模板支架施工组织设计方案.docx

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模板支架施工组织设计方案

成都市北新大道高架桥Ⅴ标段

模板、支架施工组织设计补充方案

项目负责人：

技术负责人：

审定：

审核：

方案编写人：

四川华西集团十二公司Ⅴ标段项目经理部

2006年9月20日

模板、支架施工组织设计补充方案

因设计的重大变更，原设计上部结构为后张法预应力简支梁板，下部结构为墩柱式结构，基础为人工挖孔桩，最大桩长12.0米。

现上部结构改为现浇预应力连续箱梁，桩长增加为20～25米；使我部承建的工程量增加很多，如排洪渠、人工湖清淤换填及基层硬化等。

公园内支架基层的硬化，右岸河堤加固、左岸河堤施工方案直到2006年4月下旬才确定下来，给后续工作带来很大影响；D13～D16挖孔桩由原设计孔深22米变更为25米后，开挖难度增大，降水困难，于2006年4月11日由业主主持召开专题会议，提出解决办法，直到2006年5月中旬桩基砼才浇筑完。

由于上述原因，造成工期滞后，我部经过不懈努力，于2006年6月30日施工完成1联、5联箱梁砼浇筑和预应力张拉灌浆。

在2006年5月23日由业主主持召开的会议上，要求各施工单位在2006年6月30日前，必须将排洪渠内的满堂支架全部拆除，保证汛期洪峰顺利通过。

但我部所有工作面基本上都在沙河排洪渠内，这对工期的影响特别严重；当汛期基本结束时，我部抓紧时间施工，于2006年9月6日质监站验收2联、4联、6联钢筋工程时，因设计上增设的梁体加强横梁图纸无审查机构签章，不予验收，暂停施工长达半月之久。

由于停工破坏了工序的良性循环，导致模板、方木、支架不能按时拆除，给后期材料周转带来了很大的困难。

为完成重大办、业主及监理要求年底通车的目标任务，截止2006年9月中旬剩下的时间只有90天左右，而我部还剩下第3联、第7联～第14联共计9联未搭设支架。

经重大办、业主、监理及我部认真研究，按照原来的施工周期已远远不能满足该工程的顺利完成，在时间紧迫的情况下，要求施工单位不惜一切代价加大投入，将剩下的9联满堂钢管支架一次性搭设，9联所需要的模板、方木一次性铺设。

施工方法和施工工艺按原施工组织设计方案实施。

一、工程概况

我公司承担的成都市北新大道高架桥Ⅴ标段。

K1+277.86～K1+945.26，全长667.4米，分左、右两个单幅，其间距为3.5米，从K1+666.36～K1+945.26由3.5米渐变为0.2米。

共54根桩孔、27跨，分为14联现浇连续箱梁，箱梁为单箱四室，中间最大厚度为1.5米。

单幅宽度13.5米，最大高度11.5米，最长的一联5×25.9=129.5米，最短的一联3×23.9=71.7米，途径沙河排洪渠和沙河绿化带、人工湖，中间（K1+600处）与双沙桥立交。

梁部支架采用扣件式满堂钢管支架。

二、支架搭设

1、模板制作、安装

箱梁底模、侧模、翼缘模板均采用2440×1220×15mm标准建筑木胶合板，内模采用4cm厚的模板，整个底模、侧模、翼板固定在10×12cm的木方（次龙骨）上，间距为20cm。

