碗扣支架搭设技术交底.docx
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碗扣支架搭设技术交底
技术交底书
单位名称：
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部编号：
KDLJ-001
工程名称
C閘道
编制
交底项目
碗扣支架搭设
复核
一、工程概况
广卫立交二期工程D匝道为昆玉高速公路昆明方向左转至两面寺方向，自昆玉高速公路右侧驶出，上跨DD匝道、昆玉高速及Y线，采用与主线合流的方式流入Z线，匝道全长670.001m，其中匝道桥长428m。
D匝道桥桥宽为8m，高1.5m，上部结构采用5×25+（27.5+22.5+2×25）+4×25+4×25现浇连续箱梁。
二、支架搭设方案
（1）基础处理：
在支架搭设范围内，清除场地内的垃圾、软弱地层，然后夯实、找平，浇筑10cm厚砼垫层。
（2）材料及规格选择
采用碗扣式钢管架搭设，钢管尺寸采用φ48×3.5MM。
（3）搭设尺寸
D匝道桥梁宽8m，底板宽3m，翼缘板宽2.5m，支架搭设立杆的摆放原则为：
横桥向方向在底板范围内采用0.6m的间距，翼缘板范围内采用0.9m的间距；顺桥向方向采用0.9m的间距。
D匝道5~6#墩支间跨广卫村既有道路，为使车辆能够正常通行，在此处预留通行门洞（4.5m×6m）。
立杆基础垫通长板（200CM×10CM×5CM长的松木板），立杆接长采用对接，且接头交错布置，高度方向错开50CM以上，相邻接头不应在同跨内。
接头距大横杆与立杆的交接处不应大于50CM。
顶层立杆可搭接，长度不应小于1M，两个扣件。
立杆垂直偏差，架高30M以下时，要求不大于架高的1/200。
交底地点：
C閘道工地现场交底日期：
2010年12月29日
交底单位：
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部交底人：
接收单位：
接受人：
技术交底书
单位名称：
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部编号：
KDLJ-001
工程名称
C閘道
编制
交底项目
碗扣支架搭设
复核
三、碗扣式钢管架安装程序及方法
（1）依据施工方案设计的位置，在基础上用墨线弹出纵、横向每排立杆位置，并据此安装枕木。
箱梁实心段对应的枕木尺寸宽厚为20×5cm，其它部位的可用20×2cm。
（2）在基础上墨线交叉点的枕木上摆放底座，将立杆插入底座，如需要采用两种立杆时，应采取两种不同长度立杆相互交错布置。
（3）安装水平杆。
将水平杆接头插入立杆最下端碗扣内，使接头弧面与立杆密贴，将上碗扣沿限位销扣下并顺时针旋转将其锁紧。
（4）需要采用两节立杆时，应注意避免相邻立杆接头处于同一水平面内；立杆接长时，将上部立杆底端连接孔与下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接稍并锁定。
（5）进行扫地杆、水平加固杆、剪刀撑安装及可调顶托安装。
四、碗扣式钢管支架施工要求
（1）支架安装应严格按施工方案和每座桥的施工顺序进行。
如为赶工期，可在上一施工节段未完成之前提前搭设下一节段支架。
（2）支架安装可从箱梁施工段的一端开始向另一端推进，也可从中间开始向两端推进，但工作面不宜开设过多，从纵横两个方向同时进行，以免支架失稳。
（3）若基础平整坚实，立杆底座可直接用立杆垫座，若基础不平或不够坚实，支架底部应采用立杆可调底座。
（4）选用无缺陷的支架构配件。
用于支撑的所有杆件，必须经检验合格后方可使用。
（5）碗扣式支架的底层组架最为关键，其组装质量直接影响支架整体质量，要严格控制组装质量；在安装完最下两层水平杆后，首先检查并调整水平框架的方正和纵向直顺度（对曲线布置的支架应保证立杆的正确位置）；其次应检查水平杆的水平度，并通过调整立杆可调底座使水平杆的水平偏差小于L/400（L为水平杆长度）；同时应逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不悬空和松动；底层支架符合搭设要求后，检查所有碗扣接头并锁紧。
