高架桥扣件式满堂红钢管模板支撑架方案.docx
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高架桥扣件式满堂红钢管模板支撑架方案
XX沿海高速公路
莲塘至盐田段第3标段
罗沙路高架桥
扣件式钢管模板
支撑架搭设方案
编制：
审核：
审批：
XX项目部
一、工程概况
本标段属深圳市东部沿海高速公路莲塘至盐田段第三标段，右左桥分修，单向三车道，起始里程为左线：
ZK0+720~ZK1+360，长0.64km；右线：
YK0+755.8~YK1+360长0.6042km，本标段主要以桥梁和隧道为主。
罗沙路高架桥由左右两幅组成，桥面宽度：
13.25m，两侧各设0.5m防撞护栏，桥面净宽12.25m。
线路纵向坡度为2.5%，单幅桥面采用2%横坡，断面横坡以箱梁整体倾斜而成。
左线桥起点桩号为ZK0+758.5，终点桩号为ZK0+936.5，桥跨布置为（34+37+34m）+（2×33m）,预应力混凝土连续梁，全长178m，采用满布支架整体浇筑。
ZK0+758.5~ZK0+880段平面位于R=500m的向北偏低的平曲线段上；ZK0+880.211~ZK0+936.5段，平面位于R=1800m的向北偏低的平曲线段上。
右线桥起点桩号为YK0+755.8，终点桩号为YK0+915.3，桥跨布置为（3×30m）+（2×33m）,预应力混凝土连续梁，全长159.5m，采用满布支架整体浇筑。
YK0+755.8~YK0+825.33平面位于R=500m向北偏低的平曲线段上；YK0+825.33~YK0+915.3，平面位于R=1900m向北偏低的平曲线段上。
预应力钢筋砼箱梁，采用C50砼浇筑，后张法张拉。
箱梁的标准断面为双孔室等高断面。
现浇预应力钢筋砼箱梁采用扣件式满堂红钢管模板支撑架，跨行车行人段或地形坡陡段采用钢管型钢组合支撑架。
为保证和箱梁砼施工同步进行，模板支架搭设划为4片进行，每联箱梁搭设1片。
左线桥第7联支架搭设纵向长度105m，左线第8联支架搭设纵向长度66m；右线桥第8联支架纵向长度90m，右线桥第9联支架纵向长度66m。
模板支架搭设高度随墩柱高度和原地形标高而变化：
左线桥第7联支架高10.8m；左线桥第8联支架高度7.5m；右线桥第8联支架高10.2m；右线桥第9联支架高12.6m.
本桥址位于夹门山1号隧道莲塘端山地，属冲沟地貌，地形起伏很大；场地内多为人工填土，结构松散；桥台处地表层为含砾石亚粘土，很不均匀。
支架搭设前，必须对地基进行处理加固，确保地基承载力满足设计要求。
二、扣件式钢管模板支架设计
（一）支架材料
模板支架采用扣件式钢管脚手架材料。
1.钢管
采用外径为48mm，壁厚3.5mm的焊接钢管，钢管长度为2~6m。
所有立杆、横杆、斜杆等均采用此种钢管，钢管之间采用扣件连接。
其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）中Q235-A级钢的规定
2.扣件
1）回转扣件：
采用可锻铸铁制作的扣件，用于平行或斜交杆件间连接的扣件。
2）对接扣件：
用于杆件对接连接的扣件。
3）直角扣件：
用于垂直交叉杆杆间连接的扣件。
所有扣件其材质应符合现行国家标准。
《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，在螺栓拧紧力矩达65N.M时，不得发生破坏。
3.底座
底座起着将立杆荷载传递到基础的作用。
底座的型式有两种：
（1）固定底座。
底板为8mm厚，边长为15cm的方形钢板，在其中部焊外径为60mm，厚3.5mm，长150mm的钢管。
使用时只需将立杆插入底座的短钢管内即可。
固定底座构造形式如下图：
（2）可调底座
即在底板上焊接一根φ38mm，长300mm的螺杆，外套上一个转盘，转盘可沿螺杆升降。
使用时只需将立杆底端套入螺杆，置于转盘上，利用转盘的升降可调节立杆高度，且便于拆模。
可调底座构造形式如下图：
4.顶托
