扣轨门架式支架方案.docx

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扣轨门架式支架方案

蚌埠市胜利路综合改造工程现浇箱梁门架式支架施工方案

一、编制依据

1、《蚌埠市胜利路综合改造工程桥梁工程设计图》等相关图纸。

2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。

3、《市政桥梁工程质量检验评定检验标准》GBJ2-90

5、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）文。

6、其他施工及验收规范和相关技术文献，如《建筑施工手册》等。

二、适用范围

本方案只适用于蚌埠市胜利路综合改造工程桥梁工程脚手架工程和交叉路口门洞脚手架工程。

三、工程概况

蚌埠市胜利路综合改造工程桥梁（黑虎山路-雪华山路），起讫里程为K6+799.467~K7+380.867，全长581.4m，主桥6联，18跨。

上部结构：

跨径组合为2×30m+（30+35+30）m+4×30m+（35+45+35）m+（30+35+35+30）m+2×30m。

上部结构采用单箱双室斜腹板现浇连续梁，梁高分别为2.0m，其中跨越工农路一联采用变截面连续梁，梁高由端部2m，变化到根部2.7m，按二次抛物线变化。

下部结构：

采用双柱式桥墩，桥墩矩形截面设置圆弧倒角，柱顶横桥向外张，之间通过系梁连接；基础采用钻孔灌注桩基础，桩径为1.6m和1.7m；桥台采用柱力式桥台，桩径为1.2m钻孔桩基础。

桥面系：

在施工各梁段和桥台侧墙时应预埋防撞墙的锚固钢筋；箱梁施工时应注意预埋泄水管；桥面防水层设于全桥防撞墙以内桥面及搭板范围内，沥青混凝土铺装以下。

墩位编号

里程

墩拄顶标高（m）

墩台处梁底标高（m）

地面标高（m）

净高（m）

P00

K6+800.167

24.690

25.190

21.890

3.300

P01

K6+830.167

23.370

23.870

22.110

1.760

P02

K6+860.167

24.570

25.070

22.250

2.820

P03

K6+890.167

25.678

26.178

22.405

3.773

P04

K6+925.167

26.384

26.884

22.530

4.354

P05

K6+955.167

26.715

27.215

22.590

4.625

P06

K6+985.167

27.047

27.547

22.660

4.887

P07

K7+015.167

27.378

27.878

22.715

5.163

P08

K7+045.167

27.709

28.209

22.760

5.449

P09

K7+075.167

28.034

28.534

22.800

5.734

P10

K7+110.167

27.444

27.944

22.825

5.119

P11

K7+155.167

27.309

27.809

22.880

4.929

P12

K7+190.167

27.904

28.404

22.935

5.469

P13

K7+220.167

27.814

28.314

23.050

5.264

P14

K7+255.167

27.693

28.193

23.130

5.063

P15

K7+290.167

27.101

27.601

23.235

4.366

P16

K7+320.167

26.068

26.568

23.380

3.188

P17

K7+350.167

24.898

25.398

23.515

1.883

P18

K7+380.167

26.240

26.740

23.700

3.040

四、施工方案

本方案包括箱梁门洞支架设计及开闭所门洞设计两项内容，关于模板、钢筋、预应力施工另见《现浇箱梁专项施工方案》。

下层方木12cm×16cm,间距90cm，上层方木8cm×8cm，间距30cm，排架垂直于梁轴线位置的平面按1.2m布置，如（a）图所示，平行于梁平面的位置按0.6m布置，如（b）图所示。

排间装以适合的交叉支撑或以横杆连接固定，同排架间用大横杆连接固定，如（b）所示。

1、门架式支架的布置

2、支架计算

支架采用Φ48×3.5mm门式钢管脚手架，模板采用2440×1220×15mm竹胶板，横桥向采用12cm×16cm方木，顺桥向采用8cm×8cm方木。

钢管截面特性

门架高度

H0

（m）

规格

截面积A

mm2

惯性矩I

mm4

抵抗矩W

mm3

回转半径i

mm

每米重量

kg/m

1.90

Φ48×3.5

4.89×102

12.19×104

5.08×103

15.8

3.84

标准箱梁截面（宽15.5m，高2m，墩顶），取纵向L=1m梁段，支架高H=5.5m计算，梁的横截面积10m2，模板面积18.43m2，梁段投影面积S3=15.5m2。

