现浇梁满堂支架施工专项方案.docx
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现浇梁满堂支架施工专项方案
石河子西一路高架桥工程
现浇梁满堂支架
专
项
施
工
方
案
编制:
复核:
审核:
兵团建工集团第八建筑安装有限责任公司
第一市政项目部
二零一零年十月
目录
1编制依据及编制原则1
1.1.编制依据1
1.2.编制原则1
2工程概况2
3施工工艺2
3.1总体施工技术方案2
3.2施工工艺流程4
3.3基础处理4
3.4搭设支架5
(1)测量放样6
(2)支架材料用量计算6
(3)脚手架的搭设7
3.5支架预压试验9
4附件:
满堂支架施工专项方案检算书10
现浇梁满堂支架施工专项方案
1编制依据及编制原则
1.1.编制依据
(1)石河子市西一路高架桥设计施工图纸;
(2)《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJI-2008;
(3)我单位对连续梁满堂架施工的相关经验、成果。
1.2.编制原则
(1)严格按《石河子市西一路高架桥工程施工合同》要求的工期、质量、安全、环保、文明施工等目标编制施工方案。
(2)在编制方案时,认真阅读核对所获得的技术设计文件资料,了解设计意图,掌握现场情况,严格按设计资料和设计原则编制方案,满足设计标准和功能要求。
(3)通过与建设单位、监理单位和设计单位协作,综合运用人员、机械、物资、资金和信息,实现质量和造价在保证安全和工期前提下的最佳组合。
(4)满足建设工期和工程质量标准,符合施工安全要求。
(5)通过建设单位管理标准化,以建设目标和合同约定为纽带,全面推动施工单位的标准化管理,实现建设项目标准化管理。
合理安排施工顺序,组织均衡、连续生产。
(6)结合建设项目特点,建立建设项目管理的目标体系、责任体系、分级控制系统和评价评估体系,按照计划、组织、指挥、协调、控制等基本环节,将质量、安全、工期、投资效益、环境保护和技术创新分解细化为最佳匹配的实施目标,以标准化管理为基础,全面实现各项管理要求。
(7)积极采用能提高工程技术和施工装备水平、保证施工安全和工程质量、加快施工进度、降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。
(8)科学组织,精细施工,安全第一,预防为主。
2工程概况
本工程共有125孔桥梁,其中现浇混凝土桥梁有95孔,主线为预应力后张箱梁,支线及匝道为普通混凝土箱梁,跨径布置为20米、30米、35米;结合现场实际情况与施工技术能力,对现浇梁采用满堂支架施工方法,具体分布及孔数见下表:
序号
桥名
梁孔数
满堂支架法施工孔数
备注
1
支线一桥
25孔
25孔
全部
2
支线二桥
25孔
25孔
全部
3
主线连接段桥
2孔
2孔
全部
4
斜拉桥
2孔
2孔
33米
5
主线高架桥
30孔
0
6
跨乌奎立交桥
3孔
3孔
全部
7
南区北环线
1-11号墩
10孔
10孔
全部
8
匝道A桥
6孔
6孔
全部
9
匝道B桥
8孔
8孔
全部
10
匝道C桥
6孔
6孔
全部
11
匝道D桥
8孔
8孔
全部
合计
125孔
95孔
3施工工艺
3.1总体施工技术方案
本段满堂支架法施工的后张法预应力混凝土简支箱梁,采用碗扣支架加横向剪力撑形成支架体系,原位现浇法施工工艺,底板、腹板与顶板一次性浇筑成型。
一个工作面计划投入一整套侧模、一套内模、2套底模,4孔支架。
其中,满堂支架法主要方案为:
满堂支架在箱梁腹板下平面纵横布置为60x30cm,水平步高为1.2m。
并设置纵横向剪刀撑,剪刀撑间距不大于6根,具体布置见图3.1.1,图3.1.2,采用满堂支架施工桥梁桥墩高度均小于等于16m,计算模型按16m计算,满堂式支架受力计算书见附件一。
图3.1.1满堂支架立面布置图
图3.1.1满堂支架正立面布置图
图3.1.2满堂支架侧面布置图
3.2施工工艺流程
见《现浇箱梁施工工艺流程图》:
支梁现浇箱梁施工工艺流程图
3.3基础处理
⑴基础处理
因本桥大部分桥梁为现浇混凝土,采用满堂支架施工,基础处理拟采用二套方案,一是满堂架底基础表面进行混凝土硬化处理。
