劉家寨大橋滿堂支架施工技術計劃

杭瑞高速貴州省畢節(jié)至都格(黔滇界）公路BD—T１２合同段劉家寨大橋（現(xiàn)澆箱梁）滿堂支架施工技術方案編制:復核：審核：江西省公路機械工程局貴州省畢節(jié)至都格高速公路ＢＤ—T１２合同段二〇一四年三月十五日目錄ＴOC＼o"1－2”＼h\ｚ\uHYPERLＩNK\ｌ”_Toc27８11９0８4"一、工程概況……………2HYPERLINK\ｌ＂＿Tｏc2７81１9０85”二、滿堂支架方案選擇…………………2三、現(xiàn)澆箱梁荷載計算及支架驗算……5四、碗扣支架驗算………７五、滿堂支架搭設流程及要求…………1０六、滿堂支架搭設時的勞動力安排……1６七、滿堂支架的檢查與驗收……………１７八、滿堂支架搭設安全技術措施………17劉家寨大橋滿堂支架施工方案一、工程概況劉家寨大橋為跨越紅橋互通Ａ匝道及水城縣規(guī)劃路而設，橋下凈空大于5.5m，本橋右幅起點樁號為Ｋ1８６+50１。1，終點樁號為K186＋６2７。１，中心樁號為K186+56４．1,右幅全長1２6m;左幅起點樁號為Ｋ186+4９0。1,終點樁號為K1８6+616．1，中心樁號為K１８6＋553。１,左幅全長126ｍ，設計角為９0o。本橋共分一聯(lián)，全橋左右幅錯孔布置,其上部采用（25＋35×2+２５）m預應力連續(xù)箱梁；下部采用肋板臺，橋墩采用柱式墩，橋臺采用樁基礎。全橋共設19個墩臺，共4跨。其中第二、三跨跨徑最大(35m），施工高度最高（9m）.其中第二跨橋寬由１６。９４m漸變?yōu)?5.19m，梁高2m，頂板厚25ｃm,底板厚２5cm，中橫梁寬2ｍ,端橫梁寬1。３m，腹板厚50cm，底板寬由１2.２５2m漸變?yōu)?０.94m。二、滿堂支架方案選擇本工程出于對施工工期、質量、安全等的要求，根據(jù)梁體施工工藝要求，本段擬采用滿堂支架法施工.1、支架主要材料和性能參數(shù)施工時采用滿堂式碗扣支架,碗扣支架的鋼管為３號鋼,規(guī)格為φ４8mm×3.5mｍ，其性能見下表1和表２：表１鋼管截面特性規(guī)格截面積Ａ(mｍ2)慣性矩Ｉ(mm4）抵抗矩Ｗ（ｍm3）回轉半徑I(mm)每米重量（kｇ/ｍ）φ４8×3。５4.89×102１2．１９×1０45.00×１0315.7８3．84表2鋼材的強度設計值與彈性模量抗拉、抗彎f（N/ｍm2）抗壓fｃ(N／mm2）彈性模量Ｅ（KＮ/mm2）205２052.06×102２、支架設計布置基地為耕質土層，將原地面耕質土層挖除3０cm后,回填80cm厚石渣，夯實之后再澆筑10mｍC15混凝土，并在兩側設置排水溝，在混凝土上搭設滿堂支架。支架縱橋向立桿間距布置為２2×０.9m+1３4×０。6ｍ＋２2×0.９ｍ＝120m。支架橫橋向立桿間距布置為2３×0。6ｍ=１3．８ｍ.水平桿步距為1.２０ｍ。掃地桿高為20cm，支架總高度為８米,支架外圍四周設剪刀撐，內部沿橋梁縱向每4排立桿搭設一排橫向剪刀撐，支架高度通過可調托座調節(jié)。支架具體布置見滿堂式支架布置圖.3、模板結構及支撐體系（１）外模結構模板結構是否合適將直接影響梁體的外觀，外模面板均采用厚為１5mm的竹膠板，面板尺寸１.22m×２.４4m,橫橋向方木采用１００×１００ｍｍ的方木，間距6０0ｍm；縱橋向方木采用5０×１00mｍ方木，置于橫橋向方木上，方木中到中間距為0．３米,凈距0.2米。在釘面板時,每塊面板應從一端趕向另一端,以保證面板表面平整,竹膠板拼縫處且4５°斜面拼接.腹板及翼板面板分別固定在豎向和橫向10０×10０mm方木上，方木間距30ｃm。