顶托安装在立杆顶端，被支撑模板的荷载通过顶托直接作用在立杆上。
顶托的托板形状，一般做成槽钢形，托板下面焊有一段钢杆。
使用时只需将这段钢杆插入立杆上端钢管内即可。
顶托也可制成调节式的，其调节高度为150mm。
常用的调节杆有螺栓调节杆和螺管调节杆。
本项工程采用螺栓调节杆，调节杆长度为700mm，可调节高度为300mm。
如图
（二）支架布置
根据预应力砼箱梁的结构尺寸，浇筑时产生的总荷载钢管的技术性能和支架地基的承载力及类似工程的经验等，支架立杆的布置如下图：
1.左幅桥第8联箱梁模板支架平面图附后
2.支架横断面
箱梁位于平曲线上，梁顶面设有2%的横坡，桥梁纵向设有2.5%纵坡。
支架顶端标高随箱梁底面标高变化而变化。
支架顶端标高以箱梁底面以下50cm为准。
左幅桥第8联横断面图附后。
3.支架侧面图
由于本地形起伏很大，整联支架划分为三个台阶布设。
桥墩Z23沿纵向9.1m为一台阶，采用钢管型钢组合支架，组合支架至桥墩Z24为一平台，采用满堂支架；桥墩Z24-Z25为一台阶，采用钢管型钢组合支架。
支架步距为1.5m，顶端步距为1.12m，
左幅桥第8联支架侧面图附后。
4.支架水平横杆和斜撑的设置
（1）为加强扣件式满堂红支撑架的稳定性，支架立杆之间必须设置纵、横两个方向的水平拉结杆（即大横杆），大横杆的步高为1.5m。
（2）为保证扣件支撑有足够的刚度，除需设置双向水平拉结杆外，还必须设置斜撑。
本项斜撑采用刚性斜撑，用扣件将斜杆与立杆和水平杆相连接。
斜杆的设置按设计图执行。
三、箱梁模板支架设计计算
（一）支架强度验算
1．荷载计算
a、钢筋砼：
a＝25.48KN/m
b、施工荷载标准值：
b＝1.0KN/㎡
C、振捣砼荷载标准值：
c＝2.5KN/㎡
d、支架及模板荷载：
d＝1.0KN/㎡
2．立杆的极限荷载取值
查《公路桥涵施工计算手册》表8－34步距为1.5，Ф48×3㎜的钢管允许荷载26.78KN.
3．箱梁自重计算
a、横梁断面箱身面积S=15.75㎡（除翼缘板）。
Ga＝15.78㎡×25.48KN/m3＝401.31KN/m
b、其他断面箱梁面积S=8.84㎡（除翼缘板）。
Gb＝8.84㎡×25.48KN/m3＝225.24KN/m
c、翼缘处Gd＝0.73㎡×25.48KN/m3＝18.6KN/m
4．强度计算
a、横隔梁处箱身（立杆纵距为0.6m）
G总＝1.2SG+1.4SQ
=1.2×（401.31＋8.75×1）×0.6＋1.4×（3.5×8.75）×0.6＝320.97KN
立杆数量N=14根。
每根立杆承受荷载为G单＝320.97/14=22.93KN＜[N]=26.78KN
b、其他区域（立杆纵距为0.7m）
G总＝1.2SG＋1.4SQ
G总＝1.2×（225.24＋8.75×1）×0.7＋1.4×（3.5×8.75）×0.7＝226.56KN
立杆数量N=14根。
每根立杆承受的荷载为NG单＝226.56/14＝16.18KN＜26.78KN
c、翼缘板处（立杆纵距为0.7m）
G总＝1.2SG＋1.4SQ
=1.2×（18.6＋2.25×1）×0.7＋1.4×（3.5×2.25）×0.7＝25.23KN
立杆个数3根
每根立杆承载的荷载G单＝25.33KN/3＝8.44KN＜26.78KN。
（二）稳定性验算
1．地基承载力计算
场地找平后用25t震动压路机碾压8遍，然后再铺筑厚20cm的7%石粉渣，用25震动压路机碾压8遍，洒水养生7天。
地基承载完全达到要求，故地基承载力不必验算。
2．梁高方向杆件间距验算
设梁高方向杆件间距
由平衡方程P=π2EI/L2得
Pcr=σcrA=π2EA/λ2λP=√π2E/σP
A3钢的E=206GPa，比例极限σP=200MPa
λP=√π2×206×109/200×106≈100
λP=ul/iu=1故L=λPi
i=√I/A=√[π（D外4-D内）/64]/[π（D外2-D内2）/4]
=√（D内2+D外2）/4
=√（482+422）/4
=15.95mm
