高架箱梁现浇的支撑脚手架搭设方案Word文件下载.docx
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7.保证箱梁支撑系统安全施工的措施
24
8.质量管理及保证措施
25
9.安全管理及保证措施
27
10.文明施工管理及保证措施
29
11.季节性施工质量保证措施
31
12.应急预案
32
现浇箱梁的支撑系统施工方案
1.1地理位置及布置
某新建工程是国际机场北通道工程中的一部分。
地处浦东新区华夏东路——张江微电子与信息产业区,毗邻浦东新镇。
本标段起点里程桩号:
K3+091.000,终点里程桩号:
K3+618.000,全长527米。
从PZX039排架起至PZX053排架止,共15排架。
桥梁上部结构采用“蝶式”大挑臂圆弧型现浇预应力混凝土连续箱梁,三跨为一联,系三跨等高连续箱梁,共5联。
下图为主线高架标准横断面示意图。
1.2箱梁构造
本标段共有五联三跨预应力混凝土连续箱梁,计15跨,跨距34.00~40.00米。
箱梁宽30.20~50.50米;
道路中心线位置箱梁高2.40米,桥面采用双向2%横坡,梁高递减。
详见下页预应力混凝土三跨连续箱梁的平面布置图所示。
现浇箱梁的基本尺度:
箱梁顶板厚度0.22米,端部厚度0.20米;
底板厚度0.20米,中室底板距支座6.00米范围内由跨中的0.20米逐渐加厚至端部的0.40米;
外侧腹板为斜度较大的斜腹板和中间直腹板,厚度0.35米,距支座6.00米范围内由跨中的0.35米逐渐加厚至端部的0.70米。
箱梁底离地面高度在13.22~12.87米之间。
现浇箱梁的支撑系统采用满堂碗扣式钢管支架。
其上部结构——箱梁的施工参数详见下表所示。
上部结构——箱梁主要施工参数表
排架编号
箱梁尺度(米)
混凝土
方量
(立方米)
钢材(吨)
长度
顶板宽
底板宽
钢筋
钢绞线
PZX039~042
(35.00+40.00+35.00)
=110.00
39.561~30.200
33.538~15.000
(七室)
3020.5
597.8974
133.9708
PZX042~045
(34.00+34.00+34.00)
=102.00
30.200
15.000
(六室)
2131.0
390.7645
92.8261
PZX045~048
(34.00+34.50+34.00)
=102.50
30.200~34.199
15.000~24.057
(八室)
2705.1
512.6771
119.1188
PZX048~051
34.200~38.130
24.057~33.043
3335.4
643.0011
151.0452
PZX051~054
38.200~50.200
33.114~45.282
(十二室)
3926.0
710.3163
181.9990
合计
15118.0
2854.6564
678.9599
预应力混凝土箱梁的钢筋采用R235和HRB335钢筋,其力学性能和技术指标必须分别符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(BG13013-1991)的要求和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(BG1499-1998)的要求;
箱梁的混凝土强度等级C50,其设计配合比技术指标必须符合设计及规范要求。
预应力混凝土箱梁的预应力钢绞线采用符合《预应力混凝土钢绞线》GB/T5224标准的ΦS15.24的Ⅱ级高强度低松弛钢绞线,布设有顶板束、腹板束和底板束,还设置了相应的备用束;