為保證箱梁底板倒角處砼線型順暢，在豎向支撐內與腹板底部順橋向布置一條１０0×10０ｍm方木，方木釘在底模橫橋向方木上，并與斜支撐頂緊。?詳見支架布置圖：支架縱斷面布置圖支架橫斷面布置圖三、現(xiàn)澆箱梁荷載計算及支架驗算：（一）支架承受的荷載主要有：箱梁自重、模板及附件重、方木自重、支架自重、施工及機械荷載以及砼澆筑時的沖擊荷載振動荷載、以及其他荷載（風荷載）等。１、箱梁自重（q1）根據(jù)箱梁第二跨箱梁結構計算箱梁荷載。箱梁自重荷載取具有代表性的斷面。橫梁與腹(頂）板加厚斷面位置的支架搭設方式相同，因此荷載計算斷面取橫梁及跨中位置。鋼筋總重273300ｋg＝２733KN；砼總重15７５。1７ｍ3×2６=40954。42ＫN底板面積13３7。７６m2q１＝2７3３+４0954。4２/13３7。7６=3２．66KN/ｍ22、模板自重(ｑ2)ｑ2=0.015×24。９９=0．３8ＫN/m２（竹膠板重量按24。99KＮ/m３計算）3、方木自重(q3）q3=0.1×0。1×0．6×５×8．３３/0。6×０.6=0.７KN/m2(方木重量按8．3３ＫN/ｍ3計算）4、支架自重（q４)經(jīng)查1.2m立桿重量為:７。05kg，0．6m橫桿重量為:２．47kｇ,０.９ｍ橫桿重量為：3.63kｇ。剪刀撐采用鋼管，單位重量為3．８4kｇ/m，按照4．5ｍ一擋交叉形60度。支架高度在８ｍ左右,按照每步高度1．2m,共計8層。支架布設間距類型有:0.６×0。6m、0.６×0.9m。按每類型空間范圍計算重量。0.６×0。６ｍ間距立桿單位面積重量為：q4＝(7．０5×８+0.6×２×8）／（０．６×0．6）＝1。８３KN／m２；０.６×0。9m間距立桿單位面積重量為:q４=（7。05×8+１．5×8)/(０。６×０.９）=１.２7KN／ｍ２；5、防護設置及附件自重（q5）按照規(guī)范取值q５=0。５KN／m2.6、施工人員和設備荷載(ｑ６）按照規(guī)范取值ｑ6＝1．0KN／m2.７、振搗砼時產(chǎn)生的荷載（q７）按照規(guī)范取值q7=2。０ＫN/m２.8、傾倒砼時產(chǎn)生的荷載（q8）Q8＝2。０ＫN／ｍ２（采用汽車泵取值3.0ＫN/ｍ2）9、風荷載ωk＝０。7μzμsω0式中：ωk——風荷載標準值(KＮ/m2）μz--風壓高度變化系數(shù)，規(guī)范附錄Ｄ，按照1５m高度內，Ｃ類,取值０．74。μs—-風荷載體型系數(shù),按懸掛密目式安全網(wǎng)類型計算,μs=1.3ψ0，取0。8,則μs＝1.04ω０——基本風壓(KN／m２),按《建筑結構荷載規(guī)范》ＧＢ50０09取值，ω0＝０。６KN/m２。則ωk＝0.32KＮ/m２.側模安裝完畢后，風對側模的水平推力為:０。3２×１。6=０．５１2KN，碗扣步高１.２ｍ，間距按照０。9米計算,則分解風的水平力,風對立桿產(chǎn)生最大向下力為0.５12×1．２=0．６1ＫN.10、總荷載組合：q總=32。66＋0．38+0.７＋１。8３+０.5+1+2+3＋0.6=42．67KN／m2安全系數(shù)Ｋ=１。3按照最不利位置計算單元1中單根立桿受力：N＝42．６7×０.6×0。９＝23。0４ＫN四、碗扣支架驗算１、立桿強度及穩(wěn)定性驗算(1）立桿強度驗算N/A1≤［?］N/Ａ1=23．０4KN/４８9。3mm2=47．０９MPa≤［?]＝1７０ＭPａk=A1［?］/N=4８9.3ｍｍ2×１7０MPａ／２3.04KN＝3．61＞１.3式中：安全系數(shù)ｋ≥1。3；支架鋼管設計抗壓強度[?