铁路通道改造工程现浇模板支撑架专项施工方案.docx
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铁路通道改造工程现浇模板支撑架专项施工方案
铁路通道改造工程
现浇模板支撑架专项施工方案
目录
1.工程概况-1-
1.1专项施工方案总体概况-3-
2.方案设计依据及参数-5-
2.1设计依据-5-
2.2设计参数-6-
2.3荷载计算-7-
2.4内力计算及结构计算-7-
3.施工计划-11-
3.1工程数量-11-
3.2主要施工机械使用计划表-11-
4.施工工艺及施工方法-12-
4.1施工工艺-12-
4.2施工方法-12-
5.施工各项（技术、安全、质量、组织等）保证措施-16-
5.1脚手架的安装要求-16-
5.2支架预压要求-17-
5.3高空作业安全防护要求-18-
5.4施工安全作业要求-18-
5.5支架防护安全-19-
6.劳动力计划-19-
6.1劳动力组织-19-
6.2劳动力配置计划-21-
6.3劳动力计划表劳动力动态管理-21-
6.4劳务雇用管理措施-22-
6.5劳动力计划表及劳动力动态图-24-
7.附：
设计检算认定书-25-
1.工程概况
新建东北东部铁路通道登沙河至庄河段改造工程（DZ2标段），设计为双线客货共线铁路，设计速度目标值200km/h。
铺设有碴轨道无缝线路，钢轨60kg/m。
DZ2标段在DK126+468.74m处跨越大连庄河市尖山镇村规划路。
设计为新建一座（2-16）m钢筋混凝土框构中桥，施工方案采用现浇施工方案。
本座框构中桥结构尺寸为：
框构主体长度34.9m，框构主体跨度16m，结构跨度（2-16）m，顶板厚度1.0m，底板厚度1.20m，边墙厚度1.0m，中墙厚度0.90m，结构净高度8.3m。
框构中桥总平面布置图如图1所示。
图1、框构中桥总平面布置示意图
框构中桥设计材料：
框构主体采用C45混凝土；抗渗性不低于P10.挡墙采用C45混凝土。
钢筋采用HRB335型钢筋。
框构中桥的横断面结构示意图如图2所示，框构中桥的顺线路纵断面结构示意图如图3所示。
图2、框构中桥的横断面结构示意图
图3、框构中桥的顺线路纵断面结构示意图
改CZLDK117+762.54跨城子坦城庄联络线框构小桥：
线路级别：
本线公路框架桥，跨越城子坦城庄联络线。
设计荷载：
公路一级。
DK126+772.91改城庄线框构小桥：
线路级别：
本线正线为双线客货共线铁路，设计速度目标值采用200km/h，本桥线间距为4.779～4.782m。
轨道标准：
铺设无缝线路，钢轨60kg/m。
轨道类别：
桥上为有砟轨道。
设计荷载：
中-活载。
地下水稳定水位深度0.8m。
两座框构桥地下水对混凝土结构具氯盐侵蚀性，环境作用等级为L2。
冻融循环等级为D3。
1.1专项施工方案总体概况
根据中华人民共和国住房和城乡建设部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》[2009]87号文的要求，针对本框构中桥的顶板钢筋混凝土现浇模板支撑架荷载较大的特点，对危险性较大的模板支撑架分项工程编制专项施工方案。
本专项方案编制的主要内容包括满堂脚手架及顶上分布梁结构。
其它模板安装、钢筋安装、混凝土浇筑不构成危险性较大，应按相关专业要求编制施工作业指导书。
本框构中桥结构施工顺序为：
先浇筑底板钢筋混凝土，然后依次浇筑边墙及中隔墙钢筋混凝土，最后支架上浇筑顶板钢筋混凝土。
本方案是以顶板钢筋混凝土的浇筑为主要设计对象。
本方案顶板现浇钢筋混凝土模板支撑架采用扣碗式满堂脚手架。
支撑架支撑于已经浇筑完毕的底板上，基础承载能力不需要额外考虑。
满堂支撑架采用现行标准φ48×3.5mm扣碗式脚手架，横杆步距1.2m，立杆横桥洞方向布置间距【（20+3×30+10×60+90）+（90+10×60+3×30+20）】cm；横桥洞方向剪刀撑布置间距不大于4m，顺桥洞方向间距3.6m，并封闭成环，每层水平杆与两端立墙顶紧不少于4根。
