满堂脚手架施工方案.docx
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满堂脚手架施工方案
目录
一、概述2
1、工程概况:
2
2、施工方法简介3
二、编制依据:
3
三、满堂支架搭设:
4
1、地基处理:
4
2、材料选有和质量要求4
3、支架安装4
4、现场搭设要求5
5、技术要求5
四、满堂支架搭设6
1、支架的搭设6
2、支架安装要点9
3、支架安装预留施工预拱度说明9
五、满堂支架堆载预压9
1、目的9
2、堆载9
3、监测点布设10
4、监测方法10
5、预压注意事项10
六、受力计算11
(一)、荷载11
(二)、底模检算:
11
1、荷载组合:
11
2、截面参数及材料力学性能指标:
12
3、承载力检算:
12
(三)方木小楞检算:
13
1、荷载组合:
13
2、截面参数及材料力学性能指标:
13
3、承载力检算:
13
(四)方木大楞检算14
1、荷载组合:
14
2、截面参数及材料力学性能指标:
15
3、承载力检算:
15
(五)满堂式钢管支架检算17
七、支架安全要求:
18
1、支架使用规格18
2、拆除规定18
3、支架安全措施19
4、钢管支架的防电、避雷措施19
4.1防电措施19
4.2避雷措施19
八、施工现场安全管理和措施20
一、概述
1、工程概况:
本溪市北地跨线桥,主桥采用跨直为2×24.2+24。
其中主线桥13#~15#墩箱梁为预应力砼连续梁结构,主线桥15#~16#墩箱梁为预应力砼简支梁结构。
A匝道桥桥梁跨径为(2×20+12.939)+5×20m;B匝道桥桥梁跨径为(18+22+20)+(2×20+16+12.263)m。
两个匝道上部结构均采用钢筋砼现浇箱梁。
钢筋砼箱梁和预应力砼箱梁断面均为斜腹板断面形式,主线预应力箱梁和匝道钢筋砼梁高为1.6m,箱梁悬臂长1.7m。
箱梁顶板厚度和底板厚度均为20cm;预应力砼箱梁的腹板厚度正常段为40cm,加厚段60cm;钢筋砼箱梁的腹板厚度正常段为30cm,加厚段50cm。
主线桥13#~15#墩预应力砼箱梁采用双向张拉,主线桥15#~16#墩预应力箱梁采用单向张拉。
2、施工方法简介
桥区位于绿化地及城市道路区,陆地施工条件相对较好。
施工时,先将桥位地基处理后,采用扣件式满堂脚手架单幅逐跨施工工艺进行施工,施工时,翼缘模板及外侧模板采用高强组合竹胶板(按一联长度配置一套模板),内模采用胶合板(按首跨长度配置一套模板),底模采用高强度复合竹胶板。
3、施工工艺流程
现浇梁施工采用就地搭设满堂脚手架,分段绑扎钢筋,分段、分层浇筑砼的方法施工,其施工工艺流程如下:
地基处理搭设支架全孔预压安装底模和支座绑扎钢筋(底、腹板和横梁)安装侧模浇筑底、腹板和横梁安装内模绑扎顶板钢筋浇筑顶板砼拆除模板和支架。
二、编制依据:
1、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025—86)
2、《钢结构设计规范》(GBJ17—88)
3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041--2000)
4、《公路桥涵施工手册》及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准
5、《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程》(JGJ130--2001)
三、满堂支架搭设:
1、地基处理:
原有地基平整压实后,铺设15cm厚碎石,采用16吨压路机碾压平整,再在碎石层浇筑15cm厚的C25砼。
在砼层上按照安装满堂脚手架钢管立杆所对应的位置上铺设支座钢板(模板)。
2、材料选有和质量要求
钢管规格为Φ48×3.5mm,且有产品合格证。
钢管的顶部切口应平整,禁止使用有明显变形、裂纹和严重锈蚀的钢管。
扣件应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB15831)的规格选用,且与钢管管径相匹配可锻铸铁扣件,严禁使用不合格的扣件。
新扣件应有出产合格证、法定检测单位的检测报告和产品质量合格证,当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB15831)的规定抽样送检。
旧扣件使用前应进行质量检查,有裂纹、变形、锈蚀的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
