拱桥桥支架方案.docx
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拱桥桥支架方案
鄞州中学迁建工程市政及附属工程
5#桥现浇拱圈承重支模架
施
工
安
全
专
项
方
案
编制：
审核：
审批：
宁波市市政设施景观建设有限公司
二〇一四年二月
第一章5号桥桥梁工程概况
第二章编制依据
第三章施工组织部署
第四章支模架形式选用设计及计算
第五章支架施工方法
第六章支模架技术要求及验收标准
第七章质量保证措施
第八章安全生产、文明施工保证措施
第九章应急预案
附图：
支架施工总平面图、支架断面图、支架节点图、安全通道侧面图
附表：
土工试验物理力学性质指标统计成果表
第一章工程概况
1.15号桥桥梁工程概况
5号桥桥梁工程位于XXXX内，桥中桩号为K0+000，该桥全长28.0m，桥梁形式为单跨实腹式等截面钢筋混凝土圆弧型拱桥；桥梁正交，桥跨布置计算跨径为20m的单跨钢筋混凝土拱圈，拱圈矢高为4.3m，矢跨比为1/4.65；桥梁总宽为7.7m（栏杆0.35m+机动车道7m+栏杆0.35m），桥面机动车道横坡采用双向1.5%；桥头两侧机动车道下设6m现浇钢筋混凝土搭板，作为道路和桥梁的过渡段。
下部结构采用180cm厚承台，双排直径100cm钻孔灌注桩，桥面铺装：
15~20.3cm厚C20砼垫层+3cm厚1:
2水泥砂浆上铺5cm花岗石面板。
5号桥纵断面图：
跨中横断面图：
承台处横断面图：
1.2工程地质环境概况
根据浙江省工程勘察院提供的《ＸＸＸＸ迁建项目桥梁工程岩土工程勘察报告》，勘探深度范围内地基岩土划分为10个工程地质层，并细分为17个工程地质亚层，各地层的分布规律和基本特征详见设计图纸（5号桥施工图设计—图号SM-02）的叙述。
鄞州属亚热带季风性湿润气候，因濒临东海又带有海洋性气候特征。
鄞州区四季分明，3~4月为春季，5~8月为夏季，9~11月为秋季，12~2月为冬季，年均下雪7次。
冬季盛行西北风，较寒冷干燥，但多晴朗天气，光温互补，宜越冬作物生长；夏季盛行东南风，雨热同步，宜水稻等作物生长，其时有台风，年均台风雨1.8次；春秋两季雨量均衡，冷热适中。
鄞州区主要灾害性天气有台风、暴雨、久雨、伏旱、寒潮和霜冻等。
鄞州区地处低纬度带，最大日射角为71.7℃，最小为36.5℃。
年平均日照时2070小时，年平均太阳能辐射量110.2千卡/平方厘米。
全年无霜期238天。
年平均气温16.2℃，历史上有纪录的极端高温为40.8度（2003年8月1日），极端低温为－8.8℃。
年均降水量1538.8毫米，年均雨日174天，年均相对湿度82.4%，蒸发量894.4毫米。
1.3支架承重主要结构尺寸汇总
结构构件
结构尺寸（CM）
跨中
49.8×970（宽）
拱脚处
11.2×970（宽）
1.4参建单位
建设单位：
设计单位：
施工单位：
监理单位：
第二章编制依据
1．《ＸＸＸＸＸ及附属设计施工图设计》第三册—5号桥
2．本工程《实施性施工组织设计》
3．《扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
4．《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194-2009）
5．《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）
6.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
7.《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）
8．《工程测量规范》（GB50026-2007）
9．《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》（城市建设部分）
10．《桥涵》（公路施工手册）交通部第一工程局主编人民交通出版社
11．《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008
12.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005
13．《城市道路路基工程施工及验收规范》（CJJ44-91）
14、住建部《关于印发〈危险性较大的分部分项工程安全管理办法〉的通知》（建质[2009]87号）
15.《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》国家安全局发布
