz--风压高度变化系数，规范附录Ｄ，按照1５m高度内，Ｃ类,取值０．74。μs—-风荷载体型系数,按悬挂密目式安全网类型计算,μs=1.3ψ0，取0。8,则μs＝1.04ω０——基本风压(KN／m２),按《建筑结构荷载规范》ＧＢ50０09取值，ω0＝０。６KN/m２。则ωk＝0.32KＮ/m２.侧模安装完毕后，风对侧模的水平推力为:０。3２×１。6=０．５１2KN，碗扣步高１.２ｍ，间距按照０。9米计算,则分解风的水平力,风对立杆产生最大向下力为0.５12×1．２=0．６1ＫN.10、总荷载组合：q总=32。66＋0．38+0.７＋１。8３+０.5+1+2+3＋0.6=42．67KN／m2安全系数Ｋ=１。3按照最不利位置计算单元1中单根立杆受力：N＝42．６7×０.6×0。９＝23。0４ＫN四、碗扣支架验算１、立杆强度及稳定性验算(1）立杆强度验算N/A1≤［ƒ］N/Ａ1=23．０4KN/４８9。3mm²=47．０９MPa≤［ƒ]＝1７０ＭPａk=A1［ƒ］/N=4８9.3ｍｍ²×１7０MPａ／２3.04KN＝3．61＞１.3式中：安全系数ｋ≥1。3；支架钢管设计抗压强度[ƒ］=17０ＭPａ；钢管有效截面积A1=489．3mm²；计算单元对立杆的压力Ｎ＝2３．04ＫN。参见《路桥施工计算手册》。（2）立杆稳定性验算N=φ1Ａ１［ƒ］N=２３.0４KN≤φ1A1［ƒ］=φ１×４89。3mｍ²×17０MPa即φ1≥０。277时，立杆稳定性满足要求另λ=h／i=12０/1。５８=7５．95，由《路桥施工计算手册》查得φ１=０.５47＞0.277结论：立杆满足强度及稳定性要求。2、横向方木强度和刚度验算横桥向方木采用１０0×10０ｍm的方木，间距600ｍm．(１)横向方木强度(σm）验算ｑ1（方木线载）=42．6７×0.6=２5。６0ＫNq1'（方木挠度计算时的线载)＝（32.６6+0.38＋０.7+０．83＋0。5+1+2）×0。６=2３．４4KNσm＝Ｍ／1０0×１00²/6=１15２00/1６6667＝0.691N/mｍ²＜[σ]=1３N/ｍm²式中：［σ]——方木设计抗弯强度,［σ］=１３Ｎ/ｍm²—-方木截面抵抗矩——方木所受弯矩（2）横向方木刚度验算5q1,L4５×23.44×6004＝==0。4７５ｍｍ384ＥＩ３84×１0０00×833３３3３=L／400＝6００／400=1.5mm式中：-—方木挠度——方木挠度的容许值—方木的弹性模量,—横向方木惯性矩,I＝bｈ3/12=100×１０03／12=8３33333ｍｍ４结论:横向方木满足强度和刚度要求.３、纵向方木强度和刚度验算纵桥向方木采用５０×１0０mｍ方木，置于横桥向方木上,方木中到中间距为０．3米.（1)纵向方木强度（σm）验算q１（方木线载）＝４２.6７×0。3＝１2。８0KNｑ１'(方木挠度计算时的线载）=(3２.66+0.３8＋0.７+0.8３+０．５+１＋2)×0.３＝1１。42ＫNσm=M/１00×５０²/6＝1４４0０/41６6６=０．34６Ｎ/ｍm²〈［σ］=13N/mm²式中：［σ]—-方木设计抗弯强度，[σ]＝１3N／mm²——方木截面抵抗矩——方木所受弯矩（2)纵向方木刚度验算5q1，Ｌ４5×１1.4２×3004===０。1１6mm38４ＥI384×100０0×１04１666＝L/4０0=６00／4００=1.5mm式中：—-方木挠度-—方木挠度的容许值-方木的弹性模量,-纵向方木惯性矩,I=bh３／12＝1０0×50３/12＝104１66６mm4结论:纵向方木满足强度和刚度要求。4、基底承载力验算:支架立杆以1０mmＣ１５砼垫层为底座，按0.4×0.４＝０。１6ｍ２受力面积计算,基础应力为：σ＝23.０4／0。4×０。４=144Kｐa根据现场工程地质情况，基础承载力应不小于2５0KPａ，地基承载力满足要求.结论:以上模板、支架及支架基础处理能满足刘家寨大桥现浇连续箱梁的施工要求.五、满堂支架搭设流程及要求现浇箱梁支架施工的工艺流程：场地平整、夯实、硬化→支架搭设施工→支架预压→标高调整→支架使用过程中观察加固→支架拆除场地平整、夯实、硬化本工程脚手架基础应在回填片石（不少于５０ｃm）后,用20T振动压路机压实,之后采用强度等级不低于C15的混凝土进行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm，有良好的排水设施且无积水。碗扣支架搭设碗扣支架搭设前，需进行支架位置放样.根据桥梁中线和边线位置，进行碗扣支架位置坐标计算和放样。测量人员用全站仪放出箱梁支架外边线在地基上的竖向投影线，定出箱梁的横隔梁位置，并用白灰撒上标志线（或用墨线弹出），根据方案的横距、纵距在地上弹出墨线定位.根据每一跨分段计算支架高度，进行支架立杆长度组合,组合后的立杆底托和上托分别控制在２0ｃm、１5cm以内.(1)、底托、立杆、横杆安装根据支架高度进行设计组合后，进行底托和第一层立杆、横杆安装，每段支架第一层横杆必须在同一水平面上。根据立杆位置局部位置需布设立杆,立杆直接接触硬化地面,底部无悬空现象.检查底托位置竖直，不得悬空。