现浇箱梁支架施工方案.docx

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现浇箱梁支架施工方案

******************道路新建工程

****港桥现浇箱梁支架搭拆

专

项

施

工

方

案

上海市政工程设计研究总院

丰溪路道路新建工程2标项目经理

2009年7月13日

1.工程概况

****道路新建工程北起规划滨江路，南至***路，道路全长3289m。

其中桥梁为****港桥。

本桥梁工程起点桩号：

K0+573.620，终点桩号：

K0+918.620，全长345m。

2.工程规模

2.1主桥部分

主桥采用两跨（82.5m+82.5m=165m）连续钢梁，南、北引桥均采用一联（3×30m=90m）预应力混凝土连续梁。

主桥为双层桥面，桥面宽度25m。

主桥桥墩立柱为双柱式，中墩布置14根直径为1000mm的钻孔灌注桩，桩长66m，以⑨层灰色粉砂作为桩基持力层，边墩即主引桥过渡墩设置2×7根直径为800mm的钻孔灌注桩，桩长54m，以⑦2层灰绿~草黄色粉砂作为桩基持力层，承台间设横系梁。

2.2引桥部分

引桥采用三跨变高度预应力混凝土连续箱梁结构，南岸引桥及北岸引桥跨径布置均为30m+30m+30m=90m，桥宽25m，引桥横断面布置为单箱三室断面，跨中梁高1.7m，中墩支点处梁高2.0m，布置纵、横向预应力，采用真空压浆工艺。

引桥施工采用满堂支架现浇施工。

引桥桥墩立柱为双柱式，中墩制动墩设置2×7根直径为800mm的钻孔灌注桩，非制动墩设置2×6根直径为800mm的钻孔灌注桩，承台间设横系梁。

桥台采用埋置式桥台，布置9根直径为800mm的钻孔灌注桩，南侧桩基桩长50m，北侧桩基桩长52m，以⑦2灰绿~草黄色粉砂作为桩基持力层。

3.支架施工方案

3.1施工流程

箱梁采用支架现浇法施工，支架采用钢管脚手架，逐联施工。

施工流程顺序如下：

支架基础处理→支架搭设→支架预压→支架拆除

3.2支架搭设

3.2.1基础处理措施

现浇箱梁支架体系关键部位是桥下地基处理，桥梁施工范围内地基承载力应满足所承受的全部荷载，地基不发生沉陷现象。

桥宽投影范围并加宽1m内先清除表面杂草和废弃垃圾等，基底碾压合格后（密实度90%），碾压后铺一层厚30cm道渣垫层，密实度压至96%以上（重型），个别软弱地段抛填片石，进行加固处理后填筑石灰土；最后浇注20cm厚C20素混凝土作为面层，顶面做好排水处理。

两侧设排水沟以确保基地地坪排水畅通、不积水。

（具体的地基处理根据现场试验和实际情况最后确定）

3.2.2钢管支架搭设

①支架采用钢管立杆直径4.8cm，壁厚3.5mm。

支架在跨中底板及墩顶横梁处布置间距为0.7×0.7m，箱梁翼板处布置间距为0.7×0.9m；为加强支架的整体受力性能，在支架横向每两步用ø48×3.5mm的钢管作为水平撑，四周设ø48×3.5mm钢管剪刀撑。

纵向每9米设ø48×3.5mm钢管剪刀撑，水平撑每两步设置一道。

支架立杆底部支撑于钢板上（8*8*0.5）。

②支架搭设好后，铺设4×9cm的方木，按25cm间距布置。

端梁和中横梁部位：

在立柱中心线前后两侧各100㎝范围按照高实腹板梁计算砼自重。

箱梁断面型如下图：

其中，底板厚度从距离横隔梁或端横梁4.5m位置由20cm渐变为40cm，腹板则由40cm渐变至60cm。

标准断面

3.3排水防雷

3.3.1排水处理措施

地基处理时做好地基的排水，防止雨水或砼浇注和养生过程中滴水对地基的影响，做好1%的横坡，让水排到桥两侧临时小排水沟流走，两侧小排水沟每隔一段距离再通过便道内埋设管道流入界沟和外界水系。