16、《关于进一步做好危险性较大的分部分项工程管理工作的若干意见》（甬建发[2009]162号）
17、我公司积累的成熟技术、施工方法、机械设备装备能力以及多年来从事同类工程的施工经验。
第三章施工组织部署
3.1管理体系
内部结构施工管理体系以项目经理为首的项目部进行工程项目管理，全权负责现场施工管理、物资采购供应、施工技术、工程质量、施工进度、安全生产、劳务管理、机械设备保障、文明施工、环境保护等工作。
项目部的项目经理、项目总工、项目经济师、项目副经理构成管理核心层；项目部下设“六部、一室”，构成施工管理中间层；内部结构施工时，中间层下设相关施工班组以及专业分包单位形成工程项目的现场实施层。
《内部结构施工管理体系图》详见下图：
3.2管理职责
1、项目经理
①主持编制项目管理方案，确定项目管理的目标与方针。
②确定项目管理组织机构的构成并配备人员，制定规章制度，明确有关人员的职责，组织项目经理部开展工作。
审批各专业分包商的技术方案与管理方案，并监督协调其实施行为。
③及时、适当地做出项目管理决策，其主要内容包括报价决策、资源调配决策，工期进度决策、合同签订及变更决策等。
④与业主、监理保持联系，解决出现的问题，替业主、监理排忧解难，确保业主利益。
⑤积极处理好与项目所在地政府部门及当地街道居委的关系，确保当地政府部门利益并促使本项目成为“爱民工程”。
2、项目总工程师
①在项目经理领导下，具体主持项目质量管理保证体系的建立，并进行质量职能分配，落实质量责任制。
②审核各专业分包商的施工组织与施工方案，并协调各专业分包商之间技术质量问题。
③与设计驻现场代表、监理保持沟通，保证设计、监理的要求与指令在各分包商中贯彻实施。
组织技术骨干对本项目的关键技术难题进行科研攻关，进行新工艺、新技术的研究，确保本项目顺利进行。
④及时组织技术人员解决施工中出现的技术问题。
组织安全管理人员监督整个项目的施工安全问题，保证施工安全与质量及进度。
⑤组织有关人员对材料、设备供货质量进行监督、验收、认可，对不合格供货坚决退货。
3、项目副经理
①全面组织管理施工现场的生产活动，合理调配劳动力资源。
②负责使项目的生产组织、管理和活动符合方案的实施要求。
③负责项目的安全生产活动，管理项目的安全管理组织体系。
④协调各专业分包商及作业队伍之间的进度矛盾及现场作业面冲突，使各专业分包商之间的现场施工有序合理地进行。
⑤具体抓住项目的进度管理，从计划进度、实际进度和进度调整等多方面进行控制，确保项目工期。
4、项目经济师
①参与制定、贯彻项目质量目标，并组织实施质量管理体系。
②负责项目合同管理，对合同谈判、签订及管理全过程进行监管。
③管理项目预决算的编制工作。
催收工程款并落实到位，支付分包的工程款。
对工程各类费用进行审核并进行支付控制。
④分析、预测工程总成本及阶段成本，确保项目的资金合理流转。
5、技术部
①具体负责项目的技术管理工作，完成现场的验收、检查工作。
②在项目总工的领导下，负责编制施工大纲，并确定施工大纲是否符合工程实际需要。
③对各分包商的施工方案进行核查，协调方案上的矛盾冲突。
⑤对各专业分包商的深化图纸进行审核、协调，避免发生设计与施工的矛盾而造成不必要的返工。
完成与项目有关的计量、试验工作。
⑤协助项目总工程师对关键技术难题进行科研攻关，进行新工艺、新技术的开发研究。
⑥负责解决施工现场出现的施工问题，与设计、业主、监理协作解决有关技术问题。
6、工程部
①有效、动态地对现场施工活动实施全方位、全过程管理。
②合理安排施工搭接，确保每道工序优良，形成最终优质产品。
③实施作业过程中的施工指导，确保工序管理点的顺利实施。
④协调各专业分包商的劳动力使用，合理调配劳动力资源，使工程建设有组织按计划进行。
⑤编制项目进展的进度计划，确保进度计划科学管理，并随工程实际情况不断调整。
7、材料设备部
①按质量要求和施工方案，提供合格的机械设备与材料。
②强化原材料、半成品的质量管理。
提高设备的完好率及使用率，杜绝设备带病运行。
③严格控制无质保文件和不符合技术规范的材料投入施工，对不合格材料一律拒之门外。
④实施工程现场管理标准化，对材料设备的堆放安置作出科学合理的安排，使操作现场的工作环境不影响工程施工质量。
8、质量安全部
①按质量文件与合同要求，实施全过程的质量控制和检查、监督。
②负责对分部、分项工程及最终产品的检验，并参与最终产品的质量评定工作，独立行使施工过程中的质量监督权力。
负责项目的安全生产和施工现场的安全保卫工作。
③负责对各专业分包商的工作进行质量安全监督，确保整个工程的施工质量与安全。
④负责各种质量记录资料的填制、收集、立卷工作。
