桥梁支架安全施工方案.docx
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桥梁支架安全施工方案.docx
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桥梁支架安全施工方案
XX高速公路第XX合同段
(K00+100~K00+000)
桥梁支架安全专项施工方案
编制:
审核:
审批:
施工单位:
XX公司
监理单位:
XX公司
一、工程概况…………………………………………………………
二、编制依据…………………………………………………………
三、危险源分析及应对措施…………………………………………
四、盖梁支架计算……………………………………………………
五、施工准备和部署…………………………………………………
六、应急救援预案……………………………………………………
七、安全检查和评价方法……………………………………………
八、安全经费投入……………………………………………………
附录、桥梁施工平面图………………………………………………
桥梁支架安全专项施工方案
一、工程概况
本合同段为XX至XX高速公路第XX合同段,路线起点位于XX市XX乡XX村,起点桩号为K0+00,自北往南于K0+000设XX互通衔接X036,然后沿低丘岗地布设,经官庄乡、枫林市乡、黄獭嘴镇,终点桩号为K29+000,全长6.838km。
合同工期24个月,合同金额2.75亿元。
路线所在区域为山岭重丘区,地质条件较复杂,地层岩性主要为全强风化的砂质板岩及全风化的花岗岩。
其中K2+132~K36+200段岩性为砂质板岩,K2+200~K4+000段岩性为全风化花岗岩。
边坡风化层较厚,砂质板岩全风化层一般为5~15m,个别路段达20m以上,强风化层一般8~20m,向大桩号方向风化层逐渐变厚,岩体节理裂隙发育;全风化花岗岩全风化层厚度一般大于25m,挖方主体基本为全风化层。
本合同段整体工程地质条件较差,附近已开挖边坡崩塌、浅层滑塌等地质灾害频发,方量一般在几方至数百方不等,多发生在雨季,且经常出现同一路段多次滑塌现象。
本合同段有五座桥梁,墩柱高度2.7m到13.0m不等,均为先简支后连续T型梁桥,梁长30m。
桥梁名称
桩号
墩柱高度
XX高架桥
K85+310.3~K85+479.7
6.7m~9.2m
XX1#高架桥
K85+929~K86+145.47
2.5m~13.0m
XX2#高架桥
K86+575.3~K86+649.7
3.0~3.3m
XX高架桥
K88+038.3~K88+328.15
3.9m~8.9m
XX大桥
K88+657.26~K88+782.74
5.9m~6.9m
二、编制依据
1、《建设工程安全生产管理条例》中华人民共和国国务院令第393号
2、《公路路基施工技术规范》(JTF40—2006)
3、交通部《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95)
4、《XX省高速公路精细化施工实施细则》及业主、总监办下发的有关文件。
5、XX高速公路第XX合同段施工图设计文件。
三、危险源分析及应对措施
(一)、重大危险源的识别
本标段桥梁支架工程主要有3个可能造成人员伤害、财产损失的危险源:
1、支架坍塌;2、物体打击;3、高处坠落。
(二)、对重大危险源的评价
1、支架坍塌:
桥梁支架因搭设不牢固或基础不稳等原因造成的坍塌,对人身或机械造成伤害或损害。
2、物体打击:
支架下方作业人员遭受到支架上方高处落物打击造成的人身伤害。
3、高处坠落:
在支架上方的作业人员因人身安全防护措施不当(如未系安全带)或临边安全设施不全从高处坠落造成的人员伤害。
(三)、预防措施
1、危险源的综合预防、控制措施:
(1)对重大危险要采取“两个控制”,即前期控制,施工过程控制。
前期控制:
工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时,针对工程的各种危险源,制定出防控措施。
施工过程控制:
在工程施工过程中,严格按照各项操作规程和专项安全施工方案施工和监督检查,认真落实整改。
(2)、加强安全生产的综合管理。
认真落实各级安全生产责任制,建立健全各项管理制度,杜绝一切人为事故的发生。
加强对员工队伍人员的安全教育,提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。
增强各级管理人员安全责任意识,加强安全专业知识培训。
严格加强各种危险源预防管理工作,结合工程特点,针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。
(3)、切实加强安全交底制度的落实
交底必须在施工作业前进行,任何项目在没有交底前不准施工作业。
交底工作一般在施工现场项目部实施。
交底必须履行交底人和被交底人的签字模式,书面交底一式二份,一份交底给被交底人,一份附入安全生产台帐备查。
被交底者在执行过程中,必须接受项目部的管理、检查、监督、指导,交底人也必须深入现场,检查交底后的执行落实情况,发现有不安全因素,应马上采取有效措施,杜绝事故隐患。
(4)、具体安全措施及注意事项
1)、地基与基础
A、脚手架地基与基础的施工,根据脚手架搭设高度,原土或回填土必须事先进行夯实,(地基能承受0.8kg/c㎡的压力)后用C20砼浇筑厚度大于10cm硬化,2m平面沿杆基础周边位置,基础和能承受上部结构荷载。
B、脚手架底面标高高于自然地坪50mm
C、立杆基础外侧设置截面20cm×20cm的排水沟。
2)、脚手架设计尺寸
A、脚手架底步距为0.4m,其余每步为0.5m。
B、立杆纵距为1.5m,横距为0.5m。
C、踢脚杆、防护杆从第二步起设置分别为0.3m和平共处2m,顶排防护栏不少于二道,高度分别为0.9m、1.3m。
D、剪刀撑设置为间距为9m(6跨)一排剪刀撑。
3)、纵向、横向水平杆、脚手板、防护栏杆、踢脚杆
A、纵向水平杆设置在立杆内侧,其长度不小于3跨。
纵向水平杆接长采用对接扣件连接,交错布置,两根相邻纵向水平接头设置相互错开不小于500mm,各接头中心至最近主节点的距离不大于纵距的1/3。
B、纵向搭接长度不小于1米,并等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不小于100mm。
C、纵向水平杆的各节点处采用直角扣件固定在横向水平杆上。
D、横向水平杆的各个节点处必须设置并采用直角扣件扣接且严禁拆除。
E、脚手片必须横向铺设,满铺到位,不留空位。
四角用18铁丝双股并联绑扎,固定在纵向水平杆上,要求绑扎牢固,交接处平整,无空头板。
F、脚手片底层满铺,中间每隔三层,操作层的上下层顶层都必须满铺。
G、脚手片外侧自第二步起必须设1.2m高同材质的防护栏和30cm高处的踢脚杆。
4)、立杆
A、每根立杆垂直稳放在垫板上。
B、脚手架里立杆距离墙体净距为20cm,大于20cm处的须铺设站人脚手片,并设置平稳牢固。
C、脚手架怕须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上不大于200处的立杆上。
横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向低处延伸长两跨与立杆固定,高低差不小于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离*3。
C、拐弯处应设置平台,其宽度不上于斜道宽度。
D、斜道两侧及平台外围均应设置栏杆及踢脚杆,栏杆高度应为1.2m,踢脚杆高度仅为0.3m,内侧应挂密目网封闭。
E、脚手板横铺时,应在横向水平杆下增设纵向支托杆,纵向支托杆间距不应大于500mm。
F、脚手板上应每隔250~300mm设置一根防滑木条,木条厚度宜为20~30mm。
7)、避雷装置