恒载：

钢筋砼重量：

m1=10m2×1m×26kN/m3=260kN

模板重量：

m2=10kg/m2×18.43m2=1.76kN

方木重量：

（0.12×0.16×15.5/0.9+0.08×0.08×15.5/0.3）×7.5KN/m3=4.96KN

支架自重：

m4=5.5×3.84×15.5/1.2×1/0.6=0.45KN

∑M恒=267.17KN

活载：

人员重量：

m5=8×70kg/人=5.5KN（8人，平均重量70kg/人）

砼振捣产生的重量：

m5=0.2kN/m2×18.43m2=3.9KN

机械设备重量：

m6=4×25kg/台+200kg=1.96KN（4台振捣棒，重量25kg/台，其他材料设备200kg）

风荷载：

m7=18.43m2×0.35kN/m2×0.15=0.98KN（基本风压值ωk=0.35kN/m2,取0.15的系数）

∑M活=12.34kN

荷载组合：

M总=1.2∑M恒＋1.4∑M活=1.2×267.17+1.4×12.34=337.88kN

（1）纵向方木验算

纵向方木规格8×8cm，其参数如下：

抗弯截面系数：

W=bh2/6=8×82/6=85.33㎝3。

惯性矩：

I=bh3/12=8×83/12=341.33㎝4。

许用应力：

[σa]=13Mpa。

弹性模量：

E=10GPa。

纵向方木上所承受荷载包括：

砼荷载，模板荷载，人员荷载，砼振捣荷载，机具设备荷载及风荷载，则：

M总=1.2×（260+1.76）+1.4×9.4=327.32kN；横向方木间距为0.3m；

作用在横向方木上的线荷载为：

q=327.32kN/15.5m2×0.3m=6.26kN/m.

方木实际为连续梁受力，因连续梁中间支座处存在负弯矩，为加大安全系数，同时方便计算，将连续梁模型转化为简支梁模型。

Mmax=1/8ql2=1/8×6.26×0.32=0.07kN.m；

强度检算：

σ=Mmax/w=0.07kN.m/85.33×10-6m3=0.8Mpa

<[σa]=13Mpa；故强度满足要求；

挠度检算：

f=5qL4/384EI=5×6.26×103×0.34/（384×10×109×341.33×10-8）=4.98×10-4m

故挠度满足要求；

（2）横向方木验算

横向方木规格16×12cm，其参数如下：

抗弯截面系数：

W=bh2/6=12×162/6=512㎝3。

惯性矩：

I=bh3/12=10×153/12=4096㎝4。

许用应力：

[σa]=13Mpa。

弹性模量：

E=10GPa。

横向方木上所承受荷载包括：

砼荷载，模板荷载，部分方木荷载，人员荷载，砼振捣荷载，机具设备荷载及风荷载，则：

M总=1.2×（260+0.29+0.33）+1.4×3.2=317.22kN；横向立杆间距为0.9m，取0.9m计算。

作用在横向方木上的线荷载为：

q=317.22kN/15.5m2×0.9m=18.42kN/m；

同理按简支梁计算；

Mmax=1/8ql2=1/8×18.42×0.92=1.86kN.m；

强度检算：

σ=Mmax/w=1.86kN.m/512×10-6m3=3.63Mpa

<[σa]=13Mpa；故强度满足要求；

挠度检算：

f=5qL4/384EI=5×18.42×103×0.94/（384×10×109×4096×10-8）=3.84×10-4m

故挠度满足要求；

（3）单榀门式排架承载力计算

1、采用横向和竖向排架采用1m×1m间距布置，步距为1.9m。

上部小于1.9m空间使用调节杆和升降器调节。

门架的布置详见正立面和侧立面图。

2、承载力计算M总=1.2∑M恒＋1.4∑M活=1.2×267.17+1.4×12.34=337.88kN

每m梁使用门架数量8榀，每榀允许承载力〖N〗=7.5吨。

实际承载力：

N=M总/15=337.88/（15×9.8）=4.3吨<〖N〗=7.5吨.