3.3.2防雷技术措施

从桩基到箱梁以及今后施工的防撞护栏内，设置通长接地钢筋，做好防雷准备。

支架等防雷做好接地和安装避雷装置。

3.4支架预压

安装底模板后，要对支架进行预压。

支架预压的目的：

①检查支架的安全性，确保施工安全。

②消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。

压重计划采用砂袋，并以钢筋、砂袋配重，根据事先计算的相应部位的重量来放置压重，并考虑1.2倍的安全系数。

预压在支架搭设完成、搁栅布置好以后进行，预压应全联一次性加载，并观测沉降值，待24小时内的累计沉降不超过1.5mm方可立模浇注箱梁混凝土。

测点分别布设在靠近地面处以及顶部（靠近搁栅处）的支架上，每跨平面上位于路中线以及两侧端部。

观测共分6次：

压重前;压重至50%时；压重至100%时；压重至120%时；压重搁置24h后和卸载后。

在每一跨箱梁的跨中、1/4跨、支点位置的支架顶部与底部设置沉降观测点，支架搭设完成后测定其初始值，然后在每一次加载前后均对其进行观测，若沉降超出要求则及时采取措施，进行调整，以确保工程质量及安全。

预压完逐级卸载，逐级测量并详细记录。

沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形具体数值为多少。

根据各点对应的弹性、非弹性变形数值及设计梁体挠度来调整模板的高程，通过支架顶部微调装置进行调整、加固。

支架搭设时预压前，顶部预留抛高要计算地基相对沉降量，支架弹性和非弹性值等。

地基相对沉降量以地基处理时试验检测后计算确定，支架的非弹性变形值参考下表数据。

根据以往施工经验，支架施工沉留值在15～20㎜左右，支架高度和预压重不同也不一样，初步预留抛高5cm，待预压沉降观测后调整，接头其它施工段预抛高根据预压后再确定。

支架施工预留沉落值参考数据

分项内容

参考数据

接头承压非弹性变形

木与木

每个接头的顺纹2MM，横纹3MM

木与钢

每个接头约2MM

卸落设备的压缩变形

砂筒

2-4MM

木马

每个接缝约1-3MM

支架基础沉陷

底梁置于混凝土

约3MM

注意的问题：

1）、采用砂袋法预压，砂袋逐袋称量，设专人称量、专人记录；称量好的砂袋一旦到位就采用防水措施，准备好防雨布。

2）、派专人观察支架变化情况，一旦发现异常，立即进行补救。

3）、要分级加载，加载的顺序接近浇筑砼顺序，不能随意堆放，卸载也分级并测量记录。

3.5支架计算书

由于南北引桥相同且对称，故，计算式以北引桥为例，南引桥和北引桥计算式相同。

3.5.1计算依据

《扣件式钢管脚手架安全技术规范》

3.5.2支架设计参数

1）荷载计算

①恒荷载

a、混凝土自重按25KN/m³计，北引桥混凝土为1596m³，

则，混凝土自重：

（1596-（0.45×7.8×90））×25=32002.5KN；混凝土的均布恒荷载为

32002.5÷（16.368×90）=21.72KN/m²

b、模板自重取50kg/m²，自重恒荷载为0.05×10=0.5KN/m²；

均布恒荷载为21.72+0.5=22.22KN/m²

②施工均布活荷载；

施工人员及施工设备荷载0.5KN/m²，浇筑砼时产生的对水平模板冲击力为0.5KN/m²，合计为1KN/m²

③风荷载

a、基本条件

本工程地面粗糙属于B类，基本风压ω0=0.40KN/m²。

密目网网目尺寸为3.5cm×3.5cm，绳径3.2mm。

b、作用于支架上的水平风荷载标准值

ωk=0.7μz·μs·ω0

式中，ωk—风荷载标准值（KN/m²）；

μz—风压高度变化系数，根据《建筑结构荷载规范》中的规定采用

μs=1.14

μs—支架风荷载体型系数，近似计算密目网的挡风系数：

=1.05×（3.5+3.5）×3.2/（3.5×3.5）=0.192

（式中1.05为考虑筋绳的影响，A为立网网眼的长度，B为立网网眼的宽度，d为立网网绳的直径。

）

∴支架风荷载体型系数μs=1.3ξ=1.3×0.192=0.25

ω0—基本风压（KN/m²）

故ωk=0.7μz·μs·ω0=0.7×1.14×0.25×0.4=0.08KN/m²

2）水平杆计算

承重支架立杆的纵距为70cm，靠近墩柱的位置为4×45cm，计算取70cm，横距均为70cm，因此横向水平杆的计算跨径l1=0.7m，纵向水平杆的计算跨径为l2=0.7m。

