文广路70#桥现浇箱梁模板满堂支架工程专项施工方案 214.docx
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文广路70#桥现浇箱梁模板满堂支架工程专项施工方案214
汉中市兴元新区城市水系综合治理及生态环境提升建设工程
文广路70#桥现浇箱梁模板满堂支架工程专项施工方案
批准:
审核:
编写:
中国水电建设集团十五工程局有限公司
汉中兴元新区市政工程项目部
二0一七年二月
文广路70#桥现浇箱梁模板满堂支架工程
专项施工方案
1、编制说明
1.1编制依据
本桥梁满堂架专项施工方案是根据70#桥梁施工图设计变更设计图纸、批复的70#桥梁施工组织设计文件、现行有效的国家标准和交通部部颁公路施工规范、规程及质量检验标准等,结合我项目部组织参与已完成的兴元新区39#桥梁满堂支架施工方案、该项目施工的工程管理、施工、质检、试验人员对现场实地考察、调查、采集、咨询所获得的资料,充分考虑影响工程质量、工期的有利和不利因素,以及考虑我单位现有机械设备、技术力量、管理水平。
并参考以下规范、规程编制而成。
1、汉中市兴元新区文广路桥梁工程70#桥梁施工设计图(变更设计);
2、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质[2009]87号文件;
3、《建筑施工高处作业安全技术规范》JTJ80-2016;
4、《公路工程技术标准》JTGB01-2014;
5、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011;
6、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008;
7、《公路桥涵施工技术规范实施手册》JTG/TF50-2011;
8、《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015;
9、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011;
10、《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T194-2009;
11、《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ1666-2008;
12、《建筑施工计算手册》;
13、《工程测量规范》GB50026-2007;
14、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
15、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2012;
16、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2012;
17、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011;
18、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012;
19、《建筑施工安全技术统一规范》GB50870-2013;
20、《施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011;
21、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011;
22、图纸会审纪要。
1.2专家论证依据
根据建质[2009]87号文件《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中关于模板工程及支撑体系需要专家论证范围中提出:
混凝土支撑工程施工总荷载15KN/m2以上时需进行专家论证。
文广路70#桥梁工程经过计算分析施工总荷载已超过15KN/m2,因此本桥混凝土支撑体系需要组织专家进行论证。
2、工程概况
文广路自西向东横穿兴元新区西、中、东三个区域,道路整体呈东西走向,东至学院路,全长5653.949m,道路红线宽度24m,设计速度30km/h,城市支路,单幅路型式,标准横断面双向四车道。
拟建的70#桥梁,位于文广路k4+458.500~k4+506.500段,桥梁中心桩号为K4+482.500,位于半径R为1000m的平曲线上,桥梁全长48m,桥宽24m,单幅,采用跨径2×20m的现浇钢筋混凝土箱型梁桥,箱梁采用单箱4室,梁高1.6m,桩基采用钻孔灌注桩,桥台、桥墩桩径均为1.2m,桩基深度均为25m。
