现浇段支架方案.docx
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现浇段支架方案.docx
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现浇段支架方案
丁磨路西延如海河大桥挂篮直线段支架方案
1、工程概况
丁磨路西延如海河大桥主桥采用梁拱组合结构。
连续梁采用33+55+33m悬臂浇筑变截面预应力砼连续箱梁。
连续箱梁采用单箱三室箱型截面,箱梁顶板宽24m,底板宽14m,翼缘板悬臂长5m。
边跨支架现浇段分别长4.5m,梁高1.8m。
采用碗扣支架现浇。
2、编制依据
(1)、丁磨路西延如海河大桥工程施工设计图
(2)、建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范
(3)、公路桥涵施工技术规范
(4)、施工现场实际情况
3、支架设计
3.1、材料选用及质量要求
(1)、本工程支架为连续箱梁承重用,采用碗扣支架。
(2)、碗扣支架钢管规格为φ48×3.5mm。
钢管的端部切口应平整,禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。
(3)、其它管件及扣件应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定选用,且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件,严禁使用不合格的扣件,当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB15831)的规定抽样检测。
旧扣件使用前进行检查,有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
3.2、支架形式
本项目拟搭设的满堂支架,其结构形式如下:
(1)、支架基础
支架基础采用1cm钢板满铺。
(2)、顺梁方向立杆设置:
箱梁全长4.45m范围内、全段底板处均为间距60cm。
(3)、横梁方向立杆设置:
箱梁底板间距90cm,腹板及底倒角处钢管间距60cm,但在腹板正下方加强为两列30cm间距,以加强腹板处支架的承载能力;翼缘横、纵向立杆均按90cm布置。
(4)、水平杆及剪刀撑设置:
在高度方向横杆步距120cm,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑。
4、支架搭设
4.1、基础处理
整平要支架搭设处地面并压实,全程使用水准仪进行实时测量,确保地面水平。
整平后满铺1cm钢板,钢板接缝点焊连接成整体。
4.2、测量放线
用全站仪放出箱梁中心线,然后按照设计参数用钢尺放出底座十字线,并标示清楚。
4.3、安放底托
按标示的底座位置先安放底托,然后将旋转螺丝顶面调整在同一水平面上。
注意底座与地基的密贴,对有空隙部位应填筑15号砂浆后坐浆,严禁出现底座悬空现象。
4.4、安装立杆、横杆和顶托
支架从主桥边墩盖梁一端开始搭设,以盖梁外缘10厘米为第一排立杆。
立好立杆后,设置扫地杆和第一步大小横杆,扫地杆距基面10-25厘米,支架未交圈前随搭设随设置抛撑作临时固定。
箱梁腹板对应处用普通钢管增设两列立杆,随扣件架一起搭设。
调整立杆垂直度和位置后并将碗扣稍许扣紧,一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装,直至最顶层,最后安放顶托,并依设计标高将U型顶托调至设计标高位置。
支架安装时注意如下事项:
(1)、相邻立杆接头错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离大于步距的三分之一;
(2)、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不大于15厘米且采取三道扣件,一道固定、二道托底、三道保险;
(3)、检查对接扣件的开口,每道开口必须朝上或朝内;
检查各杆件端头伸出扣件边缘的长度,要求不小于100mm;
(4)、检查立杆的垂直偏差不大于架高的1/300;
(5)、上下横杆的接长位置错开布置在不同的立杆纵距中,与相连立杆的距离小于纵距的1/3;
(6)、安全网设置满挂在外排杆件内侧大横杆下方,并用铁丝把网眼与杆件绑牢。
4.5、剪刀撑设置
剪刀撑采用D48普通钢管,且在钢管连接处用两个钢管扣件紧固,连接长度不小于1m。
剪刀撑按规范连续设置,确保支架整体稳定。
4.6、安装木枋、铺底模
支架安装好后,对于箱梁底板部份,在可调顶托上横向铺设400×10×15cm的木枋(15cm面竖放),每排4根。
然后在其上铺设纵向400×10×15cm的木枋,腹板宽度内木枋间距15cm,底板其余间距25cm铺设。
对于翼缘部份,钢管架直接搭设到翼缘底,木枋形式与底板相同。
