桥墩承台安全专项方案.docx
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桥墩承台安全专项方案.docx
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桥墩承台安全专项方案
青浦区盈港路新、改建工程
沈泾塘桥工程
承台、盖梁安全施工方案
施工单位:
上海青浦公路工程有限公司
编制日起:
二0一二年七月
一、工程概述
沈泾塘桥属青浦区盈港路四期新建桥梁工程,桩号范围:
K10+967.05~K11+016.283,全长49.233米;桥梁设计等级为公路Ⅱ级。
二、编制目的
明确桥梁盖梁、立柱工程施工操作要点和相应的工艺标准,指导、规范桥梁盖梁、立柱工程施工。
三、承台、盖梁施工措施
(一)承台
沈泾塘桥水中承台共有2个,采用C30砼。
现河道宽度达到40m,现场实测水位标高2.85m,河道深度最深处约为3.0m,平均深度约为2.5m,临岸浅水段深度约在0.5-1.0m。
此段河道已经停止通航,只有村保洁船在此通航。
1、施工平台的布置
承台施工平台的设计方案根据桥梁设计施工图及河道现状,拟采用40cm高抱箍和吊底模的方法施工。
平台的基桩拟采用φ200mm*6m的松木桩,桩距@1000mm,松木桩顶的承重盖梁拟采用1根250mm*250mm*6m的落叶松方木,吊底模的承重吊梁拟采用1根250mm*250mm*6m的落叶松方木,间距@3000mm,吊底模的模板承重底梁拟采用1根250mm*250mm*6m的落叶松方木,间距@3000mm,模板承重次梁拟采用150mm*200mm方木间隔@800mm布置(详见如下示意图)。
(1)平台平面布置示意图
φ200mm*6m松木桩@1000mm承重下底梁250mm*250mm*6m落叶松方木
4.2m
承台
250mm*250mm*6m落叶松方木承重上吊梁250mm*250mm*6m落叶松方木
(2)平台横断面布置示意图
4.2m
承重上吊梁落叶松方木
2.5m
钢砼承台
200*250方木横向布置
2.400
Φ250×6m落叶松
Φ250*6m落叶松方木让出桩位
Φ20对穿螺杆
50*100方木纵向布置
Φ750*400抱箍Φ20对穿螺杆(桩的两侧)
φ200mm×6m松木桩
(3)平台验算
(1)设计荷载
A、结构重量:
27.3×2.5×1.0×25=1706.25kN。
B、50×100方木@100,单根长3m,总273根:
0.05×0.1×3×273×5.94(容重)=24.32kN。
C、200×250次梁(方木),单根长30m,2根:
0.2*0.25*30*2*5.94(容重)=17.82kN。
D、250*250承重下底梁(落叶松)@3m,单根长6m,总10根:
0.25*0.25*6*10*5.94(容重)=22.28kN(0.38kN/m)。
E、250*250承重上吊梁(落叶松)@3m,单根长6m,总10根:
0.25*0.25*6*10*5.94(容重)=22.28kN(0.38kN/m)。
F、250*250桩顶盖梁(落叶松)单根长30m,共2根:
0.25*0.25*30*2*5.94(容重)=22.28kN。
G、施工荷载:
2.5*2.5*1.0*27.3*1.6=273kN/m2(含泵送砼冲击力)。
(2)荷载取值
A、基础桩:
(1706.25+24.32+17.82+22.28+22.28+22.28+273)/56=37.29kN/根。
B、桩顶盖梁:
P=(1706.25+24.32+17.82+22.28+22.28+22.28+273)/2/5=208.82kN(集中荷载2个,单个荷载69.32kN)。
C、承重上吊梁:
P=(1706.25+24.32+17.82+22.28+273)/10=204.37kN(集中荷载2个,单个荷载67.04kN,不含自重)。
D、承重下底梁:
P=(1706.25+24.32+17.82+273)/10=202.14kN(集中荷载2个,单个荷载66.0kN,不含自重)。
