某某小桥满堂支架专项施工方案教材.docx
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某某小桥满堂支架专项施工方案教材
××小桥满堂支架地基处理方案
一、项目概况
××小桥位于××县××村，老桥桥名为××桥，为1-7.2m石拱桥，桥宽7.6m，建于1960年。
原设计为拆除重建，后根据××省交通建设质量监督试验检测中心出具的《××桥特殊检查与安全性评价报告》，确定变更后的设计方案：
对老拱桥（以下简称老桥）进行加固处理，并对桥梁进行加宽（加宽桥梁部分以下简称新桥），新桥加宽值为4.4m。
二、地基原状
本桥位满堂支架地处原有河床，经实地探挖，上部淤泥厚度0.7~1.2m,下部为风化岩层。
三、地基处理
清除淤泥至风化岩层用片石回填至所需高程，上铺级配碎石找平，然后浇筑10cm厚C20混凝土，并在混凝土面上按支架搭设方案规定铺设12#槽钢作为垫板。
河道流水不做特殊处理，采用成型混凝土面板作为河道水流泛水面
四、地基处理施工图
××小桥满堂支架搭设
一、编制依据
主要参考：
《建筑施工模板安全技术规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》、《建筑施工手册》、《混凝土结构》、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》、《城镇道路工程施工与质量验收规范》、《××小桥变更设计》
二、材料标准
本工程支架立杆采用φ48×3.5mm钢管，木方采用60*80mm的木方，模板采用920*1830*18mm胶合板。
三、施工工艺技术
1、搭设要求
1）、扣件安装应符合以下规定：
扣件规格必须与钢管外径相匹配；螺栓拧紧力矩不应小于40N·m，且不应大于65N·m；在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm；对接扣件开口应朝上或朝内；各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。
2）、模板支架立杆之间必须按步距满设水平杆，确保两方向足够的设计刚度，保证模架的整体稳定性。
3）、模架搭设中所有的水平杆件的连接采用十字扣件连接，特殊部位采用旋转扣件连接，必须保证1m的搭接长度模架立杆对接宜采用对接扣件错开跨步对接，且同步内隔一根立杆的相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心点至主节点距离不宜大于步距的1/3。
4）、模板支撑体系搭设人员必须经过安全培训及专项技术交底，方可上岗作业。
5）、模板支撑体系搭设前，应由项目技术负责人向项目管理人员和搭设人员进行安全技术交底以及对施工详图进行说明。
2、搭设质量控制
（1）原材料质量控制
1）采购、租赁的钢管、扣件必须有产品合格证和法定检测单位的检测检验报告，生产厂家必须具有技术质量监督部门颁发的生产许可证。
没有质量证明或质量证明材料不齐全的钢管、扣件不得进入施工现场。
2）搭设模板支架用的钢管、扣件，使用前必须进行抽样检测，抽检数量按有关规定执行。
未经检测或检测不合格的一律不得使用。
3）钢管外观质量要求：
a.钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道；
b.钢管外径、壁厚、端面等的偏差；钢管表面锈蚀深度；钢管的弯曲变形应符合下页“构件允许偏差”表格的规定；
c.钢管应进行防锈处理。
4）扣件外观质量要求：
a.有裂缝、变形或螺栓出现滑丝的扣件严禁使用；
b.扣件应进行防锈处理。
5）经检验合格的钢管、扣件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
6）施工现场应建立钢管、扣件使用台帐，详细记录钢管、扣件的来源、数量和质量检验等情况。
（2）构件允许偏差
1）立杆垂直度。
施工中控制立杆垂直度偏差应不大于1/500H（H为架体总高度），且最大偏差应不大于±50mm。
2）纵向水平杆水平偏差不大于总长度的1/300，且不大于20MM，横向水平杆水平偏差不大于10MM。
3）支模架的步距、立杆横距、纵距偏差不大于20MM。
4）连接点的数量、位置要正确，连接牢固，无松动现象。
（3）工艺流程
搭设立杆→搭设水平杆→安装顶托→搭设主梁→搭设次愣→搭设模板检查模板平整度、标高→放线→搭设侧模→模板清缝。
（4）拆除要求
1）、拆除模板时不得使用大锤或硬撬杆乱捣，如果拆除困难，可用撬杆从底部轻微撬动；保证砼面及棱角不因拆除受损坏。
2）、侧模的拆除以不破坏棱角为准。
为了准确地掌握拆模时间，必须留置同条件试块，试块强度达到1.2Mpa时才允许拆模。
3）、模板排架拆除作业时必须由上而下逐层进行，严禁上下层同时拆除作业。
4）、拆卸的杆件严禁向地面抛掷，应有专人传递至地面，并按规格分类堆放。
5）、模板支撑系统的拆除前应对拆除进行技术交底，应有专业操作人员作业，应有专人进行监护，在拆除区域内设置安全警戒线。