⑤对施工全过程进行质量控制，对不合格产品坚决不予放行，整改后再行检查验收。
9、计划、预算、财务部
①具体实施项目的合同管理。
②编制项目预决算，并进行工程款的收取与支付。
③做好项目成本控制，合理组织资金周转。
④做好成本分析计算，为项目经理提供决策依据。
⑤组织进行经济类台帐报表的记载、分析与上报工作。
10、综合办公室
①加强项目基础管理及内外协调工作，强化信息传递。
②做好对外联络工作，加强与当地政府、街道居委的合作联系，做好对外接待、宣传工作。
确立内部基础管理流程，制定岗位责任制，积累各类资料。
③做好施工现场的标准化管理工作，做好文件资料的收发、翻译与整理工作。
3.3施工进度计划
根据本工程关键节点要求、施工总体安排、工程总体目标，本工程总体进度计划等，并结合一般类似工程的施工进度，进行安排支模架施工进度。
支模架的施工计划随主体结构实施。
序号
项目名称
天
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
33
36
1
地基基础
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
1.1.6
1.1.7
1.1.8
1.1.9
1.1.10
1.1.11
1.1.12
1.1.13
2
支架基础预压
1.1.14
1.1.15
1.1.16
1.1.17
1.1.18
1.1.19
1.1.20
1.1.21
1.1.22
1.1.23
1.1.24
1.1.25
3
支架搭设
1.1.26
1.1.27
1.1.28
1.1.29
1.1.30
1.1.31
1.1.32
1.1.33
1.1.34
1.1.35
1.1.36
1.1.37
4
铺底模
1.1.38
1.1.39
1.1.40
1.1.41
1.1.42
1.1.43
1.1.44
1.1.45
1.1.46
1.1.47
1.1.48
1.1.49
5
支架预压
1.1.50
1.1.51
1.1.52
1.1.53
1.1.54
1.1.55
1.1.56
1.1.57
1.1.58
1.1.59
1.1.60
1.1.61
6
预压卸载
1.1.62
1.1.63
1.1.64
1.1.65
1.1.66
1.1.67
1.1.68
1.1.69
1.1.70
1.1.71
1.1.72
1.1.73
3.4材料及设备计划
1、施工设备
根据本工程数量和施工进度计划，结合自有机械设备情况，拟投入本工程的机械设备数量有一定的富余，具体投入的机械设备、测试仪器的规格、型号等见下表：
序号
机械或设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
汽车起重机
25T
辆
1
2
空压机
6m3
台
2
3
钢筋成型机
GC40-1
台
1
4
钢筋切断机
GQ40-A
台
2
5
碰焊机
UN-100/200
台
1
6
电焊机
ZXG-300
台
6
7
直螺纹滚丝机
YJH-32
台
1
8
插入式振捣器
ZN—50
台
20
9
木工锯
MS109
台
2
10
木工平刨
MB504-1
台
2
11
氧气、乙炔
Y2－4－16
瓶
8
12
砼回弹仪
T225
台
1
13
砼试模
15×15×15cm
组
10
14
砂浆试模
7.07×7.07×7.07
组
5
15
游标卡尺
0-200
把
1
16
砼震动台
70-70mm
台
1
17
砼坍落度筒
YBI－1875
个
4
18
精密水准仪
Wid+GPMS
台
1
19
经纬仪
J2
台
1
20
全站仪
徕卡TC2002
台
1
21
扣件
/
个
若干
22
钢管
48×2.8
m
9000
23
方木
5×7cm
m
若干
24
顶托
/
个
若干
25
千斤顶
20T
个
10
26
潜水泵
QX6-25-1.1
台
5
27
扭力扳手
20-60NM
个
20
28
防护网
/
m2
若干
29
压路机
Y18
台
1
30
挖掘机
PC200
台
1
2、材料供应
各种材料、成品、半成品供应安排，根据单位工程工程量，按施工进度计划和各时期各分项工程计划完成的数量，计算出各阶段各种材料的所需数量进行安排，按月或按日历天进行材料供应进度安排。
3.5劳动力安排计划
劳动力计划表
序号
岗位（工种）
人数
备注
1
工程管理人员
2
2
专职安全员
1
3
质量管理人员
1
4
测量人员
2
5
技术管理人员
1
6
木工
10
7
架子工
15
8
钢筋（电焊）工
16
9
电工
2
10
普工
5
第四章支模架形式选用设计及计算
4.1支模架形式设计