满堂脚手架横桥洞布置结构如图4所示。
图4、满堂脚手架横桥洞布置结构示意图
满堂脚手架立杆顺桥洞方向布置，一律按90cm间距布置。
剪刀撑布置间距一律按3.6m设置，横桥洞方向不得大于4m，并一律要求封闭成环。
框构涵底板两端垫层适当加长，以满足外出2排脚手架支撑需要。
顺桥洞方向布置结构如图5所示。
图5、脚手架顺桥洞方向结构布置示意图
脚手架柱顶布置一次主梁。
一次主梁采用150mm×100mm方木楞。
方木楞150mm高截面竖向放置。
再上，直接铺设18mm竹胶板或者组合钢模板。
本方案采用一次主梁（方木楞）结构。
现场施工若采用增加二次方木楞结构，高度结构布置尺寸由现场自行调整。
2.方案设计依据及参数
2.1设计依据
2.1.1新建铁路东北东部铁路通道登沙河至庄河段改造工程施工图（DK126+468.7）（2—16.0）m规划路框构中桥设计图（登庄施桥-40）。
2.1.2《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）；
2.1.3《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB-10303-2009、J946-2009）；
2.1.4《铁路桥涵工程施工质量验收标准》；
2.1.5【JGJ166-2008】《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》；
2.1.6【JGJ162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》；
2.1.7【GB50017-2003】钢结构设计规范；
2.1.8《客运专线铁路桥涵工程施工技术规范》（Q/ZTG21300-2006）；
2.1.9《木结构设计规范》（TB10203-2002）；
2.2设计参数
2.2.1钢材弹性模量E=2.05×105MPa；
2.2.2Q235钢材抗拉、抗压设计控制强度f=205MPa，剪切强度fv=125MPa；
2.2.3钢筋混凝土重度rc=26.5KN/m3；
2.2.4结构安全系数K=1.3；
2.2.5二次分配梁允许挠度【ω】=L/500；
2.2.6恒载系数1.2，活载系数1.4。
2.2.7施工人员及机械活载约1.0kN/m2。
（参照【JGJ166-2008】规范）。
2.2.8模板重量q=2.5kN/m2。
竹胶模板、木框架，参考【JGJ162-2008】《建筑施工模板安全技术规范》取值。
2.2.9φ48×3.5mm钢管，钢管、顶托、底板均采用Q235A钢材，弹性模量E=，抗拉、抗压和抗弯强度f=205Mpa,抗剪强度；φ48×3.5mm钢管力学特征为：
截面积A=4.89cm2，惯性矩Ix=Iy=12.15cm4，抵抗矩w=5.078cm3，回转半径i=1.578cm。
考虑目前脚手架租赁市场大多非标产品。
常见的脚手架规格为φ42×3.0mm钢管，其对应的力学特征为：
截面积A=3.7cm2，惯性矩Ix=7.03cm4，回转半径i=1.38cm。
2.3荷载计算
本框构中桥为双孔（洞）结构，每孔（洞）支撑面积为横桥16m、顺桥16m，支撑顶板厚度h=1.0m。
顶板C45钢筋混凝土。
2.3.1结构恒载：
永久结构均布恒载：
q1=rch=26.5kN/m2；
2.3.2模板均布荷载：
q2=1.5KN/m2，（参考【JGJ162-2008】建筑模板规范规定，按组合钢模估算）；
2.3.3支架结构恒载：
q3=0KN/m2，（参考【JGJ166-2008】脚手架规范规定，支架高度不足10m高，可不计支架重量）；
2.3.4施工人员及机械活线荷载：
q4=1KN/m2，（参考【JGJ166-2008】脚手架规范规定取值）；
2.3.5支架设计计算荷载：
q=1.2（q1+q2+q3）+1.4q3=35kN/m2；