预应力管道均采用符合JT/T529标准的塑料波纹管;
锚具采用符合GB/T14370标准中Ⅰ类要求的群锚体系锚具。
有两端张拉,亦有单端张拉(采用P锚)。
三跨连续箱梁在两侧边墩的支座上设置端横梁,端横梁梁宽1.10米;
中墩(两个中墩)的支座上设置中横梁,中横梁梁宽2.20米。
端横梁和中横梁均为预应力混凝土结构,设有横向预应力钢束,均为两端张拉。
⑴设计文件:
上海市政工程设计研究院设计的《浦东国际机场北通道(申江路—主进场路)新建工程5标》施工图及有关说明、设计业务联系单。
⑵采用的技术规范和标准:
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000;
《地基处理技术规范》DBJ08-40-94;
《市政桥梁工程施工及验收规程》DBJ08-228-97;
《市政桥梁工程质量检验评定标准》CJJ2-90;
《城市桥梁工程施工质量验收规范》DGJ08-117-2005;
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001;
《建筑施工安全技术手册》。
3.支架的施工工艺流程
3.1现浇三跨连续箱梁的施工分缝
三跨连续箱梁的混凝土浇注,从纵断面上讲,三跨一次浇注;
从横断面上讲混凝土分两次浇注:
第一次浇注箱梁的底板和腹板混凝土,第二次浇注箱梁顶板混凝土。
分缝位于顶板和腹板交角下5.00厘米,第二次浇注时,凿除第一次浇注箱梁底板上的锐角部分,其施工缝严格按垂直施工缝进行处理。
其分缝详见下图所示。
3.2支架的选择
根据结构形式和现场的情况,现浇箱梁采用满堂支架的施工方案。
支架选用WDJ碗扣式钢管支架。
WDJ碗扣式钢管支架具有接头构造合理,力学性能良好,工作安全可靠,构件轻,装拆方便,克服传统式普通钢管支架用材量大,零部件多,搭拆劳动强度大等缺点。
该脚手架立杆轴心受力,根部有可调节支座,顶部有可调节托座,对箱梁支架搭设十分方便。
3.3碗扣式钢管支架的施工工艺流程
4.1地基现状
本标段五联三跨连续箱梁几乎全部座落在华夏东路上,可直接利用。
华夏东路的路面结构是:
底基层为15厘米厚的级配碎石,基层为35厘米厚的粉煤灰三渣,路面为25厘米厚的C30混凝土。
钢管立杆大部分坐落在承台混凝土和华夏东路混凝土路面上,可直接利用,无须处理,但有两部分地基需进行处理。
⑴孙新路东侧PZX042~PZX044排架间,约200平方米,原为农田,现上覆盖杂填土、耕植土杂草丛生,农田下为一暗浜。
其具体位置见平面图所示。
⑵有一部分立杆坐落在承台基坑开挖后的回填土上,必须对这部分地基进行加固处理。
4.2暗浜的处理
⑴清除覆盖地表的植被:
用人工挖除树根、拔除杂草、各种生活垃圾和建筑垃圾,并运出施工现场,至指定的弃土地点。
⑵用液压反铲挖掘机挖除杂填土、耕植土和浜底淤泥,直至原状土并及时用载重汽车运出施工现场,至指定的弃土地点。
⑶用液压反铲挖掘机,配合人工在浜底铺设50厘米厚的砂垫层,并用夯实或平板振动器振实。
要求黄砂的细度模量2.3~3.7,含泥量不大于3%。
⑷素土回填至地面标高:
砂垫层填筑完成后用素土分层填筑,每层厚度不大于30厘米,但可根据碾压机械的大小进行适量的调整。
直至地面标高为止。
用自卸汽车将素土卸至沟浜两侧,由挖掘机将素土送至沟内,并辅以人工摊平,用6~8吨压路机进行来回往复碾压,并进行密实度试验,直至密实度满足设计要求后(干密度不小于1.60g/cm3),方可进行上一层素土的填筑。
填筑过程中如出现“橡皮土”现象,必须停止碾压,采取开槽、翻松、晾晒或换土等办法处理。