次龙骨固定在12×14cm的木方（主龙骨）上，间距90cm，每列支撑一根。

主龙骨用可调顶托支撑。

下面是满堂钢管支架及底座。

2、支架设计方案

采用D=48mm，壁厚3.5mm的空心钢管。

支撑高度按10米试算，立杆按90×90cm布置，纵横水平杆及扫地杆每升高1.2米一道。

纵横向每4.5米设剪力撑，扫地杆离地面30cm。

三、现浇连续梁模板及支架计算

（参照北新大道高架桥模板及支架验算简化计算⑵）

设支架立柱间距为90×90cm布置

Ⅰ、模板验算

1、垂直荷载计算

⑴浇筑砼重量每立方米容重按2500㎏算，设梁高为1500mm，Q1=25×1.5=37.5kN/m2；

⑵人和运输活荷载Q2=2.5kN/m2；

⑶底模胶合板规格δ=15mm厚竹胶合板，

Q3=0.24kN/m2

⑷底模上层横向木方（次龙骨）10×12cm，间距a=0.2m，

Q4=8×0.1×0.12/0.2=0.48kN/m2

⑸底模下层纵向木方（主龙骨）12×14cm，间距a=0.9m，

Q5=8×0.12×0.14/0.9=0.15kN/m2

2、底模板取1米宽，按4跨连续梁计算，计算跨度200mm，

模板及模板以上的合力为：

g=（37.5+2.5+0.24）×1=40.24kN/m

M=gl2/10=40.24×0.22/10=0.16kN.m

W=1×0.0152/6=3.75×10-5m3

δ弯=M/W=0.16/（3.75×10-5）=4266.7=4.267Mpa∠【δ】=90Mpa

（胶合板标准JG/T156—2004）

I=bh3/12=1×0.0153/12=2.813×10-7m4，取E=7.5×103Mpa=7.5×106kN/m2（JG/T156—2004）

ƒ=gl4/（128EI）=40.24×0.24/（128×7.5×106×2.813×10-7）=2.38×10-4m=0.24mm∠L/400=0.5mm，挠度满足要求。

3、底模上层横向木方验算

g=（40.24+0.32）×0.2=8.11kN/m

W=100×1202/6=2.4×105m3

M=8.11×9002/10=6.57×105kN.m

δ=6.57×105/2.4×105=2.74Mpa∠【δ】=13Mpa（A—2）

I=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm4，取E=1.0×104Mpa（A—2）

ƒ=8.11×9004/（128×1.0×104×1.44×107）=0.29mm∠900/400=2.25mm，挠度满足要求。

4、底模下层纵向木方验算

g=（40.24+0.32+0.15）×0.9=36.6N/mm

M=36.6×9002/10=29.6×105N.mm

W=120×1402/6=3.92×105mm3

δ=29.6×105/3.92×105=7.55Mpa∠【δ】=13Mpa

I=bh3/12=120×1403/12=2.744×107mm4，取E=1.0×104Mpa

ƒ=gl4/（128×1.0×104×1.44×107）=36.6×9004/（128×1.0×104×2.744×107）=0.68mm∠900/400=2.25mm，挠度满足要求。

Ⅱ、支架验算

1、支架自重计算

采用普通扣件式支架：

纵向La=0.9m，横向Lb=0.9m,步长h=1.2m；

查建筑施工手册：

立杆重量0.0572kN/m,横杆重量HG90：

3.79㎏，HG120：

5.12㎏

一根立杆连同横杆单位重量：

QK1=【0.0572×1.2+（3.79+5.12）×9.81×10-3】/1.2=0.156kN/m

按支架高度10计算

GK1=0.156×10=1.56kN

传至立杆顶部的荷载为：

GK2=（37.5+0.24+0.32+0.15）×0.9×0.9=30.95kN

静荷载：

NGK=30.9+1.56=32.5kN

活荷载：

NQiK=2.5×0.9×0.9=2.03kN

作用在砼基础上的总荷载=32.5+2.03=34.5kN。

2、支架整体稳定性验算

公式0.9×N/（Φ×A）≤ƒc/rm

式中：

N=1.2×NGK+1.4×NQiK=1.2×32.5+1.4×2.03=41.8kN

A为一立杆计算截面积，（0.0242-0.02052）π=489mm2

计算长度取L0=1.2m（两端按铰接）

i=15.8,λ=L0/I=1200/15.8=76查表Φ=0.744

0.9×N/（Φ×A）=0.9×41.8×1000/（0.744×489）=103.4N/mm2

rm=1.59×（1+η）/（1+1.17η）

式中η=SQIK/SGK=NQIK/NGK=2.03/32.5=0.06

代入上式，rm=1.59×（1+0.06）/（1+1.17×0.06）=1.57

ƒc=205N/mm2，ƒc/rm=131N/mm2

计算结果：

103.4N/mm2∠131N/mm2，即0.9×N/（Φ×A）≤ƒc/rm

3、单根立柱稳定性验算

NC=NGK+NQiK=32.5+2.03=34.5kN

L0/I=1200/15.8=76查钢结构设计手册Φ=0.755

δ=N/（ΦA）=34.5×103/（0.755×489）=93.4Mpa≤170Mpa=【δ】

单根立柱验算满足要求。

Ⅲ、支架基础验算

1、基底应力验算：

根据计算，支架立柱下端的荷载NC=34.5kN，支架底座为150×150mm，河床护底C15砼，厚度为15cm，通过刚性角扩大后的基底面积为（2×150+150）2mm2；

