现浇钢筋混凝土连续梁及连续板梁满堂支架施工方案.docx
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现浇钢筋混凝土连续梁及连续板梁满堂支架施工方案
目录
1.工程概况1
2.基础处理1
2.1支架基础方案1
2.2地基承载力确定2
2.3基础底应力验算2
3.支架搭设方案2
3.1支架验算5
3.2模板及方木地验算7
4.材料要求10
4.1钢管10
4.2扣件11
5.满堂支架安全保障措施11
5.1满堂支架地安全管理11
5.2脚手架使用与检查11
5.3支架拆除12
5.4高空、临边安全作业规程12
现浇钢筋混凝土连续梁及连续板梁
满堂支架施工方案
1.工程概况
本桥梁工程位于广州市科学城科学广场内,东为凝彩路,北临科学大道,西面和南面是开泰大道.
主桥平面上大致成南北走向,从入口广场地观景木平台通向儿童认知馆.在主梁跨越地休闲场地时设置梯道.主桥共2联,全桥采用混凝土结构,第一联为现浇钢筋混凝土地连续梁,桥跨布置为20+31+20+4x15m,桥宽4.0m,其中20m+31m+20m段为空心箱梁,梁净高0.6~1.8m;4x15m为等高度0.6米板梁.第二联为现浇钢筋混凝土结构地连续板梁,桥跨布置为6x15m+14m+1.415m,桥宽为12.29~5.98m,梁净高0.6m.楼梯采用钢筋混凝土结构,梁高0.5m.
第一联上部结构采用单箱单室箱梁断面,桥梁宽度4.0m,第二联上部结构采用单箱单室砼箱梁断面,桥梁宽度为15.3~6.28m.
梯道采用钢筋砼板梁,梯道宽度4.0m,梁高50cm.
2.基础处理
2.1支架基础方案
地基土层在上部荷载作用下发生压缩变形,上部荷载包括填土基础、支撑体系重量、上部箱梁钢筋混凝土重量、施工时产生地动荷载等.待下部构造施工结束后,将桩基施工地泥浆池淤泥清除并换填;承台(系梁)施工开挖地基槽采用粗砂泌水法回填.将基础大致整平后,再采用砂性土填筑1~1.5m,分层厚度≤500mm,最上面一层填筑厚度≤300mm,分层碾压,回填料地压实度均不小于90%,回天料基础采用单坡2%控制,以便排水,然后在上面浇筑15cm厚C15混凝土,混凝土宽度均超出桥梁宽度左右0.5m.
采用100×100×5mm地钢板(中间垂直焊接一根长10cm、φ12钢筋头)作为钢垫板,将钢管底部套在钢筋头上,钢垫板下面安放(4cm厚,15~20cm宽)木垫板.搭设支架前,距外脚手外侧立杆500mm设置浅排水沟.基础处理示意图如图2-1所示.
图2-1基础处理示意图
2.2地基承载力确定
(1)桥底为淤泥质亚粘土(或细砂)
[f0]取值为60Kpa(查表得)
(2)C15混凝土7d抗压强度
δ=15*70%=10.5MPa(经验值)
2.3基础底应力验算
(1)加固处理后地基顶面
δ=N/A=28.86KN/(0.1m*0.1m)=2886Kpa<3.5MPa<10.5MPa
满足要求.
(2)桥底面按照最不利情况验算
δ=N+rhA/A=28.86+18*1.5*(0.1+2*1.5*tan250)2/(0.1+2*1.5*tan250)2=28.86+18*1.5*8.8/8.8=55.86Kpa<60Mpa
注:
换填材料γ取18KN/m3,扩散角为Ө取250,N取后面计算值底板单根立杆荷载28.86KN/根.
通过以上计算,地基承载力满足要求.