（5）注意事项：
1）底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合达到100%设计强度。
2）模板支架拆除前应对拆除人员进行技术交底。
3）模板支架拆除时，由有专业操作人员作业，并设有专人进行监护，在拆除区域内设置安全警戒线。
4）拆除作业必须由上而下逐步进行，严禁上下同时作业。
分段拆除的高度差不应大于二步。
5）卸料时应符合下列规定：
a.严禁将钢管、扣件由高处抛掷，应有专人传递至地面，；
b.运至地面的钢管、扣件应时检查、整修与保养，剔除不合格的钢管、扣件，按品种、规格随时码堆存放。
6）拆除模板时不得使用大锤或硬撬杆乱捣，如果拆除困难，可用撬杆从底部轻微撬动，保证砼面及棱角不因拆除受损坏。
四、施工安全保障措施
1、技术措施
1）模板支架安装和拆除前都应进行技术交底，应有专业操作人员作业，应有专人进行监护，在安装和拆除区域内设置安全警戒线。
2）搭设排架所采用的Φ48钢管和扣件材料，其材质应符合规范要求，并需经过现场材料管理员验收合格后，方可使用。
3）凡患有高血压、心脏病等不适于高空作业者，不得上架施工。
4）搭拆脚手架及支模时，必须戴好安全帽，佩带安全带，工具及零配件要放在工具袋内，穿防滑鞋工作、袖口、领口要扎紧。
5）当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪等恶劣天气时，应停止模板支架搭设与拆除作业。
雨雪后上架作业应有防滑措施。
6）模板支架施工期间，不得任意拆除杆件。
7）严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；
8）在模板支架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
9）浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。
10）拆模必须一次性拆清，不得留下无撑模板。
拆下的模板要及时清理，堆放整齐。
2、监测监控措施
本工程采用扣件式脚手架支撑体系，在搭设和模板安装、砼浇捣施工过程中，必须随时监测。
本方案采取如下监测措施：
1）、班组日常进行安全检查，项目部每周进行安全检查，公司每月进行安全检查，所有安全检查记录必须形成书面材料。
2）、日常检查、巡查重点部位：
杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪力撑等构件是否符合要求。
地基是否积水，底座是否松动，立杆是否符合要求。
连接扣件是否松动。
架体是否不均匀的沉降、垂直度。
施工过程中是否有超载的现象。
安全防护措施是否符合规范要求。
脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。
3）、脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
4）、在浇捣砼前，由项目部对脚手架全面检查，合格后才开始浇砼，浇砼的过程中，由质量员、安全员、施工员对架体检查，随时观测架体变形。
发现隐患，及时停止施工，采取措施保证安全后再施工。
××小桥满堂支撑架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
5、《钢结构设计规范》GB50017-2003
说明：
本计算书使用支架力系软件进行计算，根据拱圈受力特点分析，其弯矩与剪力分别小于简支梁，因此，拱圈力系计算采用支架平台力系分析。
一、架体参数
满堂支撑架的宽度B（m）
7
满堂支撑架的长度L（m）
14
满堂支撑架的高度H（m）
4.5
脚手架钢管类型
Ф48×3.5
立杆布置形式
单立杆
纵横向水平杆非顶部步距h（m）
1
纵横向水平杆顶部步距hd（m）
1
立杆纵距la（m）
0.6
立杆横距lb（m）
0.6
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）
0.2
剪刀撑设置类型
加强型
顶部立杆计算长度系数μ1
1.494
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.656
二、荷载参数
每米钢管自重g1k（kN/m）
0.038
模板类型
18mm厚胶合板
模板自重标准值g2k（kN/m2）
0.35
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.167
材料堆放荷载q1k（kN/m2）
14.11
施工均布荷载q2k（kN/m2）
5
平台上的集中力验算取值F1（kN）
2.5
省份
湖南
地区
永州市
基本风压ω0（kN/m2）
0.2
风压高度变化系数μz
1
风荷载体型系数μs
1.04
风荷载标准值ωk（kN/m2）
0.312
三、设计简图
四、板底纵向支撑小梁验算
小梁增加根数n4
2
材质及类型
方木
方木宽bf×高hf（mm）
60×80
