红桥河3号桥脚手架施工方案.docx

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红桥河3号桥脚手架施工方案

轮台县红桥新区3号桥

脚

手

架

专

项

施

工

方

案

施工单位：

编制人：

审核人：

审批人：

编制时间：

第一章设计依据

编制依据

1.建设部《工程建设标准强制性条文》

2.有关《工程建设地方标准强制性条文》

3.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130—2011）

4.《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）

5.《城市桥梁工程施工及验收规程》（GJJ2-2008）

6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91

7.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）

8.《混凝土结构工程施工质量及验收规程》（G850204—2002）

9、《建筑工程安全检查标准》JGJ59—2011

10.《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》征求意见稿（建设部2008-5-10发布、实施）

11、《钢结构设计规范》

12、《道桥计算手册》

11.《轮台县红桥河3号桥工程》施工图，深圳西伦土木结构有限公司。

12.《轮台县红桥河景观带二期三号桥岩土工程勘察报告》新疆时代岩土工程勘察设计院。

第二章工程概况

一、工程概况

本项目轮台红桥河3号桥工程在轮台县红桥新区范围，位于南环路跨越红桥河处.红桥河3号桥桥型为三跨双索面矮塔斜拉桥,跨径布置为[45+70+45m]全长163.18m。

本桥行车道为双向六车道；桥梁结构的设计基准期100年；桥，梁结构安全等级一级；汽车荷载城-A级；河低标高953.71m；控制水位955.82m;最高洪水位956.04m；抗地震基本烈度为7度；桥梁抗震设防类别为甲类，进行8度抗震设计；桥台采用重力式桥台，承台接桩基础，承台高1.5m,桩基础采用直径1.2m钻孔灌注桩,桩顶承载力为2900kN；桩长为43m。

桥墩采用独立式,承台接桩基础.桥墩横桥向宽3.0m,纵桥向尺寸由墩顶3.0m渐变至4.0m，承台高3.0m，桩基础采用直径1.5m钻孔灌注桩，桩顶承载力8000kN,根据地质情况计算，桩长60m。

场地自然地面高差较大，勘测点标高在954.10-960.10m之间，勘测点最大高差6.00m,平均标高955。

70m。

地层自上而下地质情况如下：

第一层粉质沙性：

饱和，层厚1.2-8.0m，标高946.50-952.40。

地基承载力；35-120kpa.qik=35kpa

第二层；细纱，中密饱和，勘厚0.8-11.50m,底标高939.20-952.30m[fao]180kpa;qik=45kpa

第三层;粉质粘土：

勘厚1.90-9.60m，底标高929.00-942.00m.[fao]=160kpa;qik=65kpa;

第四层细沙土：

饱和，层厚4.8-10.10m，[fao]=180kpa。

=35kpa;

第五层，粉土，密实饱和，层厚2.00-12.60m，底高915。

30-922。

10m,[fao]160kpa。

第六层发细沙，密实饱和，底标高911.80-915.40.。

[fao]210kpa。

[qik]60kpa。

第七层粉质粘土底标高906.4-911.6[fao]=180kpa.。

第八，细沙密实饱和，顶标高906.4-911.60m，[fao]300=kpa,[qik]=80kpa.

第三章施工方案

一、地基状况及处理措施

（1）本项目所处位置为原河道平整的灌注桩平台上，满堂支架搭设需将承台施工完成后，在灌注平台上浇筑40cm厚C15毛石砼进行硬化处理。

针对支架基础采取如下处理办法以对碗扣支架地基基础加强：

①将原状土平整至高程955.646米后压实,压实度不小于120KPa；②浇筑40厘米C15混凝土,混凝土顶标高为956.046米。

为避免处理好地基受水浸泡，在基础顶面设置0.5%双向排水横坡

在地面硬化以后，应该加强箱梁施工内的排水工作，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。

（2）设置36米宽的过水洞口,采用直接为530毫米的钢柱支撑,横向间距3米,纵向间距6米.基础采用桩基础，直径1.2米、深11米，桩顶标高954

二、现浇碗扣支架设计

2.1WDJ碗扣支架构件概述

WDJ碗扣式钢管支架立杆和顶杆上每隔0.6米设置一副碗扣接头，下碗扣和上碗扣限位销直接焊在立杆或顶杆上，当上碗扣的缺口对准限位销时，上碗扣可沿杆向上滑动。

连接横杆时，先将横杆接头插入下碗扣的周边带的圆槽内，将上碗扣沿限位销滑下扣住横杆接头，并顺时针旋转扣紧，用铁锤敲击即牢固锁紧。

该脚手架能根据要求，组成多种组架尺寸，本工程基本采用立杆间距1200mm、900mm、600mm、300mm三种尺寸。

该脚手架具有接头构造合理，力学性能良好（较同样管材脚手架的结构强度提高0.5倍以上），工作安全可靠，构件轻，装拆方便，克服了传统式普通钢管支架用材量大，零部件多，搭拆劳动强度大等缺点。