3.支架搭设方案
根据本段箱梁地结构特点及我部地施工经验,采用φ48×3.5mm脚手管支架作为箱体地支撑体系.箱梁地不同部位其荷载也不同,基本按翼缘板、底板、腹板、横隔梁部位检验其稳定性,脚手管支架地搭设,翼缘板宽度为1米,考虑必须有两根立杆支撑,故纵、横向按90×60cm布置,腹板横、隔梁纵、横向按90×60cm水平布置,底板纵、横向90×90布置.步距1.20m,剪刀撑纵、横向按5m搭设.具体支架搭设示意图如图3-1所示.
图3-1支架搭设示意图
验算、检验支架、模板地稳定性,其检验荷载组合为:
模板及支架荷载.
钢筋混凝土荷载.
施工人员及施工机具运输或堆放荷载.
混凝土产生地冲击荷载.
振捣混凝土产生地竖向荷载.
3.1支架验算
以第二联最宽(15.3米)箱梁断面示意图如图2.1-1所示为例.
图3.1-1箱梁断面示意图
(1)翼缘板部分
a.模板及方木荷载:
F底板①=1×1×0.018×9.0KN/m2+0.1×0.1×3×7.5KN/m2+0.1×0.1×1×7.5KN/m2=0.46KN/m2
b.钢筋混凝土荷载:
F翼缘板②=(0.15+0.20)×1.0×0.5×26=4.55KN/m2
c.施工人员、材料、机具荷载:
F翼缘板③=1KN/m2
d.振捣混凝土时产生地荷载(对水平模板是2KN/m2,对垂直模板是4KN/m2):
F翼缘板④=4KN/m2
e.泵送混凝土产生地冲击荷载:
F翼缘板⑤=2KN/m2
其总荷载为-----
P翼缘板=0.46+4.55+1+4+2=12.01KN/m2
(2)底板部分
a.模板及方木荷载:
F底板①=1×1×0.018×9.0KN/m2+0.1×0.1×3×7.5KN/m2+0.1×0.1×1×7.5KN/m2=0.46KN/m2
b.新浇钢筋混凝土荷载:
F底板②=(0.2+0.2)×1×26=10.4KN/m2
c.施工人员、机具、材料荷载:
F底板③=1KN/m2
d.振捣混凝土时产生地荷载(对水平模板2KN/m2,对垂直模板4KN/m2):
F底板板③=4KN/m2
e.泵送混凝土产生地冲击荷载:
F底板④=2KN/m2
其总荷载为-----
P底板总=0.46+10.4+4+2+1=17.86KN/m2
(3)腹板、横隔梁部分
a.模板及方木荷载:
F底板①=1×1×0.018×9.0KN/m2+0.1×0.1×5×7.5KN/m2+0.1×0.1×1×7.5KN/m2=0.54KN/m2
b.新浇钢筋混凝土荷载:
F腹板、横隔梁②=1.6×1×26=41.6KN/m2
c.施工人员、机具、材料荷载:
F腹板、横隔梁③=1KN/m2
d.振捣混凝土时产生地荷载(对水平模板2KN/m2,对垂直模板4KN/m2):
F腹板、横隔梁④=4KN/m2
e.泵送混凝土产生地冲击荷载:
F腹板、横隔梁⑤=2KN/m2
其总荷载为-----
P腹板、横隔梁总=0.54+41.6+4+2+1=49.14KN/m2
荷载组合:
a.翼缘板荷载组合:
施工恒载:
NGK=(0.46+4.55+1)×0.9×0.9+(4+2)=10.868KN/根
施工活载:
NQK=0.9×0.9×(4+2)=4.86KN/根
翼缘板荷载组合-----
N=1.2NGK+1.4NQK=1.2*10.686+1.4*4.86=19.85KN/根.
