声屏障翼缘板满堂支架计算书.docx
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声屏障翼缘板满堂支架计算书
成都枢纽CDSN-Ⅰ标段
声屏障现浇桥面板满堂支架
方案及计算书
编制:
潘文涛
复核：
__万廷聪
批准：
__魏家祥
中铁十四局集团有限公司成绵乐铁路工程施工指挥部铺架工区
二零一四年七月
成都枢纽CDSN-1标段
声屏障梁翼缘板工地现浇（支架法）施工方案
1、编制依据
（1）《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
（2）《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
（3）《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB10110-2011）；
（4）《时速160公里客货共线预制后张法简支T梁（设声屏障）》图号：
通桥（2012）2109系列；
（5）其它现行的国家、铁路总公司和成绵乐客专公司等有关规范、规程、条例、文件、施工图等。
2、编制目的及适用范围
本方案适用于成渝成南联络左线道岔特大桥14#-37#墩有声屏障梁翼缘板工地现浇满堂支架施工。
为确保施工过程顺利进行，编制此施工方案。
3、工程概况
3.1工程概况
成都枢纽CDSN-1标成渝成南联络左线道岔特大桥（中心里程：
LZDK1+608.644）简支T梁左侧设置2.5m高声屏障，右侧设置栏杆，其中简支T梁（声屏障）共计62孔。
根据成绵乐公司总体施工计划要求，为了加快悬臂浇筑施工进度，成渝成南联络左线道岔特大桥24孔梁的声屏障梁现浇桥面板计划采用支架搭设，整体现浇的施工方案。
3.2现场工况
成渝成南联络左线道岔特大桥14#-37#墩为声屏障T梁，左侧为成绵乐正线路基边坡，坡度1:
1.5，右侧为硬化的新建水沟。
左侧声屏障已安装。
成渝成南联络左线与成绵乐正线右线线间距最小为10.4m。
施工前需进行台阶式开挖，开挖后全坡面铺设防水材料，防止雨水冲刷。
现场工况照片：
3.3施工计划
为了加快施工进度，21孔声屏障段悬臂浇筑采取分段整体浇注，计划于2014年7月24日开始施工，2014年8月15日完成。
各工序时间安排：
场地处理、防水：
2014年7月24日-2014年7月27日；
支架搭设：
2014年7月25日-2014年8月7日；
模板下料、制作：
2014年7月24日-2014年8月7日；
模板安装：
2014年8月7日-2014年8月12日；
钢筋下料、制作：
2014年7月24日-2014年8月7日；
钢筋绑扎：
2014年8月8日-2014年8月13日；
锚具、钢绞线安装：
2014年8月8日-2014年8月13日；
混凝土浇注：
2014年8月14日-2014年8月15日；
4、施工组织机构
4.1项目组织机构
为加强项目管理，确保成绵乐铁路总体工期计划的实现，中铁十四局集团成绵乐铁路工程指挥部铺架工区设立声屏障悬臂浇筑施工作业队。
总体负责人：
邵小良
技术负责人：
潘文涛
现场负责人：
董士绀、车东坡、冯国伟
安全负责人：
胡中华
4.2施工劳动力组织及分工
为确保安全、高效地完成施工任务，将声屏障梁翼缘板工地现浇施工任务分到一个作业小组，每项工作由专人负责，责任落实到人，共计划进场110人。
支架悬臂现浇人员分工及劳动力组织
序号
职务
人数
职责
备注
项目部管理人员
1
现场调度
1
现场指挥、协调
2
技术负责人
1
制定可实施性的施工方案
3
技术员
3
现场技术指导、各工序质量控制
4
材料员
1
工具配备、材料发放、旧料回收
5
安全员
1
现场安全监控
6
测量员
3
放线，预埋件位置控制
作业队人员
7
队长
1
施工组织、工序安排、人员管理
8
技术员
1
根据项目部技术交底过程技术指导
8
钢筋工
30
下料、制作、绑扎
9
模板工
20
下料、制作、安装
10
架子工
40
搭设脚手支架
11
混凝土工
12
混凝土浇筑、振捣、收面
4.3安全组织机构：
为加强安全领导，强化安全管理，本项目部成立安全生产领导小组：
组长邵小良，副组长候风红、王新疆，安全长王新疆全面负责生产安全工作。
组员：
胡中华、鲍玉周、董士绀、潘文涛、车东坡、冯国伟。
5、翼缘板工地现浇施工方案
成渝成南联络左线道岔特大桥声屏障悬臂浇筑采用碗扣式满堂钢支架，底模、侧模采用优质涂塑竹胶板，模板厚度12mm，混凝土采用搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送至桥面罐车中，使用滑槽入模。
钢筋在加工厂集中加工，运至桥位后在底模上进行绑扎安装。
5.1悬臂浇筑尺寸参数
