箱梁支架预压安全施工方案概要.docx

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箱梁支架预压安全施工方案概要

1、工程概况

北碚区云汉大道（静观段）位于北碚区江东片区，道路全线位于北碚区静观镇，道路起于两江新区水土高新技术产业园云汉大道延伸段终点，道路呈南北走向，道路向北从万全寨和乡村嘉年华水库之间通过，从静观场镇的东侧绕过，继续向北从台农园中部穿过，终点接渝广高速与三环高速静观互通出口。

按照目前规划，道路范围附近没有轨道交通。

云汉大道（静观段）道路全长7Km，标准路幅宽度为32米，双向6车道,设计等级为城市主干路，设计速度为50km/h,沿线构筑物主要有跨河桥1座。

秀水河大桥共一跨40m简支梁桥，桥面总宽29m，采用双幅结构形式，单幅桥宽14.5m。

桥梁上部结构采用预应力混凝土简支箱梁，为等高箱梁。

桥跨布置为40m跨，梁高为2.2m，桥梁全长为50m。

桥台采用U型桥台加扩大基础。

本方案为秀水河上跨桥现浇预应力箱梁安全施工方案。

2、施工布署

根据总体施工安排，桥梁施工队,具体负责秀水河大桥桥梁工程的施工。

2.1桥梁总体施工进度计划

根据总体施工进度要求和现场施工情况，计划2013年7月初开始进行秀水河桥的施工，计划在开工后6个月左右时间完成桥梁的施工。

2.2箱梁支架、模板

现浇箱梁支架采取贝雷梁片与钢支撑组合支架、模板采用洪江厂生产的竹胶合板。

3、贝雷梁片支架设计

3.1组合桁架的构造要求及技术措施

3.1.1整体构造

分幅施工，施工采用φ426mm×10mm钢管立柱搭设贝雷梁施工，纵向6排,横向单幅4排,钢管立柱两两之间采用型钢连接；钢管顶部设2I45b型钢分配梁，上铺贝雷梁、I12.6小分配梁；小分配梁间距60cm；钢管柱基础采用C30混凝土带形基础，基础尺寸为11.5×1.0×1.0m成带形，承台顶设预埋钢筋，钢管柱脚通过法兰盘与预埋件连接，施工总体布置示意见图。

3.1.2保证安全及稳定性技术措施

1）、支架基础基底嵌岩深度不小于0.5M，局部基底为强风化页岩地质需配筋。

2）、钢支撑之间通过16槽钢焊接，要求焊缝宽度不小于1cm。

3）、法兰盘地脚螺栓采用膨胀螺栓，便于拆装。

4、支架计算

4.1设计荷载

考虑单幅桥一跨进行加载计算：

砼:

按每方2.6t考虑,另考虑1.1荷载增大系数,支架浇筑段36M（扣除两端在桥台上部分，砼重393.73×2.6×1.1=1226t

模板:

35.4×14.3×0.15=75.87t（按每平方150kg计算）

施工荷载:

35.4×14.3×0.25=126.5t（按每平方250kg计算）

钢管立柱、贝雷梁和分配梁:

100.9t（程序自动计算）×1.1=111t

荷载合计:

1228.4+75.7+126.5+121.1=1439t

4.2计算假设及参数

4.2.1、计算假设

本模型考虑单幅桥一跨进行加载计算，计算时，1：

1建立空间模型，并按照荷载实际情况进行加载。

4.2.2、计算模型

4.2.3、计算参数

贝雷梁材料采用Q345钢,理论容许应力取200Mpa，临时结构考虑1.3增大系数，容许应力取[σ]=1.2×200=240mpa。

钢管及分配梁材料采用Q235钢,理论容许应力取140Mpa，临时结构考虑1.3增大系数，容许应力取[σ]=1.2×140=168mpa。

4.3主要计算结果

4.3.1.支反力（t）

最大反力78t。

4.3.2.贝雷梁

①竖向位移（mm）

最大位移13mm

②应力图（Mpa）

最大应力230MPa，满足要求。

4.3.3.2I45b分配梁

①2I45b竖向位移（mm）

最大相对位移3mm＜3500/400=8.75mm；

②2I45b应力图（Mpa）

最大应力69MPa，满足要求。

4.3.4.I12.6分配梁

①I12.6竖向位移（mm）

最大位移13mm（中腹板下）,贝雷梁支点处位移12mm

最大相对位移1mm≤950/400=2.375mm，满足要求。

②I12.6应力图（Mpa）

最大应力40MPa，满足要求。

4.3.5.426mm×10mm钢管立柱

①竖向位移（mm）

②内力图（t）

最大轴力45t

③应力图（Mpa）

最大应力82MPa，满足要求。

4.3.6.扩大基础地基承载能力计算

根据支反力可知，基础受力为：

最大支反力78t

扩大基础自重为：

G=1.0×1.0×2.6=2.6

地基承载力

[σ]=P/A=（78+2.6）/（1.0×1.0）

=80.6t/m2

=0.8Mpa即要求地基承载力不小于0.8Mpa

基础浇筑采用C30混凝土其抗压强度为30Mpa，根据钢支撑法兰盘材料特性截面面积为0.25m2可得：

[σ]=P/A=（78+2.6）/（0.25）/100

=3.2Mpa＜30Mpa

混凝土强度满足要求

扩大基础置于基岩上,地基承载力满足要求。

4.4结论

经计算，现浇支架各构件受力均小于其承载力，结构受力安全。

5、组合支架的预压试验

5.1根据本桥现浇箱梁的结构特点，采取全桥跨度进行半幅预压的形式，在施工过程中将涉及到的荷载形式：

1）Q1—箱梁自重荷载，新浇筑的砼密度取2600kg/m3；2）Q2-箱梁内膜、外膜、底模支撑、及外膜支撑荷载；3）Q3-施工人员、施工材料、机具荷载；4）Q4-振捣砼时产生的荷载；5）Q5-新浇砼时对侧模的压力；6）Q6-倾倒砼时产生的水平荷载。

半幅箱梁砼+钢筋总荷载为392.84T，按设计交底要求，施加的预压荷载应为结构物荷载的1.1倍，为了消除地基在砼浇筑时的沉降，拟采用1.2的荷载系数，故本工程半幅中跨的预压荷载为399.72T。

且荷载时间适当加长。

2）荷载分布：

翼板处荷载施加为14kn/m2;底板范围内取均布荷载27.5KN/m2。

5.2预压荷载的选择及运输方式

5.2.1、采用加工梁体的钢筋及水箱作为预压材料，进行全桥预压，保护主梁和V撑。

预压荷载按钢筋砼的自重和施工人员以及设备、材料荷载总和考虑。

具体预压荷载采用箱梁自重的1.1倍。

箱梁砼+钢筋总荷载为392.84T；荷载试验需要的材料重为：

399.72t。

由于施工钢筋重量有限，只能用水箱增加荷载直至满足预压荷载需要。

5.2.2、预压前在底模上铺设一层彩条布，然后铺设方木，防止钢筋、沙袋磨损底模表面。

5.3加载与卸载

加载及卸载材料使用吊车起吊。

加载顺序按0→60%→80%→110%分级进行。

加载时应从纵向跨中开始向支点对称布载，每级加载完成后应停止下一级加载，进行沉降监控观察，12小时平均沉降量小于2mm才能进行下一次加载。

支架预压可以一次性进行卸载，预压荷载应对称、均匀、同步进行卸载。

荷载布置详后附图

5.4预压监测：

5.4.1监测内容

支架预压应监测一下内容：

（1）加载前监测点的高程

（2）每级加载后监测点高程

（3）加载至110%后每间隔24h监测点的高程

（4）卸载6h后监测点的高程

5.4.2监测点的设置

在承重支架搭设、底侧模安装完毕后，为进一步检验支架的整体稳定性和安全性，测算出较合理的变形沉降值，选择进行荷载预压，并在箱梁跨度的1/4L、1/2L、3/4L以及V撑段1/4L等处三排设置50个观测点，每排的内外侧各设置2个点（在箱梁腹板模板上方地基以上50cm立杆处分别布设）

 5.4.3监测点成果分析

卸载完成后，再次复测各控制点的标高，得出支架和地基的弹性变形量（等于卸载后标高减去持荷后标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量，地基以上50cm立杆处的观测点主要观测地基是否均匀沉降，预压完成后根据预压成果调整施工预抬值