基底应力δ=34.5×1000/（2×150+150）2=0.17Mpa∠0.2Mpa（北新大道地勘报告）

2、砼局部受压验算：

参照“公路砖石及砼桥涵设计规范”第3.0.5条，构件局部承压时，按下式计算：

rmNC∠βACRja

式中rm为材料安全系数1.54；Rja为局部承压时极限抗压强度10.5Mpa，AC为局部承压面积150×150mm2；Ad为局部承压时的计算底面积：

（3×150）2mm2；β为局部受压提高系数。

β=（Ad/AC）0.5=【（3×150）2/1502】0.5=1.73；

βACRja=（1.73×150×150×10.5）/1000=408.7kN

rmNC=34.5×1.54=53.1kN，即rmNC∠βACRja,（满足要求）。

四、支架施工顺序

1、首先对作业人员进行技术交底，让大家明确设计意图，熟悉设计图纸，以及支架安装的规程规范。

2、依据施工方案设计的位置，在基础上用墨线弹出纵横每列每行立钢管的位置。

3、在基础上弹墨线的交叉点上安装底座，搭设支架立杆。

4、安装扫地杆：

将水平杆接头插入杆最下端的扣件内，使接头弧面与立杆紧帖，锁牢。

相邻立杆必须错开，不能在同一平面上，立杆接长应保持垂直。

5、进行水平杆的安装同扫地杆一样。

6、按施工方案设计安装剪刀撑。

7、安装可调顶托。

8、底模安装。

（1）复核支架顶标高。

（2）安装主龙骨，主龙骨部位增设立杆。

（3）安装次龙骨，用铁钉、销钉或电焊等方式将次龙骨与主龙骨固定。

（4）主、次龙骨交叉点有缝隙时，用木锲填塞密实。

（5）铺设及固定底模。

9、侧模及翼模安装

（1）先按拼装方案将不同尺寸的模板切割好，然后再在次龙骨固定位置用手提电钻打眼。

（2）将次龙骨与模板紧贴的一面用电刨刨平，用铁钉将模板固定在次龙骨上。

（3）在侧模与底模拼接处粘贴弹性止浆材料。

（4）翼侧板必须与支架固定，避免其向内侧倾倒。

（5）先安装侧模，然后安装翼模板底模，翼板底模压于侧模上方；翼板底模安装前，首先按设计复核支架顶标高，合格后进行下步施工。

10、模板及支架拆除

（1）逐段松开顶托支撑。

（2）拆除主龙骨、次龙骨，并逐块拆除模板。

（3）拆除顶托。

六、安全保证措施

1、施工中必须十分注意安全。

操作人员必须佩带安全帽、安全绳，备有高爬梯。

2、不准酒后上岗，不准穿易打滑的硬底鞋上岗，不准在高空作业时抽烟，不准在高空作业时接听手机，不准在作业中打斗，不准在支架上抛掷扳手和其他物件。

每天收工时必须检查有无物件遗漏在支架上，确保支架上没有多余、零散的物件。

3、设专门的安全员、质管员来回巡视，发现问题及时整改。

4、施工管理人员不得擅离职守，必须现场指挥协调，及时解决施工中存在的问题，事先拟订并准备好应急措施。

四川华西集团十二公司

成都市北新大道高架桥Ⅴ标段项目经理部

2006年9月20日

七、双沙桥上采用18m跨度贝雷梁施工

（作为原三角桁架的补充方案）

我标段曾以《三角桁架施工组织设计方案》报监理、业主批复，但由于原定约租用三角桁架的一方失约。

为防止因为租用不到三角桁架而延误工期，我们一方面继续寻找，另一方面补充设计《贝雷桁架施工组织设计方案》作为备用。

经参考《桥梁施工成套机械设备》中有关贝雷梁片，其经济、技术、力学性质与三角桁架相比较差距不大。

1、钢料—16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210=273Mpa；剪应力为1.3×160=208Mpa。