悬臂浇筑部分单侧横向长度为1350mm，浇筑厚度210mm-274mm，声屏障基础宽度为425mm，高度为470mm，声屏障预埋件中心间距为2000mm（每孔两端预埋件中心距梁端825mm）。
每孔在梁端处设一避车台及检查爬梯预留口。
声屏障悬臂浇筑断面图见下图：
5.2地基处理
搭设支架的场地要坚实、排水畅通、开挖的抬价下不能有积水。
首先进行施工放线，确定支架底座位置，根据支点位置在斜坡上开挖0.3m*0.3m的平台，然后整个斜坡面进行防水材料覆盖，防水材料可使用塑料纸，沿坡面从上到下覆盖，接缝处搭接0.3m以上，斜坡上部将防水材料端部埋入土中，防止正线电缆槽内水进入防水材料地步。
在平台处铺设木垫板，然后再木垫板上搭设支架，搭设时注意防水材料的保护。
整平的平台处地基承载力要能满足上部结构传递的荷载，沉降变形在允许范围内。
5.3构架组合
钢管支架组合：
90×90×120cm布置,配可调底座MDZ60、可调顶托MTZ60，轴心承插安装，另考虑模板、纵横分配方木及垫层的厚度，具体各支撑点的调节高度现场安装时根据实际情况调整。
每侧立杆3道，横向1.8m，纵横横杆间距为90cm，模板拼装完成后，两侧80cm作为作业工作面，悬臂浇筑底模、声屏障基础模板及避车台处模板采用12mm厚的涂塑复膜竹胶板，模板下料及组装设在模板加工区完成。
底模在支架搭设完毕后，放上顶托，铺设纵向方木和横向方木。
纵向铺设120mm×120mm的方木，间距以具体支架布置为准，横向铺设100mm×100mm方木，间距为300mm，然后调整方木标高，放出声屏障基础边线，在横向方木上铺设12mm厚的复膜竹胶板作为底模，要求拼装严密，相邻模板无高差，用钉子固定方木上。
模板拼装完后根据图纸进行严格的复核，检查各部位尺寸是否符合设计要求进行下道工序施工。
5.4支撑体系构造加固
加固是为了提高支架整体体系强度、稳定性和刚度，确保承载安全。
在纵横方向加设一道剪刀撑，剪刀撑呈八字形，斜向角度45－60度，下端支撑在地基上。
为了保证墩柱两侧脚手架整体稳定性，每孔设8道横向钢管连接，每根长度为6m，与两侧支架立杆连接。
5.5搭设步骤
施工准备→按照支架布置图放线→地基处理浇筑砼垫层→放置底托→放置扫地杆→逐根竖起立杆并随即与扫地杆扣牢→安装第一步大横杆（与各立杆扣牢）→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第二步小横杆→安装第三、四步大横杆、小横杆→接立杆→加剪刀撑→下一个循环至设计标高→设置防护栏杆、挂设安全防护网
5.6施工注意要点
（1）满堂支架是梁体最重要的受力体系，支撑的杆件有锈蚀、弯曲、压扁或有裂缝的严禁使用；使用的扣件有脆裂、变形、滑丝的严禁使用，扣件活动部位应能灵活转动，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。
（2）支架安装应从一端向另一端或从跨中向两端延伸，按照垫木、底座、立杆、水平杆、剪刀撑的顺序自下而上逐层搭设，每层高度不宜大于3m。
（3）碗扣式钢管支架的首层应采用不同长度的立杆交错布置，保证相邻接头设置在不同步距内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不小于500MM；各接头中心至主接点的距离不宜大于步距的1/3。
（4）支架立杆在1.8m高度内的垂直度偏差不得大于5mm，支架全高的垂直度偏差应小于支架高度的1/600,且不得大于35mm。
（5）水平杆安装时应控制直线度和水平度，各层水平框架的纵横向轴线应小于立杆间距的1/200，相邻水平杆的高差应小于±5mm。
（6）剪刀撑、交叉撑等加固件应与立杆和水平杆等同步安装，扣件、锁壁等应安装齐全并及时拧紧，扣件螺栓的拧紧扭力矩不应小于40N.m,且不应大于65N.M。
（8）立杆顶托上的下层方木承载方木接头须设置在顶托上，否则应用帮条钉牢，并加垫木支垫；同一断面上的承重方木接头数量不应超过50%。
上层方木应交错搭接在下层方木上。
（9）各层支架安装过程中，应及时校正立杆间距、垂直度、纵横向直线度和水平杆水平度等，避免误差累计导致支架质量不合格。
（10）立杆底端和顶端的碗口节点应设置纵横向水平杆；底层水平杆兼做扫地杆时，其与底座支撑板的高差不得大于30cm。
（11）每根立杆的底部应设置可调底座，底座螺杆插入立杆内的长度不得小于15cm，伸出立杆的长度不得大于15cm。
（12）每根立杆的顶部应设置U型可调顶托，顶托上设置10*15cm方木承受梁体荷载，严禁用水平杆直接承受梁体荷载。
顶托螺杆插入立杆的长度不得小于15cm，伸出立杆的长度不得大于30cm，也不得小于10cm。
（13）剪刀撑设置应符合下列要求：
①模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑；
②中间纵、横向由底至顶连续设置竖向剪刀撑，其间距应小于或等于3.6m；