上部结构拱圈采用现浇钢筋混凝土的施工方法，本桥拱圈高度相对不高，拱下净空高度为0.75-4.98米（拱顶或拱脚至河床防护砼面），全桥满堂支架形式采用底托+Φ48×2.8mm钢管+顶托的形式，由于拱圈为圆弧型构件，为了达到拱底圆弧的效果，因此在横桥向方木上增设三角形垫条，垫条按拱底与横向方木的高差进行设定。
在横桥向方木上铺设15毫米厚的复合纤维木工板作为底模。
具体设计形式详见附图
4.2搭设情况、主要参数、材料列表说明
序号
项目
搭设情况、材料、参数等
1
支架形式
扣件式脚手架
2
搭设高度
1.12-4.98米
3
计算高度
4.98米
4
步距
步距取120CM
5
立杆间距
纵向：
最大60CM
横向：
最大60CM
6
楞条布置方向
垂直与桥梁纵向
7
楞条材料
采用5×7厘米的方木
8
剪刀撑
竖向沿支架四周、纵横向每隔5排设置一道
9
扫地杆
离地20cm高设置，四周、横、纵方向连续设置
10
立杆基础
分层回填塘渣50cm，超载预压后，再浇筑厚度为20厘米的C20混凝土
11
钢管类型
全部采用Φ48×2.8mm钢管，
4.3支模架计算
4.3.1模板支架设计时考虑的荷载标准值
本工程为桥梁工程，荷载组合计算主要以《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50-2011）为依据。
（1）模板、支架自重4KPa
（2）现浇钢筋混凝土重力：
钢筋砼取26KN/m³；
87.1×2.6×10÷（22.38×7.7）=13.14KPa
（3）施工人员和施工材料、机具等行走或堆放荷载：
2.5KPa
（4）振捣混凝土时产生的荷载：
水平面2.0KPa，垂直面4.0KPa
（5）新浇混凝土对侧面模板的压力：
按下列二式计算，取较小值：
F=0.22γct0β1β2V1/2①
F=γcH②
（6）倾倒混凝土时产生的水平荷载：
2.0KPa
（7）其他可能产生的荷载（风荷载、雪荷载或冬季保温设施荷载）：
由于施工处于春夏季且支架高度基本在4m左右，故本处不考虑。
4.3.2荷载组合及分项安全系数取值
计算强度用
（1）+
（2）+（3）+（4）+（7）
验算刚度用
（1）+
（2）+（7）
为确保施工的安全性分项安全系数选取如下：
永久荷载分项系数：
1.2
可变荷载分项系数：
1.4
4.3.3支架验算
（1）底模板强度、刚度验算
底模采用复合纤维木工板，板厚t=15mm，木工板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面复合纤维木工板。
1）、模板力学性能
（1）弹性模量E=0.1×105MPa
（2）截面惯性矩：
I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4
（3）截面抵抗矩：
W=bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3
（4）截面积：
A=bh=30×1.5=45cm2
（5）容许应力：
[σ]=25.0MPa
2）、模板受力计算
（1）底模板均布荷载：
F=1.2×G
（2）+1.4×G（3）+1.4×G（4）=1.2×13.14+1.4×2+1.4×2.5=22.07KN/m2
q=F×b=22.07×0.3=6.62KN/m
（2）跨中最大弯矩：
M=qL2/8=6.62×0.32/8=0.08KN·m
（3）弯拉应力：
σ=M/W=0.08×103/11.25×10-6=7.11MPa＜[σ]=25.0MPa
复合纤维木工板板弯拉应力满足要求。
（4）挠度：
从复合纤维木工板下方木背肋布置可知，木工板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：
f=0.677qL4/100EI=（0.677×6.62×0.34）/（100×0.1×105×8.44×10-8）=0.43mm＜L/400=0.75mm
复合纤维木工板挠度满足要求。
综上，复合纤维木工板受力满足要求。
（2）横向方木（次楞）强度、刚度验算
横桥向为5×7cm方木，跨径为0.3m，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算。
截面抵抗矩：
W=bh2/6=0.05×0.072/6=4.08×10-5m3
截面惯性矩：
I=bh3/12=0.05×0.073/12=1.43×10-6m4
截面积：
A=bh=5×7=35cm2
作用在横桥向方木上的均布荷载为：
q=F×b=[1.2×G
（2）+1.4×G（3）+1.4×G（4）+1.4×G（6）+1.2×G（模板）]×0.6