小梁抗弯强度设计值f（N/mm2）
205
小梁截面惯性矩I（cm4）
256
小梁抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
小梁截面抵抗矩W（cm3）
64
小梁弹性模量E（N/mm2）
9000
小梁自重标准值Nc（kN/m）
0.2
小梁验算方式
三等跨连续梁
G1k=Nc=0.2kN/m；
G2k=g2k×lb/（n4+1）=0.35×0.6/（2+1）=0.07kN/m；
Q1k=q1k×lb/（n4+1）=14.11×0.6/（2+1）=2.822kN/m；
Q2k=q2k×lb/（n4+1）=5×0.6/（2+1）=1kN/m；
1、强度验算
板底支撑钢管按均布荷载作用下的三等跨连续梁计算。
满堂支撑架平台上无集中力
q1=1.2×（G1k+G2k）=1.2×（0.2+0.07）=0.324kN/m
q2=1.4×（Q1k+Q2k）=1.4×（2.822+1）=5.351kN/m
q=q1+q2=0.324+5.351=5.675kN/m
计算简图
Mmax=0.100qll2+0.117q2l2=0.100×0.324×0.62+0.117×5.351×0.62=0.237kN·m
Rmax=1.100q1l+1.200q2l=1.100×0.324×0.6+1.200×5.351×0.6=4.067kN
Vmax=0.6q1la+0.617q2la=0.6×0.324×0.6+0.617×5.351×0.6＝2.098kN
τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×2.098×1000/（2×60×80=0.656N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
σ=Mmax/W=0.237×106/（64×103）=3.703N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q=q1+q2=0.324+5.351=5.675kN/m
q2=1.4×F1=1.4×2.5=3.5kN
计算简图
弯矩图
Mmax=0.573kN·m
剪力图
Rmaxf=6.283kN
Vmaxf=4.143kN
τmax＝3Vmax/（2bh0）=3×4.143×1000/（2×60×80=1.295N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
σ=Mmax/W=0.573×106/（64×103）=8.953N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、挠度验算
满堂支撑架平台上无集中力
q'1=G1k+G2k=0.2+0.07=0.27kN/m
q'2=Q1k+Q2k=2.822+1=3.822kN/m
R'max=1.100q'1l+1.200q'2l=1.100×0.27×0.6+1.200×3.822×0.6=2.93kN
νmax=（0.677q'1l4+0.990q'2l4）/（100EI）=（0.677×0.27×（0.6×103）4+0.990×3.822×（0.6×103）4）/（100×0.09×105×256×104）=0.223mm≤min{600/150，10}=4mm
满足要求！
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q'=G1k+G2k+Q1k+Q2k=0.2+0.07+2.822+1=4.092kN/m
q2=F1=2.5kN
计算简图
剪力图
R'maxf=4.513kN
变形图
νmax=0.5mm≤min{600/150，10}=4mm
满足要求！
五、横向主梁验算
材质及类型
钢管
截面类型（mm）
Ф48×3.5
抗弯强度设计值f（N/mm2）
205
截面惯性矩I（cm4）
12.19
主梁抗剪强度设计值τ（N/mm2）
125
主梁截面抵抗矩W（cm3）
5.08
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁自重标准值Nz（kN/m）
0.038
主梁验算方式
三等跨连续梁
横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载作用下三等跨连续梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。
满堂支撑架平台上无集中力
q=1.2×Nz=1.2×0.038=0.0456kN/m
q'=Nz=0.038kN/m
p=Rmax/2=4.067/2=2.034kN
p'=R'max/2=2.93/2=1.465kN
计算简图
弯矩图
Mmax=0.327kN·m
剪力图
Rmaxf=4.64kN
Vmaxf=2.593kN