2.4内力计算及结构计算
2.4.1计算脚手架每根支撑杆承载能力
脚手架采用标准φ42×2.5mm钢管，Q235B钢材。
其强度及截面特征如表1。
表1扣碗脚手架强度指标及物理特征
P235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值
205（N/mm2）
弹性模量
2.05×105
脚手架钢管截面特征
外径
（mm）
壁厚
（mm）
截面积
（cm2）
截面惯性矩
（cm4）
回转半径
（cm）
42
3.0
3.68
7.03
1.38
框构内净高支架高度8.3m，横桥向宽度16m，不属于高宽比失调的窄支架，不进行高宽比失调折减。
用局部承压能力代替整体承载能力。
水平杆步距按1.2m设计。
横杆与立杆的连接点视为铰接，顶托杆不大于0.6m、地脚杆不大于0.2m。
最大受压段为1.2m，其长细比=87.0＜100，属于短压杆。
对应折减系数ψ=0.736。
则单根支撑柱的允许承载能力为：
[R]=ψK1K2fA=31.9kN/根：
公式中：
K1—重复使用的钢管，折旧系数取0.8；
K2—使用变形及安装轴线偏差折减系数，取0.7。
2.4.2计算横向脚手架的布置间距
1m2顶板需要支撑的脚手杆数量：
n==1.1根/m2。
施工布置：
选择顺桥洞布置间距a=90cm、横桥洞布置间距b=60cm。
实际布置每1m2布置[n]=1.85根/m2，安全储备系数K=1.68，大于1.3，安全储备满足要求。
2.4.3验算顶层一次主梁强度
①计算方木楞的内力
顶层一次主梁采用150mm×100mm方木楞。
顺桥洞方向布置，最大间距a=90cm，被支撑的最大跨度b=90cm。
一次主梁方木楞4～6m长，属于多等跨超静定连续梁，被支撑的跨度与脚手架的顺桥洞布置距离相等，即等跨支撑间距b=90cm，连续跨度为4～6跨。
按全断面受载整体核算，横断面计算荷载Q=bq=31.5KN/m。
按多等跨超静定连续梁计算内力，一次主梁（方木）的内力计算简图如图6所示。
图6、一次主梁（方木楞）的内力计算简图
如图6所示，方木楞整体的最大剪力Tmax=14.2KN，最大弯矩Mmax=2.2KN-m。
二次分布梁方木楞属于多跨超静定连续结构，依据多跨超静定结构三弯矩方程求解列方程为：
…………
（1）
已知条件：
L1=L2=……Ln=90cm
Mn-1=Mn=Mn+1；A=B
简化方程
（1）得：
6LMn=-12An；An==0.96
求解：
M=-2.2KN-m
②验算方木楞强度
方木楞采用方木150×100mm，150mm方向竖向放置，强度采用《木结构设计规范》（GB50005-2003）中的TC17木材，木材物理力学性质如表号2所示。
表号2木材的强度设计值和弹性模量（N/mm2）
150×100mm方木的截面惯性矩：
=2813cm4，横截面积：
A=150cm2。
最大弯曲内力：
=5.9MPa，小于木材的允许强度（-为木材顺纹抗拉抗压强度，查表取10Mpa），强度满足要求。
强度储备安全系数K=1.7.
最大剪切应力：
=1.0Mpa，＜=1.6Mpa（查《木结构设计规范》，满足要求。
③验算下弯挠度
实际挠度=0.35mm，小于b/500＝1.8mm，二次分配梁的刚度满足要求。
公式中：
E——为木材的弹性模量，查表取E=10000（N/mm2）。
2.4.4竹胶板强度验算
采用加厚型竹胶板，强度满足要求，计算过程略。
3.施工计划
3.1工程数量（见表3）
表3一孔16m框构涵模板支撑架工程数量表
杆件编号
规格
单位重量（kg/根）
数量（根）
合计重量（kg）
上顶托
610
7320
下支腿
610
7000
立杆
L-750cm
3.84kg/m
609
17539
30横杆
HG-30
1.67
882
1473
60横杆
HG-60
2.8
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