支架材质选用ø48×3.5钢管，截面面积A=489mm²，截面模量W=5.08×10³，惯性矩I=121863.45mm，E=2.06×105N/mm²，回转半径i=15.8mm，稳定承载能力R=35.4KN，抗弯强度设计值[σ]=205N/mm²，计算时忽略雪荷载等。

①横向水平杆计算

横向水平杆的内力和挠度计算，根据规范要求按简支梁计算。

作用于横向水平杆的均布线荷载为：

q=（1.2×22.22+1.4×1）×0.6=16.84KN/m

最大弯矩为：

Mmax=ql1²/8=16.84×0.7²/8=1031N·m

抗弯强度：

σmax=Mmax/W=1031×10³/5.08×10³=203N/mm²

σmax＜[σ]=205N/mm²，满足抗弯强度要求；

挠度：

νmax=5ql14/384EI

=（5×16.84×7004）/（384×2.06×105×121863.45）=2.10mm

νmax＜[ν]=700/150=4.7mm，满足挠度要求。

②纵向水平杆计算

纵向水平杆的内力与挠度计算，根据规范要求按三等跨连续梁计算。

作用于纵向水平杆的集中荷载为：

P=ql1/2=16.84×0.7/2=5.89KN

最大弯矩为：

Mmax=0.175Pl2=0.175×5.89×0.7=722N·m

抗弯强度：

σmax=Mmax/W=722×10³/5.08×10³=142.13N/mm²

σmax＜[σ]=205N/mm²，满足抗弯强度要求；

挠度：

νmax=1.146Pl23/100EI

=1.146×5890×700³/（100×2.06×105×121863.45）=0.92mm

νmax＜[ν]=700/150=4.7mm，满足挠度要求。

③扣件抗滑承载力计算

纵向水平杆与立杆连接，纵向水平杆传给立杆的竖向作用力为：

R=P=5.89KN＜Rc=8.00KN，满足抗滑承载力要求。

3）立杆计算

①计算立杆段的轴向力设计值

支架结构自重标准值产生的轴向力：

NG1K=0.1489×8=1.19KN

构配件自重标准产生的轴向力：

NG2K=0.35÷0.72×0.7/2=0.25KN

施工荷载标准值产生的轴向力：

∑NQK=1+0.08=1.08KN

计算立杆段的轴向力设计值为：

N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4∑NQK

=1.2×（1.19+0.25）+0.85×1.4×1.08=3.01KN

②风荷载设计值产生的立杆段弯矩

MW=0.85×1.4MWK=0.85×1.4×ωklh2/10

=0.85×1.4×0.08×0.7×1.52/10=0.85×1.4×12.6×10-3=15.0N·m

③轴心受压构件稳定系数的确定

立杆计算长度：

l0=kμh=1.155×1.5×1.5=2.6m

长细比：

λ=l0/i=2.6/（1.58×10-2）=165

查相关表可得：

=0.265

④立杆稳定性计算

（N/

A）+（MW/W）

=（3.01×103）/（0.265×489）+15.0×103/（5.08×103）

=26.2N/mm2＜f=205N/mm2满足稳定性要求。

⑤按稳定性计算的搭设高度

HS=（

Af-（1.2NG2K+0.85×1.4×（∑NQK+（MW/W）×

A）））/1.2gk

=（0.265×4.89×10-4×205×106-（1.2×0.25×103+0.85×1.4×（1.08×103+（12.6×0.265×4.89×10-4/（5.08×10-6）））））/1.2×0.1489×103=137m