E、次梁:
(1706.25+24.32+17.82+273)/2/27=37.43kN/m(均布荷载,含自重)。
F、50*100方木:
(1706.25+273)/273=7.25kN/m(均布荷载,含自重)
(3)单桩承载力
根据上海市《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)及设计施工图提供的地质状况,单桩承载力计算如下:
A、计算公式:
Rd=Rsk/γs+Rpk/γp=Up∑fsili/γs+fpAp/γp
B、基桩入土:
按桩长6.0m、桩底高程-2.00m、有效入土3.0m。
C、土层状况:
根据设计施工图提供的地质状况为④1~④3层土。
D、桩周摩阻力:
fs=45kpa(地基基础设计规范规定为:
40~55kpa)
E、分项系数:
γs=1.64。
F、单桩承载力:
Rd=3.14*0.2×45.00×3.0/1.64=51.70kN/根。
G、结论:
单桩承载力Rd=51.70kN/根>施工荷载37.29kN/根,安全。
(4)桩顶盖梁
因承重上吊梁布置在桩顶位置,桩顶盖梁不承受荷载弯矩,只起整体连续与稳定作用,故不需要验算其强度。
(5)承重上吊梁
A、荷载简图
P=66.70kNP=66.70kN
8002600800
4200
B、弯矩计算
a、计算公式:
M=Pl+1/8ql2
b、荷载弯矩:
M=66.70×0.80+1/8×0.38(E)×4.202=54.20kN.m。
c、截面抵抗矩:
W=1/6*0.25*0.252=2.604*10-3m3。
d、弯矩应力:
σ=M/W=54.20×103/2.604×10-3=20.81N/mm2。
e、结论:
弯矩应力σ=20.81N/mm2<木材材料应力99.3N/mm2,安全。
(6)承重下底梁
A、荷载简图
P=65.58kNP=65.58kN
7751050775
2600
P=66.70kNP=66.70kN
B、弯矩计算
a、计算公式:
M=Pl+1/8ql2
b、荷载弯矩:
M=65.58×0.775+1/8×0.38(D)×1.052=50.88kN.m。
c、截面抵抗矩:
W=1/6*0.25*0.252=2.604*10-3m3。
d、弯矩应力:
σ=M/W=50.88×103/2.604×10-3=19.54N/mm2。
e、结论:
弯矩应力σ=19.54N/mm2<木材材料应力99.3N/mm2,安全。
(7)次梁200*250方木:
(受力概化为均布荷载)
A、荷载简图
6000
Q=24.29kN/m
R=66.70kNR=66.70kN
150030001500
B、弯矩计算
a、计算公式:
吊梁处M=-0.083ql2,跨中M=0.042ql2
b、荷载弯矩:
M=1/8×24.29×3.02=27.33kN.m。
c、截面抵抗矩:
W=1/6*0.25*0.22=1.667*10-3m3。
d、弯矩应力:
σ=M/W=27.33×103/1.667×10-3=16.40N/mm2。
e、结论:
弯矩应力σ=16.40N/mm2<木材材料应力99.3N/mm2,安全。
(8)50*100方木
A、荷载简图
1600
Q=4.74kN/m
2751050275
B、弯矩计算
a、计算公式:
吊梁处M=-0.083ql2,跨中M=0.042ql2
b、荷载弯矩:
吊梁处M=-0.083×4.74×0.2752=-0.03kN.m,
跨中M=0.042×4.74×1.052=0.22kN.m。
c、截面抵抗矩:
W=1/6*0.05*0.12=8.333*10-5m3。
d、弯矩应力:
σ=M/W=0.22×103/8.333×10-5=2.64N/mm2。
e、结论:
弯矩应力σ=2.64N/mm2<木材材料应力99.3N/mm2,安全。
(8)吊杆螺栓
A、吊杆螺栓规格及材质
吊杆螺栓直径φ20mm,材质为Ⅰ级钢。
B、吊杆螺栓抗拉吊杆螺栓抗拉力P=66.70kN
a、吊杆螺栓截面积:
A=804.2mm2
b、材料容许应力:
σ=210N/mm2。
c、吊杆螺栓抗拉力:
P=Aσ=804.2×210=168882N=168.9kN
C、螺帽规格及材质
螺帽规格为M20粗制,材质为A3钢。
D、结论:
吊杆螺栓抗拉力P=168.9kN>吊杆螺栓承受力P=66.7kN安全。
(二)桥墩盖梁
1、盖梁支撑及模板
(1)盖梁底模以100×150木方做肋,底面采用统一厚度的九夹板铺设,表面批嵌平整环氧树脂刷光。
模板拼缝采用清水685油漆批嵌,确保不漏浆。
侧模采用涂塑定型模板,用对拉螺栓固定。
(2)盖梁侧模板拆除在盖梁达到15mpa左右。
2、盖梁满堂支架支撑体系检算书
本桥墩身高度小于2m的盖梁的现浇混凝土施工采用碗扣式满堂支架施工方案,钢管支架通过底座和铺设5cm厚木板支撑在承台上。
经查,按最不利荷载确定计算模型如下:
1.3m
盖梁1m
1.6m方木100*150mm
@600mm
墩身
支撑钢管
@1200*1200mm钢管Φ48*3mm
满堂支架布置方式(纵向×横向)如下:
均为0.6m×0.6m,步距均为1.2m。
2.1盖梁检算
方木的力学性能指标按照《路桥施工计算手册》中的A-3类木材取值,则[σ]=12Mpa,E=9×10³Mpa
其中方木(100×150mm立放)截面参数及材料力学性能指标为:
2.2荷载分析
盖梁横向截面积为A=1.6×1=1.6m²,现浇钢筋砼取密度为26KN/m³
盖梁自重:
G=q/a=1.6×26/1.6=26KN/m²
模板重量(含侧模及支架):
G=26×0.05=1.3KN/m²(以砼自重5%计)
施工荷载:
6.5Kpa
振动荷载:
6.5Kpa
砼倾倒产生的冲击荷载:
6.5Kpa
计算强度时G1=26+1.3+6.5+6.5+6.5=46.8Kpa
G1´=46.8×1.2=56.16KN/m²(取1.2安全系数)
计算刚度时G2=26+1.3=27.3Kpa
G2´=27.3×1.2=32.76KN/m²(取1.2安全系数)
2.3底模板下纵向方木检算
方木(100*150mm)纵向置于管架顶托上以支撑钢模板,方木横向间距为0.6m,按最大跨度L=0.6m三跨连续梁进行检算,如下:
ql=40.56×0.6=24.34KN/m
Mmax=0.1qL=0.1×24.34×0.6=1.46KN.m
σ=M/W=0.876×
/(3.75×
)=2.34<[σ]=12Mpa
强度满足要求
Qmax=0.6qL=0.6×24.34×0.6=8.76KN
т=Q/A=8.76×10³/100/150=0.584Mpa<[т]
强度满足要求
q2=32.76×0.6=19.66KN/m
f=0.677
/(100EI)=0.677×19.66×
/(100×9×10³×28.1×
)=0.316 刚度满足要求 2.4支架检算 (1)按Φ48*3mm钢管的面积A=424mm²,钢管回转半径为: i= = =15.95mm 支架横杆、纵杆的步距为1.2m,并适当布置垂直剪刀撑。 长细比λ=l/i=1200/15.95=75.24<[λ]=150 查《路桥施工计算手册》附录三,得φ=0.68 (2)脚手架(Φ48*3mm)立杆的纵横向间距均为0.6m,因此单根立杆承受区域即为0.6m*0.6m盖梁均布荷载,由纵向方木集中传至杆顶。 现以间距为0.6m*0.6m立杆作为受力验算杆件。 单根钢管立柱所承受的最大竖向力为: Nmax=40.56×0.6×0.6=14.6KN 强度验算: σ=N/A=14.6×1000/424=34.43Mpa<[σ]=215Mpa 满足要求 b、管架稳定性检算 σ=N/φA=14600/0.68×424=50.64Mpa 满足要求 四、承台、盖梁施工安全保证措施 1、钢筋加工安全技术措施 钢筋加工在钢筋加工棚进行,加工钢筋时,由于使用钢筋加工机械不当,容易发生机械伤害或物体打击事故。 绑扎钢筋时,由于作业面搭设不符合要求或违章,容易发生高处坠落、物体打击事故。 