该脚手架立杆轴心受力，根部有可调节支座，顶部有可调节托座，对箱梁支架搭设十分方便。

2.2满堂支架布置设计

连续箱梁支架采用碗扣式满堂支架。

选取市场上使用普遍的Φ48×2.7mm钢管，材质为Q235-A3钢，轴向容许应力[σ0]=140MPa。

箱梁底模、侧模和内膜均采用δ=15±1mm的竹胶板。

竹胶板容许应力[σ0]=70MPa,弹性模量E=6×103MPa。

箱梁端横梁、中横梁位置：

1、1.8米高度箱梁端横梁：

顺桥向采用10*15cm方木放置在顶托上方，横桥向方木采用8*8cm@20cm，支架立杆步距为60*60cm，横杆步距为120cm。

2、3.2米高度箱梁中横梁：

顺桥向采用10*15cm方木放置在顶托上方，横向方木采用8*8cm@20cm，支架立杆间距为60cm（顺桥向）*30cm（横向），横杆步距为120cm。

3、箱梁箱室底板下：

顺桥向采用10*15cm方木放置在顶托上方，横向方木采用8*8cm@20cm，支架立杆间距为90*90cm，横杆步距为120cm。

4、箱梁腹板下：

顺桥向采用10#工字钢或双层10*15cm方木放置在顶托上方，横桥向方木采用8*8cm@20cm，支架立杆间距为90cm（顺桥向）*30cm（横向），横杆步距为120cm。

⑤在翼缘板下：

横桥向方木采用10*15cm放置在顶托上方，纵向方木采用8*8cm@30cm，支架立杆间距为90*90cm，横杆步距为120cm。

⑥边腹板外侧：

竖向方木采用10*15cm@90cm放置在顶托上，纵向方木采用8*8cm@25cm，斜撑钢管纵向间距为90cm，竖向间距为60cm。

2.3支架剪刀撑布设

①在支架底部、顶部各设一道连续水平剪刀撑，当顶、底部水平剪刀撑垂直高度大于4.8米时，需中间加设水平剪刀撑，且上下层水平剪刀撑在垂直方向上的间距不得超过4.8m。

剪刀撑采用φ48普通钢管，且在钢管连接处用两个钢管扣件紧固。

剪刀撑按规范连续设置，确保支架整体稳定。

②纵向、横向及四周剪刀撑间距不应大于4.5米。

③剪刀撑斜杆与地面交角在45º～60°范围，斜杠接头处搭接长度不小于1米。

④剪刀撑采用的建筑钢管与碗扣支架立杆间应尽量采用十字扣件连接，确保支架体系受力稳定。

⑤立杆顶托丝杆伸出长度不超过200mm,超出部分必须采用方木进行抄垫。

顶托至最上一道水平横杆间的总悬臂长度不超过500mm。

三、支架体系施工方法

3.1支架立杆位置放样

用全站仪放出箱梁中心线，然后用钢尺放出底座十字线，并标示清楚。

3.2安放底托

按标示的底座位置先安放底托，然后将旋转螺丝顶面调整在同一水平面上。

注意底座与地基的密贴，严禁出现底座悬空现象。

3.3安装立杆、横杆和顶托

从一端开始，按照横桥向30cm、60cm或90cm，顺桥向60cm、90cm布设立杆，横杆步距为120cm，调整立杆垂直度和位置后并将碗扣稍许扣紧，一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装，直至最顶层，最后安放顶托，并依设计标高将U型顶托调至设计标高位置。

3.4安放槽钢、方木、铺底模

在顶托调整好后铺设顺桥向10*15cm方木，铺设时注意使其两纵向接头处于U型上托座上（防止出现“探头”），接着按20cm间距铺设横向8×8cm方木，根据放样出的中线铺设δ=15±1mm的竹胶板做为箱梁底模。