首先进行基底处理,地表清理至原状土,承载力不小于设计计算承载力123Kpa(计算书附后)。
如现场原地层较软弱时,应先挖除软弱层50~100cm,再回填砾石土,分层夯实,用18T重型压路机碾压密实,最后整体浇注20厘米厚C20混凝土。
原地面换填标高根据支架立杆的配料设计、上下托架的合理调节量、钢底模的结构厚度、梁底支承系统高度统一合理确定。
二是采用方木垫底方法支撑满堂架,先将基底回填30厘米砾石土并碾压完成,检测基底压实度达到95%,再在表面整体填筑10cm厚水泥稳定土碾压密实,水泥稳定土尺寸每侧超出支架外侧0.5m。
水泥稳定土主要是为了提高地基的承载力,便于满堂支架的快速搭设,并防止施工过程中雨水浸泡地基而降低地基承载力。
底部纵横铺设二层10×20方木垫底再进行满堂架的搭设。
注意要施工过程中防止雨水冲刷地基而降低地基承载力。
混凝土或水泥稳定土面做2%的横向排水坡,并在基础两侧挖好排水沟,以保证排水通畅,现场内不得积水。
如地基面处在不同高度,且高差相差1.0m以上,将地面做成分级阶梯状,阶梯状是按纵向长度至少6m一节,台阶高度按1.0m进行划分,将地面挖成台阶状,同一阶梯内基本在同一平面上。
碾压密实后,进行表面硬化,梯形状基础如下图:
原地面高差较大,做阶梯形状基础
在基础完成后及支架搭设前应对其进行检查验收,同时,在施工过程中要经常检查其安全情况,发现有明显的变形、沉降、压扁、弯曲等情况时,要及时处理,保证基础的稳固牢靠性。
3.4搭设支架
由碗扣式脚手架搭设的满堂红支架如下:
(见下图满堂红支架)
(1)测量放样
在搭设现浇梁脚手架之前,先根据支架设计要求进行实地放样。
主要工作如下:
1)首先,对场地标高进行测量。
分别取几个特征点,对这几个特征点进行水准测量。
标高测量结果作为配置碗扣式脚手架的依据。
2)对上述特征点进行水准测量完成后,再用全站仪把桥梁中心线定出,然后根据支架设计布置,隔排放出立杆支点位置,用红油漆或墨线标出记号,作为立杆支点定位点。
具体放样,采用坐标放样。
3)根据测量出的地面标高与梁底模设计标高,扣除相应的方木高度、底座高度与顶端托撑高度,计算出支架搭设高度,并预留5cm的调节高度。
4)当支架搭设到梁底方木位置时,对支架顶端方木顶进行标高测量,根据差值在顶端托撑进行调设,调设完后进行复核,保证梁底标高满足设计要求。
(2)支架材料用量计算
根据图3.1.1与图3.1.2对每孔梁脚手架与方木用量进行计算:
方木用量,横向布置为11m(不包括每侧1米的工作平台)19根,纵向长度为20m,采用10cm×15cm,每孔梁方木用量为:
19×20×0.1×0.15×1.5t/m3=8.55t。
脚手架数量计算:
横向每排布置为19根,纵向间距为0.6m,纵向每排布置34根,每单位高度需用量:
19×34×0.00384t=2.48t
步高为1.2m,换算成每单位高度需脚手架:
(19×29+14.5×34)×0.00384t/1.2=4.5t
则每单位高度需脚手架:
7t
根据单位高度用量,预估出桥跨的搭设最大高度的材料用量,并根据施工组织情况,提前准备好3套支架材料,保证平行流水作业。
(3)脚手架的搭设
(1)支架材料
碗扣架为国标产品。
采用Q235A(3号)钢,其力学性能符合国家现行标准《炭素钢结构》中Q235A钢的规定。
每批材料进场时,应有质量检验报告,钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验方法》(GBT228/—2002)的有关规定,质量应符合《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规定》(JGJ128—2000)以及施工所在省市的支架搭设的有关规定或要求。
钢管表面应平直顺滑,不应有裂缝、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。
重点检查钢管外径、壁厚、端面等的偏差,应分别符合《安全技术规范》有关规定。
钢管必须涂有防锈漆。
扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证。