］=17０ＭPａ；鋼管有效截面積A1=489．3mm2；計算單元對立桿的壓力Ｎ＝2３．04ＫN。參見《路橋施工計算手冊》。（2）立桿穩(wěn)定性驗算N=φ1Ａ１［?］N=２３.0４KN≤φ1A1［?］=φ１×４89。3mｍ2×17０MPa即φ1≥０。277時，立桿穩(wěn)定性滿足要求另λ=h／i=12０/1。５８=7５．95，由《路橋施工計算手冊》查得φ１=０.５47＞0.277結論：立桿滿足強度及穩(wěn)定性要求。2、橫向方木強度和剛度驗算橫橋向方木采用１０0×10０ｍm的方木，間距600ｍm．(１)橫向方木強度(σm）驗算ｑ1（方木線載）=42．6７×0.6=２5。６0ＫNq1'（方木撓度計算時的線載)＝（32.６6+0.38＋０.7+０．83＋0。5+1+2）×0。６=2３．４4KNσm＝Ｍ／1０0×１002/6=１15２00/1６6667＝0.691N/mｍ2＜[σ]=1３N/ｍm2式中：［σ]——方木設計抗彎強度,［σ］=１３Ｎ/ｍm2—-方木截面抵抗矩——方木所受彎矩（2）橫向方木剛度驗算5q1,L4５×23.44×6004＝==0。4７５ｍｍ384ＥＩ３84×１0０00×833３３3３=L／400＝6００／400=1.5mm式中：-—方木撓度——方木撓度的容許值—方木的彈性模量,—橫向方木慣性矩,I＝bｈ3/12=100×１０03／12=8３33333ｍｍ４結論:橫向方木滿足強度和剛度要求.３、縱向方木強度和剛度驗算縱橋向方木采用５０×１0０mｍ方木，置于橫橋向方木上,方木中到中間距為０．3米.（1)縱向方木強度（σm）驗算q１（方木線載）＝４２.6７×0。3＝１2。８0KNｑ１'(方木撓度計算時的線載）=(3２.66+0.３8＋0.７+0.8３+０．５+１＋2)×0.３＝1１。42ＫNσm=M/１00×５０2/6＝1４４0０/41６6６=０．34６Ｎ/ｍm2〈［σ］=13N/mm2式中：［σ]—-方木設計抗彎強度，[σ]＝１3N／mm2——方木截面抵抗矩——方木所受彎矩（2)縱向方木剛度驗算5q1，Ｌ４5×１1.4２×3004===０。1１6mm38４ＥI384×100０0×１04１666＝L/4０0=６00／4００=1.5mm式中：—-方木撓度-—方木撓度的容許值-方木的彈性模量,-縱向方木慣性矩,I=bh３／12＝1０0×50３/12＝104１66６mm4結論:縱向方木滿足強度和剛度要求。4、基底承載力驗算:支架立桿以1０mmＣ１５砼墊層為底座，按0.4×0.４＝０。１6ｍ２受力面積計算,基礎應力為：σ＝23.０4／0。4×０。４=144Kｐa根據(jù)現(xiàn)場工程地質情況，基礎承載力應不小于2５0KPａ，地基承載力滿足要求.結論:以上模板、支架及支架基礎處理能滿足劉家寨大橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工要求.五、滿堂支架搭設流程及要求現(xiàn)澆箱梁支架施工的工藝流程：場地平整、夯實、硬化→支架搭設施工→支架預壓→標高調整→支架使用過程中觀察加固→支架拆除場地平整、夯實、硬化本工程腳手架基礎應在回填片石（不少于５０ｃm）后,用20T振動壓路機壓實,之后采用強度等級不低于C15的混凝土進行硬化，混凝土硬化厚度不小于10cm，有良好的排水設施且無積水。碗扣支架搭設碗扣支架搭設前，需進行支架位置放樣.根據(jù)橋梁中線和邊線位置，進行碗扣支架位置坐標計算和放樣。測量人員用全站儀放出箱梁支架外邊線在地基上的豎向投影線，定出箱梁的橫隔梁位置，并用白灰撒上標志線（或用墨線彈出），根據(jù)方案的橫距、縱距在地上彈出墨線定位.