所以，L=100×15.96=1596mm=1.6m
故取沿梁高方向支架间距为1.6m，实际取1.5米。
Pcr为杆件的最大受力σcr为A3钢的临界应力
A为钢管有效截面积λP为受力的长细比
L为钢管支架沿梁高方向间距
四、扣件式钢管模板支架的搭设与技术要求：
本联支架由脚手架施工队承担，从2006年8月21日开始至2006年9月20日完成。
（一）支架搭设前准备工作
1.单位工程负责人应按施工方案中有关扣件式钢管模板支撑架的搭设要求，向搭设和使用支架人员进行技术交底。
2.对钢管、扣件等进行检查验收，不合格产品不得使用。
3.经检查合格的构配件按品种，规格分类，堆放整齐，平稳堆放，场地不得有积水。
4.清除搭设场地杂物，平整场地，并使排水畅通。
（二）地基与基础处理
根据左幅桥第8联地段地形情况，对人工填土进行换填，换填80cm厚石渣，用18吨震动压路机压实，然后铺设厚20cm6%水泥石粉渣稳定层或C25砼垫层，使表面平整，并符合设计要求，铺设后的面层高出自然地面20cm.
（三）扣件钢管模板支撑架搭设程序
1．依据施工方案，设计的位置，在基础上用墨线弹出纵横向每排立杆位置线。
2．在基础上墨线交叉点摆放底座，将两排立杆按纵、横向插于底座上。
底座下面应按要求垫硬木垫块。
3．用直角扣件将扫地杆按纵（横）向与立杆（主节点）扣牢。
4．取两杆水平杆用直角扣件将其按横（纵）向扣紧在主节点上角，使其形成稳固框架。
5．按上述程序安装其他立杆及水平杆。
6．安装剪刀撑。
7．安装顶托。
（四）扣件式钢管模板支撑架搭设注意事项
（1）支架应稳定坚固，应能抵抗在施工过程中有可能发生的偶然，冲动和振动。
（2）支架立杆必须安装在有足够承载力的地基上，立杆底端应设垫木来分布和传递压力。
（3）汽车通道的两边支架应加设保护桩，夜间应用红灯标明行驶方向。
（4）支架安装完毕，应对其平面位置，顶部标高、节点联接及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求后方可进行下一工序。
（5）安装前按有关标准对杆件及扣件等进行检查，不合格者严禁使用，规格不同的钢管不得混用，扣件与钢管应配套使用。
（6）支座应按专用可调底座，可调底座的外长度视情况而定，但必须满足扫地杆上缘距基础顶的距离不得大于200mm的要求。
（7）立杆需接长时，必须采用对接扣件对接，接口应交错布置，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨即两竖向相邻水平杆之间，且错开距离不得小于500mm；各接头中心距其较近水平杆与立杆交叉点距离不得大于水平杆步距的1/3。
（8）纵向水平杆可安装在立杆的左侧或右侧，横向水平杆可安装在纵向水平杆的上方或下方，但同一独立支架应统一。
（9）水平杆长度不够时宜采用对接扣件连接，也可采用搭接连接，采用对接时，接口应交错布置，两个相邻接头不应设在同步同跨，即相邻立杆之间的错开距离不得小于500mm各接头中心距较近立杆与水平杆交叉点距离不得大于立杆步距的1/3；采用搭接时，搭接长度不宜小于1m，并应等距离设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘距杆端距离不小于100mm，顶排水平杆至底模距离不宜大于600mm。
（10）每一主节点上角均须设置垂直于节点的水平杆，并采用直角扣件扣紧在立节点上角，该杆轴线距主节点中心的距离不得大于150mm。
（11）扫地杆即最下方水平杆的上缘距基础的距离不得大于200mm，当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的扫地杆向低处延长不小于2跨，并与立杆固定，高处靠边坡的立杆中心距坡顶的距离不小于500mm。
（12）脚手架搭设严格控制立杆垂直度和水平杆水平度，立杆垂直度偏差不得大于h/200（h为支架高度），各节点应连接牢固，扣件螺栓拧紧扭力距应在45-55N.M之间。
一根水平杆的两端高差不得大于20mm.