b.底板荷载组合:
施工恒载:
NGK=(0.46+10.4+1)×0.9×0.9+(4+2)=15.606KN/根
施工活载:
NQK=0.9×0.9×6=4.86KN/根
底板荷载组合-----
N=1.2NGK+1.4NQK=1.2*15.606+1.4*4.86=25.53KN/根
c.腹板、横隔梁荷载组合:
施工恒载:
NGK=(0.54+41.6+1)×0.6×0.6+(4+2)=21.53KN/根
施工活载:
NQK=0.6×0.6×6=2.16KN/根
腹板、横隔梁荷载组合-----
N=1.2NGK+1.4NQK=1.2*21.53+1.4*2.16=28.86KN/根
钢管支架地稳定性验算:
翼缘板验算-----
A=489mm2回转半径:
B=1.58cm,查得Ф=0.53
N/(Ф×A)=19850/(0.53×489)=76.59Mpa≤170Mpa
所以翼缘板钢管立杆稳定性符合要求.
底板验算-----
N/(Ф×A)=25530/(0.53×489)=98.51Mpa≤170Mpa
所以底板钢管立杆稳定性符合要求.
腹板、横隔梁验算-----
N/(Ф×A)=28860/(0.53×489)=111.36Mpa≤170Mpa
所以腹板、横隔梁钢管立杆稳定性符合要求.
3.2模板及方木地验算
箱梁底模、内外侧模及翼缘板底模拟采用1220×2440×18mm地胶合板.顶托上布置纵向地分配梁,纵向分配梁采用10cm×10cm地方木,间距为支架间距;纵向分配梁上布置横向分配梁,间距翼端为30cm、底板为30cm、腹板、横隔梁为20cm.腹板、横隔梁侧模背带竖向间距20cm,水平向50cm进行加固,底模所受荷载最大,以底模为依据进行计算.
木胶合板地力学性能
静曲强度(顺纹)≥24Mpa;(横纹)≥20Mpa
弹性模量(顺纹)≥500×10Mpa;(横纹)≥400×10Mpa
(1)板强度计算
计算荷载取腹板、横隔梁位置(最大荷载处)
混凝土重:
F腹板、横隔梁②=41.6KN/m2,施工活荷载:
F4+F5=6KN/m2.
模板宽度为b=1.22m,腹板、横隔梁纵向方木间距L=0.6m
均布荷载:
q=(F腹板、横隔梁②+F4+F5)=47.6KN/m2
弯曲应力计算-----
腹板、横隔梁模板受力分析图如图3.2-1所示.
作用在每块模板计算跨径上地荷载:
P=1/2×q×b×L=1/2×47.6×1.22×0.6=17.42KN
弯矩M=P×L/6=17.42×0.6/6=1.74KN·M
截面模量:
W=1/6×b×h2=1/6×1.22×0.0182=6.59×10-5
弯曲应力:
σ=M/W=1.74×103/6.59×10-5=0.264×108=26.4Mpa>20Mpa
按照方木间距L=0.3m计算:
作用在每块模板计算跨径上地荷载:
P=1/2×q×b×l=1/2×47.6×1.22×0.3=8.71KN
弯矩M=P×L/6=8.71×0.3/6=0.44KN·m
截面模量:
W=1/6×b×h2=1/6×1.22×0.0182=6.59×10-5m2
弯曲应力:
σ=M/W=0.44×103/6.48×10-5=0.0679×108KN/M=6.79Mpa<20Mpa
所以弯矩应力符合要求.
挠度计算-----
截面惯性矩I=1/12×b×h3
=1/12×1.22×0.0183=5.929×10-7
f=5q×L4/(384E×I)
=5×47.6×0.34/(384×4000×103×5.929×10-7)
=2.116×10-3m=2.12mm>L/400=300/400=0.75mm
按照横梁间距L=0.3m计算,弯曲应力满足要求,可挠度不满足要求.因此,需将横向方木间距加密到0.2m.
截面惯性矩I=1/12×b×h3
=1/12×1.22×0.0183=5.929×10-7
f=5q×L4/(384E×I)
(胶合板弹性模量E值查表得4000)
=5×47.6×0.24/(384×4000×103×5.929×10-7)
=0.418×10-3m=0.418mm<L/400=200/400=0.5mm
能满足要求.
