梁支撑专项施工方案.docx
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梁支撑专项施工方案
高架桥箱梁支架专项施工方案一
一.工程概况
本工程高架桥为现浇箱梁结构,分为左右两幅,箱梁跨度均为30m。
箱梁高为1.60m,宽度13.25m,其中箱体宽度7.25m,两侧挑臂长度各为3.00m。
跨中箱梁底板厚度0.2m,腹板厚度0.45m;顶板厚度均为0.20m;两侧挑臂根部厚度为0.45m,端部厚度为0.15m。
箱梁混凝土强度为C50,采用自拌混凝土。
考虑到箱梁体积庞大且为空心,所以决定分二次浇捣成型,第一次为顶板承托以下,第二次为顶板承托以上。
箱梁模板支架的设计、施工必须确保箱梁施工的质量及安全。
二、箱梁模板支架设计计算
2.1计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001》
2.2计算内容
(1)支架立杆稳定性及变形验算
(2)底层立杆强度验算
(3)抗倾覆验算
(4)地基承载力验算
(5)18mm厚九夹板强度、刚度
(6)纵横向方木强度、刚度
2.3箱梁模板支架设计
(1)基本构造:
本工程箱梁支撑体系为:
场地平整压实后散铺400㎜厚的三、七灰土,压实厚度为300㎜(备注:
具体要根据现场实际情况决定)。
在以处理好的地基上沿纵向铺设100×100mm的方木,并用100×100×5㎜的钢板为支架的底座,再搭设Φ48*3.5轮扣式满堂脚手架,在支架顶部铺设置100mm*100mm横向方木、100×100的纵向方木,在纵向方木上部铺设18mm厚九夹板,作为底模。
(2)荷载传递路线:
底板→纵向方木→横向方木→立杆→方木→30厚处理层(局部100厚C20砼)→地基
(3)100mm*100mm方木、18mm厚九夹板按照多跨连续梁受均布荷载进行内力计算,荷载取第二次混凝土浇捣时的恒载及活载
箱梁模板(底模)、支架计算书
支架体系技术参数
支撑立杆纵向间距为a,横向间距为b,步距s;方木间距c。
底板厚度位置:
a=600mm;b=600mm;c=600mm(横向);c=300mm(纵向);s=900㎜
悬臂位置:
a=600mm;b=600mm;c=600mm(横向);c=300mm(纵向)。
s=1200㎜
1计算说明
箱梁模板及支架体系为:
Φ48*3.5钢管满堂排架,18mm九夹板底模,100mm*100mm方木
(1)木材力学参数:
f=10.0Mpa;fv=1.7Mpa;E=10000Mpa。
(2)钢材力学参数:
f=215Mpa;fv=125Mpa;E=206000Mpa。
(3)Φ48*3.50钢管几何参数:
A=489mm2,i=15.8mm;I=1.219*105mm4;Wn=5078mm3;EI=2.51*1010n.mm2。
由于使用旧钢管,计算中按照Φ48*3.0钢管几何参数进行验算:
A=424mm2,i=15.9mm;I=1.078*105mm4;Wn=4493mm3;EI=2.22*1010n.mm2。
(4)竹胶板几何参数(1000mm宽度):
A=18000mm2,I=4.86*105mm4;Wn=54000mm3;EI=4.86*109n.mm2。
(5)10*10cm方木几何参数(竖向):
A=10000mm2,I=4.167*106mm4;Wn=1.67*106mm3;EI=4.167*1010n.mm2。
2荷载计算(按7号段计算,挂篮设计最重分段)
7号段箱梁高348.3cm,顶板厚28cm,底板厚39.6cm,腹板厚60cm。
荷载计算分为底板厚度400mm、实腹三种部位进行计算。
(1)模板、及支撑自重p1取0.25kn/m2;
(2)混凝土自重p2根据位置不同而异:
底板厚度400mm位置:
p21=(0.4*26.5)+0.25=12.175kn/m2。
实腹位置:
p21=3.483*26.5=92.3kn/m2。
(3)施工人员及设备荷载q1取1.5kn/m2。
(4)混凝土振捣产生竖向荷载q2取2.0kn/m2。
(5)风荷载:
Wk=0.7μz*μs*W0=0.45kn/m2。