扣件与钢管的贴合面必须严格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好。
用碗扣式扣件搭设的脚手架是施工临时结构,它承受施工过程中各垂直和水平的荷载,因此脚手架必须是有足够的承载力,刚度和稳定性,在施工过程中,不产生失稳、倒塌,并不超过允许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象,以确保安全。
(2)支架搭设的有关事项
1)、立杆应选用同类管径和壁厚的钢管搭设,严禁不同型号的钢管混合使用;
2)、搭设场地要平整,场地四周设排水沟;
3)、在搭设之前,必须对进场的脚手架配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件;
4)、脚手架的搭设作业,必须在统一指挥下,严格按照以下规定行:
A、按照施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立管位置;
B、从一端向另一端有序的进行搭设,按定位依次竖起立杆,将立杆和纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第一步的纵向和横向水平杆,校正立杆垂直度之后予以固定,并按此要求继续向上搭设;
C、剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件应随搭升的架子上一起及时设置,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上方不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上;
D、在搭设过程中严格按照设计方案进行,不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作大于100mm的构架尺寸放大。
确有实际情况,需要调整时,要经过技术计算;
E不得在支架基础及其邻近处进行挖掘作业,否则应采取安全措施,并报主管部门批准。
5)、节点应可靠连接,扣件的拧紧程度应控制在扭力距达到40~60N•M;
6)、钢管立杆垂直度应≤1/300。
且应同时控制其最大垂直度偏差不大于50mm;
7)、纵向水平杆的水平偏差应≤1/250。
且全架长的水平偏差不大于50mm;
8)、为增加支架的稳定性,支架每隔6跨设置一道纵向和横向斜杆,其与地面夹角为45°~60°之间,斜杆底部应撑地。
支架外侧沿全高设十字剪刀撑,每道剪刀撑与5~7根立杆连结;
9)、支架的搭设和拆除的施工人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋;
10)、在支架上进行电、气焊作业时,必须有防火措施和专人看守;
11)、作业层上的施工荷载应符合设计要求,不得偏载、超载,严禁悬挂起重设备;
12)、支架的搭设要保证横杆的可靠连接,注意支架与墩身有必要可靠连接。
支架搭设前,一定要计算好支架的高度,顶托与底托的调节量,使其在可以调节的范围内;
13)、砼浇筑过程中要有专人巡视支架,随时注意观察支架的变形,并根据情况做好加固;
14)、砼浇筑施工顺序,由两端向中间,分层浇筑,先浇筑底板,后腹板,面板悬跳部分,最后为箱体面板。
(2)可调托座的设置
为了使脚手架,以及现浇箱梁标高满足设计要求,在立杆的顶端和底部,都安装上可调托座。
立杆底端采用KTZ600型可调底座,顶端采用KTC600型可调托撑。
对可调节托座的使用,应严格按照规范操作。
一般情况下,使用可调节支座时,其调节范围不超出20cm,当情况需要时间,调节范围超出20cm时,应采取加固措施。
(3)支架搭设验收:
脚手架在搭设前对进场材料进行检查,搭设过程中对存在的问题进行整改,搭设后对脚手架按照下表进行检查,对不符合要求的进行整改,经验收合格后方可进行下道工序。
检 查 项 目
验 收 情 况
(好/更换/整改)
脚手管材质是否变型、弯曲等
合格或更换
脚手板材质是否开裂、破损等
合格或更换
扣件材质是否滑丝、松动等
合格或更换
脚手架基础及支撑点是否有底座和垫板
合格或更换