素土可采用场内同类土壤,含水量要小于23%,含水量偏高时可晾晒,土中不得夹有杂草、树根等杂物。
凡过湿土壤及含有有机物的垃圾土一律不得使用,大于10厘米的土块必须打碎。
填土的密实度不得低于沟浜两岸土层,必须分层进行压实度的试验。
压实度的试验采用环刀法,检验频率为每层一组,每组三点。
其压实度要求是:
压实标准:
路槽下深度:
0~0.80米;
最低压实度:
98%;
路槽下深度:
0.80~1.50米;
95%;
>1.50米;
93%。
⑸用液压反铲挖掘机在沟浜内侧挖成水平宽度30厘米,高度20厘米的梯形台阶,以利回填土与沟浜岸坡的良好接合。
⑹在沟浜的最低处设置排水井,在整个承台施工期间,用水泵排除沟浜内渗透的地下水和雨水,保证回填作业的干施工。
⑺雨天停止作业。
雨停后,必须在回填面无积水,且充分干燥后(碾压无弹簧
土),方能恢复施工。
⑻暗浜处理的施工工艺流程:
4.3承台附近回填土的处理
⑴首先要严格控制承台的回填土的质量。
选择含水量适中的亚粘土或砂质粘土回填,凡含水过大或有机物质过多的垃圾土不得使用。
⑵填土前必须做到先将基坑内积水抽干,并将基坑内的杂物清除干净。
⑶填土必须分层铺筑,分层夯实,分层厚度不得超过30厘米,用人工夯实,其填土的压实度不得低于93%。
4.4地基加固处理方法
⑴地基加固处理范围:
现浇箱梁投影面下两边各加宽1.5米的范围内为地基处理范围;
现浇箱梁投影面下两边各加宽1.0米的范围内为加固范围。
⑵地基加固方法:
在夯实的土层上铺填20厘米厚的级配碎石或建筑垃圾作为垫层,并予以夯实。
在垫层上浇注20厘米厚的C20混凝土作为基础。
⑶混凝土面必须保证平整和密实。
先用平板式振捣器振实和振平,后用振动梁整平,确保混凝土面密实。
⑷混凝土面由人工予以整平、拍实;
其后用Φ1500钢管制成的压辊来回滚压,直至表面均匀泛浆;
最后由人工用木蟹进行收水、拍实、抹平。
确保混凝土平整。
⑸混凝土浇注后,必须待混凝土强度达到15N/mm2时,方可开始搭设钢管支架。
5.1总体布置
本标段采用满堂支架的施工方案,支架选用WDJ碗扣式钢管支架,钢管立杆为Φ48×
3.2钢管。
⑴立杆的平面布置:
㈠空腹部位:
立杆柱网0.60×
0.90米(横向×
纵向),步距1.20米,单杆承受面积:
0.60×
0.90=0.54平方米;
㈡腹板部位:
纵向),步距0.60米,单杆承受面积:
0.90=0.54平方米
㈢横梁部位:
0.60米(横向×
0.60=0.36平方米;
具体布置详见碗扣式钢管支架横立面图、纵立面图和平面图所示。
⑵竖向设置:
要求立杆规格用1.80米和3.00米两种组合,错开对接,避免接头在同一个平面上。
5.2碗扣式钢管支架的搭设要求
⑴为保证箱梁钢管支架的使用安全,首先要把好材料关,搭设碗扣式钢管支架所用的构配件都必须是合格产品,要持有产品质量合格证。
钢管支架进场后,要按品种、规格分类堆放整齐、平稳,堆放场地不得有积水。
钢管及构配件都必须进行检查,剔除不合格的部分,不合格的产品不得使用。
特别是钢管要放检查的第一位,其钢管坚持项目、允许误差是:
㈠钢管外径与壁厚:
允许误差:
-0.5毫米;
(游标卡尺)
㈡钢管外表面锈蚀深度:
㈢钢管弯曲度:
端部弯曲:
≤5.0毫米;
(钢板尺)
中部弯曲:
≤12.0~20.0毫米;
㈣钢管表面要平直光滑,不得有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道等严重缺陷。
(肉眼观察)
⑵严格按搭设方案规定的构造尺寸进行塔设,即立杆纵、横向间距和水平步距按平面布置的要求进行塔设。