③剪刀撑的斜杆与地面夹角应在45°~60°之间，斜杆应每步与立杆扣接；
④顶端和底部必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距应小于或等于4.8m。
剪刀撑采用与立杆规格相同的钢管，用旋转扣件与立杆扣接；
⑤当剪刀撑不能与立杆扣接时，应与该立杆相邻的水平杆扣接；扣接点距碗口节点的距离不应大于15cm。
⑥每根剪刀撑的长度不宜小于6m，搭接长度大于100cm，搭接处应等间距设置3个旋转扣件扣紧，扣件边缘至杆端的距离应大于10cm。
（14）当支架搭设至设计标高后，按作业要求设置防护栏，挂好安全网及连接和加固杆件，然后在顶托上铺设纵向承重方木和横向分配方木。
通过放样，在方木上用油漆做好标记，铺设底模。
待底模全部铺设完毕后，通过上顶托精确调整底模面板至设计标高，同时要保证每个顶托与方木顶紧、受力，当方木与顶托之间有空隙时，用硬木楔楔紧与顶托之间的缝隙。
（15）作业层、斜道的栏杆和挡板的搭设应符合下列规定：
①栏杆和挡板均应搭设在外立杆的内侧；
②上栏杆的上皮高度应为1.2m；
③挡脚板高度不应小于180mm。
5.7支架拆除安全技术措施
（1）支架拆除须待混凝土达到拆模强度时拆除，具体拆除时间根据试块强度有由技术负责人通知施工队进行拆除。
（2）拆除支架前，全面检查拟拆支架，根据检查结果，拟订出作业计划，进行技术交底后才准工作。
作业计划一般包括：
拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。
（3）满堂支架拆除时严格按照“两端对称向中间同时拆除”顺序进行，并遵守“由上而下，先搭后拆”的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、大横杆、立杆等，并按“一步一清”原则依次进行。
严禁上下同时进行拆架作业。
（4）拆除支架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。
靠近铁路侧，安排专人进行盯控防护，及时纠正工人的错误行为。
所有杆件人工传递至地面，然后搬运至远离铁路及声屏障遮板侧集中码放，拆除时专人盯控防止损坏已完成品。
（5）拆除支架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、穿软底防滑鞋。
（6）拆除立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆除中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。
（7）拆除支架时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。
（8）在拆除支架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。
（9）拆下的材料要传递下运，严禁抛掷。
运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，“当天拆当天清”。
（10）当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。
（11）施工期间安排专人随时掌握天气预报情况，及时做好防风、防雨工作。
如遇强风、大雨、等特殊气候及夜间严禁进行拆、装作业。
6、支架受力计算
6.1、材料选择
优质涂塑竹胶板：
厚12mm，抗弯强度12Mpa，弹性模量5.2×103Mpa；
顶模背肋：
宽100mm，高100mm，抗弯强度13Mpa，抗剪强度1.4Mpa，弹性模量9×103Mpa；
顶模主梁：
宽100mm，高150mm，抗弯强度13Mpa，抗剪强度1.4Mpa，弹性模量9×103Mpa；
Φ48×3.5㎜碗扣钢管：
惯性矩I=12.19cm4，抵抗矩W=5.08cm3，截面积A=4.89cm2，抗拉、抗压和抗弯强度205Mpa，弹性模量2.1×105Mpa。
6.2、荷载取值
（1）混凝土容重26.5KN/m3；
（2）模板自重：
模板及方木自重：
30kg/m2；
（3）施工人员、机械荷载取：
180kg/m2
（4）砼振捣及砼冲击荷载：
200kg/m2。
6.3、支架布置
纵横向间距均按90cm布置，步距1.2m。
6.4、受力计算
6.4.1荷载分析：
根据施工结构截面图可以看出，该桥各截面的结构重量不等，重量以悬臂顶面每平方米为计算单位，砼密度取2.6t/m3。
悬臂部位混凝土0.42m3/m（声屏障T梁顶部后浇部分未计算）
0.42×2.6÷1.35=808.8kg/m2
6.4.2方案分析