3、立杆稳定及变形验算
(1)根据规范要求,立杆稳定及变形的荷载组合为:
永久荷载+施工均布荷载。
立杆稳定验算(按照旧钢管计算)
由于采用的是轮扣式满堂脚手架,是一种杆件轴心相交(接)的承插锁锁固式钢管脚手架,不计偏心作用则:
N/(ψ*A) 其中: N=1.2*[(0.6*0.6)*恒载]+1.4*[(0.6*0.6)*活载] =1.2*[(0.6*0.6)*92.3]+1.4*[(0.6*0.6)*(1.5+2.0)] =41.6376kn,(按照最大轴向力验算立杆稳定。 ) λ=1700/15.8=114,查表得ψ=0.537。 l0=h+2a=0.9+0.4*2=1.7m 钢管设计强度按照旧钢管考虑f=0.85*215=182.75n/mm2。 稳定验算: N/(ψ*A)=41637/(0.537*489) =158.56n/mm2<182.75n/mm2满足要求。 (2)立杆变形验算 立杆按照最大高度H=12.0m计算。 变形验算条件Δ=Δ1+Δ2+Δ3〈[Δ]; 弹性变形Δ1=N*H/(E*A)=41637*12000/(206000*489)=4.96mm; 接头非弹性变形Δ2=n*δ=4*0.5=2.00mm; 温度变形Δ3=H*α*ΔT=12000*0.000012*15=2.16mm; 允许变形[Δ]=H/1000=12000/1000=12mm。 变形验算: Δ1+Δ2+Δ3=4.96+2.00+2.16=9.12mm〈12mm,满足要求。 4.底层立杆强度验算 N/(A) N=1.2恒载+1.4活载+2*Ga+Gb Ga=2*纵横杆的重量 Gb=(层数-1)*步距*杆件的线重量 N=1.2恒载+1.4活载+2*Ga+Gb =41.637+0.92+0.46+0.69+0.42=44.127kn N/A=44127/489=90.239n/mm2<182.75n/mm2 5、抗倾覆验算 取600mm宽度为计算单位。 风荷载作用下引起的倾覆力矩M=0.85*1.4*Wk*La*H2/10=10.41KN·M 由自重引起的抗倾覆力矩为Mr=0.5*G*L=0.5*44.127*12=264.76KN·M ∴Mr>M,满足抗倾覆要求。 6、地基承载力验算 立杆底部用100mm*100mm*5mm钢垫块,做法: 散铺400mm厚三七灰土,压实300mm厚,地基的承载力要不低于300kpa。 具体做法附后。 根据规范要求,验算条件P〈kc*fgk kc*fgk=0.9*300=270kpa 实腹位置为最危险处: P=41.6376/(0.6*0.6)=115.66kpa<270kpa 为确保地基承载力,应进行地基加固处理。 加固办法: 场地采用14T震动压路机进行碾压;支架两侧设置排水沟,确保排水畅通。 实腹位置箱梁箱体下部为承台,支架直间架设在承台上,地基承载力能够确保。 7、九夹板强度及变形验算 竹胶板以1000mm宽度连续梁受均布荷载进行内力计算。 计算中荷载取箱梁底板、顶板混凝土自重及施工荷载。 (按最大处的重量计算) 连续梁线荷载ql2=(0.6*92.3)*1.2+(1.5+2.0)*0.6*1.4=41.637kn/m; 连续梁跨度L=0.30m; 抗弯强度验算: σ=0.105ql2/Wn=0.105*41.637*300/54000=0.0243n/mm2<10n/mm2,符合要求; 抗剪强度验算: τ=0.606ql/A=41.637*300*0.606/12*1000=0.63Mpa<1.7Mpa,符合要求; 抗弯刚度验算: ωmax=0.151ql4/(100EI)=0.151*41.637*3004/(100*4.86*109)=0.0356mm。 符合要求。 该变形未考虑荷载的不利分布及施工顺序,实际施工过程中的挠度比计算数值大。 混凝土浇筑前,考虑施工人员及设备荷载p的不利分布,按照简支梁受跨中集中荷载(p取1000n)验算。 σ=0.25Pl/Wn=0.25*1000*300/54000=1.39n/mm2<10n/mm2,符合要求; 8、方木强度及变形验算 100mm*100mm方木按照连续梁受均布荷载进行内力计算。 