A、脚手架顶部高于2m,四角设置(长度大于35m,应中间设几根)避雷针。
B、用16mm2黄绿双色铜芯线作引下线,途中用磁瓶,导线绑扎。
C、接地装置的接地线应采用三根导体,在不同点与接地体作电气连接,垂直接地体应采用5×50角钢、Φ48钢管或Φ22圆钢,长度2.2m,不得采用螺纹钢,接地电阻不大于4Ω。
8)、脚手架搭设质量和安全要求
脚手架的搭设应将质量要求和安全要求有机地统一起来,确保搭设过程以及以后的使用和拆除过程的安全与适用。
四、盖梁支架计算
本项目桥梁盖梁支架XX一号桥1#墩左幅墩柱、2#墩左右幅墩柱、3#墩右幅墩柱为独立墩柱,采用满堂支架;
其他桥梁墩柱均采用埋设托架式与抱箍挑架式。
(一)、独柱墩盖梁脚手架搭设支架(即满堂支架):
1、根据现场实际情况盖梁底模采用满堂支架支托法,在搭设脚手架前先进行地基处理,待地基处理完后横向铺设4根14X40cm工字钢,在14X40cm的工字钢上纵向铺设14根5X10cm工字钢,在工字钢上搭设脚手架。
2、脚手架高度根据墩身高度进行控制,脚手架长14m,宽4.2m,第一排立杆和墩身的间距纵向45cm,横向80cm,立杆间距为60cm横杆间距为60cm,步距为60cm.在横纵断面应设置剪刀撑,斜度与地面的倾角宜在45º-60º之间。
在脚手架顶部搭设工作平台,平台采用木板铺设,并在脚手架上挂设安全网。
(详见脚手架搭设方案与受力计算)
3、受力计算
本工程以XX1号桥墩左幅墩柱脚手架(高度5m)计算实例:
盖梁为C40预应力砼盖梁,盖梁尺寸为:
长12.35m、高度2.6m、宽2.4m,盖梁模板支撑采用满堂支架进行支撑,支架直接搭设在承台,承台上纵横摆放4根14×40cm的工字钢,所以不考虑地基承载力。
主要材料数量:
Φ48×3.5mm碗口支架:
17.4T,10×15cm方木:
0.6T
(1)、荷载计算
1)、盖梁自重
盖梁最大砼方量为60.68m3,按每方砼为2.5T计算,侧盖梁自重
G1=61×2.5=152.5T;
2)、模板由厂家统一制作,其重量为G2=4T
3)、方木荷载
方木总重量为:
G3=0.6T
4)、振动核荷载
作业机械、人员及施工振动共计重量G4=3T
根据盖梁的尺寸,盖梁长为11m,则均布力产生的竖向荷载
q=[(G1+G2+G3)×1.2+G4×1.4]/L=[(152.5+4+0.6)×1.2+3×1.4]/12.35=15.6×10=156KN/M
碗扣支架采用钢管相关参数如下:
(2)、支架验算
1)、大横杆计算(纵向10×15cm方木)
钢管立杆纵向间距为:
0.6m,横向间距为:
0.6m,因此大横杆的计算跨径l=0.6m.每单位长度内的荷载为:
g=156×0.6=93.6KN/M大横杆按简支梁计算内力。
其最大弯矩:
截面抵抗矩:
W=bh2/6=0.1×0.152/6=4×10-4m3
截面惯性矩:
I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.8×10-5m4
拉弯应力:
2)、小横杆计算(横向10×15cm方木)
钢管立杆纵向间距为:
0.6m,横向间距为:
0.6m,因此大横杆的计算跨径l=0.6m.每单位长度内的荷载为:
g=156×0.6=93.6KN/M大横杆按简支梁计算内力。
其最大弯矩:
截面抵抗矩:
W=bh2/6=0.1×0.152/6=4×10-4m3
截面惯性矩:
I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.8×10-5m4
拉弯应力:
3)、立杆计算
立杆间距为
,每区间面积为:
,每根立杆承受的荷载为:
,查《桥涵施工手册》表12-8,利用内插法计算得立杆间距为60mm允许承受荷载为
,满足要求;
立杆的自由长度
,则长细比
,查《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》表1.2.16-2得轴心受压构件的稳定系数
则:
满足要求。