3、支架安装
本支架采用“碗口”式满堂支架,其结构形式如下:
为了明确满堂式支架每根立柱所传递竖向力的大小,本设计首先对满堂式钢管支架进行了受力检算,明确钢管式支架立柱的横向间距:
腹板附近为0.6m,翼板部位为0.9m;纵向间距均为1.0m;支架纵横杆步距1.2m,使所有立柱练成整体,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。
箱梁底模采用δ=15mm厚的组合竹胶板,底模小楞采用间距0.2m的100×100mm方木,大楞采用间距0.6m的150×150mm方木。
在地基处理好后,按照施工图纸进行放线,纵桥向铺设好支垫钢板,便可进行支架搭设。
支架搭设好后,用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。
支架底模铺设好后,按照施工图纸进行测放箱梁底模中心及底模边角位置和箱梁横断面定位。
底模标高=设计梁高+(±前期施工中的误差调整值),来控制底模立模。
底模标高和线型调整结束后,经监理工程师检查合格后,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型同箱梁底板)。
4、现场搭设要求
4.1本工程架体搭设从A0墩盖梁一段开始搭设,以盖梁外10cm为第一排立杆。
立好立杆后,及时设置扫地杆和第一步大小横杆,扫地杆距基面20cm,立架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。
4.2架体与A0墩拉结牢靠后,随着架体升高,剪刀撑应同步设置。
4.3安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。
4.4为了便于拆除交界盖梁处的模板,可在支座安装完成后,在支座四周铺设一层泡沫塑料,顶面标高比支座上平面高出2~3mm。
在拆除底模板时将盖梁顶处的泡沫塑料剔除,施工时严禁使用气焊方法剔除泡沫塑料以免伤及支座。
5、技术要求
5.1相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内,与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一;
5.2在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的垂直扣件、旋转扣件中心点的相互步距不宜大于15cm;
5.3对接扣件的开口应朝上或朝内;
5.4各杆杆端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm;
5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1/300;
5.6上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中,与相连立杆的间距不大于纵距的1/3;
5.7安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方,用26#铁丝把网眼与杆件绑牢。
5.8扣件安装应符合下列规定:
5.8.1扣件规格必须与钢管外径相同;
5.8.2螺栓拧紧力矩不应小于50KN·M;
5.9主节点处必须设置一根横向水平杆,用直角扣件口接且严禁拆除。
主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。
四、满堂支架搭设
1、支架的搭设
根据设计要求,按设计图纸份联搭设,第一次搭设60m,第二次搭设60m,为了便于施工和消除两次浇筑时在施工缝处出现错台,第一次搭设60m。
搭设时在支架部位适当设纵向和横向剪刀撑,确保支架的稳定性。
在墩柱处采用钢管搭设成井字架,并用钢管与碗口满堂脚手架连接形成一个整体,以保证支架的稳定性。
为保证施工完毕后结构尺寸的准确,支架应预留施工预拱度。
支架预拱度主要由以下几个因数确定:
(1)支架受施工荷载引起的弹性变形;
(2)受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形;
(3)支架基础受载后的沉陷。
本工程连续箱梁支架安装图如下:
2、支架安装要点
(1)支架立柱前必须保证地基有足够的承载力,立柱底端设垫木来分散和传递压力;
(2)支架安装必须预留施工预拱度。
3、支架安装预留施工预拱度说明
支架预留预拱度计算公式为:
f=f1+f2+f3,其中f1:
地基弹性变形;f2支架弹性变形,根据堆载预压值确定;f3梁体扰度预留拱度最大值设置在跨中位置,并按抛物线形式向两侧立柱位置分配,算得各点处的预留拱度值后用碗口支架顶托进行调整。
五、满堂支架堆载预压
1、目的
为消除支架在搭设时接缝处的非弹性变形和地基的非弹性沉降而获得稳定的支架,应逐孔进行预压。
为获得支架在荷载作用下的弹性变形数据,确定合理的施工预拱度,使箱梁在卸落支架后获得符合设计的标高和外部尺寸,应进行沉降观测。
(支架预压的目的:
1、检查支架的安全性,确保施工安全。
2、消除地基和支架的非弹性变形量的影响,有利于桥面线型控制)
2、堆载
支架预压时因考虑到堆载的物品和施工过程中工人的操作误差的不利因素,则取1.2的不均匀系数,用编制袋装砂作预压材料,砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值,从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布曲线相吻合。
3、监测点布设
在堆载取设置系统测量点,其分布跨中、1/4处、1/8处、每跨两端,每个断面的底板边线、底板中线处各布置一个监测点,同时相应的在地基础上设置监测点,在支架基础上对应地再布设观测点。
4、监测方法
为了找出支架在上部荷载作用下的塑形、弹性变形,在加载50%和100%后均要复测各各控制点标高,加载100%预压荷载并持续24h后要再次复测各控制点高程,如果加载100%后所测数据与持续24h后所测数据变化很小时,待24h内累计沉降量不超过1.5mm,方达到设计要求,表明地基与支架沉降到位方可卸载。
卸压完毕后,要再次复测各控制点高程,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压标高),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量。
预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架标高。
沉降观测一直持续到整个箱梁浇筑完毕,特别注意砼浇筑时支架的沉降,若浇筑时,支架沉降超过预压沉降观测时预留沉降值时,应停止浇筑,以防事故的发生。
5、预压注意事项
整跨范围内分层堆码直至整孔支架预压重量满足要求,且不得分块小范围集中堆码,以免产生不均匀沉降:
人工堆码,不得乱放。
六、受力计算
(一)、荷载
⑴、钢筋混凝土自重:
箱底:
0.5m×4.8×25KN/m3=60.0KPa(取0.5m厚砼计算)
翼板部位:
0.4m××25KN/m3=34.0KPa(取0.4m厚砼计算)
⑵、模板重量(含内模、侧模及支架),以砼自重的5%计算:
箱底:
60×5%=3.0KPa
翼板部位:
34×5%=1.7KPa
⑶、施工荷载:
2.0KPa
⑷、震动荷载:
2.5KPa
⑸、砼倾倒产生的冲击荷载:
2.0KPa
荷载组合:
计算强度:
q1=⑴+⑵+⑶+⑷+⑸
计算刚度:
q2=⑴+⑵
(二)、底模检算:
底模采用15mm厚竹编胶合板,直接搁置于间距L=0.20m的方木小楞上,按连续梁考虑,取单位长度(1.0m)板宽进行计算。
1、荷载组合:
箱底:
q1=60.0+3.0+2.0+2.5+2.0=69.5KN/m
翼板:
q2=34+1.7+2.0+2.5+2.0=42.2KN/m
2、截面参数及材料力学性能指标:
W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104mm3
I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105mm4
竹胶板的有关力学性能指标按《竹编胶合板》(GB13123)规定的I类等品的下限值取:
δ=90MPa,E=6×103MPa
3、承载力检算:
(1)箱底
强度检算:
Mmax=q1I2/10=69.5×0.2812/10=5.49KN·m
δ=
=
=14.6MPa﹤[δ]=90MPa,合格。
刚度检算:
荷载:
q=69.5-2.0-2.5-2.0=61.0KN/m
f=
=
=0.482mm﹤[f]=
=0.5mm,合格。
(2)翼板部位
考虑此处荷载较小,方木小楞间距取L=0.30m。
强度检算
Mmax=q2I2/10=34.0×0.32/10=3.06KN·m
δ=
=
=81.6MPa﹤[δ]=90MPa,合格。
刚度检算
荷载:
q=34.0-2.0-2.5-2.0=27.5KN/m
f=
=
=0.173mm﹤[f]=