2、30铬锰钛钢拉应力、压应力及弯应力为0.85×130=110.5Mpa；剪应力为0.45×1300=585Mpa。

贝雷桁架片力学性质

高×长cm

弦杆截面积Fcm2

弦杆惯矩Ixcm4

弦杆断面率Wxcm3

桁片惯矩Igcm4

桁片断面率Wgcm3

150×300

25.48

396.6

79.4

250500

3570

桁片允许弯矩M0（KN.m）

弦杆回旋半径α

自由长度lp（cm）

长细比λ

纵向弯曲系数δ

弦杆纵向容许受压荷载（KN）

975.0

3.94

75

19.0

0.953

663.0

注：

双排双层的可按单排单层的乘以4再乘以0.9的系数。

现套用三角桁架施工组织设计中的有关数据，计算结果如下：

18米跨度贝雷梁检算

本方案考虑左右两幅不同时施工，由于道路交通及场内通道等因素，决定先施工左幅，再施工右幅。

一、计算简图

36Kg/cm

10.757.25

ab

二、均布荷载：

均布荷载25.7KN/m2设贝雷架片间距为1.4m

q=25.7×1.4=36KN/m=36Kg/cm

采用简单梁静力计算手册公式：

RA=qb2/（2L）=7.252/（2×18）q=1.46×36=52.56KN

RB=b（2a+b）q/（2L）=【7.25（2×10.75+7.25）/2/18】×36=208.4375KN

Mmax=b2（2a+b）2/（8×L2）q=16.76q=16.76×36=603.42KN.m∠【M】=788.2KN.m

惯性矩Ig=250500cm4

f=【b2l2（3/2-b2/l2）q】/48EI

=【7252×18002×（3/2-7252/18002）q】/（48×2.1×106×250500）

=3.25∠【σ】=1800/400=4.5cm满足要求。

三、工字钢检算：

1、36C型71.31Kg/mIx=17351Wx=964m3L=600cm

设间距＠=0.9m

取q=25.71KN/m2×0.9m=23.139KN/m=23.139Kg/cm

M=1/8×23.139×6002=1041255Kg.cm

σ=1041255/964=1080.14Kg/m2∠【σ】=1700Kg/cm2

f=5×23.139×6004/（384×2.1×106×17351）=1.07cm∠600/400=1.5cm

Q（M）=1/2×23.139×600=6942Kg

2、25a型38.08Kg/mIx=5017Wx=401.4m3L=600cm

设间距＠=0.3m

取q=25.71KN/m2×0.3m=7.713KN/m=7.713Kg/cm

M=1/8×7.713×6002=347085Kg.cm

σ=347085/401.4=864.68Kg/m2∠【σ】=1700Kg/cm2

f=5×7.713×6004/（384×2.1×106×5017）=1.235cm∠600/400=1.5cm

四、木方及工字钢计算：

两片贝雷片间距取450mm

支撑工字钢的12cm×10cm方木根数计算（对贝雷梁来看即横向方木或底层方木）：

下层：

据工字钢的支点反力6942Kg，由贝雷梁上的横向4根（不含边上两根），纵向0.9/0.5=1.8排钢管支撑，折算每根钢管负担：

6942/（1.8×4）=902㎏

M=1/4×902×45=10148㎏.㎝2

W=1/6×100×1202=240000mm3

σ=M/W=10148/240=42Kg/cm2∠【σ】=100Kg/cm2

8×106/240000/10=3.3根（取4根）

上层：

12cm×10cm方木的局部受压简算：

取【σ】=2.4Mpa36C型工字钢下边缘宽b=140mm

N=69420/（100×140×2.4）=2根，取3～4根，均布。

为了确保贝雷梁自身稳定性及贝雷梁片上搭设钢管承重架的需要，所以贝雷梁中间三列采用4片连成一组，两侧两列采用3片连成一组。

这样既可以单幅施工，也可以双幅同时施工。

五、安装顺序

1、测量放线；

2、浇筑2m×1.7m×0.3m的C30砼基础；

3、架设贝雷桁架：

中间三列4×6片、两侧两列3×6片；

4、在贝雷桁架上铺设一层170㎝×12㎝×10㎝的木方，间距为30cm×50cm；

5、在木方上支撑30cm×60cm的钢管，上、下均使用顶托，用以调整支架；

6、在上层顶托上铺设12cm×10cm的木方，木方上架设工字钢，间距0.9m；工字钢跨与跨之间用两列钢管扣件固定，防止倾覆；

7、在工字钢上铺设一层竹板，作为防护层，防止小型钢件下落伤人；

8、在竹板上铺一层12cm×10cm的木方，间距0.3m，直接接触模板。