根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于竖直方向,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆.（2）、剪刀撑脚手架外侧立面的两端各设置一道剪刀撑，并应由底至顶连续设置与地面成夹角45~60度要与每根钢管相交处均用扣件连接牢固;中间各道剪刀撑之间的净距离不应大于1５m。剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接长度不小于1m,应采用不少于２个旋转扣件固定.剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于１50mm。（３）、顶托安装为便于在支架上高空作业，安全、省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距，顺桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验.最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高,顶托伸出量一般控制在15cm以内为宜。（４)、纵横梁安装顶托标高调整完毕后，在其上安放方木横梁，横梁长度随桥梁宽度而定，比顶板一边各宽出至少5０cm,以支撑外模支架及检查人员行走,在横梁上安放5×10ｃm的方木纵梁（一般断面间距2５ｃm，横隔梁断面间距１5ｃm)。安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上.(５)、防护栏杆①脚手架外侧使用建设主管部门认证的合格绿色密目式安全网封闭，且将安全网固定在脚手架外立杆里侧.②选用18铅丝张挂安全网，要求严密、平整。③脚手架外侧必须设1。2m高的防护栏杆,顶排防护栏杆不少于2道，高度分别为0.9m和１。3m。３、支架预压现浇支架预压是现浇支架最后一道非常重要的工序，是消除支架非弹性变形和检验整个支架(含支架基础)搭设质量的一次全面验证,包括支架结构的强度、刚度、稳定性以及支架的弹性和非弹性变形.通过支架预压,应精确测得支架的非弹性变形和弹性变形。支架的非弹性变形,通过支架预压基本消除。测得支架的弹性变形可以与理论计算值进行比较分析,并在支架最后调整时提供可靠的依据,使整个现浇支架既符合设计要求，又满足技术规范对支架的质量要求，从而确定现浇箱梁的高质量。一般情况下,在预压过程中，测得的总垂直变形包含两部分变形，即非弹性变形和弹性变形,当预压荷载卸除后，测得的支架回升值即为支架弹性变形,应在支架高程调整时加以考虑,其中没有恢复的部分即为支架的非弹性变形(主要是支架接缝压密和地基等产生的不可恢复的塑性变形等).根据本工程地段特点,通过对全桥原地面进行灰岩换填5０ｃm，碾压成型并对支架范围内的地面进行C1５砼面层硬化处理，地基承载能力基本相同。预压前,对支架进行综合检查：主要包括对立杆底地基、底托、剪刀撑设置、顶托、方木等.（1)、加载支架安装完成后，应对支架进行预压、预压荷载应不低于梁体自重及各项附加荷载总和１20%,预压采用钢筋和砂袋（便于卸除和保持施工现场清洁)，堆放应排列整齐,保证底模及支架受力均匀。钢筋砂袋加载一次完成。每联梁预压荷载计算表箱梁类型箱身重量每延米钢筋砼重量(箱身)荷载系数每米预压重量(箱身)TTT左幅第一跨1０5７。６42。311．２５0。7７左幅第二跨１2８936.831．24４．20左幅第三跨118２。０833．771。240。５3左幅第四跨８40．933．６4１．24０．3６(2)、预压方式以及观测预压根据荷载特点，对承台回填范围、横隔梁以及腹板位置应着重考虑。观测位置分两处：一处设在底模板上，一处设在地面上。观测点布置：在底板位置横向设置四个观测点,纵向观测点布置间距为５m。地基基础观测点的横向设置同连续梁,顺桥向间距１０m布设观测点。支架预压观察,预压满载后若连续48小时测量未见明显沉降，则可视为地基处理能满足要求；卸载后要求支架反弹在±１cm以内，否则支架的竖向刚度需要加强。观测步骤为:①加载前测底模标高②加载后测底模标高③卸载后测底模标高，每天早中晚测三次并及时认真做好观测记录观测.沉降观测过程中，每一次观测均要经过测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。标高测量采用经标定合格的精密水准仪进行，各阶段观测时,分队测量员必须有及时汇总观测数据和相关资料，并于当日书面上报项目部测量组。上报资料包括：测点平面布置图、测量标高、本次沉降值和累计沉降值,数据分析由项目部测量室会同监理工程师完成。支架预压时,除观测整个支架沉降变形外,还应观测支架杆件的挠度、扣件有无压破、地基变形,以及支架的整体稳定性等,以便进一步采取加强措施。(3）、数据处理承载前观测出原始数据（N１）;荷载全部加载到位后，立即进行观测（N2），承载过程中观测(N３、N4…）,比较N2、N３、N4…的差值，若最后两次数据的差值很小，说明支架已基本稳定，没有弹、塑性变形发生了，便可进行卸载或翻载，如差值继续变大，则需分析原因、采取措施;卸载后再次测量点位处数据(N5).