=0.75mm,合格。
(三)方木小楞检算:
方木搁置于间距0.6m的方木大楞上,小楞方木尺寸规格为:
100×100mm,小楞方木也按连续梁考虑。
1、荷载组合:
箱底:
q1=(60+3.0+2.0+2.5+2.0)×0.2+6×0.1×0.1=9.236KN/m
翼板部位:
q2=(10.0+0.5+2.0+2.5+2.0)×0.3+6×0.1×0.1=5.16KN/m
2、截面参数及材料力学性能指标:
W=a3/6=1000/6=1.67×105mm3
I=a4/12=10000/12=8.33×106mm4
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿度乘0.9的折减系数取值,则:
[δ]=12×0.9=10.8MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa
3、承载力检算:
(1)箱底部位:
强度检算
Mmax=q1l2/10=9.236×0.62/10=0.33KN·m
δ=
=
=1.97MPa﹤[δ]=10.8MPa,合格。
刚度检算
荷载:
q=9.236-(2.0+2.5+2.0)×0.2=7.94KN/m
f=
=
=0.10mm﹤[f]=
=1.50mm,合格。
(2)翼板部位:
强度检算
Mmax=q2l2/10=5.16×0.62/10=0.19KN·m
δ=
=
=1.14MPa﹤[δ]=10.8MPa,合格。
刚度检算
荷载:
q=5.16-(2.0-2.5-2.0)×0.3=3.21KN/m
f=
=
=0.04mm﹤[f]=
=1.5mm,合格。
(四)方木大楞检算
考虑箱梁腹板部位重量较集中,而为了方便计算,箱梁自重是按整体均匀考虑,这必将导致腹板处的实际荷载要大于计算荷载,而其他部位的计算荷载比实际荷载偏大,因而在腹板部位对支架立柱给予加密,横向间距取0.6m,翼缘板位置立柱间距取0.9m,同时,腹板部位大楞的计算跨度按0.6m计以平衡因计算荷载比实际荷载偏小的不利影响,且大楞偏安全地按简支梁考虑。
大楞规格为:
150×150mm的方木。
1、荷载组合:
小楞所传递给大楞的集中力为:
箱底:
p1=9.236×1.0=9.236KN
翼板部位:
p2=5.16×1.0=5.16KN
大楞方木自重:
g=6×0.152=0.14KN/m
2、截面参数及材料力学性能指标:
W=a3/6=1503/6=5.63×105mm3
I=a4/12=1504/12=4.22×107mm4
方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)中的A-3类木材并按湿度乘0.9的折减系数取值,则:
[δ]=12×0.9=10.8MPa,E=9×103×0.9=8.1×103MPa
3、承载力检算:
(1)箱底部位:
由于小楞方木的布置具有一定的随机性,因此验算应力时应按最大应力布载模式进行计算。
力学模式
1、强度检算
按产生最大正应力布载模式计算
支座反力R=
=13.9KN
则跨中最大弯矩M1/2=13.9×0.3-
-9.236×0.2=2.32KN·m
δ=
=
=4.12MPa﹤[δ]=10.8MPa,合格。
刚度检算
按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算
集中荷载:
q=9.236×4-(2.0+2.5+2.0)×0.6×0.6=34.6KN/m
f=
+
=
+
=0.46mm﹤[f]=
=1.50mm,合格。
(2)翼板部位:
力学模式:
翼板部位的钢管立柱间距0.9m,方木规格同梁底部位。
强度检算
按产生最大正应力布载模式计算
支座反力R=
=10.38KN
则跨中最大弯矩
M1/2=10.38×0.45-
-5.16×0.3=3.11KN·m
δ=
=
=5.52MPa﹤[δ]=10.8MPa,合格。
刚度检算
按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算
集中荷载:
q=5.16×4-(2.0+2.5+2.0)×1.0×0.9=14.79KN/m
f=
+
=
+
=0.66mm﹤[f]=
=1.50mm,合格。
(五)满堂式钢管支架检算
每根钢管立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算,忽略方木小楞自重不计,则大楞传递的集中力:
箱底(均以跨度的0.6m计算):