=（1.2×13.14+1.4×2.5+1.4×2.0+1.4×2.0+1.2×0.1）×0.6=14.99KN/m
跨中最大弯矩：
M=qL2/8=14.99×0.32/8=0.169KN·m
方木容许抗弯应力[σ]=10MPa，弹性模量E=1×104MPa
1）、横向方木弯拉应力：
σ=M/W=0.169×103/4.08×10-5=4.14MPa＜[σ]=10MPa
横桥向方木弯拉应力（强度）满足要求。
2）、横向方木挠度：
f=5qL4/384EI=（5×14.99×0.34）/（384×1×104×1.43×10-6）=0.11mm＜L/400=1.5mm
横桥向方木挠度（刚度）满足要求。
综上，横桥向方木强度、刚度满足要求。
（3）主楞两根钢管（φ48×2.8mm）强度、刚度验算
作为次楞的传力构件，主楞为顺桥方向布置，纵向最大间距为600mm。
主楞双钢管采用外径φ48mm内径φ42.4mm的扣件式钢管支架，其截面特性如下：
每米自重
（N）
外径
（mm）
内径
（mm）
截面积A
（mm2）
惯性矩I
（mm4）
抵抗矩W
（mm3）
回转半径
（mm）
31.2
48
42.4
3.97×102
1.02×105
4.245×103
16.01
横向间距最大为600mm,按三等跨连续梁进行计算
作用在顺桥向钢管上的均布荷载为：
q=1.2×G
（2）+1.4×G（3）+1.4×G（4）+1.4×G（6）+1.2×G（模板）+1.2×G（次楞）
=1.2×13.14+1.4×2.5+1.4×2.0+1.4×2.0+1.2×0.1+1.2×0.5=25.59KN/m
则由次楞传递的集中力q=25.59×0.9=23.03KN/m
钢管（φ48×2.8mm）容许抗弯应力[σ]=115MPa
σ=M/W=0.1ql2/W=0.1×23.03×6002/（4.245×103×2）=97.65N/mm2≤[σ]
双钢管（φ48×2.8mm）强度符合要求。
f=0.667ql4/100EI=0.667×25.59×6004/（100×2.06×105×1.02×105×2）=0.53mm≤[1/400=1.5mm]
双钢管（φ48×2.8mm）刚度符合要求。
综上，顺桥向钢管强度、刚度满足要求。
（4）满堂钢管（φ48×2.8mm）支架稳定性验算
1）、采用外径φ48mm内径φ42.4mm的扣件式钢管支架，其截面特性如下：
每米自重
（N）
外径
（mm）
内径
（mm）
截面积A
（mm2）
惯性矩I
（mm4）
抵抗矩W
（mm3）
回转半径
（mm）
31.2
48
42.4
3.97×102
1.02×105
4.245×103
16.01
2）、立杆承重计算
（1）每根立杆承受钢筋砼和模板重量：
N1=0.6×0.6×[1.2×G
（2）+1.4×G（3）+1.4×G（4）+1.4×G（6）+1.2×G（模板）+1.2×G（楞）]=（1.2×13.14+1.4×2.5+1.4×2.0+1.4×2.0+1.2×0.1+1.2×1.0）×0.6×0.6=9.43KN
（2）支架自重：
N2=31.2×5m=0.156KN
每根立杆总承重：
N=N1+N2=9.43+0.156=9.586KN
3）、支架稳定性验算
立杆长细比：
λ=L/i=1200/16.01=75＜[λ]=100,刚度合格。
由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.813
由于钢管采用市场租赁方式获得的，因此需要考虑钢管反复利用的折减系数φ=0.80
立杆截面积Am=397mm2
由钢材容许应力表查得弯向容许应力[σ]=115MPa
所以，立杆轴向荷载
[N]=Am×φ×[σ]×φ=397×0.813×115×0.80=29.69KN＞N=9.586KN
支架稳定性满足要求。
综上，支架受力满足要求。
4.4基础承载力验算
按上报的施工方案，地基表面处理后回填50cm厚塘渣，顶面浇筑20cm厚C20混凝土，总厚度70cm，由上述计算可知，每根立杆所受竖向荷载值为9.586KN，面积为0.6×0.6=0.36㎡，根据地质勘探报告及土力学相关资料，粘土的承载力为70KPa，因此每根立杆下的原土地质允许承载力为0.36×70=25.2KN。
由土力学地质附加应力计算公式σ=K×P/Z2KPa,验算直接位于立杆下面的土质承载力，取影响半径r=0，深度z=0.6，则r/z=0,查表土质竖向附加应力系数k=0.4145，
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