在搭设过程中应随时注意检查上述内容，并予以调整。
交底地点：
C閘道工地现场交底日期：
2010年12月29日
交底单位：
国道昆明东连接线广卫二期工程项目部交底人：
接收单位：
接受人：
三、碗扣式钢管架安装程序及方法
（1）依据施工方案设计的位置，在基础上用墨线弹出纵、横向每排立杆位置，并据此安装枕木。
箱梁实心段对应的枕木尺寸宽厚为20×5cm，其它部位的可用20×2cm。
（2）在基础上墨线交叉点的枕木上摆放底座，将立杆插入底座，如需要采用两种立杆时，应采取两种不同长度立杆相互交错布置。
（3）安装水平杆。
将水平杆接头插入立杆最下端碗扣内，使接头弧面与立杆密贴，将上碗扣沿限位销扣下并顺时针旋转将其锁紧。
（4）需要采用两节立杆时，应注意避免相邻立杆接头处于同一水平面内；立杆接长时，将上部立杆底端连接孔与下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接稍并锁定。
（5）进行扫地杆、水平加固杆、剪刀撑安装及可调顶托安装。
四、碗扣式钢管支架施工要求
（1）支架安装应严格按施工方案和每座桥的施工顺序进行。
如为赶工期，可在上一施工节段未完成之前提前搭设下一节段支架。
（2）支架安装可从箱梁施工段的一端开始向另一端推进，也可从中间开始向两端推进，但工作面不宜开设过多，从纵横两个方向同时进行，以免支架失稳。
（3）若基础平整坚实，立杆底座可直接用立杆垫座，若基础不平或不够坚实，支架底部应采用立杆可调底座。
（4）选用无缺陷的支架构配件。
用于支撑的所有杆件，必须经检验合格后方可使用。
（5）碗扣式支架的底层组架最为关键，其组装质量直接影响支架整体质量，要严格控制组装质量；在安装完最下两层水平杆后，首先检查并调整水平框架的方正和纵向直顺度（对曲线布置的支架应保证立杆的正确位置）；其次应检查水平杆的水平度，并通过调整立杆可调底座使水平杆的水平偏差小于L/400（L为水平杆长度）；同时应逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不悬空和松动；底层支架符合搭设要求后，检查所有碗扣接头并锁紧。
在搭设过程中应随时注意检查上述内容，并予以调整。
（6）当箱梁为曲线梁时，可通过调整水平杆长度而使支架成曲线型布置。
（7）支架搭设严格控制立杆垂直度，整架垂直度偏差不得大于h/500（h为立杆高度）。
（8）剪刀撑钢管如需接长，应用搭接，搭接长度不少于40厘米、不少于三个扣件。
箱梁翼板部位的斜撑根据撑顶模板需要适当调整。
（9）支架的可调顶托应逐个顶紧，使所有立杆均匀受力；顶托的外悬长度不应大于自身长度的1/2。
（10）墩柱周边的水平杆如未能紧靠墩身，支架应另加设水平钢管成井字架夹紧墩身。
五、支架预压
支架预压拟选择本匝道首先进行箱梁现浇施工的第二联第四跨进行。
该联地基为碾压处理+10cm砼垫层，与其它桥梁的地基类似，箱梁高度1.5m，与其它桥梁相同，就支架安全性而言，通过该支架的预压，其它几联桥梁的支架很大程度上已得到证明，就弹性和非弹性变形而言，其它几联的荷载差异不大，均可参照该桥数据进行调整，因此，本匝道桥其它几联支架将不再进行预压。
当然，弥补支架未预压并确保支架安全的重要措施是作好施工控制，严格按施工方案及相关要求进行地基处理、支架搭设、方木和模板铺设等。
支架预压方法及程序如下：
1、沉降及位移观测点布设。
支架搭设及底模铺设后，进行观测点布设。
沉降观测点布设在墩顶及跨中断面，在支架脚、支架顶、底模面、左中右布点，每个断面布设9个点，整个预压段共布设63个沉降观测点。
为便于观测，支架上的观测点可贴厘米纸。
位移观测点也布设在墩顶及跨中断面，每个断面在支架顶左右各布设一个点，整个预压段共布设14个位移观测点。