根據(jù)每一跨分段計算支架高度，進行支架立桿長度組合,組合后的立桿底托和上托分別控制在２0ｃm、１5cm以內.(1)、底托、立桿、橫桿安裝根據(jù)支架高度進行設計組合后，進行底托和第一層立桿、橫桿安裝，每段支架第一層橫桿必須在同一水平面上。根據(jù)立桿位置局部位置需布設立桿,立桿直接接觸硬化地面,底部無懸空現(xiàn)象.檢查底托位置豎直，不得懸空。根據(jù)立桿及橫桿的設計組合,從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。安裝時應保證立桿處于豎直方向,一般先全部裝完一個作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿,再逐層往上安裝,同時安裝所有橫桿.（2）、剪刀撐腳手架外側立面的兩端各設置一道剪刀撐，并應由底至頂連續(xù)設置與地面成夾角45~60度要與每根鋼管相交處均用扣件連接牢固;中間各道剪刀撐之間的凈距離不應大于1５m。剪刀撐斜桿的接長宜采用搭接，搭接長度不小于1m,應采用不少于２個旋轉扣件固定.剪刀撐斜桿應用旋轉扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上，旋轉扣件中心線離主節(jié)點的距離不宜大于１50mm。（３）、頂托安裝為便于在支架上高空作業(yè)，安全、省時，可在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。根據(jù)梁底高程變化決定橫橋向控制斷面間距，順橋向設左、中、右三個控制點，精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量，以便校驗.最后再用拉線內插方法，依次調出每個頂托的標高,頂托伸出量一般控制在15cm以內為宜。（４)、縱橫梁安裝頂托標高調整完畢后，在其上安放方木橫梁，橫梁長度隨橋梁寬度而定，比頂板一邊各寬出至少5０cm,以支撐外模支架及檢查人員行走,在橫梁上安放5×10ｃm的方木縱梁（一般斷面間距2５ｃm，橫隔梁斷面間距１5ｃm)。安裝縱橫方木時，應注意橫向方木的接頭位置與縱向方木的接頭錯開,且在任何相鄰兩根橫向方木接頭不在同一平面上.(５)、防護欄桿①腳手架外側使用建設主管部門認證的合格綠色密目式安全網(wǎng)封閉，且將安全網(wǎng)固定在腳手架外立桿里側.②選用18鉛絲張掛安全網(wǎng)，要求嚴密、平整。③腳手架外側必須設1。2m高的防護欄桿,頂排防護欄桿不少于2道，高度分別為0.9m和１。3m。３、支架預壓現(xiàn)澆支架預壓是現(xiàn)澆支架最后一道非常重要的工序，是消除支架非彈性變形和檢驗整個支架(含支架基礎)搭設質量的一次全面驗證,包括支架結構的強度、剛度、穩(wěn)定性以及支架的彈性和非彈性變形.通過支架預壓,應精確測得支架的非彈性變形和彈性變形。支架的非彈性變形,通過支架預壓基本消除。測得支架的彈性變形可以與理論計算值進行比較分析,并在支架最后調整時提供可靠的依據(jù),使整個現(xiàn)澆支架既符合設計要求，又滿足技術規(guī)范對支架的質量要求，從而確定現(xiàn)澆箱梁的高質量。一般情況下,在預壓過程中，測得的總垂直變形包含兩部分變形，即非彈性變形和彈性變形,當預壓荷載卸除后，測得的支架回升值即為支架彈性變形,應在支架高程調整時加以考慮,其中沒有恢復的部分即為支架的非彈性變形(主要是支架接縫壓密和地基等產(chǎn)生的不可恢復的塑性變形等).