τmax＝2Vmax/A=2×2.593×1000/489=10.605N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
σ=Mmax/W=0.327×106/（5.08×103）=64.37N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
变形图
νmax=0.242mm≤min{600/150，10}=4mm
满足要求！
满堂支撑架平台上增加集中力最不利计算
q=1.2×Nz=1.2×0.038=0.0456kN/m
q'=Nz=0.038kN/m
p=Rmax/2=4.067/2=2.034kN
p'=R'max/2=2.93/2=1.465kN
p2=Rmaxf/2=6.283/2=3.142kN
p2'=R'maxf/2=4.513/2=2.256kN
计算简图
弯矩图
Mmax=0.43kN·m
剪力图
Rmaxf=5.494kN
Vmaxf=3.049kN
τmax＝2Vmax/A=2×3.049×1000/489=12.47N/mm2≤[τ]=125N/mm2
满足要求！
σ=Mmax/W=0.43×106/（5.08×103）=84.646N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
变形图
νmax=0.332mm≤min{600/150，10}=4mm
满足要求！
六、可调托座验算
可调托座内主梁根数
2
可调托座承载力容许值[N]kN
30
按上节计算可知，可调托座受力
N=2×Rmax+F1=2×4.64+2.5=11.78kN≤[N]＝30kN
满足要求！
七、立杆的稳定性验算
抗压强度设计值[f]（N/mm2）
205
小梁增加根数n4
2
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a（m）
0.2
剪刀撑设置类型
加强型
顶部立杆计算长度系数μ1
1.494
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.656
每米立杆承受结构自重标准值gk（kN/m）
0.167
立杆底部荷载：
NG1=gk×H+la×n4×Nc+lb×Nz=0.167×4.5+0.6×2×0.2+0.6×0.038=1.014kN
立杆顶部荷载：
NG1d=la×n4×Nc+lb×Nz=0.6×2×0.2+0.6×0.038=0.263kN
NG2=g2k×la×lb=0.35×0.6×0.6=0.126kN
l=max{la,lb}=max{0.6,0.6}=0.6m
NQ1=q1k×la×lb=14.11×0.6×0.6=5.08kN
NQ2=q2k×la×lb=5×0.6×0.6=1.8kN
NQ4=F1=2.5kN
考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值：
立杆顶部荷载：
N顶=1.2（NG1d+NG2）+0.9×1.4（NQ1+NQ2+NQ4）==1.2×（0.263+0.126）+0.9×1.4×（5.08+1.8+2.5）=12.286kN
立杆底部荷载：
N底=1.2（NG1+NG2）+0.9×1.4（NQ1+NQ2+NQ4）==1.2×（1.014+0.126）+0.9×1.4×（5.08+1.8+2.5）=13.187kN
1、长细比验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1×1.494×（1000+2×200）=2091.6mm
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1×1.656×1000=1656mm
λ=l0/i=2091.6/15.8=132.38≤[λ]=210
满足要求！
2、立柱稳定性验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1.155×1.494×（1000+2×200）=2415.798mm
λ1=l01/i=2415.798/15.8=152.899，查表得，φ1＝0.301
Wk=μzμsWo=1×1.04×0.2=0.208kN/m2
Mw=0.9×1.4×Wk×l×hd2/10=0.9×1.4×0.208×0.6×12/10=0.016kN·m
σ=N顶/φA+Mw/W=12.286×103/（0.301×489）+0.016×106/（5.08×103）=86.621N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
底部立杆段：
l02=kμ2h=1.155×1.656×1000=1912.68mm
λ2=l02/i=1912.68/15.8=121.056，查表得，φ2＝0.446
Wk=μzμsWo=1×1.04×0.2=0.208kN/m2