6、危险源识别与监控

6.1支架事故的类型

（1）整架倾倒或局部垮架；

（2）整架失稳，垂直坍塌；

（3）人员从支架上高处坠落；

（4）落物伤人（物体打击）；

（5）不当操作事故（闪失、碰撞等）；

（6）触电事故

6.2引起事故的危险源及相关措施

6.2.1整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架

1）引起事故的主要原因

①没有进行受力构件的安全承载力计算或计算不合格。

②构架缺陷：

构架缺少必要的结构杆件，未按规定数量、要求搭设等。

③在使用过程中任意拆除必不可少的杆件。

④构架搭设尺寸过大、承载力不足或设计安全系数取值不够与严重超载。

⑤地基的不均匀沉降。

⑥使用材料不符合方案及规范，造成部分受力构件达不到要求。

2）采取的相关措施

①施工前编制专项安全施工方案，有计算书，并经过审批。

②施工前，应对相关人员进行详细的技术交底。

③支架基础必须达到设计地基承载力。

④搭设过程中严格按照施工技术方案给定参数进行搭设，禁止私自对搭设尺寸、搭设结构进行调整。

⑤加强材料的检查验收。

6.2.2人员从支架上高处坠落

1）引起事故的主要原因

①不适合进行高空作业的人员进行高空作业。

②不按要求配戴安全带。

③施工人员违章作业，违章指挥。

④作业层未按规定设置围挡防护。

⑤作业层未满铺脚手板或脚手板与墙之间的间隙过大。

⑥脚手板和杆件因搁置不稳、扎结不牢或发生断裂而坠落。

⑦不当操作产生的碰撞或闪失等。

2）采取的相关措施

①施工前对高空作业人员进行检查，禁止不适合的人员时行高空作业。

②加强安全教育及安全检查。

③作业层严格按照相关专项措施及安全规范要求设置围挡防护。

④脚手板选材应满足规范要求，作业层脚手板应满铺，并且搁置稳当，绑扎牢固。

⑤作业层禁止多人同时操作作业，防止操作不当产生的碰撞或闪失等事故的发生。

6.2.3落物伤人（物体打击）

1）引起事故的主要原因

①在搭设或拆除时，高空抛投构配件，砸伤工人。

②架体上物体堆放不牢或意外碰落，砸伤工人。

③整架倾倒、垂直坍塌或局部垮架，砸伤工人。

④不按顺序拆除、拆除时上下处于同一垂直面内作业

2）采取的相关措施

①支架搭设或拆除时，操作人员应配备专门的工具包，防止手头工具掉落，对下方人员造成伤害。

②在搭设或拆除时，严禁高空抛投构配件，应通过安全通道进行构配件的上下运送。

③架体在正常使用过程中，禁止在架体上堆放支架构配件或其他杂物。

如需临时堆放时，应堆放在受其他部位施工影响较小、架体稳固的位置，并且对堆放物进行必要的固定。

④严格按照措施要求搭设尺寸进行搭设，防止因搭设尺寸不满足而导致架体倾倒、坍塌，引发不安全事故发生。

6.2.4不当操作事故

1）引起事故的主要原因

①用力过猛，致使身体失稳。

②拥挤碰撞。

③集中多人搬运或安装较重构件。

④架面上的冰雪未清除，造成滑落。

2）采取的相关措施

①支架上操作人员均需佩戴安全带、安全帽、防滑鞋等用具，防止操作过程中用力过猛，致使人员站立不稳发生不安全事故。

②同一作业层上施工人员不可过多，以彼此操作互不影响为原则。

③集中多人搬运或安装较重构件时，应在专门指挥人员的指挥下进行。

④冰雪天气，应停止支架上施工。

冰雪过后，应检查支架上有无覆冰或积雪，在确保安全后，方可进行架上施工。

6.2.5触电事故

1）引起事故的主要原因

①电源线严禁乱拖乱放，直接捆绑在钢管支架上。

②使用手持式电动工具时，未按规定穿、戴绝缘防护用品；

2）采取的相关措施

①规范施工用电，严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的各项规定；

②教育工人正确使用用电防护用品

6.2.6其他伤害

1）引起事故的主要原因

在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨和雪天）下继续施工。

在长期搁置以后未做任何检查的情况下重新投入使用。

2）采取的相关措施

在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨和雪天）下，应当停止施工。

长期搁置的支架在重新投入使用前，需对支架重新