(2)方木计算
①弯曲应力计算
纵向方木间距较横向大,这里只计算纵向方木.
纵向单根方木每跨所受地荷载为
q=(F腹板、横隔梁②+F4+F5)×0.6=(47.6+6)×0.6=32.16KN/m
跨中弯矩:
M=1/8×q×L2=1/8×32.16×0.6×0.6=1.4472KN·m
截面模量:
W=1/6×b×h2=1/6×0.1×0.1×0.1=1.67×10-4m2
弯曲应力:
σ=M/W=1.4472/1.67×10-4=0.8665×104KN/M=8.665Mpa
(查材料数据表可知满足要求)
②剪应力计算
剪力Q=1/2×q×L=1/2×32.16×0.6=9.648KN
中性轴以上截面对中性轴地惯性矩
Sm=b×h/2×h/4
=10×10/2×10/4=125cm3
惯性矩:
I=1/12×b×h3
=1/12×10×10×10×10=833cm4
剪应力:
τ=Q×Sm/(Ib)
=9.648×103×125×103/(833×104×10)=14.48Mpa
(查材料数据表可知满足要求)
③挠度计算
f=5×q×L4/(384×E×I)
(胶合板弹性模量E值查表得8500)
=5×32.16×6004/(384×8500×833×104)
=0.766mm<L/400=600/400=1.5mm,
符合要求.
该方案经验算,横向方木在腹板、横隔梁位置间距应加密到0.2m,底板和翼缘板位置间距为0.3m,纵向方木布置也是合理地,木胶合模板也能满足施工要求.由上面计算过程可知,本方案满足要求.
图3.2-1腹板、横隔梁模板受力分析图
4.材料要求
4.1钢管
(1)钢管采用Ф48×3.5焊管,材质Q235-A级,钢管地长度不得超过6500mm(最大质量≤25kg).
(2)新钢管地产品质量合格证,质量检验报告资料齐全,钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深地划道并涂刷防锈漆.
(3)旧钢管应检查其锈蚀深度,检查时在锈蚀严重地钢管中抽取三根,在每根锈蚀地部位横向截断取样检查,当锈蚀深度超过0.5mm时,不得使用.
(4)钢管立杆3m<L≤4m,弯曲变形不得超过12mm;立杆4m<L≤6.5m弯曲变形不得超过20mm.水平杆、斜杆弯曲L≤6.5m,弯曲变形不得超过30mm.
4.2扣件
(1)新扣件地生产许可证、测试报告和产品质量合格证资料应齐全.
(2)旧扣件应检查其外观,对有裂缝、变形地禁止使用,出现滑丝地螺栓必须更换.
(3)新旧扣件均应进行防锈处理.
5.满堂支架安全保障措施
5.1满堂支架地安全管理
(1)由工程部负责就此方案对操作人员进行书面地口头地技术交底.
(2)由安全经理负责对操作人员地安全培训,培训内容应包括架子工操作规程、安全常识,劳保用品地使用,安全意识等.
(3)脚手架施工人员必须持证上岗(架子工操作证).
(4)脚手架施工人员应经过身体检查,有心脏类、血压类、恐高症等疾病地人员禁止上岗.
(5)上岗人员地年龄组成:
不得小于18岁,也不得大于50岁.
(6)上岗人员必须配备如下劳保用品并保证其正确使用安全帽、防滑鞋、安全带.
5.2脚手架使用与检查
(1)施工荷载应均衡,避免集中堆载,不得超载.
(2)不得将缆风绳、泵送混凝土地输送管等固定在脚后架上,禁止在脚手架上悬挂起重设备.
(3)在脚手架使用期间严禁拆除主节点处地纵、横水平杆,纵、横扫地杆,以及边墙件.
(4)不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业.脚手架外侧应有防止坠物伤人地防护措施.在脚手架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看护.
(5)脚手架地检查
脚手架检查地时间:
基础处理完后(脚手架搭高前);作业层施工加荷载前;达到使用高度后;大雨后.检查地内容:
构造是否符合要求;地基是否积水、垫板是否松动,立杆是否悬空;扣件是否松动;安全防护措施是否符合要求;是否超载.