计算中荷载取箱梁底板、顶板混凝土自重及施工荷载。 (按最大处的重量计算) 连续梁线荷载q51=q41*0.60=41.637*0.60=24.98kn.m;跨度L=0.6m; 抗弯强度验算: σ=0.105ql2/Wn=0.105*24.98*600/1.67*106=0.9n/mm2<17n/mm2,符合要求; 抗剪强度验算: τ=0.606ql/A=24.98*600*0.606/10000=0.91Mpa<1.7Mpa,符合要求; 抗弯刚度验算: ωmax=0.151ql4/(100EI)=0.151*24.98*600/(100*4.167*1010)=0.05mm。 符合要求。 该变形未考虑荷载的不利分布及施工顺序,实际施工过程中的挠度比计算数值大。 混凝土浇筑前,考虑施工人员及设备荷载p的不利分布,按照简支梁受跨中集中荷载(p取1000n)验算。 σ=0.25Pl/Wn=0.25*1000*600/8.3*106=0.018n/mm2<10n/mm2,符合要求。 横向10×10㎝方木按照连续梁受节点边缘及跨中集中荷载作用进行内力计算。 集中荷载P1=0.5*N=20.08*0.5=10.04kn;跨度L=0.60m 抗弯强度验算: σ=0.158Pl2/Wn=0.158*10.04*6002/1.67*106=5.7n/mm2<17n/mm2,符合要求; 抗剪强度验算: τ=Q/A=1.5*5020/1002=0.753Mpa<125Mpa,符合要求; 抗弯刚度验算: ωmax=0.603Pl3/(100EI)=0.603*5020*6003/(100*2.51*1010)=0.18mm,符合要求; 2.4.箱梁钢管支架构造要求 (1)支撑应设纵横向扫地杆,扫地杆应紧靠底座,位于距离底座小于200mm的位置。 (2)每二层纵横向水平杆的平面位置设一水平加强层(具有水平剪刀支撑的层面)。 (3)在满堂支架的纵向、横向分别设置剪刀撑。 纵向剪刀撑位于两侧立面及箱梁边腹板下,共设置4道;横向剪刀撑每五或六个立杆纵距设置一道(用扣件式钢管搭设间距6米的剪刀撑,抗支架倾覆,保证满堂支架整体稳定性)。 (4)剪刀撑钢管接长宜采用搭接,剪刀撑采用普通扣件固定在与之相交的纵、横向水平杆上,中心线至主节点距离不宜大于150mm。 (5)剪刀撑斜杆的倾角在45~60度之间。 (6)每两跨箱梁支架设置1处斜道,斜道坡度1: 3左右,栏杆高度1.2m,挡脚板高度不应小于180mm。 (7)除满足上述要求外,支架构造尚需满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程JGJ130-2001》的相关要求。 三.箱梁轮扣式满堂脚手架施工 3.1施工准备 操作人员必须经过专业技术培训并考试合格,持证上岗。 按照支撑系统专项施工方案施工,施工前进行技术安全交底。 3.2搭设及使用 (1)操作人员必须戴好安全帽,佩带并正确使用安全带。 (2)立杆间距应按施工方案进行设置,先在钢板铺设的地坪上放线确定立杆位置,将立杆与水平杆连接成第一层支撑架体,完成一层搭设后,应对立杆的垂直度进行初步校正,然后搭设扫地杆,逐层搭设支撑架体,每搭设一层纵向横向水平杆时,应对立杆进行垂直度校正,不得错层搭设。 (3)搭设两层以上的支撑架体应设置登高措施。 如临时爬梯,爬梯必须与钢管固定牢固。 (4)支架搭设过程中,同时搭设纵、横向剪刀撑及水平加强层,保证支架的稳定。 (6)在混凝土浇筑过程中应有专人对模板支撑系统进行监护,发现有松动、变形等情况,必须立即停止浇筑并采取相应的加固措施。 3.3拆除 箱梁预应力钢绞线全部张拉完成并灌浆后方可拆除支架。 支架的拆除作业必须自上而下逐层进行,严禁上下层同时拆除作业,分段拆除的高度不应大于2层。 支撑架体的拆除,严禁将拆卸的杆件向地面抛掷,应设专人传递至地面,或采用绳子捆牢后慢慢放下,并按规格分类堆放。 模板支撑系统的拆除前应对拆除方案进行技术交底,在拆除区域内设置安全警戒线。 拆除作业由架子工进行,并有专人进行监护。 