3.5设置剪刀撑

支架每隔六排设一横向剪刀撑，纵向剪刀撑沿横向每隔六排设一纵向剪刀撑，水平剪刀撑上下各设置一道。

剪刀撑采用D48普通钢管，且在钢管连接处用两个钢管扣件紧固。

剪刀撑按规范连续设置，确保支架整体稳定。

四、现浇箱梁构造尺寸和计算

本项目现浇箱梁混凝土施工采用两阶段施工，第一次混凝土浇筑至翼板根部下30厘米处，第二次混凝土浇筑至箱梁顶面，考虑到满堂支架施工的安全性，该满堂支架验算取混凝土一次浇筑成型进行验算

1、设计依据

荷载标准值计算（荷载数据按《城市桥梁工程施工及验收规程》附录B取用）。

2、碗扣支架设计验算

2.1设计参数：

㈠竹胶板（δ=15±1mm，此处取单位长度1米验算）：

容许应力[σ0]=70MPa；

弹性模量E=6×103MPa；

截面抵抗矩W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3；

截面惯性矩I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4；

EI=6×103×2.81×105=1.686×103N•m2。

㈡东北落叶松（10×15cm,顺纹弯矩应力为14.5MPa，顺纹剪应力[T]=1.5MPa,

湿度：

15%，密度：

6KN/m3）：

截面抵抗矩W=bh2/6=100×1502/6=3.75×105mm3；

截面惯性矩I=bh3/12=100×1503/12=2.81×107mm4；

考虑木材差异：

顺纹弯矩应力取值12MPa，按照湿材0.9折减系数得：

[σ0]＝12×0.9＝10.8Mpa；

E=9×103×0.9=8.1×103Mpa；

EI=8.1×103×2.81×107=22.76×104N•m2。

（三）东北落叶松（8×8cm,顺纹弯矩应力为14.5MPa，湿度：

15%，密度：

6KN/m3））：

截面抵抗矩W=13.3×104mm3；

截面惯性矩I=6.67×106mm4；

考虑木材差异：

顺纹弯矩应力取值12MPa，按照湿材0.9折减得：

[σ0]＝12×0.9＝10.8Mpa；

E=9×103×0.9=8.1×103Mpa；

EI=8.1×103×6.67×106=5.403×104N•m2。

（四）10#工字钢（11.2kg/m）：

[σw]＝205Mpa；

E＝2.05×105Mpa；

A=14.3cm2；

W=49cm3=49000mm3；

I=245cm4=2450000mm4；

S工10=28.2cm3,t工10=5mm,

EA=2.05×105Mpa×1430mm2=293150KN；

EI=2.05×105Mpa×2450000mm4=502250N•m2。

（五）碗扣支架钢管：

轴向容许应力[σ0]=140MPa；

国标钢管：

φ48、t=3.5,考虑市场管材差异，此处验算取值t=2.7mm；

钢管容许荷载53.7KN

根据本工程实际情况:

横杆步距L=1200mm，每根立杆设计荷载F=30KN；

横杆步距L=600mm，每根立杆设计荷载F=40KN。

碗扣支架钢管截面特性表

碗扣支架钢管截面特性表

外径

d（mm）

壁厚

t（mm）

截面积

A（mm2）

惯性矩

I（mm4）

抵抗矩

W（mm3）

回转半径

i（mm）

每米长自重

（N）

48

2.7

3.84×102

0.989×105

4.12×103

16.05

/

（六）抗风验算（按《建筑结构荷载规范》取值）：

轮台地区基本风压按照50年一遇取值:

W0=0.45kN/m2；

风压高度系数K2=1.0；

体型系数K1=0.80；

地形、地理条件按照城市市内取值K3=0.85。

2.2永久荷载

①箱梁混凝土自重

1.8m高端横梁（中横梁、腹板）部位：

1.8×26=40.8N/m2；

3.2m高端横梁（中横梁、腹板）部位：

3.2×26=83.2N/m2；

翼板部位：

0.6×26=15.6KN/m2；

箱室侧面部位：

0.6×26=15.6KN/m2。

②模板重量（含内模、侧模及支架），以混凝土自重5%取值计算，则：

1.8m高箱梁端横梁底部：

40.8KN/m2×5%=2.04KN/m2；

3.5m高箱梁中横梁底部：

83.2KN/m2×5%=4.16KN/m2；

翼板部位：

15.6KN/m2×5%=0.78KN/m2；

箱室侧面部位：

15.6KN/m2×5%=0.78KN/m2；

2.3施工均布活载

㈠施工人员、机械设备及材料堆放等荷载：

2.5KN/m2；

㈡混凝土倾倒时对结构产生的冲击荷载：

2.0KN/m2；

㈢混凝土振捣对结构下部产生的荷载：

2.0KN/m2；

㈣混凝土振捣对腹板侧面产生的水平荷载：

4.0KN/m2；

㈤荷载组合：

计算强度:

q=1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）；

计算刚度:

q=1.2×（①+②）。

2.4支架及模板系统验算

㈠箱梁端横梁、腹板底部竹胶板（1.8米高箱梁）

底模采用δ＝15±1mm的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm的8×8cm横向方木上，面板属于受弯构件，只验算其抗弯强度及绕度，按连续梁考虑,取单位长度1.0米板宽按照三跨连续梁进行计算：