符合设计要求。

④支架整体稳定性计算

组合风荷载时：

0.9（N’/φA+Mw/W）

N’——组合风荷载时立杆验算截面处的轴心力设计值；

Mw——钢材抗压强度设计值；

γa’——钢材强度附加分项系数；

N’=1.2（Ngk+Nqk）=1.2×0.14=0.17t；

Ngk+Nqk——脚手架自重和可变荷载在立杆中产生的轴心力；Ngk+Nqk=（4.85+3.2）/56=0.14t；

Mw=0.12×ln×ωk×An/Aw×h2=0.12×0.6m×0.35kN/m2×0.06/0.72×1.22m2=3×10-3kN.m

An——脚手架立面Aw内的挡风面积，An=1.2×0.048=0.06m2；

Aw——脚手架立面的计算迎风面积，一般取Aw=ln×h=0.6×1.2=0.72m2；

ln——立杆纵向间距；ln=0.6m；h——横杆步距；h=1.2m；

当立杆轴心受压时：

γa’=1.59[1+0.9（η+λ）]/（1+η+λ）=1.52；

当构件轴心受压时，Sqk、Sgk、Swk分别为Ngk、Nqk、Nwk；

η=Nqk/Ngk=3.2/4.85=0.66；λ=Nwk/Ngk=0.89/4.85=0.18；

0.9（N’/φA+Mw/W）=0.9[1.8kN/（0.744×4.89×10-4m2）+3×10-3kN.m/5.08×10-6m3=6.6×103kN/m2

所以支架稳定性满足要求。

本过程是按箱梁混凝土一次性浇筑模式来计算的，而实际是分两次浇筑，所以安全系数较高。

3、道路交叉口门洞方案

为保证施工期间各交叉道路交通能够顺利畅通，在各交叉口预留通道。

其中奋勇路预留通道净宽5m，净高4m，太平街设置2孔通道，每孔净宽7m，净高3m；工农路设置2孔通道，每孔净宽7m，净高5m。

通道中心线与胜利路中心线正交，当空通道为简支梁结构，双孔通道为连续梁结构。

采用门式排架作为立柱，立柱设置沥青道路路面上，支架顶拖上设置横桥向设置4轨，纵桥向设置40b工字钢。

（1）工农路和太平街门洞计算

（a）、荷载分析

恒载，取1m梁长进行分析

脚手架高3.25m，梁截面面积为10m2，模板面积为18.7m2，梁的投影面积为15.5m2。

1）混凝土荷载根据施工图纸每米梁浇注10m3混凝土，混凝土的重度26KN/m3。

混凝土自重：

1×10×26=260KN

2）木板及支架荷载模板的重度9KN/m3，长17.1m，宽1m，厚度0.018m。

模板的重量：

9KN/m3×17.1m×0.018m×1m=2.77KN。

方木的荷载：

下层方木12cm×16cm，间距900cm，沿梁轴线方向铺设；上层方木8cm×8cm，长度17m，间距300cm，沿垂直于梁轴线方向铺设。

方木重量（0.12×0.16×15.5×1/0.9+0.08×0.08×1×15.5/0.3）×7.5KN/m3=4.88KN

3）支座荷载

支座采用43轨，使用6根，每根15.5m。

4）支座荷载

40b工字钢每根长度9m，73.8kg/m，工字钢翼缘宽度b=0.144m，h=0.40m。

现浇梁底板宽度7m，现浇梁翼缘宽度4.25m。

在底板处纵梁间距取0.6m,翼缘处纵梁间距取1m。

则每孔需铺设40b工字钢纵梁：

7/0.6+4.25/1×2=21根，两孔42根。

50自重：

200×1×17×9.8/1000=33.32KN

43轨支座：

43×15.5×6=4KN

∑M恒=260+2.77+4.88+33.32+4=304.97KN

活载：

人员重量：

8×70kg/人=5.5KN（8人，平均重量70kg/人）

砼振捣产生的重量：

0.2kN/m2×18.7m2=3.74KN

机械设备重量：

4×25kg/台+200kg=3KN（4台振捣棒，重量25kg/台，其他材料设备200kg）

风荷载：

0.15×18.7m2×0.35kN/m2=6.5KN（侧向系数取0.15，基本风压值ωk=0.35kN/m2）

∑M活=13.22kN

（b）荷载组合：

M总=1.2∑M恒＋1.4∑M活=1.2×304.97+1.4×13.22=384.47kN

（c）排架承载力计算

门式排架纵向间距长度为1m，横向间距0.4m，跨度7.9m，共采用72副门架，每幅排架承载力为7.5吨，约73.5kN

f=362.72kN×7.9/78=37.44kN<7.5×9.8kN=73.5kN

承载力满足要求

（d）、纵向40b型工字钢验算

初选主梁40b型工字钢；单根长度为9m，每孔21根，共42根，计算跨径为7.9m；

40b型工字钢参数为：

弹性模量E=210Gpa；抗弯、抗压设计值f=215MIX=20998cm4；WX=2152cm3。

作用在主梁工字钢上的线荷载为：

q=384.47KN/17=22.79KN/m；

跨中最大弯矩：

Mmax=1/8ql2=1/8×22.79×7.42=156KN.m；

强度检算：

σ=Mmax/WX=156×103/（2152×10-6）=72.4Mpa〈f=215Mpa

强度满足要求；

挠度检算：

f=5ql4/384EI=5×22.79×7.44×103/384×2.1×1011×20998×10-8=2.02×10-2m

挠度满足要求.