p1=(37.5+1.88+2.0+2.5+2.0)×1.0×0.6+0.14×0.6=27.61KN
翼板:
p2=(10+0.5+2.0+2.5+2.0)×1.0×1.0+0.14×1.0=17.14KN
Φ48×3.5mm钢管自重,满堂式钢管支架按6m最高计:
g=6×38.4+2×38.4×5=614.4N=0.61KN
则单根钢管立柱所承受的最大竖向力为:
Nmax=27.61+0.61=28.22KN
检算其稳定性:
对于脚手架钢管(Φ48×3.5mm),通过参考资料可知:
i--截面回转半径为1.578cm;
A--立杆的截面面积为4.89cm2。
由于大横杆步距为1.2m,长细比为λ=L/i=1200/15.78=76,由长细比查表可得轴心受压构件稳定系数Φ=0.744,Φ48×3.5mm钢管的面积A=489mm2,钢管回转半径为:
i=15.78mm,支架横杆、纵杆的步距均为1.2m,并适当布置剪刀撑。
长细比λ=76﹤150,查《钢结构设计规范》(GBJ17-88)得Φ=0.744。
强度检算:
δ=
=
=57.69MPa﹤[δ]=215MPa,故满足要求
稳定性检算:
[N]=Φ·A·f=0.744×489×205=74.6﹥N=28.22MPa
f-钢材的抗压强度设计值=205MPa。
七、支架安全要求:
1、支架使用规格
1.1严禁在支架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息;
1.2严禁攀援支架上下,发现异常情况时,架上人员应立即撤离;
1.3支架上垃圾应及时清理,以减轻支架自重并防止坠物伤人。
2、拆除规定
2.1拆除顺序:
护栏脚手板剪刀撑小横杆大横杆立杆件;
2.2拆除掐应先清除支架上杂物及地面故障;
2.3拆除作业必须由上而下逐层拆除,严禁上下层同时作业;
2.4拆除过程中,凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走,避免误扶、误靠;
2.5拆下的杆件应以安全的方式吊运,严禁向下抛掷;
2.6搭拆支架时地面应设置围栏和警示牌标志,并排专人看守,严禁非操作人员入内。
3、支架安全措施
3.1严禁任意改变支架形式或结构尺寸;
3.2禁止架体倾斜或连接点松动;
3.3禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业;
3.4拆除作业中应采取安全防护措施,设置防护和使用防护用品;
3.5不得将模板支架、缆风绳、泵送砼输送泵管等固定在支架上,严禁悬挂起重设备;
3.6不得在六级风以上大风、雷雨和雪天下连续施工。
4、钢管支架的防电、避雷措施
4.1防电措施
4.1.1钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触,否则应在架设和使用期间断电或拆除电源,如不能拆除,应采取可靠绝缘措施;
4.1.2钢管支架应作接地处理,设一接地极,接地极入土深度为2.0~2.5m;
4.1.3夜间施工照明线通过钢管时,电线应与钢管隔离,有条件时应使用低压照明;
4.2避雷措施
4.2.1避雷针:
设在架体四角钢管脚手架立杆上,高度不小于1.0m,可采用直径为25~32mm,壁厚不小于3mm的镀锌钢管。
4.2.2接地极:
按支架连续长度不超过50m设置一处,埋入地下最高点应在地面以下不浅与50cm,埋接地极时,应将先填土夯实,接地极不得埋在干燥层中。
垂直接地极可用长度为1.5~2.0m,直径为25~50mm的钢管,壁厚不小于2.5mm。
4.2.3接地线装置宜布置在人们不易走到的地方,同时应注意与其他金属物体或电缆之间保持一定距离。
4.2.4接地装置安装完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。
4.2.5雷雨天气,钢管支架上的操作人员应立即撤离。
八、施工现场安全管理和措施
1、在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道挂安全宣传标语或安全警示牌;
2、施工现场全体人员严格执行《建筑安装工程安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》;
3、施工现场严禁任意拉线接电;
4、配电系统设总配电箱、分配电箱、开关箱、实行分级配电。
开关箱装设漏电保护器;
5、施工机械进场安装后经安全检测合格后投入使用。
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