支架底模铺设后,测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。
底模标高=设计梁底+支架的变形+(±前期施工误差的调整量),来控制底模立模。
底模标高和线形调整结束,经监理检查合格后,立侧模和翼板底模,测设翼板的平面位置和模底标高(底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板)。
4.7、支架预压及沉降观测
拟对全段进行预压,预压重量按计算荷载重量的50%--70%--100%--120%分级加载,当加载到各级时检查沉降情况、支架变形情况、各扣件是否发生滑移、破坏等不利情况,防止一次性加载发生支架倾覆事故。
并在预压重量分布设置时依据箱梁砼重量分布情况,在铺好的底模上的堆放与梁跨荷载等重的土袋(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。
为了解支架沉降情况,在预压之前测出各测量控制点标高,测量控制点按顺桥向每2米布置一排,每排4个点。
在加载50%、70%、100%、120%后均要复测各控制点标高,加载120%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高,如果加载120%后所测数据与持荷累计3天所测数据变化小于3mm时,即可卸载,卸压完成后,要再次复测各控制点标高,以便得出支架和地基的弹性变形量(等于卸压后标高减去持荷后所测标高),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。
预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。
5、支架拆除
5.1、拆架时间
现浇筑箱梁支架何时可拆除,应按施工设计图的要求:
结构物现浇砼强度达设计要求100%;结构物有关的预应力工程施工完成;经过单位工程负责人、质量自检人员和监理工程师的检查验证,确认不再需要支架时,并由监理工程师批准确认,方可拆除施工支架。
5.2、拆除顺序
拆架程序应遵守由上而下,先搭后拆的原则,即先松顶托,使底梁板、翼缘板底模与梁体分离。
拆架时一定要先拆箱梁翼板后底板或先外伸梁后主梁,并必须从跨中对称往两边拆。
支架拆除宜分两阶段进行,先从跨中对称往两端松一次支架,再对称从跨中往两端拆,而且在整个拆架过程中必须有技术人员跟班指挥与检查,以防拆架产生过大的的瞬时荷载引起不应有的施工裂缝,多跨连续梁应同时从跨中对称拆架。
5.3、支架拆除的安全技术措施
(1)、拆架前,全面检查待拆支架,根据检查结果,拟订作业计划,进行技术交底后才准备工作。
(2)、拆除现场必须设警戒区域,张挂醒目的警戒标志。
警戒区域内严禁非操作人员通行或在支架
(3)、如遇强风、雨、雪等特殊气候,不应进行支架的拆除。
夜间实施拆除作业,应具备良好的照明设备。
(4)、拆除支架前,班组成员要明确分工,统一指挥,操作过程中精力要集中,不得东张西望和开玩笑,工具不用时要放入工具袋内。
(5)、正确穿戴好个人防护用品,脚应穿软底鞋。
拆除挑架等危险部位要挂安全带。
(6)、所有高处作业人员,应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律,拆除工艺要求。
(7)、拆除人员进入岗位以后,先进行检查,加固松动部位,清除步层内留的材料、物件及垃圾块。
所有清理物应安全输送至地面,严禁高处抛掷。
(8)、架体拆除前,必须察看施工现场环境,包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况,凡能提前拆除的尽量拆除掉。
(9)、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
(10)、拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一人有关的结扣时,应先通知对方,以防坠落。
(11)、所有模板、步板拆除,应自外向里竖立、搬运,防止自里向外翻起后,板面垃圾物件直接从高处坠落伤人。
(12)、在拆架时,不得中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
(13)、每天拆架下班时,不应留下隐患部位。
(14)、拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线,以防触电事故。
(15)、所有杆件和扣件在拆除时应分离,不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。
(16)、所有的脚手板应自外向里竖立搬运,以防脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。