由于碗扣式满堂支架具有拆搭方便，间距规整的特点，碗扣节点采用铸钢配件组焊，强度大，杆件连接效果好，碗扣式脚手架比扣件式钢管脚手架承载能力提高30%以上，抗失稳性能明显改善，加之各种构件均由独立管件组成，使用运输和管理方便。
故成渝成南联络左线道岔特大桥现浇桥面板工地现浇施工拟采用标准型碗扣式脚手架支撑。
6.4.3支撑体系荷载
（1）设计参数
主杆、横杆承载性能
立竿
横竿
步距（m）
允许荷载（KN）
横杆长度（m）
允许集中荷载（KN）
允许均布荷载（KN）
0.6
40
0.9
4.5
12
1.2
30
1.2
3.5
7.0
1.8
25
1.5
2.5
4.5
（2）荷载取值
（a）、模板及方木自重：
30kg/m2
（b）、施工人员、机械荷载取：
180kg/m2
（c）、砼振捣及砼冲击荷载：
200kg/m2
（d）、荷载系数取值、静载系数：
γG=1.2
活载系数：
γ0=1.4
（3）支架承载计算
P=Qγ0+GγG=380×1.4+838.8×1.2=1538.56kg/m2
6.4.4构架组合
搭设高度：
指处理好的地基至此地基翼缘板板底间的垂直距离。
碗扣支架有水平杆90cm、120cm，主杆高度选择90cm、120cm、180cm、300cm四种，以及可调底座MDZ60、可调托座MTZ60，轴心承插安装，支架调节范围可在1.2m-1.5m之间。
另考虑模板、纵横分配方木及地面铺垫方木、垫层的厚度，具体各支撑点的调节高度现场安装时按实调整。
翼缘板结合部位设置:
按90×90×120布置
（a）、每根立杆可承载范围：
0.9×0.9=0.81m2
（b）、每根立杆承受荷载为：
1538.56×0.81=1246.2kg
<［N］=4000kg立杆底座验算满足要求。
6.4.5支架稳定性检算
钢管外径48mm、壁厚3.5mm
钢材强度极限值[δ]=205MPa
I=π（D4-d4）/64=π（4.84-4.14）/64=12.187cm4
A=π（D4-d4）/4=π（4.82-4.12）/4=4.893cm2
r=
=
=1.578cm
λ=L/r=120/1.578=76.05 查表得Φ=0.675
δ＝N/ΦA=12.46×103/（0.675×489.3）=37.7N/mm2=37.7MPa小于[δ]=205MPa满足要求。
6.4.6钢管及方木的强度和刚度检算
（1）、横梁部位，
下层2×Φ48cm钢管，跨距90cm，上层10×10cm方木间距30cm
①、钢管线荷载为q=P.L=1246.2×0.9=1118.34N/m
钢管受线荷载后产生最大内力
M=qL2/8=1118.34×0.92/8=1132.3N.m
钢管的抗弯截面模量为:
W=π（D4-d4）/32D=π×（4.84-4.14）/32*4.8=5.08*10-6m3
则：
σ=M/2W=1132.3/2*5.08*10-6=111.4MPa<［σw］=215MPa满足要求。
挠度检算：
取E=2×105Mpa
I=π（D4-d4）/64=π（4.84-4.14）÷64=12.18cm4
ƒf=5qL4/2×384EI
=5×11183.4×0.94/384×2×2×105×106×12.18×10-8
=1.96mm＜L/400=2.25mm满足要求。
②、对10×10cm方木进行检算，间距30cm。
q﹦0.3×1538.56=461.6kg/m=4.62kg/cm
方木受荷载后产生最大内力：
M=qL2/10=4.62×902/10=3742.2kg.cm
方木的抗弯截面模量为：
W=ab2/6=103÷6=166.7cm3
应力：
σ=M/W=3742.2/166.7=22.5kg/cm2=2.25Mpa<［σ0］=13Mpa满足要求。
挠度检算：
取E=11×103Mpa
I=ab3/12=10×103÷12=833.3cm4
ƒ=5ql4/384EI=5×4.62×9004/384×11×103×833.3×104
=0.43mm＜L/400=2.25mm满足要求。
6.4.7地基承载力检算
支架通过底托、木板垫层（5cm厚）、地基层（分层压实），层层施加荷载，其中底托尺寸为10cm*10cm。
脚手架立杆传至底座顶面的平均轴向力N=12.5kN ，立杆底座面积Ad=0.1×1=0.01m2，木板垫层自重不计，垫层的轴心抗压强度值fc=10N/mm2（杉木抗压强度），木板垫层承载力特征值fak=20000KPa
N/Ad=12.5/0.01=1250KPa
fak=20000＞1250KPa木板垫层承载力满足要求。
木板垫层底对地基的压力为
fn1=12.5/（0.3*0.3）=138.9kpa
则通过碾压、夯实经静力触探试验检测边坡上最小为承载力170kpa>138.9kpa。
7、结论
此结构受力明确合理，满足施工要求。
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