Mw=0.9×1.4×Wk×l×h2/10=0.9×1.4×0.208×0.6×12/10=0.016kN·m
σ=N底/φA+Mw/W=13.187×103/（0.446×489）+0.016×106/（5.08×103）=63.614N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
八、立杆支承面承载力验算
脚手架放置位置
混凝土垫层
地基土类型
碎石土
地基承载力特征值fak（kPa）
135
地基承载力调整系数kc
1
垫板底面积A（m2）
0.25
p=N底/A=13.187/0.25=52.748kPa≤fg=fa×kc=135×1=135kPa
满足要求！
××小桥满堂支架预压方案
一、满堂支架预压目的：
为保证施工安全、提高现浇拱圏质量，在××小桥支架搭设完毕，拱圏模板铺好后，对支架进行超载预压。
预压一是消除支架及地基的非弹性变形，二是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据。
1、检查支架的安全性，防止混凝土浇筑过程中支架的不均匀沉降，避免拱圈混凝土因支架不均匀沉降而出现裂缝或支架失稳等安全质量事故，确保施工安全。
2、检查支架的承载能力，消除地基、支架自身非弹性变形的影响，
3、测量预压时支架产生的弹性变形，根据其测量结果对满堂架体系进行预拱度调整。
二、支架预压方法：
1、预压材料选用河砂料，采用专用编织袋装砂，预压袋的堆码按设计拱圈的结构自重和分布形式堆放，加载时对称等载预压布置，防止支架偏压失稳。
加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行，加载时分四次进行。
当支架稳定后，即可卸掉预压袋，卸载时要分层卸载，全部卸完后，测量底模和地基的标高，计算出支架和地基的弹性变形量。
画出弹性变形曲线，作为调整模板预拱度的依据。
在预压结束、模板调整完成后，再次检查支架和模板是否牢固。
2、本方案预压方法依据拱圈砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放与拱圈荷载等重的砂袋（拱圈荷载统一考虑安全系数为1.2）。
施工前，每袋砂按标准重进行装包称重，然后用汽车吊进行吊装就位，并按拱圈结构形式合理布置砂袋数量。
堆载计算
××小桥加宽拱圈:
宽4.4m,跨径7.0m,矢高1.4m，拱圈弧长7.65m,C30素砼浇筑厚50cm。
C30混凝土重量考虑为：
2.4t/m3
根据拱圈构造形式和尺寸，计算支架处承压的拱圈模板面
混凝土体积为：
4.4m×7.65m×0.5m=16.83m3
混凝土结构恒载为：
16.83m3×2.4t/m3=40.4t
根据经验以及参考数据，综合考虑施工人员设备、模板、振捣等不定荷载为15t，支架处承压荷载为支架承受的混凝土结构恒载与不定荷载之和共55.4t。
按规范预压荷载为实际荷载的1.2倍，因此，预压荷载上限值为66.48t，预压面积为7.65*4.4=33.66m2。
分级加载量如下表所示：
支架预压分级加载表
加载区
项目名称
50%荷载
75%荷载
100%荷载
120%荷载
拱圈模板面
荷载（t）
27.7
41.55
55.4
66.48
单位荷载（t/m2）
0.83
1.24
1.65
1.97
3、拱圈支架预压时间为三天。
加压前要测量各控制点标高，卸压完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。
预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。
4、在安装好底模后，可对支架进行预压。
预压重量为设计荷载（拱圈混凝土自重、模板及支架重量及施工荷载之和）的120%，用砂袋进行支架预压。
砂袋的堆积高度按拱圏混凝土自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与拱圏荷载的分布相吻合。
支架预压按预压单元进行分四级加载，四级加载依次为单元内荷载值的50%、75%、100%、120%。
每级加载完成后，应先停止下一级加载，并应每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。
当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，再进行下一级加载，应考虑混凝土振捣产生的动荷载及小型机具等荷载。
加载时加载重量的大小和加荷速率与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，达到一定固结度后，再施加下一级荷载，特别是在加载后期，必须严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。
地基最大沉降量不能超过10mm/d；水平位移不能大于4mm/d。
支架预
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