(17)、拆下的零配件要装入容器内,用吊篮吊下;拆下的钢管要绑扎牢固,双点起吊,严禁从离空抛掷。
6、支架受力验算
6.1底模板下次梁(10×15cm木枋)(15cm面竖放)验算
底模下脚手管立杆按照90cm(腹板下60cm,并增强两列普通钢管)布置,纵向次梁木枋腹板处满铺,底板其余处间距25cm,对于纵向次梁木枋的验算,取计算跨径为0.9m,按简支梁受力考虑,分别验算底模下腹板对应位置和底板中间位置:
底模处砼箱梁荷载:
P1=1.8m×26KN/m3=46.8kN/m2(取1.8m砼厚度计算)
模板荷载:
P2=2.5kN/m2
设备及人工荷载:
P3=2.5kN/m2
砼浇筑冲击及振捣荷载:
P4=4kN/m2
则有P=(P1+P2+P3+P4)=55.8kN/m2
取1.2安全系数,则有P计=P×1.2=67kN/m2
因为腹板下木枋间距为15cm,则有:
q1=P计×0.15=67×0.15=10.05kN/m
W=bh2/6=10×152/6=375cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=10.05×0.92×103/(8×375×10-6)=2.71Mpa<[σ]=10Mpa强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×10.05×103×(0.9/2)/(2×10×15×102)
=0.453Mpa<[τ]=2Mpa(参考一般木质)强度满足要求。
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×105Mpa;I=bh3/12=2812.5cm4
fmax=5q1L4/384EI
=5×10.05×103×0.94/(384×2812.5×10-4×0.1×105)
=0.03mm<[f]=1.5mm([f]=L/600=900/600=1.5mm)
刚度满足要求。
6.2顶托横梁10×15cm(15cm面竖放)木枋验算
腹板处脚手管立杆纵向间距为0.6m,横向间距为0.6m(腹板加强后间距为0.3m)两种,为简化计算,按简支梁受力进行验算,实际为多跨连续梁受力,取计算跨径为0.6m,仅验算底模腹板对应位置即可:
q1=P计×0.6=67×0.6=40.2kN/m
W=bh2/6=10×152/6=375cm3
由梁正应力计算公式得:
σ=q1L2/8W=40.2×0.62×106/(8×375×103)
=4.9Mpa<[σ]=10Mpa
强度满足要求;
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:
τ=3Q/2A=3×40.2×103×(0.6/2)/(2×10×15×102)
=1.2Mpa<[τ]=2Mpa(参考一般木质)
强度满足要求;
由矩形简支梁挠度计算公式得:
E=0.1×105Mpa;I=bh3/12=2812.5cm4
fmax=5q1L4/384EI
=5×40.2×103×0.64/(384×2812.5×10-8×0.1×108)
=0.24mm<[f]=1mm([f]=L/600=600/600=1mm)
刚度满足要求。
6.3立杆强度验算
脚手管(φ48×3.5)立杆的纵向间距为0.9m、0.6m,横向间距为0.9m、0.6m和0.3m,因此单根立杆承受区域即为底板0.9m×0.9m、0.9m×0.6m或0.9m×0.3m、0.6m×0.3m箱梁均布荷载,由横桥向木枋集中传至杆顶。
根据受力分析,不难发现腹板对应的间距为0.6m(0.3m)×0.6m立杆受力比其余位置间距为0.9m×0.9m的立杆受力大,故以腹板下的间距为0.6m(0.3m)×0.6m立杆作为受力验算杆件。
则有P计=67kN/m2
对于脚手管(φ48×3.5),据参考资料可知:
i——截面回转半径,i=1.578cm
f——钢材的抗压强度设计值,f=205Mpa
A——立杆的截面面积,A=4.89cm2
由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=L/i=1200/15.78=76
由长细比查表(参考文献2)可得轴心受压构件稳定系数φ=0.744,则有:
[N]=φAf=0.744×489×205=74.582kN(为立杆允许最大荷载)
而Nmax=P计×A=67×0.3×0.6=12.06kN(腹板加强处)或Nmax=P计×A=67×0.6×0.9=36.2kN(腹板未加强处)
可见[N]>Nmax,抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得:
(按最大高度10m计算)
△L=NL/EA=37.9×103*10×103/(2.1×105×4.89×102)=3.7mm压缩变形不大(为弹性变形)
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