现浇结构支架安全施工方案.doc

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沈阳高等级公路建设总公司乐自高速LJ1合同项目经理部

乐自高速公路一合同段项目经理部

现浇结构支架安全施工方案

沈阳高等级公路建设总公司

乐自高速公路一合同段项目经理部

现浇结构支架安全施工方案

第一节、工程概况

乐山至自贡高速公路工程项目路基土建工程LJ1标段全长3.08KM，里程桩号K0+000～K3+080。

主要施工项目为路基土石方工程、桥涵工程、排水及防护工程。

其中有软弱地基1393米/9处，互通式立交2处，大桥4座，中桥2座，钢筋砼箱涵6道，钢筋砼盖板涵15道，钢筋砼圆管涵9道。

第二节、预应力连续梁施工方案

总体施工方案：

本工程上部结构采用碗扣式钢管架搭设平台，逐联依次现浇混凝土方法施工，施工顺序为：

先支架一次现浇第一联第三跨、第二跨、第一跨，砼强度达到90%后张拉纵向预应力筋，养生达到混凝土强度后，拆除第一联支架，依次支架施工第二联第四、五跨，本桥箱梁共计855m3/2联，钢筋191T，钢绞线19T。

一、地基处理

将原地面上的淤泥和杂物清除、刮平、压实，若持力层以下出现弹簧土，需将软弱土全部进行换填石渣压实处理。

在其上用开山石渣填筑30cm,其30cm石渣密实度不小于90%；在30cm石渣上铺10cm砂砾垫层,10cm碎石垫层压实度≥95%，压实后检测地基承载力，地基承载力不小于270KPa；在碎石垫层上浇筑10cmC20砼做硬化处理。

C20砼浇筑前将垫层洒水湿润顶面，浇筑时要振捣密实，人工收面并保证平整。

浇筑的砼地面要覆盖养生，待砼地面有足够的强度后安装脚手架。

地基表面高度根据箱梁底标高、底模高度、横梁高度、支架高度（不含顶托高）、枕木高度确定。

在离地基两侧50cm顺桥向挖排水沟，以防止雨水浸泡地基使地基的密实度降低，在施工中出现沉降现象，或地基承载力下降。

二、满堂支架搭设

（一）、碗扣式满堂支架布置

1、碗扣式满堂支架布置

本桥上部箱梁共二联，第一联箱梁高度为1.7米，第二联箱梁高度为1.3米，横向根据桥面宽度布置为单箱双室。

支架采用以下布置，支座处两侧各3.6m范围内采用立杆横向间距60cm，纵向间距60cm,横杆步距120cm；跨中等截面采用立杆横间距均为60cm,纵向间距为90cm,横杆步距120cm；横桥向基础用枕木垫铺，底托盘放在枕木上，架顶纵桥向用[10×10钢，横桥向用10×10木方；各联剪刀撑均采用沿线路方向每5m在横截面上设置一排，每排设置4道，即两侧翼板下各1道，梁体中间2道；纵向剪刀撑布置五排，底板范围内共三道，翼板下各一道；剪刀撑与地面成45°角。

支架宽出翼板100cm，并搭设宽0.8m、坡度不陡于45度的人行道，用钢管搭设高1.2m的护栏，并挂安全网。

具体布置详见“满堂支架布置图”。

2、支架顶部纵横向位移控制

支架顶部外楞方木与支架顶托绑扎牢固，支架之间用碗扣式钢管可靠连接，支架内外用剪刀撑加固。

3、搭设注意事项

（1）、接头组装：

接头是立杆同横杆的连接装置，要确保接头锁紧。

组装时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。

如发现上碗扣扣不紧，或限位销不能进入上碗扣螺旋面，要检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两下碗扣是否在同一水平面上（即横杆水平度是否符合要求）；下碗扣与立杆的同轴度是否符合要求；下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求；横杆接头与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等；如是装配原因，则要调整后锁紧；如是杆件本身原因，则拆除，并送去整修。