每根立杆底部必须设置底座或垫板,以防立杆下沉。
底座或垫板必须与地基密贴。
若有空隙,要设法用薄钢板调整垫实。
⑶立杆要竖直设置,垂直度控制在1/200,且全高的垂直偏差不得大于10厘米。
支架搭设3~5层时,要用经纬仪检查横杆的水平度和立杆的垂直度。
并逐个地检查立杆底座或垫板板有否松动或空浮情况,若有及时旋紧可调支座。
⑷立杆的接头必须错开,即第一层用长1.80米和3.00米的立杆错开布置,往上则均采用3.00米长立杆,至顶层再用两种长度的立杆找平。
⑸立杆底座上方,离地面20厘米左右加设纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆用直角扣件固定在距底座不大于20厘米的立杆上。
横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
⑹在支架搭设过程中,要及时设置剪刀撑,避免在搭设过程中发生偏斜和倾倒,以增加支架的稳定性。
剪刀撑与地面夹角45°
~60°
之间。
剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6.0米。
所有剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与立杆或横杆扣紧外,在其中间要增加2~4个扣结点。
㈠纵向剪刀撑:
四边与中间每隔4排横向支架立杆设置一道,但不得少于3道,剪刀撑由底至顶连续布置;
㈡横向剪刀撑:
四边与中间每隔6排纵向支架立杆设置一道,剪刀撑由底至顶连续布置;
㈢水平剪刀撑:
从顶层开始向下每隔2步(2.40米)设置一道。
⑺如果可调顶托座与最上层横杆的间距大于1.20米。
对每根立杆接长部分,分别用Φ48×
3.2钢管,进行纵、横向连接加固,以保证接长部分顶托座的稳定安全。
⑻斜道:
斜道主要为人行兼作辅材的运输。
斜道施工必须与支架搭设进度基本一致,不得在所有支架全部搭设完成后再搭设斜道,以保证支架施工安全。
斜道采用之字型斜道。
其宽度在1.2~1.5米之间;
坡度1∶3~1∶4;
拐弯处设置平台,其宽度不小于斜道宽度;
斜道两侧及平台外围均设置栏杆及挡脚板。
栏杆高度为1.20米,挡脚板高度不小于18厘米;
斜道脚手附着在箱梁承重脚手架上。
⑼施工脚手架的临边必须设置防护栏杆。
在外立杆的内侧搭设栏杆和挡脚板。
上栏杆高度为1.20米,中栏杆居中设置,挡脚板高度不小于18厘米,并在临边栏杆上设置密目安全网封闭。
5.3门洞的设计与施工
根据交通部门的意见:
在近PZX052排架承台西侧设置净宽2.00米的人和非机通车临时通道横穿华夏东路,故在满堂支架中开设门洞。
⑴门洞的基本尺度:
依据上述要求,对门洞的基本尺度进行了布置:
㈠门洞宽度:
柱间纵轴线距离3.60米,其净宽=3.60-0.90-0.20=2.50米。
大于2.00米的要求。
其中:
0.90米为门洞柱宽;
0.20米为两侧悬挂彩钢板所需尺度。
㈡门洞高度:
3.80米
其布置详见行人、非机动车临时通道平面布置图和行人、非机动车临时通道剖面图所示。
⑵门洞所选用的材料:
立柱采用Φ48×
3.20钢管,以30×
30的间距(横桥向×
纵桥向),按碗扣式钢管支架的要求进行搭设。
搭设高度3.80米。
坐落在混凝土路面上。
立柱顶部的横梁选用双拼[16#槽钢。
长5.00米。
⑶施工要求:
㈠人行道立柱Φ48×
纵桥向),1.20米步距,净空高度3.80米。
按碗扣式钢管支架的要求进
行搭设。
两侧立柱顶部平整,以便横梁的安装,确保立柱人行道均匀受力。