（13）对接扣件的开口应朝上或朝内。
（14）支架安装前必须依据施工图设计，现场地形，浇筑方案和设备条件编制施工方案，按施工阶段荷载验算其强度、刚度和稳定性，报批后实施。
（15）支架安装可以从梁一端开始向另一端推进，也可以从中间开始向两端推进，工作面不宜开设过多，且不宜从两端开始向中间推进，应从纵横两个方向同时进行，以免支架失稳。
（16）纵横向应每5-7根立杆设剪刀撑1道，每道宽度不宜小于4跨，且不应小于6m，与地面的夹角宜控制在45°-60°之间，在剪刀撑平面垂直方向应每3~5排设一组，剪刀撑与水平杆或立杆交叉点均应用旋转扣件加固，钢管长度不够时可用对接扣件接长，剪刀撑的设置须上到顶下到底，剪刀撑底部与地基之间垫实，以增强剪刀撑承受荷载的能力。
（17）支架应设专用螺旋顶托，用于支模调整高程及拆模落架使用，顶托应逐个顶紧，达到所有立杆均匀受力，顶托的外悬长度不应小于50mm，且不宜大于自身长度的1/2。
五、扣件式钢管模板支撑架检查与验收
（一）构配件检查与验收
1.新钢管，新扣件检查与验收
（1）应有产品质量合格证
（2）应有质量检验报告
（3）钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬变、毛剌、压痕和深的划道。
（4）钢管外径、壁厚、端面等的偏差应分别符合规范规定。
（5）钢管必须涂有防绣漆。
（6）新扣件应进行防锈处理。
2.旧钢管，旧扣件检查与验收
（1）表面锈蚀深度应符合规范规定，绣蚀深度超过规范时不得使用。
（2）钢管的变化应符合规范规定。
（3）旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝变形的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
（4）旧扣件应进行防锈处理。
（二）支架检查与验收
1.支架及其地基在下列阶段应进行检查与验收
（1）基础完工后及支架搭设前；
（2）作业层上施加荷载前；
（3）达到设计高度后；
（4）遇有六级大风与大雨后；
（5）停用超过一个月。
2．支架检查、验收时应根据下列技术文件：
（1）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》
（2）施工方案及变更文件
（3）技术交底文件
3.支架使用中，应定期检查下列项目
（1）杆件的设置和连接等是否符合要求；
（2）地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；
（3）扣件螺栓是否松动；
（4）安全防护措施是否符合要求；
（5）是否超载。
4.支架搭设的技术要求，允许偏差与检验方法应符合下表规定。
支架搭设技术要求，允许偏差与检验方法
项次
项目
技术要求
允许偏差△Lmm
检验方法
1
地基基础
表面
坚实平整
/
观察
排水
不积水
垫板
不晃动
底座
不滑动
不沉降
2
立杆垂直度
最后验收垂直度7m
-
±50
用经纬仪或吊线和钢尺
下列支架允许水平偏差
搭设中检查偏差的高度（m）
总高
20m以下
H=2，
H=7
-
±3，
±5
3
间距
步距
-
±20
钢板尺
纵距
±50
横距
±20
4
纵向水平杆高差
一根杆的两端
-
±20
水平仪或水平尺
同跨内两杆纵向水平杆高差
-
±10
5
主节点处各扣件中心点相互距离
d≤150mm
-
钢板尺
同步立杆上两个相隔对接扣件的高差
d≥500mm
钢卷尺
立杆上的对接扣件至立节点的距离
d≤h/3
钢卷尺
纵向水平杆上的对接扣件至主节点的距离
d≤L0/3
钢卷尺
扣件螺栓拧紧扭力矩
40-65N.M
扭力板手
6
剪刀撑斜杆与地面的倾角
45°~60°
角尺
5．扣件拧紧抽检检查数目及质量判定标准
安装后的扣件螺栓拧紧扭力矩应采用拧力板手检查，抽检检查数目与质量判定标准如下表。
不合格的必须重新拧紧至合格为止。
扣件拧紧抽检检查数目及质量判定标准
项次
检查项目
安装扣件数量
抽检数量
允许不合格数
1
连接立杆与纵（横向水平杆或剪刀撑的扣件，接长立杆，纵向水平杆或剪刀撑的扣件
51-90