（2）、杆件组装顺序：

在已处理好的地基或基垫上按设计位置安放立杆可调座，其上交错安装立杆，调整立杆可调座，使同一层立杆接头处于同一水平面内，以便装横杆。

组装顺序是：

立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→脚手板→上层立杆→横杆。

要求至多二层向同一方向，或由中间向两端推进，不得从两边向中间合拢组装，否则中间杆件会因两侧架子刚度太大而难以安装。

（3）、组装注意事项：

所有构件都要按设计及脚手架有关规定设置。

在搭设过程中，注意调整整架的垂直度，要求整架垂直度小于1/500L，但最大允许偏差为100mm。

在搭设、拆除或改变作业程序时，禁止人员进入危险区域。

4、支架验算

上部箱梁共两联，第一联箱梁高度为1.7米，第二联箱梁高度为1.3米，横向根据桥面宽度布置为单箱双室。

因各断面的横断面结构尺寸不同，对第一联进行支架应力验算。

第二联采用第一联支架方案。

4.1第一联为0#台至3#墩，箱梁断面高为1.7米。

4.1.1荷载组合及计算断面选取

现浇箱梁采用满堂支架法施工，箱梁支架全部采用钢管支架。

根据支架使用说明，当横杆步距为600mm时，每根立杆可承受最大竖直荷载为40KN；当横杆步距为1200mm时，立杆可承受最大荷载为30KN。

通过对箱梁断面的计算，最终确定支架施工方案。

4.1.2截面面积

箱梁的截面为10.5m×1.7m,按箱梁腹板下最不利断面计算截面积，断面具体位置详见支架纵断面图1。

1-1截面（横隔梁处）：

6.5×1.7=11.05m²；

2-2截面（横隔梁-跨中断面过渡段）：

（11．05+5.355）×0.5=8.2m²；

3-3截面（跨中断面）：

（0.25+0.22）×6.5+0.5×1.23×3+0.25×0.75×2＋0.2×0.2×2=5.355m²

4.1.3荷载计算

（1）、新浇筑混凝土自重标准值：

钢筋混凝土容重：

26KN/m3

1-1断面端横梁（距支座中心左右侧1m范围）单位荷载：

q端横梁=11.05/6.5×26=44.2KN/m²

2-2断面过渡段（2.50m范围）单位荷载：

q过渡段=8.2/6.5×26=32.8KN/m²

3-3断面跨中（等截面）单位荷载：

q过渡段=5.355/6.5×26=21.42KN/m²

（2）、模板及支撑梁自重标准值：

①空心内模竹胶板自重标准值：

竹胶板容重：

0.084KN/m²（厚度为1.2cm）

q芯模=（1×2+0.78×4+0.28×4＋0.79×4）×0.084/6.5=0.12KN/m²

②、纵梁方木自重标准值：

木板、方木容重：

6KN/m3

钢模板下纵梁为10×10方木，间距30cm,底板下共22根：

q方木=22×0.1×0.1×0.9×6/6.5/0.9=0.20KN/m²

③、横梁10号槽钢自重标准值：

10号槽钢横梁顺桥向间距60cm,横桥向长取11米，每米重10.001Kg

q横梁=11×0.010001×9.8/10.5/0.6=0.17KN/m²

④、定型钢模板容重：

0.5KN/m²

q钢模=（6.5+1.2×2）×0.5/6.5=0.68KN/m²

模板及支撑梁自重标准值合计：

0.12+0.20+0.17+0.68=1.2KN/m²

（3）、施工人员和施工料具行走运输或堆放荷载

a、模板验算：

均布荷载取2.5KN/m²（以下数据参见《桥梁施工工程师手册》）

b、支撑梁：

均布荷载取1.5KN/m²

c、支架验算：

均布荷载取1.0KN/m²

（4）、振捣混凝土对水平面产生的荷载2.0KN/m²

（5）考虑风荷载的影响，水平风荷载的标准值按下式计算

WK=0.7μsμzW0=0.7×1.0×0.8×0.35=0.20KN/㎡

式中WK——风荷载标准值（KN/㎡）；

μs——风荷载体型系数；按《建筑结构荷载规范》规定取1.00；

μz——风压高度变化系数；按《建筑结构荷载规范》规定取0.8；