布点后测量各观测点的原始高程和位置。
2、加载。
事先检测加载用的重块如混凝土块、砂袋、钢筋等的重量，作好重量标识，然后根据箱梁各部位的自重情况，作加载规划，使各部位的加载量与箱梁自重一致。
为保护模板表面和减少冲击力，在模板面铺垫麻袋。
加载时使用汽车吊吊装重块、人工配合堆放，注意吊装重块应小心轻放。
荷载堆放应均匀渐加，类似于混凝土分层浇筑，左右基本对称。
堆放重块时注意不要覆盖沉降观测点。
3、观测。
加载过程中应及时进行位移及沉降观测，如发现偏位或沉降异常，应及时暂停加载，待查明原因并处理后再继续加载。
加载达到50%、80%时分别暂停加载，测量各观测点。
完成加载后再测量，以后每半天测一次，直至完成预压。
卸载后再测量一次。
4、卸载。
沉降稳定后，停止预压，进行卸载。
支架稳定拟以日沉降量少于2mm进行判断。
如三天后沉降仍未稳定，说明地基处理不佳，同样应予卸载，卸载后对沉降过大部位的地基重新进行处理。
卸载同样应均匀、对称进行。
5、数据整理和预拱度调整。
整理沉降观测数据，可以得到地基变形、支架变形、方木及模板的压缩变形（比较卸载前后数据可区分弹性和非弹性变形），再与计算值进行比较，如有较大差异，需查找原因，并改善今后正常施工时的相关工作，对于正常差异，需对计算值进行修正，并据此调整模板预拱度。
已经预压的模板支架，非弹性变形已经发生，不再考虑，只考虑弹性变形，未经预压的，两种变形均需考虑。
位移观测点正常情况应基本不发生偏移，如有变形，应查找原因，改善相关工作。
箱梁模板支架验算书
一、模板支架结构
本工程箱梁的模板支架结构详见图一。
既有道路的通行门洞采用了门式支架，需进行验算。
根据箱梁结构特点，选取各种模板支架结构中荷载较大、跨度或悬臂较大的代表部位进行验算，主要包括箱梁实心段、普通段、腹板等部位。
二、结构受力验算
箱梁混凝土采用一次浇筑，因此，箱梁底板方木、模板、腹板方木、钢管、对拉螺栓、模板等按整箱混凝土浇筑荷载验算，翼板和顶板方木、模板按顶板、翼缘板混凝土浇筑荷载验算，预应力箱梁的支架、地基按整箱荷载验算。
对其门式支架也按整箱荷载验算。
结构验算时，静载系数取1.2，动载系数取1.4；人群及机具荷载取2.5kPa，振捣混凝土产生的侧向荷载取4kPa，竖向荷载取2kPa。
各种主要材料的弹性模量E、标准强度R、允许弯曲应力［σw］、剪应力［τ］取值如下：
胶合板：
E=4000MPa，［σw］=20MPa，［τ］=1.9MPa。
松木：
E=8400MPa，［σw］=12MPa，［τ］=1.9MPa。
钢材：
E=2.1×105MPa，R=205MPa，［σw］=140MPa，［τ］=85MPa。
1、箱梁模板验算
底模荷载较大的是墩台处箱梁实心段，跨径为0.3m，取10cm宽度的胶合板验算（厚度18mm）,则：
I=0.1×0.0183/12=4.86×10-8m4，W=0.1×0.0182/6=5.4×10-6m3
模板受力情况如下（模板自重忽略）：
钢筋混凝土荷载：
1.5×26=39kPa
人群及机具荷载：
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载：
2kPa
按多等跨连续梁计算，简图如下，其中，均布荷载：
q1=（39×1.2+2.5×1.4+2）×0.1=5.23kN/m
（1）强度验算
模板的最大弯矩和剪力分别为：
M1=0.107×0.3²q1=0.05kNm
Q1=0.607×0.3q1=0.95kN
最大应力为：
σ=M1/W≈9.26MPa<［σW］=20MPa
τ=3Q1/（2bh）≈0.8MPa<［τ］=1.9MPa
该模板强度满足要求。
（2）挠度计算
计算外模变形，不考虑施工荷载，即q=39×0.1=3.9kN/m，除去方木宽度后模板跨径L=20cm，按三等跨连续梁计算挠度，则最大挠度为：
f=0.667qL4/（128EI）=0.007mm<0.2/400=0.5mm
模板变形符合要求。
2、箱梁纵向方木验算