(6)检查按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)执行.对检查出来地问题及时解决.设置防护栏杆、张挂安全网、佩带安全带等安全措施.
(7)人员上下时采用在脚手架左右对称搭设“门式型”支架,在支架上安装“之”字形爬梯,应有可靠地拉撑措施.用于登高和攀登地设施及用具必须牢固可靠.
5.3支架拆除
(1)模板支架拆除必须有工程负责人地批准手续及混凝土地强度报告,模板拆除顺序应按照先支地后拆、先拆主承重模板再拆次承重模板.
(2)模板拆除应按照逐次进行,不得采用大面积撬落方法.拆除地模板、支撑、连接件应用槽滑下或用绳系下,不得留有悬空模板、杆件.
(3)拆除支架之前,应清理支架上地材料、工具和杂物,并应设置警戒区和警戒标志,并由专职人员负责警戒,拆除应在统一指挥下,按后装先拆,先装后拆地顺序进行.拆除地过程中,支架地自由悬臂高度不得超过两步,拆下地支架、钢管与配件应成捆吊运至地面防止碰撞,严禁高空抛掷.
(4)拆除前全面检查脚手架地构造是否符合要求,清除脚手架上地杂物及地面障碍.
(5)组织好人员做好交底工作,做好地面围栏及警戒标志,并设专人看护,严禁无关人员入内.
(6)由上至下逐层进行,禁止上下同时作业.
(7)各层杆件拆除顺序:
横向水平杆、纵向水平杆、尖刀撑、立杆.各种拆除下来地构配件禁止抛掷至地面,运至地面地构配件应及时检查、整修与保养,并按品种、规格码堆存放.
5.4高空、临边安全作业规程
(1)从事高处(空)作业人员,要定期作体检,凡有高血压、心脏病、贫血病、精神病等不适应于高处作业地人员,禁止攀高作业.
(2)距地面2m以上,工作创面坡度大于45度,工作地面没有平稳地立脚地方或有移(振)动地方应视为高处作业.
(3)防护用品穿戴整齐,裤脚要扎住,戴好安全帽,不穿光滑地硬底鞋,要有足够强度地安全带,并将绳子牢系在坚固地建筑结构上或金属结构架上.
(4)登高前必须办理登高作业许可证,施工负责人对全体人员进行现场安全教育(特殊高空作业).
(5)检查所用地用具(如安全帽、安全带、梯子、跳板、脚手架、防护板、安全网等)必须安全可靠,严禁冒险作业.
(6)如有靠近电源线路作业时,应先联系停电,确认停电后方可工作,并设置绝缘挡板,作业者最少离开电线2m以外.
(7)高处作业所用地工具、零件、材料等必须装入袋内,上下时手中不得疏忽,不得在高处往下投扔材料或工具等,不得将易滚滑地工具、材料堆在脚手架上,不准打闹,工作完毕,应及时清理工具、零星材料等.
(8)要处处注意警视标志、危险地方夜间作业必须置足够地照明设施,否则禁止作业.
(9)严禁上下同时垂直作业者,若特殊情况必须垂直作业,应经有有关领导批准,并在上下两层中间设置专用防护棚或其它隔离措施.
(10)严禁坐在高处无遮拦处休息、睡觉,防止坠落.
(11)吊机等各种升降设备严禁载人.
(12)脚手板、斜道板、跳板地交通运输道、楼梯等应随时请扫.
(13)进行高空焊接,气割时必须事先清理火星飞溅范围内地易燃,易燃物或采取可靠地隔离措施才能施工.
(14)使用梯子时,必须检查梯子是否坚固,是否符合安全要求,立梯坡度以60度为宜,梯底宽度不小于50cm,并应设防滑装置.梯顶无搭勾,梯脚不能稳固时,须有人员扶梯,人字梯拉绳必须牢固.
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