W0——基本风压（KN/㎡）；按《建筑结构荷载规范》查得0.35KN/㎡。

4.1.4横隔梁断面处验算

4.1.4.1最不利荷载组合

横隔梁处支架坚杆横向间距为60cm，纵向间距为90cm，支架步距120cm，模板采用钢模板。

取单位荷载最大的端梁处验算。

根据规范要求，所采用的荷载设计值，应取荷载标准值分别乘以相应的荷载分项系数再进行组合。

永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4；计算构件变形（挠度）时，荷载设计值、各类荷载分项系数均取1.0。

该段组合后最不利设计荷载为：

1.2×44.2+1.4×（1.2+2.5+2+0.2）=61.3KN/㎡

4.1.4.2模板计算

模板采用钢模板，横桥向跨径L1=0.3m,纵桥向宽度b=0.9m.

模板上均布荷载为：

q=61.3×0.3=18.39KN/m

模板跨中弯矩计算：

M1/2=qL12/10，W=bh2/6

强度验算：

按连续结构计算

σ=M/W=6qL2/（10bh2）=6×18.39×0.32/（10×0.9×0.0052）/1000=44.14MPa<〔σ〕=205MPa

强度满足要求。

刚度验算：

fmax=Kfql14/B0=0.01013×18.39×0.34/（2.05×105×0.0053/（12×（1-0.32）））=0.64mm<[f]=1.5mm

Kf-挠度计算系数，根据板面不同的支承情况查《均布荷载作用下四边简支板计算系数表》得系数为0.01013

B0-板的刚度B0=Eh3/（12×（1-v2））=2.05×105×0.0053/（12×（1-0.32））

v-泊松比，对于钢板v=0.3

刚度满足要求。

4.1.4.3分配梁计算

支架托架顶横桥向采用[10槽钢强度验算，跨度为0.6m，取0.6m长度为计算荷载，按连续梁计算。

横梁跨度：

L2=0.6m；纵桥向宽度L1=0.9m

横梁单位荷载：

q=61.3×0.6=36.78KN/m

跨中弯矩：

M1/2=qL2/8=0.125×36.78×0.62=1.655KN.m

截面模量：

W=39.7cm3

强度验算：

σ=M/W=1655÷39.7=41.68MPa<［σ］=205MPa符合要求。

计算其挠度

惯性矩：

Ix=1.983×10-6m4；

挠度验算：

fmax=ql24/（128EI）=36.78×0.64/（128×2.05×105×1.983×10-6）=0.092mm<〔fmax〕=600/400=1.5mm

符合要求。

4.1.4.4底板底模下方木验算

①底模下方木规格为10×10cm，横向间距为30cm，方木下铺[10槽钢，纵向间距为90cm。

②受力验算

方木单位长度的均布荷载：

q=61.3×0.3=18.39KN/m

强度验算：

M=qL2/8=18.39×0.92/8=1.86KN.m

W=bh2/6=0.1×0.12/6=0.00017m3

σ=M/W=1.86/0.00017/1000=10.9MPa<〔σ〕=11MPa

挠度验算：

fmax=qL4/（128EI）=12×18.39×0.94/（128×107×0.1×0.13）=1.131×10-3m=1.131mm<〔fmax〕=600/400=1.5mm

强度和挠度均满足要求。

4.1.4.5支架计算

槽隔梁处支架采用Φ48×3.5mm钢管，支架竖杆横向间距为60cm，纵向间距为90cm，步距h取1.2m。

每延米钢管重量为3.84Kq/m。

截面抵抗矩：

W=5.08cm3（d2、d1分别为钢管的外径和内径）

截面惯性矩：

I=12.19cm4

回转半径：

i=1.58cm

弹性模量：

E=2.05×105MPa容许应力〔σ〕=205MPa立杆截面积A=4.89×10-4m²

（1）立杆稳定性验算

立杆稳定性应满足下式：

N≤ψA〔σ〕

立杆截面积A=4.89×10-4m²，回转半径i=1.58cm，〔σ〕=2.15×106KN/m