实际搭设高度小于按稳定计算的搭设高度，满足要求。

4）立杆地基承载力计算

P=N/A=3.01/（0.7×0.7）=6.14Mpa

场地硬化为C20混凝土，即地基容许承载力为9.6Mpa，完全满足施工要求。

4.门洞搭设

考虑到通行要求，采用门洞式支架，预留一个4.5m宽、4.5m高的门洞。

沿既有公路浇筑两个C30混凝土条形基础，条形基础宽90cm，高度80cm，长度30m，与既有公路平行布置，条形基础间预留车道宽4.5m，通道底板采用C30混凝土浇筑，厚度为30cm，与条形基础连成整体，并布置钢筋网片。

门架立柱采用φ580mm壁厚14mm的钢管搭设，纵向间距3m，在条形基础上预埋750×750mm厚20mm钢板与立柱钢管联结，同排立柱间采用[10槽钢联结，保证立柱稳定。

立柱钢管顶部采用I50b工字钢作为纵梁，纵梁上采用I50b工字钢作横梁，间距为0.6m。

5.门洞式支架承载力验算

（1）50b工字钢横梁验算

荷载：

①箱梁自重：

27KN/m2

②纵梁顶支架、底模、工字钢重：

4KN/m2

③施工荷载：

4KN/m2

Q=1.2×（27+4）+1.4×4=42.8KN/m2

则横梁所受均布荷载为：

q=42.8×0.6=25.7KN/m

Mmax=ql2/8=25.7×5.42/8=93.68KN·m

σ=Mmax/W=93.68×1000/1940×10-6=48.3MPa＜[σ]=170MPa

f=5ql4/（384EI）=5×25.7×1000×5.44/（384×2.1×1011×48560×10-8）

=2.79mm＜[f]=5.4/500=10.8mm

安全

（2）50b工字钢纵梁验算

纵梁按两等跨连续梁进行计算

q=42.8×3=128.4KN/m

Mmax=-0.125ql2=-0.125×128.4×32=-144.45KN/m

σ=Mmax/W=144.45×1000/1940×10-6=74.46MPa＜[σ]=170MPa

Q=0.625ql=240.75KN

τ=QSx/（Ixt）=240.75×1000/（0.424×0.014）

=40.56MPa＜[τ]=125MPa

f=0.521ql4/（100EI）=0.521×128.4×1000×34/（100×2.1×1011×48560×10-8）=0.53mm＜[f]=3/500=6mm

安全

（3）φ580mm钢管立柱验算

单根立柱Nmax=2×0.625ql=481.5KN

σ=Nmax/A=481.5×1000/（248.9×10-4）=19.3MPa＜[σ]=170MPa

按稳定性验算

i=200mm

λ=l0/i=3200/200=16

查表得φ=0.981

σ=Nmax/φA

=481.5×1000/（0.981×248.9×10-4）=19.7MPa＜[σ]=170MPa

验算通过

6.支架安装注意事项

1）、脚手架搭设在高于箱梁顶部时，里排立杆要低于沿口40～50mm，外排立杆高出沿口1～1.5m，搭设两道护身栏，并挂密目安全网。

2）、安全网：

宽度不得小于2m，长度不得大于6m，网眼按使用要求设置，最大不得大于10cm，必须使用维纶、锦纶、尼龙等材料，严禁使用损坏或腐朽的安全网。

密目安全网只准做立网使用。

3）、剪刀撑斜杆应采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆（小横杆）的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。