（2）奋勇街门洞计算

（a）、荷载分析

恒载，取1m梁长进行分析

脚手架高3.25m，梁截面面积为10m2，模板面积为18.7m2，梁的投影面积为15.5m2。

1）混凝土荷载根据施工图纸每米梁浇注10m3混凝土，混凝土的重度26KN/m3。

混凝土自重：

1×10×26=260KN

2）木板及支架荷载模板的重度9KN/m3，长17.1m，宽1m，厚度0.018m。

模板的重量：

9KN/m3×17.1m×0.018m×1m=2.77KN

方木的荷载：

下层方木12cm×16cm，间距900cm，上层方木8cm×8cm，长度17m，间距300cm。

方木重量（0.12×0.16×15.5×1/0.9+0.08×0.08×1×15.5/0.3）×7.5KN/m3=4.88KN

3）型钢荷载

支座采用43轨，使用6根，每根15.5m。

40b型工字钢每根长度9m，73.8kg/m，工字钢翼缘宽度b=0.144，h=0.40m。

现浇梁底板宽度7m，现浇梁翼缘宽度4.25m。

在底板处纵梁间距取0.8m,翼缘处纵梁间距取1.2m。

则每孔需铺设40b型工字钢纵梁：

7/0.8+4.25/1.2×2=17根

40b型工字钢自重：

73.8×1×17×9.8/1000=12.30KN

43轨支座：

43×15.5×4=2.66KN

∑M恒=260+2.77+4.88+12.30+2.66=282.61KN

活载：

人员重量：

8×70kg/人=5.5KN（8人，平均重量70kg/人）

砼振捣产生的重量：

0.2kN/m2×18.7m2=3.74KN

机械设备重量：

4×25kg/台+200kg=3KN（4台振捣棒，重量25kg/台，其他材料设备1000kg）

风荷载：

0.15×18.7m2×0.35kN/m2=0.98KN（基本风压值ωk=0.35kN/m2）

∑M活=5.5kN+3.74kN+3kN+0.98kN=13.22kN

（b）荷载组合：

M总=1.2∑M恒＋1.4∑M活=1.2×282.61+1.4×13.22=357.64kN

（c）排架承载力计算

门式排架纵向间距长度为1m，横向间距0.6m，跨度6.2m，共采用54副门架，每幅排架承载力为7.5吨，约73.5kN

f=357.64kN×6.2/54=41.06kN<7.5×9.8kN=73.5kN

承载力满足要求

（d）纵向40b型工字钢钢验算

初选主梁40b型工字钢；单根长度为9m，共17根，计算跨径为6.2m；

40b型工字钢参数为：

弹性模量E=210Gpa；抗弯、抗压设计值f=215MIX=22781cm4；WX=1139cm3。

作用在主梁工字钢上的线荷载为：

q=357.64KN/17=21.03KN/m；

跨中最大弯矩：

Mmax=1/8ql2=1/8×21.03×6.22=101.09KN.m；

强度检算：

σ=Mmax/WX=101.09×103/（1139×10-6）=88.75Mpa〈f=215Mpa

强度满足要求；

挠度检算：

f=5ql4/384EI=5×21.03×6.24×103/384×2.1×1011×22781×10-8=8.46×10-3m

挠度满足要求.

（4）支点处理

由于主梁槽钢受力跨中产生挠度，两端相应微量上翘，为保证支点同时受力，需对支点H型钢作如下处理：

（1）安装时，内侧支点43轨与槽钢略微留点间隙，以2mm左右为宜。

（2）43轨应与升降器焊接连接，并且用铁丝绑扎牢固。

（3）箱梁混凝土浇筑过程中，派专人带工具随时敲紧松动的顶托。

（5）、支墩基础处理

支墩基础所处原地面为沥青道路地面，在原沥青路面上浇筑高60cmC20混凝土平台。

五、支架搭设、验收及拆除

1、支架搭设

（1）支架搭设前须在路面上用墨斗弹线，先把中线弹出来，再往两边分，以防支架搭偏。

（2）支架搭设必须遵循自下而上的原则，每个节点必须嵌紧、锁扣必须旋紧，同时除边立杆外，所有立杆必须设置四根横杆，不得缺少，否则将降低支架整体稳定性。

（4）剪刀撑应于支架搭设同步进行，竖向剪刀撑除支架外侧需搭设外，支架内部同样需要搭设，按每隔4~5m设置一道，竖向剪刀撑的设置应下到地面、上到支架顶，杆与地面的夹角以45度~60度为宜。