抗弯强度：

q=1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）

=1.2×（40.8+2.04）+1.4×（2.5+2.0+2.0）

=51.408+9.1=60.508KN/m

Mmax=

=0.1×60.508×0.22=0.242KN•m

σmax=Mmax/W=0.242×106/3.75×104=6.45MPa＜[σ0]=70MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×（①+②）=51.408KN/m

ω=qL4/（150EI）=51.408×103×0.204/150×1.686×103

=0.41mm≤L/400=200/400=0.5mm

满足设计要求！

箱梁中横梁、腹板底部竹胶板（3.2米高箱梁）

抗弯强度：

q=1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）

=1.2×（83.2+4.16）+1.4×（2.5+2.0+2.0）

=104.832+9.1=113.932KN/m

Mmax=

=0.1×113.932×0.22=0.46KN•m

σmax=Mmax/W=0.46×106/3.75×104=12.27MPa＜[σ0]=70MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×（①+②）=104.832KN/m

ω=qL4/（150EI）=104.832×103×0.24/150×1.686×103

=0.66mm＞L/400=200/400=0.5mm

不满足设计要求，对结构影响可忽略不计。

㈡箱梁翼缘处竹胶板

抗弯强度：

q=1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）

=1.2×（15.6+0.78）+1.4×（2.5+2.0+2.0）

=28.756KN/m

Mmax=

=0.1×28.756×0.32=0.23KN•m

σmax=Mmax/W=0.26×106/3.75×104=6.93MPa＜[σ0]=70MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×（①+②）=19.66KN/m

ω=qL4/（150EI）=19.66×103×0.34/150×1.686×103

=0.63mm＜L/400=300/400=0.75mm满足设计要求！

㈢箱梁腹板外侧竹胶板

混凝土侧压力：

PM=0.22γt0β1β2v1/2

注：

γ—混凝土的自重密度，取26KN/m3；

t0—新浇混凝土的初凝时间，可采用t0＝200/（T+15）,T为砼入模温度（℃），取25,则t0=5；

β1—外加剂影响修正系数,因掺缓凝剂取1.2；

β2—砼坍落度影响修正系数,坍落度控制在11cm～15cm取1.15；

v—混凝土浇筑速度（m/h）,取0.4

则：

PM=0.22γt0β1β2v1/2

=0.22×26×5×1.2×1.15×0.41/2

=24.96KN/m2

qM=1.2×PM+1.4×（㈠+㈡+㈣）

=1.2×24.96+1.4×8.5

=41.85KN/m

Mmax=

=0.1×41.85×0.252=0.26KN•m

σmax=Mmax/W=0.26×106/3.75×104=7.0MPa＜[σ0]=70MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×PM=29.95KN/m

ω=qL4/（150EI）=29.95×103×0.254/150×1.686×103

=0.46mm＜L/400=250/400=0.625mm

满足设计要求！

2.5支架方木系统验算

㈠箱梁端横梁、中横梁底板横向方木（1.8米高箱梁）

横向方木搁置于间距为0.6米的纵向10*15cm方木上,横向方木规格为80mm×80mm,间距0.2米，横向方木取单位跨度0.2米，按照三跨连续梁验算。

抗弯强度计算：

q={1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）}×0.2+6×0.08×0.08

={1.2×（40.8+2.04）+1.4×（2.5+2.0+2.0）}×0.2+6×0.08×0.08

=12.138KN/m

Mmax=

=0.1×12.138×0.62=0.44KN•m

σmax=Mmax/W=0.44×106/13.3×104=3.31MPa＜[σ0]=10.8MPa

抗剪强度计算

Tmax=0.6ql=0.6×12.14×0.6=4.37KN

T=3T/2bh<[T]（截面抗剪强度设计值）

=3×4.37×103/2×80×80=1.02＜1.5MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×（①+②）×0.2（间距）=1.2×42.84×0.2=10.28KN/m