四、箱梁支架检查验收 轮扣式支架的配件要有产品质量合格证、质量检验报告、准用证等质量证明材料。 钢管使用前应对其壁厚进行抽检,抽检比例不低于30%,对于壁厚减小量超过10%的应予以报废,不合格比例大于30%的应扩大抽验比例。 支架搭设完成后必须经过项目安全员、技术员的验收,方可继续搭设。 支架搭设完成并经验收合格并经预压后方可投入使用,并在混凝土浇筑过程中进行变形监测。 附表一、模板支撑安装质量检验项目、要求和方法 序号 项目 技术要求 检查方法 备注 1 钢管质量证明材料 须有检测报告和产品质量合格证等质量证明材料 检查 2 施工组织设计 须有审批手续 检查 3 地基基础 承载能力 复核设计要求 是否有设计计算书 对支撑基础须由隐蔽工程验收记录 4 排水性能 排水性能良好 观察 5 底座或垫块 无晃动、滑动 观察 6 立杆垂直度 ≤3‰ 用经纬仪或垂线和钢尺 7 杆件间距 步距 ±50mm 钢尺 8 纵距 ±50mm 钢尺 9 横距 ±50mm 钢尺 10 水平加强支撑 按设计规定的间距和要求设置 钢尺 11 钢管壁厚 按30%比例抽验 ≤10% 游标卡尺 不合格比例大于30%的应扩大抽检比例 五.箱梁钢管支架预压及预拱度设置 (1)预压范围: 根据设计要求每一孔进行施工前都先进行预压,达到设计要求后方能施工。 (2)预压荷载: 箱梁混凝土自重1.2倍预压。 采用砂袋预压,预压前计算预压材料的堆积集度,并经现场监理确认。 (3)预压时间: 预计4天,根据沉降观测至沉降趋稳。 (4)沉降观测点设置: 若采用地面预压,则在地坪上箱梁边腹板及中腹板位置预埋套管,间距5m,利用钢管接长,在钢管钢管顶部设置沉降观测点。 若采用支架上预压,在箱梁底模上设置沉降观测点,平面位置同上。 (5)观测频率: 加载前观测一次,加载后每天早晚各观测一次。 (6)为抵消地基变形影响,确保箱梁顶面标高准确,箱梁支架设置一定预拱度。 预拱度根据预压试验的沉降量设置,预拱曲线采用三次抛物线,跨中预拱度即为混凝土浇筑前后的预计沉降量。 (7)每联箱梁混凝土施工均应进行沉降检测,监测点位于腹板下的钢管上,间距5.0m采用红三角,初始标高统一为5.000m。 每天观测两次,直至沉降稳定。 根据上述沉降观测数据,对后施工的箱梁预拱度进行调整。 六.箱梁钢管支架安全技术措施 1、人员素质要求 (1)、高处作业人员必须年满18岁,两眼视力均不低于1.0,无色盲,无听觉障碍,无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病,无妨害登高架设作业的其他疾病和生理缺陷。 (2)、操作的工人责任心强,工作认真负责,熟悉本作业的安全技术操作规程,严禁酒后作业和作业中玩笑戏闹。 (3)、明确使用个人防护用品和采取安全防护措施。 进入施工现场,必须戴好安全帽,在无可靠防护高度大于2m以上处作业必须系好安全带,使用工具要放在工具套内。 (4)、操作工必须经过培训教育,考试、体检合格,持证上岗,任何人不得安排未经培训的无证人员上岗作业。 (5)、作业人员应定期进行体检(每年体检一次)。 (6)、作业所用材料要堆放平稳,高处作业地面环境要整洁,不能杂乱无章,乱摆乱放,所用工具要全部清点回收,防止遗留在作业现场掉落伤人。 2、劳保用品(三宝)要求 (1)、安全帽 1)、安全帽必须使用建设部认证的厂家供货,无合格证的安全帽禁止使用。 工程使用的安全帽一律由项目部统一提供,作业队伍不准私购安全帽。 2)、安全帽必须具有抗冲击、抗侧压力、绝缘、耐穿刺等性能,使用中必须正确佩戴,安全帽使用期为2.5年。 (2)、安全带 1)、采购安全带必须要有劳动保护研究所认可合格的产品。 2)、安全带使用2年后,根据使用情况,必须通过抽验合格方可使用。 3)、安全带应高挂低用(架子工除外),注意防止摆动碰撞,不准将绳打结使用,也不准将钩直接挂在安全绳上使用,应挂在连接环上用,要选择在牢固构件上悬挂。 4)、安全带上的各种部件不得任意拆掉,更新绳时要注意加绳套。 (3)、安全网 1)、安全网的技术要求必须符合CB5725—85规定,方准进场使用。 工程使用的安全网必须由项目部认定的厂家供货。 