作业时应注意: (1)钢筋施工场地应满足作业需要,机械设备的安装要牢固、稳定,作业间应对机械设备进行检查。 (2)半成品等应按规格、品种分别堆放整齐,制作场地要平整,工作台要稳固,照明灯具必须加网罩。 (3)钢筋调直及冷拉场地应设置防护挡板,作业时非作业人员不得入内。 作业时应注意: ①展开盘圆钢筋时,要两端卡牢;切断时要先用脚踩紧,防止回弹伤人。 ②人工调直钢筋前,需检查所有的工具;工作台要牢固,铁砧要平稳,铁锤的木柄要坚实牢固,铁锤不许有破头、缺口,因打击而起花的锤头要及时换掉。 ③弯曲钢筋时,要紧握扳手,站稳脚步,身体保持平衡,防止钢筋折断或松脱。 (4)钢筋切断机作业前,应先进行试运转,检查刃口是否松动,运转正常后,方能进行切断作业。 切长料时应有专人把扶,切短料时要用钳子或套管夹牢。 不得因钢筋直径小而集束切割。 人工断料,工具必须牢固。 切断小于30cm的短钢筋,应用钳子夹牢,禁止用手把扶,并在外侧设置防护箱笼罩。 (5)人工搬运钢筋时,步伐要一致;当上下坡或转弯时,要前后呼应,步伐稳健、慢速;要注意钢筋头、尾的摆动,防止碰撞物体或打击人的身体;要特别防止碰、挂周围和上、下的电线及管线;上肩扛钢筋或卸料时要互相打招呼,注意安全。 (6)焊接钢筋时,电焊机应设在干燥、通风良好的地点,周围严禁存放易燃、易爆物品。 焊接时要有专业电焊工(持证人员)按设计和规范要求进行焊接。 (7)绑扎钢筋,不得站在钢筋骨架上操作和攀登骨架上下;在高处绑扎和安装钢筋,注意不要将钢筋集中堆放在模板或脚手架上,必须搭设操作平台,操作人员要采取设置安全网的防护措施。 (8)起吊钢筋和钢筋骨架时,要有专业指挥人员进行现场指挥,参加吊装的起重工要掌握作业的安全要求,其他人员要有明确分工;吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性,并进行试吊,现场必须搭设工作平台,拉设安全网。 吊装过程中下方禁止站人,必须待钢筋骨架降落到离基准面lm以内方准靠近,就位支撑好方可摘钩。 作业人员应注意脚下是否有杂物,防止绊倒被钢筋碰伤。 (9)在高处绑扎和安装钢筋,注意不要将钢筋集中堆放在模板或脚手架上;应尽量避免在高处修整、扳弯粗钢筋,在必须操作时,要配挂好安全带,选好位置,人要站稳;在高处安装骨架,必须搭设脚手架,无操作平台时,需挂好安全带。 (10)安装绑扎钢筋时,钢筋不得碰撞电线,并与其有一定的安全距离。 在夜间施工需使用移动式灯具时,其电压不应超过36V。 2、模板安装及安全技术措施 (1)顶撑接头部位夹板不得小于三面,夹板不得小于50×8×2.5cm,相邻接头应互相错开。 (2)支撑底端地面应整平夯实,并加垫木,不得垫砖,调整高底的木楔要钉牢,木楔不宜垫得过高,(最好是2块)。 (3)采用木桁架支模应严格检查,发现严重变形,螺栓松动等应及时修复。 (4)支模应接工序进行,模板没有固定前,不得进行下道工序。 禁止利用拉杆、支撑攀登上下。 (5)支设4m高以上的立柱模板,四周必须顶牢,操作时要搭设工作台,不足4m高的可使用马凳操作。 (6)支设独立梁模应设临时工作台,不得站在柱模上操作和梁底模上行走。 (7)二人抬运模板时要互相配合,协同工作。 传送模板、工具应用运输工具或用绳子系牢后升降,不得乱扔。 (8)不得在脚手架上堆放大批模板等材料。 (9)支模中如需中间停歇,应将支撑、搭头、柱头封板等钉牢,防止因扶空、踏空而坠落造成事故。 (10)拆除模板应经施工技术人员同意。 操作时应按顺序分段进行,严禁猛撬、硬砸或大面积撬落和拉倒,停工前不得留下松动和悬挂的模板。 (11)拆模前,周围应设围栏或警戒标志,重要通道应设专人看管,禁人入内。 (12)拆模的顺序应按自上而下,从里到外,先拆掉支撑的水平和斜支撑,后拆模板支撑,梁应先拆侧模后拆底模,拆模人应站一侧,不得站在拆模下方,几人同时拆模应注意相互间安全距离,保证安全操作。 (13)拆下的模板应及时运到指定的地点集中堆放或清理归垛,防止钉子扎脚伤人。 3、脚手架搭拆及安全技术措施 (1)钢管脚手应用外径48毫米、壁厚3~3.5毫米的钢管,长度以4~6.5米和2.1~2.3米为宜。 