㈡钢管支撑的底部用必须用-100×
100×
8的钢板衬垫,以防局部应力过大,造成混凝土破坏,导致支撑管下沉。
㈢底部的扫地杆、剪刀撑与满堂脚手架的扫地杆、剪刀撑同时搭设。
㈣横梁底立柱顶部必须紧密接触。
如有孔隙必须垫实。
㈤必须在门洞顶部,两侧上方挂密目网封闭,以防物体坠落,确保交通通道的安全。
㈥在临时通道两侧下方挂彩钢板围护,以确保行人交通安全。
㈦在门洞两端设置明显的限速、限高的标志。
并在标志处设警示灯。
㈧由于门洞较长,夜间设置灯光照明。
5.4钢管支架预压
支架搭设完成,且底模铺设后,需进行预压。
⑴预压的目的:
㈠通过预压检验支架结构的稳定性和安全度,并实测支架的变形值;
㈡通过预压检验地基的承载能力,并实测地基的沉降值;
㈢最终确定支架的预拱度。
⑵预压材料:
采用袋装土或袋装砂。
⑶预压范围:
横向为箱梁底宽的范围内堆载,两侧悬臂段不堆载;
纵向长度为每联箱梁长度。
⑷压载重量:
设计要求超载预压,荷载超载系数为1.1。
⑸加载和卸载:
用起重机将载有袋装土或袋装砂的垫仓板起吊于铺设底模的支架上,再用人工进行摊铺。
㈠加载:
荷载分二级施加:
第一级加载:
加载量为荷载总量的3/4,加载结束后测定沉降量,当每天的沉降量≤1.0毫米时,视沉降稳定,方可第二级加载;
第二级加载:
加载量为余下的1/4荷载总量,加载结束后测定沉降量,当每天的沉降量≤1.0毫米时,视沉降稳定,即视为加载结束。
㈡卸载:
荷载分两级卸载:
第一级卸载:
卸载量为荷载总量的1/4。
卸载结束后测定回弹量,当每天的回弹量≤1.0毫米,视回弹稳定,方可第二级卸载;
第二级卸载:
卸载量为余下的3/4荷载总量,卸载结束后测定回弹量,当每天的回弹量≤1.0毫米时,视回弹稳定,即视为卸载结束。
⑹沉降观测点的设置:
每联三跨连续箱梁,在端横梁、中横梁处及其跨中、1/4跨位置共13个断面,每个断面的两端和中部各设置1个沉降观测点,计39个观测点。
同时在相应的地基基础的混凝土面上也设置39个观测点。
每个观测点均要做好测量标记。
⑺观测要求:
㈠支架搭设完成,且底模铺设后加载前,测量人员必须对上述观测点量测高程的初始读数。
㈡每次加、卸载结束后,测量人员立即对各观测点量测高程,以后每12小时观测一次,做好沉降测量记录,并绘制各测量点的沉降走势图。
⑻根据观测记录,进行综合分析,对支架结构的稳定性和安全度以及地基的承载能力进行评估。
⑼施工过程中的其他要求:
㈠加、卸载过程中,要尽量做到对称加、卸载。
㈡为防止袋装土或袋装砂压载时,碰到雨天,袋装土或袋装砂重量增加而引起支架失稳。
故袋装土或袋装砂每级加载完成后,需用防雨布覆盖防雨。
5.5钢管支架拆除
⑴支架的拆除要在预应力张拉、压力灌浆结束,且强度达到设计要求后进行,最好在封锚混凝土施工完成后进行。
⑵拆除前,要先清除支架上的杂物及地面障碍物。
⑶拆除现场要设置安全防护区域,派人现场监护,防止非施工人员进入拆除区域。
⑷钢管支架拆除时,每跨先从跨中开始,再延伸到跨端,对称均衡卸落。
必须遵循“从上到下,后搭先拆,先搭后拆”的原则逐层进行。
拆时严禁抛扔。
⑸将顶部可调节座下调20厘米左右,再将钢管横搁栅拆除。
而其余的钢管脚手的纵、横立杆和纵、横水平杆也必须下移30厘米,但其之间无须用钢管扣件紧;
由于箱梁经过预应力张拉,略加撬动,底模就坐落在下移后的钢管支架上。
逐件进行拆除。
先拆除牵杠和底板,最后拆除支架钢管。
卸落过程中不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行。
⑹先拆除非承重模板,后拆除承重模板。