该桥采用扶壁式桥台形式,桥台下设承台,基础为桩径1.2m的群桩基础,桩基为钻孔灌注桩12根,桩长均为25m。
本桥采用扶壁式桥台形式,桥台总宽度24m(投影长),桥台下设承台,尺寸为24m×5.5,厚1.5m,承台下基础采用钻孔灌注桩,按摩擦桩设计,桩径1.2m,桩长25m,承台下均设置12根桩,桩间距横向4.2m,纵向3.0m。
桥墩采用桩柱式结构,外侧墩柱尺寸1.6m×1.5m,倒角半径30cm,内侧墩柱尺寸1.2m×1.5m,横向设置5桩,墩柱中心间距5.1m。
桥墩下设承台,尺寸为24m×6m,厚2.0m。
基础采用钻孔灌注桩,摩擦桩设计,桩径1.2m,桩长25m,下设置12根桩,桩间距横向3.0m,纵向4.2m。
70#桥梁桥型整体布置见下图。
70#桥梁布置立面图
3、责任主体单位
1、建设单位:
汉中文化旅游投资集团有限公司;
2、设计单位:
西北勘测设计研究院有限公司;
3、监理单位:
西安高新建设监理有限责任公司;
4、施工单位:
中国水电建设集团十五工程局有限公司;
4、施工布置
4.1施工工艺流程
完善排水设施→地基处理→浇筑混凝土垫层→定位放线、弹线布点→碗口式支架材料检查验收→支架搭设→横桥向方木铺设→纵桥向方木铺设→摆放底模→监测点布置→支架预压→测量观测并记录→卸载→调整底模高程→钢筋加工绑扎→侧模加工安装→预埋件安装→检查验收→混凝土浇筑、养生→落架→移架及拆模→下道工序施工。
4.2施工总体布置
施工总平面布置见附图。
70#桥地基处理范围为桥梁平面投影外边线宽出2.0米,3米外设置30×30cm排水沟,并做好雨季期间的排水工作。
地基横向设置1%的横坡,纵向不设坡度。
同时对支架地基范围内粉质性黏土层置换50cm厚度砂夹石,压实度不小于94%。
考虑到砂夹石表层的板结性能较差,会引起支架整体的局部受力不均匀产生沉降,在其上浇注20cm厚C25混凝土的补强调平层,以确保现浇箱梁的整体浇注质量,并做地基承载力实验,地基承载力不小于300KPa,保证地基具有均衡的承载力。
支架预压完成后浇筑底板与腹板混凝土,再浇筑顶板混凝土。
混凝土采取商供由汉中市汉龙建材有限公司提供,混凝土罐车运送至现场,距离70#桥梁12km,臂长47m混凝土汽车泵泵送入模。
混凝土由连续梁跨中向两端均匀分层浇筑,人工用φ50、φ30型插入式振捣棒振捣密实。
4.3现浇箱梁满堂支架布置
满堂支架体系采用WDJ碗扣式多功能脚手杆搭设,使用与立杆配套的横杆及立杆固定底座、立杆可调托撑。
每根立杆下均装固定强力底托,利于基础承载,并通过固定底托高度,使横杆水平受力。
立杆顶设主次龙骨,在脚手架顶托上沿横向布置建筑2道×ɸ48mm钢管作为主龙骨,再在其上布设次龙骨10cm×10cm(材质统一为松木)纵向方木,作为箱梁底模的受力骨架,次龙骨间距不大于0.3m(净间距0.2m)。
所有方木必须经压刨处理、加工后方可使用;要求方木的两个受力面必须加工平整,厚度均匀、一致。
主龙骨并排钢管在每道U型顶托中固定,横、纵向方木交叉点用铁钉、扒钉等连接构成受力整体,再铺17mm厚的胶合板(胶合板与方木骨架用铁钉连接)作底模。
满堂架基础处理完成后使混凝土垫层高程控制在523控制,根据箱梁布置高程,即满堂架搭设最大高度6.0m,最低高度4.5m。
立杆根据搭设高度采用1根2.4m、1根1.2m杆进行组合,横杆采用0.9m和0.6m组合杆进行组合,剪刀撑均采用6.0m钢管进行搭设,扣件式连接。
满堂架立杆横桥向间距×纵桥向间距×水平杆步距为90cm×90cm×120cm支架结构体系,在桥墩中横梁和端横梁处共六跨采用90cm×60cm×120cm支架结构体系;支架纵横向全高均设置剪刀撑,剪刀撑斜杆与地面夹角控制在45°~60°之间,斜杆必须用扣件与立杆连接牢固。
其中纵横桥向垂直地面斜撑每3.0m设一道,平行地面在距离地面和底模各1.2m处共设置两道水平剪刀撑,水平剪刀撑与桥墩柱及桥台顶实,在桥墩柱处并采用钢管架进行锁扣封闭,搭接长度不小于1m。
立杆托撑处均设置纵横向扫地杆一道,距离拖撑钢板不大于20cm。
(具体布置详见支架布置图)
4.4护拦及爬梯
在所搭设脚手架的顶面,即作业平面左右两边,在施工作业时,为了作业人员的安全,设置高度1.5m的护栏。
护栏采用钢管扣件连接骨架,挂安全网的方式。
同时,在施工作业时,为了作业人员能方便上下作业平台,设置一个钢管爬梯,爬梯骨架采用φ48×3.0钢管,爬梯上的护栏骨架采用钢管扣件骨架,爬梯踏步采用1.7cm胶合板。
4.5人员准备
调动和组织充足的人员,包括技术人员、技工、操作工,结构合理,机构完善。
施工主要负责人见表1:
表170#桥梁满堂支架施工主要负责人员表
序号
姓名
职务
职称
工作职责
备注
1
曲明庆
项目经理
高级工程师
全面负责
2
柯希军
项目总工
高级工程师
负责总体技术工作
3
苏运
生产经理
高级工程师
负责施工生产及相关工作的协调
4
霍晓伟
总经济师
工程师
负责资金协调保障工作
5
陈震
物资经理兼设备部主任
工程师
负责物资设备保障工作
6
李小烜
项目副总工
高级工程师
负责施工质量
7
马延平
工区主任
工程师
负责现场施工生产
8
屈杰
工程部主任
工程师
负责施工技术工作
9
赵艳涛
质量管理部主任
工程师
负责施工质量及试验工作
10
郑红军
安全环保部主任
工程师
负责现场安全、环保工作
11
董元朝
测量队长
工程师
负责施工测量工作
12
程亮
工区副主任
助理工程师
负责现场施工技术工作
13
张航
施工员
助理工程师
负责落实现场施工及监督
14
张庆壮
质量员
助理工程师
现场质量员
15
广明鑫
安全员
技术员
现场专职安全员
16
何超飞
测量员
技术员
现场测量
17
陈海丽
材料员
技术员
现场材料管理
4.6临时用电
根据业主提供电源点,结合现场用电需求,文广路营地已安装了1台500KVA变压器,经变配电为380V/220V低压后送至营地内配电房,经配电房接引至加工棚满足零星材料加工用电需求,现场加工区用电主要为桥梁钢筋材料加工用电,为满足现场加工区用电需要从营地配电房利用35mm2铜芯电缆架空引至现场加工场配电房内,水平距离约800m。
然后接引至各配电柜,以满足现场加工区用电。
所有的动力电源、配电柜均采用“三相五线制”。
另配备1台150KW发电机一台,确保施工连续。
4.7排水系统
为保证现场安全文明及雨季施工,作业区现场统一做20cmC20砼硬化处理,沿施工区周边布置一道环形排水沟(30cm*30cm),接通至周边排水系统,排水沟采用砖砌结构,M7.5砂浆抹面处理,在0#台、1#墩、2#台两端均布置尺寸为1m*1m的沉淀池,每个沉淀池内放一台7.5KW潜水泵对积水及时抽排,并定期安排人员进行清掏,确保施工期排水顺畅。
5、施工资源配置
5.1人员配备
根据总进度计划强度要求,70#桥梁支架施工配备作业人员见表2。
表2工班作业人员配置表
序号
工种
人数
工作职责
备注
1
队长
2
负责桥梁各项施工
2
班组长
2
负责本桥支架施工各项工作
3
木工
10
变形模板加工
4
架子工
20
钢管架搭设
5
操作员
8
各种设备操作
6
普工
15
7
安全员
2
安全监督巡视工作
8
清洁工
4
9
电工
2
10
机械工
3
维修、保养各类机械
11
信号工
4
指挥起重吊装作业
5.2机械设备配置
支架施工主要设备配置见表3。
表370#桥梁支架施工主要设备配置表
序号
名称
型号
单位
数量
用途
1
汽车吊
25T
辆
2
吊装作业
2
全站仪
徕卡2″
台
1
现场放样
3
水准仪
DSZ2;1.5mm/km
台
2
预压观测
4
混凝土输送车
10m3
辆
3
运送垫层混凝土
5
振捣器
Ø30
台
2
垫层施工
6
平板振动器
台
2
7
电焊机
BX1-500
台
2
电焊作业
8
切割机
DJ40
台
2
钢管加工
9
活动扳手
10-20mm
把
15把
支架搭设用
10
力矩扳手
把
1
扣件紧固检验
11
手推车
辆
2
装运零星材料
6、施工计划
6.1施工进度计划
根据总进度计划结合现场施工实际情况出发,满堂支架搭设前期准备工作先进行材料、人员、设备等资源配置落实,在1#桥墩柱施工完成后随即开始0#台至1#墩之间的满堂支架搭设工作,采取流水作业方式直至全桥满堂支架全部搭设完成。
具体计划工期要求见下表。
70#桥梁满堂支架施工工期计划表
序号
名称
单位
工程量
施工时间
天数
备注
1
施工准备
项
1
2017.3.07~2017.3.16
10
资源配置
2
支架搭设
项
1
2017.3.17~2017.4.12
25
含吊装砂袋
3
支架预压
项
1
2017.4.13~2017.4.19
7
4
现浇箱梁
项
1
2017.4.20~2017.5.15
25
5
箱梁养生、等强
项
1
2017.5.16~2017.5.25
10
6
支架拆除
项
1
2017.5.26~2017.6.05
11
6.2施工材料计划
施工材料的供应是保证工程进度的一大环节,在施工要素中占有重要地位。
物资管理水平如何,对项目的经济效益影响很大。
物资计划的准确度,储存物资保养好坏,物资消耗和储备是否先进合理,废旧物资的回收,修复利用程度等,对项目施工任务的胜利完成,工程质量的提高,物资消耗和工程成本降低,资金占用的成分及其周期的加快,综合经济效益的提高都存在直接影响。