f=KwqL4/（100EI）=0.677×10.28×103×0.64/100×5.403×104

=0.17mm＜L/400=600/400=1.5mm

满足设计要求！

㈡箱梁中横梁底板横向方木（3.2米高箱梁）

横向方木采用8*8cm@20cm，支架立杆间距为60cm（顺桥向）*30cm（横向），横向方木取单位跨度0.2米，按照三跨连续梁验算。

q={1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）}×0.2+6×0.08×0.08

={1.2×（83.2+4.16）+1.4×（2.5+2.0+2.0）}×0.2+6×0.08×0.08

=21KN/m

Mmax=

=0.1×21×0.32=0.19KN•m

σmax=Mmax/W=0.19×106/13.3×104=1.43MPa＜[σ0]=10.8MPa

满足设计要求！

抗剪强度计算：

Tmax=0.6ql=0.6×21×0.3=3.78KN

T=3T/2bh<[T]

=3×3.78×103/2×80×80=0.89＜1.5MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×（①+②）×0.2=1.2×（83.2+4.16）×0.2=20.97KN/m

f=KwqL4/（100EI）=0.677×20.97×103×0.34/100×5.403×104

=0.021mm＜L/400=300/400=0.75mm

满足设计要求！

㈢箱梁边腹板外侧方木（顶托上竖向10*15cm方木、纵向8*8cm方木）

①纵向8*8cm方木:

竖向方木采用10*15cm@90cm放置在顶托上，纵向方木采用8*8cm@25cm，斜撑钢管纵向间距为90cm，竖向间距为60cm。

q={1.2×PM+1.4×（㈠+㈡+㈣）}×0.25+6×0.08×0.0.08

=（1.2×24.96+1.4×8.5）×0.25+6×0.08×0.08

=41.852×0.25+0.038

=10.501KN/m

Mmax=

=0.1×10.501×0.92=0.85KN•m

σmax=Mmax/W=0.85×106/13.3×104=6.39MPa＜[σ0]=10.8MPa

满足设计要求！

抗剪强度计算：

Tmax=0.6ql=0.6×10.501×0.9=5.67KN

T=3T/2bh<[T]

=3×5.67×103/2×80×80=1.33＜1.5MPa

满足设计要求！

抗弯刚度：

q=1.2×PM×0.25=7.488KN/m

f=KWqL4/（100EI）=0.677×7.488×103×0.94/100×5.403×104

=0.62mm＜L/400=900/400=2.25mm

满足设计要求！

②竖向10*15cm方木：

竖向方木采用10*15cm@90cm，搁置于竖向间距为0.6米的竖向碗扣支架顶托上，竖向方木承受纵向方木8*8cm@25cm支座反力Rmax=9.45KN作用，得：

工况一：

支座反力：

0.6R1=9.45*0.25+9.45*0.5

R1=11.813KN

R2=9.45*3-R1

R2=16.54KN

Mmax+9.45*0.25-16.54*0.25=0

Mmax=1.773KN.M

σmax=Mmax/W=1.773×106/3.75×105=4.73MPa＜[σ0]=10.8MPa

满足设计要求！

抗剪强度计算：

Tmax=11.813KN

T=3T/2bh<[T]

=3×11.813×103/2×100×150=1.18MPa＜1.5MPa满足设计要求！

工况二：

Mmax+9.45*0.25-14.175*0.3=0

Mmax=1.887

σmax=Mmax/W=1.887×106/3.75×105=5.04MPa＜[σ0]=10.8MPa

满足设计要求！

抗剪强度计算：

Tmax=14.18KN

T=3T/2bh<[T]

=3×14.18×103/2×100×150=1.42Mpa=[T]=1.5MPa满足设计要求！

综上所述：

箱梁边腹板外侧纵向方木采用8*8cm@25cm，搁置于间距为0.9米的竖向10*15cm方木上是安全可靠的！

㈣箱梁翼缘处方木

横桥向方木采用10*15cm放置在顶托上方，纵向方木采用8*8cm@30cm，支架立杆间距为90*90cm，横杆步距为120cm。

q={1.2×（①+②）+1.4×（㈠+㈡+㈢）}×0.3+6×0.08×0.08

={1.2×（15.6+0.78）+1.4×（2.5+2.0+2.0）}×0.3+6×0.08×0.08

=8.67KN/m

Mmax=1/8ql2=1/8*8.67*0.9*0.9=0.88KN•m

σmax=Mmax/W=0.88×106/13.3×104=6.62MPa＜[σ0]=10.8MPa

满足设计要求！

抗剪强度计算：

Tmax=0.6ql=0.6*8.67*0.9=4.68KN

T=3T/2bh<[T]

=3×4.68