严禁将钢管与配件从高处随意抛扔,以免危及周围施工人员和机械设备的安全。
⑺拆除人员必须站立在平稳牢固可靠的地方,保持自身平衡,以防失稳坠落。
高空作业必须系好安全带。
严禁上下同时进行拆除作业。
⑻支架拆除后,要及时整理与维修,并分类妥善存放,以便再利用。
6.支架体系承载力验算
6.1碗扣式支架承载力验算
⑴荷载计算:
(数据按上海市标准《市政桥梁工程施工及验收规程》附录B取用)
计算原则:
箱梁空腹部位:
底板厚40厘米,顶板厚22厘米,计算混凝土自重;
箱梁腹板部位:
按高2.40米,计算混凝土自重;
横梁部位:
按高2.40米,计算混凝土自重。
计算荷载组合(N)=1.2×
永久荷载+1.4施工活荷载
㈠永久荷载:
钢筋混凝土重:
(0.22+0.4)×
26=16.12kN/m2
2.40×
26=62.40kN/m2
端横梁和中横梁部位:
模板及支架重:
按2.0kN/m2计
㈡活荷载:
施工人员及设备荷载:
按1.0kN/m2计;
振捣混凝土荷载:
按2.0kN/m2计。
㈢计算荷载(N)(不组合风荷载)
空腹部位:
N=〔1.2×
(16.12+2.0)+1.4(1.0+2.0)〕×
0.54=14.06kN
腹板部位:
(62.40+2.0)+1.4(1.0+2.0)〕×
0.54=44.00kN
0.36=29.33kN
⑵立杆的稳定性验算:
(不组合风荷载)按N/φA≤f计算
碗扣式支架立杆为Φ48×
3.0钢管,其截面特征值:
回转半径i=1.59cm;
截面积A=4.24cm2;
截面模量W=4.493cm3;
惯性矩I=10.783cm4;
钢材抗压、抗拉、抗弯强度设计值为205N/mm2;
立杆计算长度:
当步距为1.20米时l0=h+2a=1.20+2×
0.30=1.80m
长细比:
λ=l0/i=180/1.59=113查得φ=0.496
当步距为0.6米时l0=h+2a=0.60+2×
0.30=1.20m
λ=l0/i=120/1.59=75.5查得φ=0.747
N/φA=14.06×
103/0.496×
4.24×
102=66.86N/mm2<f=205N/mm2;
N/φA=44.00×
103/0.747×
102=138.92N/mm2<f=205N/mm2;
N/φA=29.33×
102=139.46N/mm2<f=205N/mm2;
故钢管支架的搭设方案是安全稳定的。
6.2箱梁底模板搁栅的强度与刚度校核
箱梁底模板结构:
箱梁底部线形由直线段和圆弧段组成,其搁栅布置为两层:
第一层:
(横桥向)采用2根φ48×
3.0钢管并排在顶托上,空隙用木楔楔紧,作为横搁栅,两侧圆弧段同样用φ48×
3.0钢管弯成相应的圆弧,安放在支架的调节杆上;
第二层:
(纵桥向)放置10×
10厘米方木,作为纵搁栅,间距@30厘米。
在纵搁栅上铺设1.2cm厚的涂塑竹胶板作为底模板。
⑴基本原则:
按四跨连续梁,最不利荷载布置计算。
查得:
弯距系数Km=-0.107;
剪力系数Kv=-0.607;
挠度系数Kω=0.632。
⑵作用在牵杠上的线荷载(q):
q=〔1.2×
16.12+1.4(1.0+2.0)〕×
0.90==21.19kN/m
62.40+1.4(1.0+2.0)〕×
0.90=71.17kN/m
0.60=47.45kN/m
⑶抗弯强度校核:
Mmax=Kmql2=-0.107×
21.19×
0.62=-0.82kN·
m
σmax=Mmax/W=0.82×
106/
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