为此项目部设专业人员负责机械设备和材料的供应工作。
本工程支架立杆采用碗口节点的φ48×3.0mm钢管,主龙骨为并排两道φ48×3.0mm钢管、次龙骨木方采用10*10cm的木方,底模板采用1220mm*2440mm*17mm胶合板。
70#桥梁满堂支架施工材料计划表
材料设备名称
单位
数量
备注
可调节托架(TC60)
t
22
含底座和托撑
φ48×3.0mm钢管(碗扣式)
(291t)
m
1680
HG-60cm
m
11592
HG-90cm
m
5152
LG-120cm
m
10304
LG-240cm
扣件式脚手架
t
15
ɸ48×3.0
扣件
套
14733
碗扣件
木方
m
4110
10cm×10cm
模板(17mm厚胶合板)
㎡
1330
1220*2440*17mm
脚手板
㎡
945
竹胶板
密目网
m2
780
1.5*6m
混凝土
m3
295
C25
砂夹石换填
m3
740
50cm厚度
沙子
m3
1048
单跨预压用量
编织砂袋
个
2520
单跨预压用量
砖砌排水沟
m
150
砖砌沉淀池
个
6
1m*1m*1m
防雨彩条布
m2
650
塑料膜0.5mm厚
7、现浇箱梁支架验算
7.1现浇箱梁支架验算
7.1.1荷载计算
1、箱梁砼自重
该箱梁钢筋混凝土容重按γ=26kN/m³计算,本项目中支架纵横间距分两种组合布置:
端支梁和中横梁六跨处统一为90cm×60cm,其余梁跨统一为90cm×90cm,取截面最不利处进行计算,横梁处梁高1.5m。
Q1=26×1.5=39kN/m2
2、模板、支架等自重
根据JGJ130-2011,主梁、次梁及支撑模板自重取0.85kN/m2; 根据JGJ130-2011:
①h×la×lb=1.2×0.9×0.6m时,支模架立杆每m结构自重为0.1548kN/m,支架最大高度为6.0m。
Q2=0.85+0.1548×6.0/(0.9×0.6)=1.72kN/m2
②h×la×lb=1.2×0.9×0.9m时,支模架立杆每m结构自重为0.1716kN/m,支架最大高度为6.0m。
Q2=0.85+0.1716×6.0/(0.9×0.9)=2.12kN/m2
3、施工荷载
(1)施工人员及设备荷载标准值(Q3)按均布活荷载取1.0kN/m2;
(2)浇筑和振捣混凝土时产生的荷载标准值(Q4)可采用1.0kN/m2。
4、风荷载
作用于模板支撑架上的水平风荷载标准值,应按下式计算:
ωK=0.7×μz×μS×ω0
式中:
ωk---风荷载标准值(kN/m2);
ω0---基本风压(kN/m2),根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),按50年一遇的风压采用取0.35kN/m2;
μz---风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)规定采用1.00;
μS---风荷载体型系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)规定的竖直面取0.8。
故Q5=ωK =0.7×1.00×0.8×0.35=0.196kN/m2
5、荷载计算
(1)不组合风荷载时
①Q=1.2×(Q1+ Q2)+1.4×(Q3+ Q4)=51.664kN/m2
②Q=1.2×(Q1+ Q2)+1.4×(Q3+ Q4)=52.144kN/m2
(2)组合风荷载时
①Q=1.2×(Q1+Q2)+0.9×1.4×(Q3+Q4+Q5)=51.93kN/m2
②Q=1.2×(Q1+Q2)+1.4×(Q3+Q4+Q5)=52.418kN/m2
7.2结构设计计算(不组合风荷载)
根据规范JGJ166-2008,支架系统中受压杆件长细比不得大于230,其他各参数见下表。
表1钢材的强度设计值和弹性模量﹙N/mm2﹚
Q235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值f
205
弹性模量E
2.05×105
表2 受弯杆件的允许变形(挠度)值
构件类别
允许变形(挠度)值V
脚手板、纵向、横向水平杆
l/150,≤10mm
悬挑受弯杆件
l/400
1、立杆验算
本项目立杆为Φ48×3.0mm(计算取现场实测最小壁厚3.0mm)碗扣钢管,有关设计参数如下
表3钢管截面特性
外径 D(mm)
壁厚 t(mm)
截面积 A(cm2)
截面惯性矩 I(cm4)
截面模量 W(cm3)
回转半径 i(cm)
48
3.0
4.24
10.78
4.49
1.59