根據(jù)本工程地段特點,通過對全橋原地面進行灰?guī)r換填5０ｃm，碾壓成型并對支架范圍內的地面進行C1５砼面層硬化處理，地基承載能力基本相同。預壓前,對支架進行綜合檢查：主要包括對立桿底地基、底托、剪刀撐設置、頂托、方木等.（1)、加載支架安裝完成后，應對支架進行預壓、預壓荷載應不低于梁體自重及各項附加荷載總和１20%,預壓采用鋼筋和砂袋（便于卸除和保持施工現(xiàn)場清潔)，堆放應排列整齊,保證底模及支架受力均勻。鋼筋砂袋加載一次完成。每聯(lián)梁預壓荷載計算表箱梁類型箱身重量每延米鋼筋砼重量(箱身)荷載系數(shù)每米預壓重量(箱身)TTT左幅第一跨1０5７。６42。311．２５0。7７左幅第二跨１2８936.831．24４．20左幅第三跨118２。０833．771。240。５3左幅第四跨８40．933．６4１．24０．3６(2)、預壓方式以及觀測預壓根據(jù)荷載特點，對承臺回填范圍、橫隔梁以及腹板位置應著重考慮。觀測位置分兩處：一處設在底模板上，一處設在地面上。觀測點布置：在底板位置橫向設置四個觀測點,縱向觀測點布置間距為５m。地基基礎觀測點的橫向設置同連續(xù)梁,順橋向間距１０m布設觀測點。支架預壓觀察,預壓滿載后若連續(xù)48小時測量未見明顯沉降，則可視為地基處理能滿足要求；卸載后要求支架反彈在±１cm以內，否則支架的豎向剛度需要加強。觀測步驟為:①加載前測底模標高②加載后測底模標高③卸載后測底模標高，每天早中晚測三次并及時認真做好觀測記錄觀測.沉降觀測過程中，每一次觀測均要經(jīng)過測量監(jiān)理工程師抽檢，并將觀測結果報監(jiān)理工程師認可同意。標高測量采用經(jīng)標定合格的精密水準儀進行，各階段觀測時,分隊測量員必須有及時匯總觀測數(shù)據(jù)和相關資料，并于當日書面上報項目部測量組。上報資料包括：測點平面布置圖、測量標高、本次沉降值和累計沉降值,數(shù)據(jù)分析由項目部測量室會同監(jiān)理工程師完成。支架預壓時,除觀測整個支架沉降變形外,還應觀測支架桿件的撓度、扣件有無壓破、地基變形,以及支架的整體穩(wěn)定性等,以便進一步采取加強措施。(3）、數(shù)據(jù)處理承載前觀測出原始數(shù)據(jù)（N１）;荷載全部加載到位后，立即進行觀測（N2），承載過程中觀測(N３、N4…）,比較N2、N３、N4…的差值，若最后兩次數(shù)據(jù)的差值很小，說明支架已基本穩(wěn)定，沒有彈、塑性變形發(fā)生了，便可進行卸載或翻載，如差值繼續(xù)變大，則需分析原因、采取措施;卸載后再次測量點位處數(shù)據(jù)(N5).并用卸載后數(shù)值(N5)與加載前（N１）、卸載前(N4）數(shù)值比較,從而得出支架的彈、塑性變形,并以此結合設計要求進行高程的調整。將觀測得出的數(shù)據(jù)與本工程的已經(jīng)完成的預壓數(shù)據(jù)進行對比，若彈塑性變形基本一致，其余支架不再預壓。(4)、卸載人工配合吊車吊運鋼筋均勻卸載，卸載的同時繼續(xù)觀測。卸載完成后記錄好觀測值以便計算支架及地基綜合變形.根據(jù)觀測記錄，整理出預壓沉降結果，調整支架頂托的標高來控制箱梁底板及懸臂的預拱高度。4、支架高度調整以及施工觀察加固根據(jù)支架預壓后的結果,與理論梁底標高誤差超出允許范圍的支架頂標高需要調整。卸載完成后即可進行調整，直到滿足設計要求為止。在混凝土澆筑施工過程中,應加大對支架的觀察，提前做好應急準備。在支架頂部采用細鐵絲拉鐵塊做好標記,用作對支架沉降觀察。