该方木为10×10cm松木，则：
I=0.14/12=8.333×10-6m4，W=0.13/6=1.667×10-4m3
实心段的最大跨径为90cm，按最大分布间距30cm验算，单根方木受力情况如下：
钢筋混凝土荷载：
1.5×0.3×26=11.7kN/m
人群及机具荷载：
2.5×0.3=0.75kN/m
振捣荷载：
2×0.3=0.6kN/m
模板及方木自重：
（0.3×0.018+0.12）×10=0.15kN/m
上述情况按简支梁计算,简图如下，其中，均布荷载：
q1=（11.7+0.15）×1.2+0.75×1.4+0.6=15.87kN/m
（1）强度验算
方木的最大弯矩和剪力分别为：
M1=0.9²q1/8=1.607kNm
Q1=0.9q1/2=7.14kN
最大应力为：
σ=M1/W≈9.64MPa<［σW］=11MPa
τ=3Q1/（2bh）=1.07MPa<［τ］=1.9MPa
该方木强度满足要求。
（2）挠度计算
最大挠度为：
f1=5q1L14/（384EI）=1.94mm<900/400=2.25mm
该方木变形符合要求。
3、箱梁横向方木验算
纵向方木为15×15cm松木。
间距为90cm。
箱梁实心段部位纵向方木承受来自横向方木的多个集中力作用（自重忽略），方木跨径0.9m。
其中，实心段集中力P1间距30cm，根据横向方木的受力情况，可得：
P1=15.87×0.9/2=7.14kN
方木参数为：
I=0.154/12=42.2×10-6m4，W=0.153/6=5.625×10-4m3
（1）强度验算
按多等跨连续梁计算，简图如下，最大剪力分别为：
Q1=（1+1/2）×P1=10.71kN
集中力的等效均布荷载为：
q1=11×P1/（10×0.3）=39.3kN/m
方木的最大弯矩为：
M=0.107×0.9²q1=3.41kNm
最大应力为：
σ=M/W≈6MPa<［σW］=12MPa
τ=3Q1/（2bh）=0.7MPa<［τ］=1.9MPa
该方木强度满足要求。
（2）挠度计算
最大挠度为：
f=q1L4/（128EI）=0.5mm<900/400=2.25mm
该方木变形符合要求。
4、箱梁碗扣支架验算
碗扣支架的钢管外径Ф48mm，壁厚δ3.3mm（考虑到可能存在的锈蚀，以δ3mm验算），搭设的最大步距h=1.2m，上下自由端长度a=0.2m。
可计算钢管的各种参数：
截面积：
A=4.24cm2
回转半径：
i=1.59cm
计算长度L0=h+2a=1.6m
长细比：
λ=L0/i=100.6
稳定系数：
Ψ=0.544
因此单杆容许压力为：
[N]=ΨA[σ]=32.3kN
碗扣材料为标准件，根据厂家提供的资料，当横杆步距为1.2m时，立杆设计荷载为30kN，考虑安全系数0.75，因此，取[N]=23kN。
下面就箱梁实心段、翼板三个部位的支架情况进行验算。
（一）、实心段部位
该段梁高1.5m，立杆最大间距为60×90cm，所受荷载为：
钢筋混凝土荷载：
1.5×26=39kPa
模板支架自重：
2kPa
人群及机具荷载：
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载：
2kPa
考虑动静载系数后单杆所受压力为：
N=[（39+2）×1.2+2.5×1.4+2]×0.6×0.9÷4=7.4kN<［N］
碗扣支架每米高度变形为：
Δ=N/（AE）=0.25mm
该碗扣钢管满足要求。
（二）、翼板部位
该部位梁高按0.4米计，立杆间距为0.9×0.9m。
该部位立杆所受荷载：
钢筋混凝土荷载：
0.4×26=10.4kPa
模板支架自重：
2kPa
人群及机具荷载：
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载：
2kPa
考虑动静载系数后单杆所受压力为：
N=[（10.4+2）×1.2+2.5×1.4+2]×0.9×0.9÷4=4.13kN<［N］
因此满足要求。