有严重锈蚀、弯曲、压扁或裂纹的不得使用。 (3)扣件应有出厂合格证明,发现有脆裂、变形、滑丝的禁止使用。 (4)钢制脚手板应采用2~3毫米的Ⅰ级钢材,长度为1.5~3.6米,宽度23~25厘米,肋高5厘米为宜,两端应有连接装置,板面应钻有防滑孔。 凡是裂纹、扭曲的不得使用。 (5)钢管脚手架的立杆应垂直稳放在金属底座或垫木上。 立杆间距不得大于2米;大横杆间距不得大于1.2米;小横杆间距不得大于1.5米。 钢管立杆、大横杆接头应错开,要用扣件连接拧紧螺栓,不准用铁丝绑扎。 (6)脚手架的负荷量,每平方米不能超过270公斤。 如果负荷量必须加大,应按照施工方案进行架设。 (7)脚手架两端、转角处以及每隔6~7根立杆应设剪刀撑和支杆。 剪刀撑和支杆与地面的角度应不大于60度,支杆底端要埋入地下不小于30厘米。 架子高度在7米以上或无法设支杆时,每高4米,水平每隔7米,脚手架必须同建筑物连接牢固。 (8)架子的铺设宽度不得小于1.2米。 脚手板须满铺,离墙面不得大于20厘米,不得有空隙和探头板。 脚手板搭接时不得小于20厘米;对头接时应架设双排小横杆,间距不大于20厘米。 要架子拐弯处脚手板应交叉搭接。 垫平脚手板应用木块,并且要钉牢,不得用砖垫。 (9)拆除脚手架前,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。 (10)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。 (11)拆除脚手架前,周围应设围栏或警戒标志,在交通要道设专人监护,禁人入内。 (12)严格遵守拆除顺序,由上而下,一步一清,不准上下层同时作业。 (13)拆除脚手架的大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人往下顺杆子,不得往下乱扔。 (14)拆除的脚手架杆、脚手板、钢管、扣件等材料应往入传递或用绳索吊下,不得往下投扔,以免伤人和不必要的损失。 (15)拆除过程中最好不要中途换人,如必须换人时,应将拆除情况交代清楚。 (16)拆除过程中最好不要中断,如确需中断应将拆除部分处理清楚告一段落,并检查是否会倒塌,确认安全后方可停歇。 (17)脚手架拆除完后应将架料分类堆放,堆放地点要平坦,下设支垫排水良好。 钢类最好放置室内,堆放在室外应加以遮盖。 对扣件、螺栓等零星小构件应用柴油清洗干净装箱、袋分类存放室内以备再用。 4、混凝土浇筑安全技术措施 (1)浇筑梁混凝土时,临空侧面应有脚手架或安全网。 (2)浇筑混凝土使用的溜槽及串筒节应连接牢固,操作部位应有护身栏杆,不准直接站在溜槽上操作。 (3)夜间浇筑混凝土时,应有足够的照明设备。 (4)使用振捣器时,按混凝土振捣器使用安全要求执行。 湿手不得接触开关,电源线不得有破损和漏电。 开关箱内应装设防溅的漏电保护器,漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA,额定漏电动作时间应小于0.1s。 (5)在支架上浇筑混凝土时,支架应稳定,强度、刚度的要求应符合规范的相关要求。 (6)桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡、实际不平衡偏差不得超过设计要求值。 (7)覆盖养护混凝土时,高空作业时应设置防护栏杆或安全网。 (8)拉移胶水管浇水养护混凝土时,应系好安全带,不得倒退走路,注意建筑物的边沿处,以防止误踏失足坠落。 (9)使用泵送混凝土时,混凝土泵机的基础应坚实可靠,无坍塌,不得有不均匀沉降。 泵机就位后应固定牢靠。 (10)司机必须经过严格培训,未取得合格证者一律不得上岗。 泵机操作人员应进行严格培训,经考试合格证都方准上岗操作。 (11)在施工时所有人员应远离导管和管口,并在管口处加设防护装置,以防混凝土从管中突然冲出,造成人员伤害事故
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