（5）支架底部离地面约30cm处必须设置纵横向水平扫地杆。

（6）箱梁翼板外侧须设置钢管围栏，高度以1.2m为宜，在围栏上部和中部设置两道通长水平杆，并悬挂安全密目网。

（7）支架搭设时，项目部应加强现场管理，严格按照方案进行施工。

2、支架验收

支架搭设好后，技术人员和安全人员通知专业监理按照相关规范对支架进行验收，验收的要点如下：

（1）检查底托是否旋紧，与地面接触是否紧密。

（2）检查横杆是否到位，扣锁是否旋紧。

（3）检查架体是否设置扫地杆。

（4）检查剪刀撑是否设置正确，间距及数量是否符合要求。

（5）检查顶托是否旋紧，顶托伸出长度是否符合规范要求。

（6）检查支架立杆间距是否按照方案执行。

对于不符合要求的地方，应责令施工队立即整改，整改到位经监理工程师验收合格后方可进行下步工序。

（7）支架拆除必须遵循自上而下，从跨中向两侧的原则。

3、支架拆除

支架拆除需注意以下几点：

（1）支架拆除应遵循自上而下的原则。

（2）严禁将架体整体推倒，否则将予以重罚。

（3）支架拆除时，应从跨中向两端方向依次拆除。

4、安全措施

（1）支架搭设与拆除工作必须由专业架子工担任，持证上岗。

（2）搭拆支架时工人必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋子。

（3）操作层上施工荷载应符合设计要求，不得超载；不得在脚手架上集中堆放模板、钢筋等物件。

严禁在脚手架上拉缆风绳或固定、架设混凝土泵、泵管及起重设备等。

（4）拆除脚手架时应设置警戒区和警戒标志并由专职人员负责警戒。

（5）在拆除过程中脚手架的自由悬臂高度不得超过两步，当必须超过两步时应加设临时拉结。

（6）在脚手架基础或邻近严禁进行挖掘作业。

（7）脚手架与架空输电线路的安全距离、工地临时用电线路架设及脚手架接地避雷措施等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。

（8）沿脚手架外侧严禁任意攀登。

（9）对脚手架应设专人负责进行经常检查和保修工作，对高层脚手架应定期作门架立杆基础沉降检查，发现问题应立即采取措施。

（10）拆除支架时，必须遵循自上而下的原则，严禁将支架整体推倒。

（11）拆除支架时，应先清除脚手架上所有的材料、工具、杂物。

（12）六级及六级以上大风和雨、雪、雾天应停止脚手架的搭设、拆除及施工作业。

5、应急预案

（1）防电措施

①钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取可靠的绝缘措施。

②钢管支架应作接地处理，设一接地极，接地极入土深度为2~2.5m。

③夜间施工照明线通过钢管时，电线应与钢管隔离，有条件时应使用低压照明。

（2）避雷措施

①避雷针：

设在架体四角的钢管脚手立杆上，高度不小于1m，可采用直径为25~32mm的圆钢。

②接地极：

按支架连续长度不超过50m设置一处，埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm，埋接地极时，应将新填土夯实，接地极不得埋在干燥土层中。

垂直接地极可用长度为1.5~2.5m，直径为25~50mm的钢管，壁厚不小于2.5mm。

③接地线：

优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢，接地线之间采用搭接焊或螺栓连接，搭接长度≥5d，应保证接触可靠。

接地线与接地极的连接宜采用焊接，焊接点长度应为接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。

④接地线装置宜布置在人们不易走到的地方，同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。

⑤接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。

⑥雷雨天气，钢管支架上的操作人员应立即离开。

（3）支架观测

①砼施工前，应在支架上设置观测点，砼浇筑时，用全站仪对支架进行观测。

②砼浇筑时，派专业架子工进行“看模”。

通过对支架工作状态的动态观测，发现问题时及时报告，及时做出应急措施，确保支架的安全稳定。

（4）支架防撞

支架施工时或是砼施工时，为避免