混凝土澆筑到每一處時，頂部支架檢查人員跟著移動，底部人員觀察沉降標記。５、碗扣支架拆除拆除支架必須在箱梁混凝土強度達到設計要求且完成所有預應力束張拉、壓漿后方可進行，且孔內水泥漿強度不低于設計強度的90％.為了保證在落架過程中結構受力均勻，落架一定遵循技術規(guī)范和支架方案要求卸落支架。箱梁支架總體落架順序：應從跨中向方向進行,先拆除各跨跨中1/3支架,剩余各跨兩端各1/3支架應在時隔2１小時后方可拆除。（１）、箱梁混凝土底模板、方木拆除因箱梁支架頂托上安裝底模板時,是按照先橫向木方，后縱向木方，鋪設底模板順序.拆除時，先松支架頂托，將縱向方木位置留出活動空檔并抽出，之后拆除橫向木方或鋼管和底模板。（２)、碗扣支架拆除完成上述箱梁底部模板、木方拆除后，即可進行整體支架的拆除工作.但拆除時必須按以下要求進行:支架的拆除應從一端向另一端、自上而下逐層地進行。碗扣式支架拆除時，先將橫桿自上而下逐層拆除，再將立桿自上而下逐層拆除。六、滿堂支架搭設時的勞動力安排1、為確保工程進度的需要，同時根據(jù)本工程的結構特征和外腳手架的工程量，確定本工程外腳手架搭設人員需要10～15人,均有上崗作業(yè)證書。２、建立由項目經(jīng)理、現(xiàn)場技術人員、專、兼職安全員、現(xiàn)場施工負責人組成的管理機構,搭設負責人負有指揮、調配、檢查的直接責任。3、外腳手架的搭設和拆除,均應有項目技術負責人的認可，方可進行施工作業(yè),并必須配備有足夠的輔助人員和必要的工具。七、滿堂支架的檢查與驗收１、滿堂支架搭設完畢或分段搭設完畢，應按規(guī)定對滿堂支架工程的質量進行檢查，經(jīng)檢查合格后方可交付使用.２、滿堂支架在搭設過程中，應由單位工程負責人組織單位技術安全人員、監(jiān)理方進行檢查。八、滿堂支架搭設安全技術措施1、技術保障措施:

（1）架子搭設完畢，用合格密目安全網(wǎng)圍護于架子的外圍及底部。?(2）鋼管與扣件進場前應經(jīng)過檢查挑選（選擇標準應符合規(guī)范JＧJ1３０－2０0第3條),所用扣件在使用前應清理加油一次，扣件一定要上緊，不得松動.（3)架子搭設到3m高度時由架子搭設人員進行自檢；架子搭設完畢后由搭設會同施工單位、監(jiān)理單位和質檢單位對整個腳手架進行驗收檢查，驗收合格后方可投入使用。?(４)滿堂支架搭設完畢后,在施工過程中,嚴禁將模板支架、攬風繩、泵送混凝土和砂漿的輸送管道等固定在腳手架上；腳手架嚴禁懸掛起重設備.?（5)滿堂支架的安全性是由架子的整體性和架子結構完整性來保證的,未經(jīng)允許嚴禁他人破壞架子結構或在架子上擅自拆除與搭設腳手架各構件。其中在滿堂支架使用期間，下列桿件嚴禁拆除：主節(jié)點處橫、縱向水平桿等。

２、安全保障措施：(１）操作人員作業(yè)前必須進行崗位技術培訓與安全教育。

（２）技術人員在腳手架搭設、拆除前必須給作業(yè)人員下達安全技術交底，并傳達至所有操作人員。(3）腳手架必須嚴格依據(jù)本《施工方案》進行搭設；搭設時,技術人員必須在現(xiàn)場監(jiān)督搭設情況,保證搭設質量達到設計要求.?(4）腳手架搭設完備，依據(jù)施工組織設計與單項作業(yè)驗收表對腳手架進行驗收,發(fā)現(xiàn)不符合要求處，必須限時或立即整改.（５）操作人員必須持證上崗。

（6）架子在搭設（拆卸）過程要做到文明作業(yè),不得從架子上掉落工具、物品;同時必須保證自身安全,高空作業(yè)需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安