4)、整体稳定性验算
碗扣支架以
为例,现浇盖梁最大横坡为2%,则夹角
。
垂直力:
,
则倾覆力矩:
,
稳定力矩:
倾覆稳定安全系数:
,则整体稳定满足要求。
(二)、埋设托架式
埋设托架式,即墩柱上预留水平孔,待墩柱混凝土拆模并有一定的强度后,向预留孔中穿入钢锭,然后利用钢锭两端悬臂部分搭设支架并铺设模板,以长连冲高架桥1#墩左幅墩柱为例,如图:
1、横梁的计算
在计算前,横梁初步选用普通热轧工字钢,间距0.6m,其弯曲抗压强度[σw]=210MPa,抗剪强度[τ]=120MPa。
在横梁计算简图中,跨度b=1.8m(即盖梁的宽度),均布荷载q=70.02KN/m(已计入荷载分项系数1.2)。
把以上数据依次代入横梁计算式Mmax=qb2/8、Qmax=qb/2。
得:
Mmax=28.36KN·m、Qmax=63.02KN、W=135cm3、A=5.25cm2。
按以上计算的纵梁W和A的数值选取I16@600mm,其W=140.9cm3、A=26.11cm2、I=1127cm4、弹性模量E=210000MPa、理论重量20.50kg/m。
把以上数据代入横梁最大挠度计算式fmax=5qb4/384EI。
得fmax=0.4cm,小于b/400=0.45cm,符合要求。
2、纵梁的计算
两条纵梁,同样在计算前初步选用普通热轧工字钢,其弯曲抗压强度[σw]=210MPa,抗剪强度[τ]=120MPa。
在纵梁计算简图中,L=7.2m(即两墩柱的中心距离),均布荷载q=90.85KN/m(已计入荷载分项系数1.2)。
把以上数据依次代入纵梁计算式Mmax=qL2/8-qa2/2、Qmax=qL/2。
得:
Mmax=346.26KN·m、Qmax=325.00KN、W=1649cm3、A=27.08
cm2。
按以上计算的纵梁W和A的数值选取I50,其W=1942.2cm3、A=129.25cm2、I=48556cm4、弹性模量E=210000MPa、理论重量101.46kg/m。
把以上数据依次代入纵梁最大挠度计算式fmax=(5-24a2/L2)qL4/384EI。
得fmax=1.6cm,小于L/400=1.8cm,符合要求。
3、支架钢锭的计算
选用优质实心钢锭,其弯曲抗压强度[σw]=210MPa,抗剪强度[τ]=120MPa。
在托架钢锭计算简图中,l=1.6m(即墩柱的直径),q=5243KN/m(已计入荷载分项系数1.2)。
把以上数据依次代入 Mmax=qa2/2、 Qmax=qa得:
Mmax=67.11KN·m、Qmax=838.88KN,再代入W=Mmax/[σw]、A=Qmax/[τ]。
得:
W=319.57cm3、A=69.92cm2。
按以上计算的W和A的数值选取实心钢锭直径d=15cm,其W=331.34cm3、A=176.71cm2、I=2485cm4、弹性模量E=210000MPa。
把以上数据依次代入 f=(2+a/l)qa3l/8EI。
得fmax=0.005cm,远小于1/400=0.45m,符合要求。
(三)、抱箍挑架式
1、抱箍计算
(1)、荷载计算
每个墩柱设一个抱箍支承上部荷载,由
(二)中埋设托架式的计算可知:
每个抱箍承受的竖向压力N:
N=(Gz+纵梁自重)/2
=(2222+0.8745×19×4)/2=1144kN
以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算,该值即为抱箍体需产生的摩擦力。
(2)、抱箍受力计算
①螺栓数目计算
抱箍体需承受的竖向压力N=1144kN
抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生,查《路桥施工计算手册》第426页:
M24螺栓的允许承载力:
[NL]=Pμn/K
式中:
P---高强螺栓的预拉力,取225kN;
μ---摩擦系数,取0.4;
n---传力接触面数目,取1;
K---安全系数,取1.7。
则:
[NL]=225×0.4×1/1.7=52.9kN
螺栓数目m计算:
m=N’/[NL]=1144/52.9=21.6≈22个,取计算截面上的螺栓数目m=24个。
则每条高强螺栓提供的抗剪力:
P′=N/15=1144/24=47.7KN<[NL]=52.9kN
故能承担所要求的荷载。
②螺栓轴向受拉计算
砼与钢之间设一层橡胶,按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.4计算
抱箍产生的压力Pb=N/μ=1144kN/0.4=2860kN由高强螺栓承担。
则:
N’=Pb=2860kN
抱箍的压力由24条M24的高强螺栓的拉力产生。
即每条螺栓拉力为
N1=Pb/24=2860kN/24=119kN<[S]=225kN
σ=N”/A=N′(1-0.4m1/m)/A
式中:
N′---轴心力
m1---所有螺栓数目,取:
24个
A---高强螺栓截面积,A=4.52cm2
σ=N”/A=Pb(1-0.4m1/m)/A=2860×(1-0.4×24/22)/24×4.52×10-4
=148599kPa=149MPa<[σ]=200MPa
故高强螺栓满足强度要求。
③求螺栓需要的力矩M
1)由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1
u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数
L1=0.015力臂
M1=0.15×119×0.015=0.268KN.m
2)M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°
M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2
[式中L2=0.011(L2为力臂)]
=0.15×119×cos10°×0.011+119×sin10°×0.011
=0.269(KN·m)
M=M1+M2=0.268+0.269=0.537(KN·m)
=53.7(kg·m)
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥55(kg·m)
(3)抱箍体的应力计算:
1)、抱箍壁为受拉产生拉应力
拉力P1=12N1=12×119=1428(KN)
抱箍壁采用面板δ16mm的钢板,抱箍高度为0.5m。
则抱箍壁的纵向截面积:
S1=0.016×0.5=0.008(m2)
σ=P1/S1=1428/0.008=178(MPa)<1.3[σ]=182MPa
满足设计要求。
2)、抱箍体剪应力
τ=(1/2RA)/(2S1)
=(1/2×1144)/(2×0.008)
=35.7MPa<[τ]=85MPa
根据第四强度理论
σW=(σ2+3τ2)1/2=(1782+3×35.72)1/2
=177MPa<1.3[σW]=188MPa
满足强度要求。
(四)、支架搭设要求:
(1)、施工操作架搭设:
在处理好的地基上,沿盖梁周边25cm处搭设双排钢管脚手架,距墩柱边缘40cm处设置内立杆,立杆纵距150cm,横距180cm,步距180cm。
支架纵向每3~5根立杆设置1排剪刀撑,周边各设1道剪刀撑。
剪刀撑要求下撑地、上顶天并布置于立杆外侧,并在墩柱位置处每5排高锁墩柱一道,且保证每个墩柱高不小于3道,以增加支架的整体稳定性。
(2)、施工人行道:
视墩柱高低设置,1~3米高墩柱本桥拟采用在立杆内侧每40cm锁一道钢管作为施工人员上下专用爬梯。
3~15米高墩柱采用在钢管架内侧设专用人行道,人行道搭设利用原施工操作架立杆作立杆,每1米加设横杆1根,其上沿人走方向直铺3块竹架板并用铁丝固定于钢管上,竹架板上每40cm锁一道钢管作防滑条。
人行道两侧按要求设两道护手栏杆并挂满蓝色安全立网。
(3)、施工操作平台架:
每一道工序操作平台架都必须铺满竹架板且不小于2层,竹架板下横钢管不小于4根。