根据规范JGJ166-2008,当外侧四周及中间设置了纵、横向剪刀撑是,立杆的计算长度按l0=h+2a计算,h为立杆步距,a为立杆伸出顶层水平杆长度。
故L0=h+2a=1.2+2×0.3m=1.8m
长细比λ=L0/i=113.2< [λ]=230
经查规范JGJ166-2008附录E中 Q235A级钢管轴心受压构件的稳定系数表,得ψ=0.496则:
(1)强度验算
①横梁处立杆受轴力最大,其立杆间距为:
90cm×60cm
N=51.664×0.9×0.6=27.89kN
σ=N/(ψA) =27.89×103/(0.496×424)=132.6N/mm2<[σ]=205 N/mm2
满足要求
②若以横梁跨中处立杆受轴力最大验算,其立杆间距为:
90cm×90cm
N=52.144×0.9×0.9=42.23kN
σ=N/(ψA) =42.23×103/(0.496×424)=200.8N/mm2<[σ]=205 N/mm2
满足要求
(2)挠度验算
①N=27.89kN
υ=NL/EA=27.89×6.0×106/(2.05×105×424)=1.92mm<10mm 满足要求
②N=42.23kN
υ=NL/EA=42.23×6.0×106/(2.05×105×424)=2.91mm<10mm 满足要求
(3)立杆稳定性
立杆的稳定性应符合下列公式要求:
不组合风荷载时:
N/(ψA)≤ f
组合风荷载时:
N/(ψA)+Mw/W ≤ f Mw=0.85×1.4ωklah2/10
式中:
ωk----风荷载标准值为0.196kN/m2;
h-----纵横水平拉杆的计算步距为1.2m; la----立柱迎风面的间距为0.6m; Mw--立杆由风荷载设计值产生的弯矩; f -----钢管的抗压强度值为205 kN/m2。
由于该工程地处汉中市,计算时可以不考虑风荷载影响。
计算不组合风荷载时:
①N/(ψA)=27.89×103/(0.496×424)=132.6kN/mm2<[σ]=205 kN/mm2
满足要求
②N/(ψA)=42.23×103/(0.496×424)=132.6kN/mm2<[σ]=200.8 kN/mm2
满足要求
2、底模验算
底模采用δ=17mm厚的优质竹胶板(抗弯强度设计值fjm=17N/mm2,弹性模量E=9×103N/mm2),直接搁置在100×100mm
横向方木上,方木中到中间距为30cm。
(1)强度计算
简支梁在均布荷载作用下的受力简图及弯矩图如下:
中支点横梁处(纵向方木间距300mm),受力模式按照简支梁在均布荷载作用下的受力,取1m单位宽度进行计算,
Mmax=1/ 8ql2=0.125×51.664×1×0.3×0.3=0.58kN〃m
W=bh2/6=1000×172/6=48166mm3
fmax=Mmax /W=0.58×106/ 48166=12.04N/mm2<[fjm] =17N/mm2
由验算可知横梁处底模强度满足要求
(2)挠度计算
根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)规定在刚度计算中不计入施工人员及设备荷载以及浇筑混凝土时对水平模板产生的荷载,结构表面外露的模板其挠度不得超过模板构件跨度的1/400,横梁处(横向方木间距200mm),最大挠度计算公式如下:
υ=5qL4/(384EI)
=5×51.664×0.6×2004/(384×9×103×1000×173/12 ) =0.175mm<200/400=0.5mm
满足要求(按简支梁计算)
3、次楞方木验算
次楞方木平卧放置于主楞双道钢管上,次楞规格为100mm×100mm(抗弯强度设计值fm为17N/mm2,顺纹抗剪设计值fv为1.7N/mm2),方木跨径(立杆纵距)在横梁处(横向方木间距200mm)跨度均为900mm,按两跨连续梁计算其受力。
考虑现场实际施工时方木的尺寸差异,方木的力学性能乘0.9的折减系数取值,则:
[fm]=17×0.9=15.3N/mm2
E=9×103×0.9=8.1×103N/mm2
[fv]=1.7×0.9=1.53N/mm2
(1)强度计算(横向方木间距200mm)
两跨连续梁在均布荷载作用下的受力简图及弯矩如下:
Mmax=ql2/10=0.2×51.664×0.92/10=0.83kN〃m
σmax=Mmax /W=0.83×1000/(10×102/6)=4.98N/mm2<[fm] =15.3N/mm2
满足要求
木材在其顺纹方向抗剪强度较差,在横力弯曲时可能因中性层上剪应力过大
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