脚手架的基础除按规定设置外，必须做好排水处理。

4）、脚手架搭设前应清除障碍物、平整场地、夯实基土、作好排水，根据脚手架支架搭设图的尺寸和支架位置在基础验收合格后，放线定位。

5）、支架立杆、大小横撑、垂直剪刀撑、水平剪刀撑等杆件搭设需要按照支架图的位置和要求进行搭设。

脚手架搭设必须由架子工负责，非架子工不得从事脚手架操作。

支架低托垫板长度不少于2跨（支架跨度），厚度不小于5cm的木板，底座应准确在定位木板中心位置上。

支架搭设完成后应按箱梁结构重量的1.2倍进行预压，以消除支架变形和承台外地基的不均匀沉降，预压材料可采用等重量的钢筋进行预压。

7．支架拆除

1）、支架拆除必须从跨中向两端支点依次对称均匀进行，以防因落架不慎而产生附加应力。

具体拆除程序为：

密目安全网→踢脚板→防护栏杆→搁栅→斜拉杆→大横杆→小横杆→立杆。

2）、拆除现场必须设警戒区域，张挂醒目的警戒标志。

警戒区域内严禁非操作人员通行或在脚手架下方继续施工。

拆除人员进入岗位后，先进行检查，加固松动部位，清除步层内留的材料、物件及垃圾块。

所有清理物应安全输送至地面，严禁高处抛掷。

不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除（踏步式）。

认真做到一步一清，一杆一清。

所有斜拉杆、隔离措施、登高措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降。

不准先行拆除。

所有杆件与扣件，在拆除时应分离，不允许杆件附着扣件输送地面，或两杆同时拆下输送地面。

输送至地面的所有杆件、扣件等物件，应按类堆放整理。

8.支架安全管理

1）、支架搭设人员必须是经按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。

上岗人员应定期体检，合格者方可上岗；

2）、支架搭设、拆除前，技术员会同施工员和安全员要向搭设、拆除支架施工人员进行书面安全交底工作。

3）、支架搭设、拆除人员必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋；

4）、支架的构配件质量与搭设质量，应按安全技术规范规定进行检查验收，合格后方准使用；

5）、作业层上的施工荷载应符合合计要求，不得超载。

不得将模板支架、揽风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在支架上，严禁悬挂其中设备。

6）、脚手架的安全检查和维护，应按安全技术规范规定进行。

安全网应按有关规定搭设和拆除；

7）、在支架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守；

8）、支架接地、避雷措施等，应按现行标准《施工现场临时施工用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规定执行；

9）、搭设、拆除支架时，地面应设围护栏或警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；

10）、支架搭设好后，未经施工负责人、安全员同意，不得改动，不得任意解掉支架上的杆件和扣件。

9.钢管架搭设安全要求

9.1钢管架使用规定

（1）严禁在架上戏闹或坐在栏杆上休息。

（2）严禁攀援钢管架上下，发现异常情况，架上人员应立即撤离。

（3）支架上垃圾杂物应及时清除，以减轻自重并防止坠物伤人。

（4）φ580钢管、50b工字钢等部件必须连接牢固，可靠。

9.2钢管架拆除规定

（1）拆除前应拆除支架上杂物及地面障碍物。

（2）拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业。

（3）拆除过程中，凡已松开连接的杆件，应及时拆除运走，避免误扶、误靠。

（4）拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，集中堆码整齐，严禁在拆除过程中向下抛掷。

9.3钢管架安全措施

（1）禁止任意改变架体结构及尺寸。

（2）禁止架体倾斜或连接点松驰。

（3）禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业。

（4）搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品。

（5）禁止随意增加上架的人员和材料，而引起超载。

（6）不得将模板支架、泵送砼输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备。

（7）搭拆支架时，地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

（8）支架搭拆时应制止和杜绝违章指挥、违章作业。

（9）起重吊装作业时，起重指挥人员应持证上岗。

9.4钢管架的维护和管理

（1）对钢管架应定期进行检查维护，钢管要定期进行防腐，外壁应每半年涂刷防锈漆一度，内壁应每2年涂刷防锈漆，每次涂刷两道。

（2）搭设、维护人员必须是经过按现行国家标准特《种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。

（3）搭设支架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

10.门洞式支架安全防护措施

安全防护是本门洞的重要方面，为保证车辆、行人及门洞本身的安全，特要求做以下安全措施：

10.1通过公路的箱梁翼缘板必须焊好防护栏杆，防护栏高1.5m，并满挂安全网，在腹板外侧挂醒目警示条幅。

10.2门洞顶面满铺竹胶板，以防重物坠落至路面，同时门洞底部四周沿钢立柱采用彩钢板进行全封闭。

10.3为防止门洞被车辆碰撞，在门洞前后10米处设置限高门，限高4.5米，在门洞两侧和顶部安装红色警示灯。

在距门洞两侧20米处各设置两块安全警示牌，其一内容为：

前方施工、减速慢行、严防坠物、注意安全；另一块内容为安全警示告示。

10.4箱梁砼浇筑时，必须设专职安全员指挥交通，防止施工坠落物。

11．附图

11.1支架侧立面

11.2支架立面图