在操作平台上四周设置两排护手栏杆并按要求挂满蓝色立网。
(4)、工字钢托架:
在浇注墩柱时距柱顶以下0.9~1.2m处采用内径为φ150PVC管预埋置在墩柱内,拆模后形成预留孔洞,然后插入φ140碳棒,两端各伸出30cm作为工字钢的支承牛腿。
在牛腿上架设可调专用千斤顶,千斤顶上安45a工字钢,上铺14#槽钢,间距30cm。
槽钢上铺盖梁组合钢底模。
1)、pvc管预埋及砼补强:
在墩柱钢筋安装完成后,根据盖梁底标高预埋穿碳棒pvc塑料管。
塑料管安装利用现有墩柱箍筋上、下加以固定,防止砼浇筑时塑料管上浮。
为防止盖梁砼浇筑时碳棒处受压部分应力集中,在塑料管下砼受压部分采用竖向安3根长1.0米,直径Φ25钢筋进行砼受压部分补强。
2)、千斤顶安装:
根据盖梁荷载130.28*12.5=1628.5KN=163吨,由4个千斤顶承受即每个千斤顶为41吨,拟选用70~100吨千斤顶.在碳圆上安装千斤顶调至事先刻划好的高度并固定。
3)、工字钢安装、调平:
采用25吨吊车配合人工进行安装,安装时先将一端固定于碳圆上,然后将另一端缓缓放于碳圆上,并用铁丝固定于墩柱钢筋上,细调至事先刻划好的高度上,再用直径14mm拉杆,在事先准备好工字钢预留孔锁上不小于3道拉杆,固定两侧工字钢(两端各一道,中间一道计3道)。
4)、钢模由模具厂按国标生产,成模后的垂直度、同心度、强度、刚度、稳定性等都能达到设计要求。
5)、埋设托架式支架的适用情况和施工注意事项:
预留孔宜用空心钢管,其内径宜比钢锭直径大1cm左右以便穿管,钢锭悬臂长度应足以支设大横梁,一般可将钢锭上的托板与横梁、大小横梁互相焊接牢固。
如墩柱钢筋间距比预留孔小,可将钢筋向两边稍弯并局部加配钢筋。
应在墩柱混凝土有一定强度后(一般不少于设计值的70%),才能搭设支架模板和浇灌盖梁混凝土。
采用埋设托架式支架,施工时应按计算挠度值设预拱度,并应搭设足够宽度的操作面(一般每边不小于1m)和周边护栏(高度不小于1.2m);各种支架的护栏边,都应满挂密目安全网,以防止高空坠落。
五、施工准备和部署及现场布置
(-)、施工准备:
1、人员准备
(1)、安全施工组织机构
本施工标段工程项目部实行项目经理负责制,对承建的工程项目的安全负全面责任。
项目经理是本项目的安全生产第一责任人,全面负责本项目的安全生产工作。
安全施工组织机构见《安全施工组织机构框图》。
安全施工组织机构框图
(2)、安全生产职责
各级工程管理部门和人员,应贯彻“管生产必须管安全”的原则,对本单位安全工作负施工管理和技术管理的责任。
A、根据“五同时”的原则在编制实施性施工组织设计、施工方案的同时,必须编制安全设计或安全技术措施,经审查批准后认真贯彻实施。
B、负责临时设施设计文件的编制或审查,并组织现场安全技术鉴定;
对采取编制新技术、新工艺及技术复杂工程进行施工生产时,负责提出施工设计及工艺设计和相应的施工安全技术措施,层层进行技术交底。
特殊复杂工程由各级总工程师主持交底。
C、根据施工技术安全规则,制定施工(生产)安全细则,并根据生产发展、技术进步随时加以补充。
D、经常深入现场,检查生产操作,工地布置,生产设备和安全生产等方面存在的问题,随时加以纠正,制止违章作业。
发现险情及人身安全时,有权立即停止施工,将人员撤离现场,并会同领导有关人员对险情进行处理。
E、参加安全检查和事故调查处理,对事故原因提出技术分析,对安全隐患和预防事故提出整改措施,防止同类事故重复发生。
F、按照施工(生产)技术要求和物资供应计划,供应的各种设备和材料必须符合设计规定的安全技术要求和质量标准,并负责必备的技术、质量合格证件。
G、机电设备、交通车辆的选型、购置,要充分考虑其安全性
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- 桥梁 支架 安全 施工 方案
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