（三）、支架稳定性验算
立柱所用钢管外径为48mm，壁厚为4mm，钢管有效面积为：
A=424.12mm2，回转半径i=15.95mm。
立杆长细比λ=L/i=1200/15.95=75.24
由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.675
σ=N/ΦA=25.85MPa<［σ］=145MPa
支架稳定性满足要求。
综上，碗扣支架受力满足要求。
5、箱梁支架地基验算
支架通过下托向枕木、砼垫层、路基层层施加荷载，其中，下托底面长宽为12×12cm，枕木宽厚为20×5cm，砼垫层厚10cm。
按45°角扩散应力近似计算，则枕木、砼垫层、路基等各层面受力面尺寸分别为：
实心段基础：
枕木12×12cm，稳定层22×22cm，路基42×42cm
均按上述立杆的最大压力验算，则三层基础最大应力分别为：
实心段基础：
枕木0.5MPa，砼垫层0.15MPa，路基41kPa
一般木板的容许抗压应力大于9MPa，水泥含量3%的稳定土容许强度大于2MPa，如填土路基按要求碾压且承载力检测大于140kPa，则地基承载力满足要求。
6、广卫村通行门洞支架验算
通行门洞用五排碗扣钢管支架做墩，上搭设25工字钢，工字钢上面满铺竹胶板，竹胶板上按立杆间距摆放10×10cm的方木（松木）。
详见附图。
（一）、纵向方木验算
纵向方木为10×10cm松木，方木的受力与满堂支架验算时受力一样。
（二）、工字钢验算
工字钢型号为25a，截面特性为I=5017cm4，W=401.4cm3，［σw］=210MPa，［τ］=120MPa。
工字钢在底板范围内的跨径为0.6m，门洞处按0.5高箱梁计算，每根工字钢所受荷载为：
钢筋混凝土荷载：
0.5×26=13kPa
模板支架自重：
2kPa
人群及机具荷载：
2.5kPa
振捣或下料冲击荷载：
2kPa
考虑动静载系数后单根工字钢所受压力为：
N=[（13+2）×1.2+2.5×1.4+2]×9×3÷6=105.7kN
换算成均布荷载为q=105.7÷9=11.75KN/m
最大弯矩M=ql2/8=11.75×6.52/8=62.05KN.m
最大剪力为Q=ql/2=52.9KN
σw=M/W=154.6MPa＜［σw］=210MPa
τ=Q/ht=52.9/0.23×0.1=2.3MPa＜120MPa
（三）、钢管验算
由工字钢验算时得知，最大剪力为52.9KN，工字钢每端由5根钢管架支撑，所以每根钢管承受的压力为N=10.58KN＜［N］=30KN。
7、支架变形及预拱度计算
模板支架变形主要包括木接头承压的非弹性变形、碗扣支架或门式支架的弹性和非弹性变形、地基的弹性和非弹性变形。
根据本工程模板支架的结构形式、地基情况、荷载情况及有关经验数据，箱体部位各种主要变形分别为：
木接头承压非弹性变形：
6～9mm
碗扣和门式支架弹性和非弹性变形（高架取大值）：
1～3mm
砂土地基沉降（挖方地段取小值，填方地段取大值）：
6～15mm
混凝土路面沉降：
3mm
相对设计线形，初步确定箱梁模板预拱高度。
这些预拱值仅作施工参考，具体应参照预压沉降情况进行调整，混凝土路面、承台、涵洞部位的预拱度应予适当减少，各相邻部位的标高结合设计线形顺接。
8、验算结论
综上所述，本方案箱梁模板支架结构中模板、方木、碗扣支架、门式支架、钢管等均能满足施工要求，同时也可看出，各结构富余并不大，因此，施工时应严格按方案要求进行。
为使受力均匀，应严格控制地基处理质量，在支架搭设、方木和模板安装等方面应严格控制高差。
为确保箱梁线形，在斜撑、混凝土浇筑方面应注意均匀、左右对称，避免外物碰撞和恶劣天气施工。
混凝土浇筑时应避免局部堆料过高，避免在支架上集中堆放重物。
方案中未详尽之处，如内模、斜撑、墩柱处加固钢管等，根据具体安装需要和受载情况，在施工过程中予以完善。
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