91-150
151-280
281-500
501-1200
1201-3200
5
8
13
20
32
50
0
1
1
2
3
5
2
连接横向水平杆与纵向水平杆的扣件（非主节点处）
51-90
91-150
151-280
281-500
501-1200
1201-3200
5
8
13
20
32
50
1
2
3
5
7
10
六、扣件式钢管模板支架的预压
1）支架预压：
为消除支架和地基非弹性变形，必须对支架进行预压。
支架预压采用满铺砂袋的方法进行，施加荷载等于结构自重与施工荷载的1.2倍。
加载时使用汽车吊（或塔吊）吊装，人工配合堆放，预压砂袋从一端向另一端分层有序进行。
（加载顺序，、速度与梁体施工基本一致），不得集中堆放。
堆放时注意砂袋不要将沉降观测点覆盖。
预压时间以沉降稳定为准，一般不宜大于48h，若48h沉降仍未稳定或沉降值大于12mm，应对地基或支架进行处理或采取其他措施。
2）沉降观测
用水平仪观测
（1）观测点布设，观测点每跨不宜少于3组共9点，其中：
在跨中底板下设置一组，左、中、右3点；两端1/4跨处各设1组，跨度较大时应预以加密。
（2）观测方法
a.加载前测一次。
b.加载完毕测一次，以后每12小时测一次。
c.48h后测一次，若沉降稳定则卸载。
d.卸载后测一次。
七、预拱度
预拱度根据预压实测的弹性变形值控制。
八、扣件式钢管模板支撑架的拆除
当预应力钢筋砼梁张拉完成，并经检查完全符合设计要求后，即可拆除箱梁模板支撑架。
（一）拆除支架前的准备工作
1.全面检查支架的扣件连接，支撑体系等是否符合构造要求
2.根据检查结果补充完善施工方案中的拆除顺序和措施，经批准后方可实施。
3.应有单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
4.清除支架上杂物及地面障碍物。
（二）拆除支架时，应按下列规定进行
1.拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业；
2.支架采取分段、分立面拆除时，对不得拆除的支架两端设置斜撑加固。
（三）卸料时，应按下列规定进行
1.各构配件严禁抛掷至地面。
2.运至地面的构配件应按规定及时检查，整修与保养，并按品种规格随时码堆存放。
九、安全保证措施
1.支架搭设人员必须是经过现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》GB5036考核合格的专业架子工。
上岗人员应定期体检，合格后方可持证上岗。
2.搭设支架人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。
3.支架的钢管和配件质量与搭设质量应按规范规定进行检查验收，合格后方准使用。
4.作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。
不得将杂物固定在支架上，严禁悬挂起重设备。
5.当有六级以上大风和雨时应停止支架搭设与拆除作业，雨后上架作业应有防滑措施。
6．支架的安全检查与维护，应按规范规定进行。
安全网应按有关规定搭设与拆除。
7.在支架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆。
8.不得在支架基础及其邻近进行挖掘作业。
9.临路搭设支架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。
10.在支架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
11.工地临时用电线路的架设及支架接地、避雷措施等按现行作业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ-46）的有关规定执行。
12.搭拆支架时，地面应设警戒标志，严禁非操作人员入内。
一十、附件：
1.平面图
2.横断面图
3.侧立面图
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