大孔安全网用做平网和兜网,其规格为绿色密目安全网1.5m×6m,用作内挂立网。 内挂绿色密目安全网使用有国家认证的生产厂家供货,安全网进场要做防火试验。 2)、安全网在存放使用中,不得受有机化学物质污染或与其他可能引起磨损的物品相混,当发现污染应进行冲洗,洗后自然干燥,使用中要防止电焊火花掉在网上。 3)、安全网拆除后要洗净捆好,放在通风、遮光、隔热的地方,禁止使用钩子搬运。 3、架子搭设安全技术措施 (1)、凡是高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够等不适合做高处作业的人员,均不得从事架子作业。 配备架子工的徒工,在培训以前必须经过医务部门体检合格,操作时必须有技工带领、指导,由低到高,逐步增加,不得任意单独上架子操作。 要经常进行安全技术教育。 凡从事架子工种的人员,必须定期(每年次)进行体检。 (2)、操作小组接受任务后,必须根据任务特点和交底要求进行认真讨论,确定支搭方法,明确分工。 在开始操作前,组长和安全员应对施工环境及所需防护用具做一次检查,消除隐患后方可开始操作。 (3)、架子工在高处(距地高度2m以上)作业时,必须佩带安全带。 安全带必须与已绑好的立、横杆挂牢,不得挂在铁丝扣或其他不牢固的地方,不得“走过档”(即在一根顺水杆上不扶任何支点行走),也不得跳跃架子。 在架子上操作应精力集中,禁止打闹和玩笑,休息时应下架子,严禁酒后作业。 (4)、遇有恶劣气候(如风力五级以上,高温、雨天气等)影响安全施工时应停止高处作业。 (5)、大横杆应绑在立杆里边,绑第一步大横杆时,必须检查立杆是否立正。 绑大横杆时,必须2--3人配合操作,由中间一人结杆、放平,按顺序绑扎。 (6)、递杆、拉杆时,上下左右操作人员应密切配合,协调一致。 拉杆人员应注意不碰撞上方人员和已绑好的杆子,下方递杆人员应在上方人员接住杆子后方可松手,并躲离其垂直操作距离3m以外。 (7)、未搭完的一切脚手架,非架子工一律不准上架。 架子搭完后由施工人会同架子组长以及使用工种、技术、安全等有关人员共同进行验收,认为合格,办理交接验收手续后方可使用。 使用中的架子必须保持完整,禁止随意拆、改脚手架或挪用脚手板;必须拆改时,应经施工负责人批准,由架子工负责操作。 (8)、所有的架子,经过大风、大雨后,要进行检查,如发现倾斜下沉及松扣、崩扣要及时修理。 4、架子拆除安全技术措施 (1)、在箱梁浇筑完毕后,预应力张拉、真空灌浆后,项目部下达书面通知方可拆除模板。 (2)、支架拆除前,工长要向拆架施工人员进行书面安全交底工作。 交底有接受人签字。 (3)、拆除前,班组要学习安全技术操作规程,班组必须对拆架人员进行安全交底,交底要有记录,交底内容要有针对性,拆架子的注意事项必须讲清楚。 (4)、拆架前在地上用绳子或铁丝先拉好围栏,没有监护人,没有安全员工长在场,外架不准拆除。 (5)、架子拆除程序应由上而下,按层按步拆除。 拆时先清理架子上的杂物,如脚手板上的混凝土、砂浆块、活动杆子等材料。 架手架拆除原则为: 先搭的后拆后搭的先拆。 (6)、拆杆和放杆时必须由2--3人协同操作,拆大横杆时,应由站在中间的人将杆顺下传递,下方人员接到杆拿稳拿牢后,上方人员才准松手,严禁往下乱扔支架料具。 (7)、拆架人员必须系安全带,拆除过程中,应指派一个责任心强、技术水平高的工人担任指挥,负责拆除工作的全部安全作业。 (8)、拆架人员应配备工具套,手上拿钢管时,不准同时拿板手,工具用后必须放在工具套内。 (9)、拆架休息时不准坐在架子上或不安全的地方,严禁在拆架时嘻戏打闹。 (10)、拆架人员要穿戴好个人劳保用品,不准穿胶底易滑鞋上架作业,衣服要轻便。 (11)、拆除中途不得换人,如更换人员必须重新进行安全技术交底。 (12)、拆下来的支架杆要随拆、随清、随运,分类、分堆、分规格码放整齐,要有防水措施,以防雨后生锈。 (13)、严禁架子工在夜间进行架子搭拆工作。 未尽事宜工长在安全技术交底中做详细的交底,施工中存在问题的地方应及时与技术部门联系,以便及时纠正。
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