并用卸载后数值(N5)与加载前（N１）、卸载前(N4）数值比较,从而得出支架的弹、塑性变形,并以此结合设计要求进行高程的调整。将观测得出的数据与本工程的已经完成的预压数据进行对比，若弹塑性变形基本一致，其余支架不再预压。(4)、卸载人工配合吊车吊运钢筋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形.根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。4、支架高度调整以及施工观察加固根据支架预压后的结果,与理论梁底标高误差超出允许范围的支架顶标高需要调整。卸载完成后即可进行调整，直到满足设计要求为止。在混凝土浇筑施工过程中,应加大对支架的观察，提前做好应急准备。在支架顶部采用细铁丝拉铁块做好标记,用作对支架沉降观察。混凝土浇筑到每一处时，顶部支架检查人员跟着移动，底部人员观察沉降标记。５、碗扣支架拆除拆除支架必须在箱梁混凝土强度达到设计要求且完成所有预应力束张拉、压浆后方可进行，且孔内水泥浆强度不低于设计强度的90％.为了保证在落架过程中结构受力均匀，落架一定遵循技术规范和支架方案要求卸落支架。箱梁支架总体落架顺序：应从跨中向方向进行,先拆除各跨跨中1/3支架,剩余各跨两端各1/3支架应在时隔2１小时后方可拆除。（１）、箱梁混凝土底模板、方木拆除因箱梁支架顶托上安装底模板时,是按照先横向木方，后纵向木方，铺设底模板顺序.拆除时，先松支架顶托，将纵向方木位置留出活动空档并抽出，之后拆除横向木方或钢管和底模板。（２)、碗扣支架拆除完成上述箱梁底部模板、木方拆除后，即可进行整体支架的拆除工作.但拆除时必须按以下要求进行:支架的拆除应从一端向另一端、自上而下逐层地进行。碗扣式支架拆除时，先将横杆自上而下逐层拆除，再将立杆自上而下逐层拆除。六、满堂支架搭设时的劳动力安排1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要10～15人,均有上岗作业证书。２、建立由项目经理、现场技术人员、专、兼职安全员、现场施工负责人组成的管理机构,搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。3、外脚手架的搭设和拆除,均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业,并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。七、满堂支架的检查与验收１、满堂支架搭设完毕或分段搭设完毕，应按规定对满堂支架工程的质量进行检查，经检查合格后方可交付使用.２、满堂支架在搭设过程中，应由单位工程负责人组织单位技术安全人员、监理方进行检查。八、满堂支架搭设安全技术措施1、技术保障措施:

（1）架子搭设完毕，用合格密目安全网围护于架子的外围及底部。ﻫ(2）钢管与扣件进场前应经过检查挑选（选择标准应符合规范JＧJ1３０－2０0第3条),所用扣件在使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动.（3)架子搭设到3m高度时由架子搭设人员进行自检；架子搭设完毕后由搭设会同施工单位、监理单位和质检单位对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。ﻫ(４)满堂支架搭设完毕后,在施工过程中,严禁将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备.ﻫ（5)满堂支架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的,未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在满堂支架使用期间，下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆等。

２、安全保障措施：(１）操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。

（２）技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。(3）脚手架必须严格依据本《施工方案》进行搭设；搭设时,技术人员必须在现场监督搭设情况,保证搭设质量达到设计要求.ﻫ(4）脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收,发现不符合要求处，必须限时或立即整改.（５）操作人员必须持证上岗。

（6）架子在搭设（拆卸）过程要做到文明作业,不得从架子上掉落工具、物品;同时必须保证自身安全,高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安