脚手架架扣是否松动
合格或整改
脚手架是否有合适的通道
合格或整改
脚手架剪刀撑是否符合要求
合格或整改
脚手架杆件搭接牢固性及搭接长度
合格或整改
脚手架的跨距、步距是否符合要求
合格或整改
脚手架架杆接头是否正确
合格或整改
脚手架是否有防滑扣件、距离是否合适等
合格或整改
3.5支架预压试验
考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响,需对支架进行预压。
为减少对箱梁底模板的损伤,准备在支架搭设完成并铺设完方木,底模及侧模安装完毕后对支架进行预压,预压采用加载材料用袋装砂的方式,每袋40公斤,最终砂袋重量须达到箱梁支架验算荷载的1.2倍,荷载分布与箱梁施工荷载分布相同。
测点布设:
每跨纵桥向设5个断面(约间隔5m设1个),每个断面设5个测点,5个测点分别为:
两侧翼缘板各1个、两腹板处各1个,梁中心线底板处1个;对各测量点进行编号,以便预压时进行对比观测,控制模板立模标高。
按加载前、加载20%、加载50%荷载、加载100%荷载、加载120%荷载,加载完毕后规定每天观测两次,早晚各一次,并做好沉降观测记录,以备支架预设预拱度时计算所用。
沉降观测应选择每天气温较低时,大致时间为早上8:
00,下午5:
00左右。
支架的预压时间无严格要求,一般在全部加载完毕后连续两天的沉降不大于2mm时,即可说明支架沉降已稳定。
卸载按照荷载的100%、荷载的50%、卸载后进行观测。
预压结束后算出支架的非弹性变形、基础沉降变形及弹性变形值,用以计算模板标高调整时的预留值。
预应力混凝土简支箱梁根据跨度、混凝土收缩徐变以及预计二期荷载等因素,确定需预设反拱的数值,必须严格按计算好的数据控制好各部支架的标高,确保预拱度符合要求。
4附件:
满堂支架施工专项方案检算书
附件:
箱梁现浇满堂支架施工专项方案检算书
箱梁采用碗扣式满堂支架现浇施工,支架顶设纵向方木分配梁,其上为定型钢模板底模,箱梁侧模和内模均为定型钢模板。
一、荷载
1、梁体自重
梁体最大高度为1.45m,砼比重取2.5t/m3,则自重荷载为1.65t/m2。
2、定型钢模板自重0.2t/m2。
(底模与外侧模采用定型钢模)
3、施工人员及设备荷载0.25t/m2。
(按规范取值)
4、砼振捣荷载0.2t/m2。
(按规范取值)
5、基本风压值0.08t/m2。
(查广州市基本风压值)
6、支架与方木自重
根据不同间距的支架布置,支架与方木自重在以下计算中分别考虑。
二、定型钢模另外设计计算
箱梁底模和外侧模采用定型钢模,由厂家提供梁模基本数据和设计图纸,经项目部审核满足要求后进行定做,底模横向分为两块,在梁中心线处拼接,纵向单块模长为5m,外侧模模数与底模相同。
定型钢模单块自重为1.5t,钢模本身的受力计算此处省略。
三、腹板下碗扣支架计算
支架高度按16m计。
1、试算:
(不考虑风载)
①满堂支架按纵横向间距60㎝×60㎝布置,步距1.2m布置,则每平米有2.8根立杆
支架与方木自重为:
(18×2.8+16×2.8×1.2)×3.84+15×12×100×1.7×1=0.43t/m2
荷载组合
q’=1.2×7.514+1.4×(1.0+0.25+0.2+0.43)=11.65t/m2
荷载折减
q=0.85q’=9.9t/m2
每根立杆受力为N=9.9÷2.8=3.54t>3t(碗扣支架国标要求,与步高对应)
则强度和稳定性均满足要求
腹板下支架按纵横向间距60㎝×60㎝布置,满足施工要求
2、详细计算(考虑风荷载,支架纵横向间距按60㎝×60㎝布置)
先计算风载对支架产生的弯矩影响和应力增加值
风载应力σ计算如下:
基本风压值0.08t/m2
μ1风压高度变化系数1.46
μ2风载体形系数1.3ψ(ψ=0.087)
步高1.2m,横距0.3m,抵抗矩W=4.52㎝3
水平风荷载标准值Wk=0.7×1.46×1.3×0.087×80=9.2kg/m2
风载弯矩M=0.85×1.4×9.2×0.3×1.22/10=0.473kgm
σ=47.3/4.52=10.5kg/㎝2=1.05Mpa
碗扣支架φ48×3.5钢管
A=0.000489㎡
N1=0.05t
每根立杆受力N总=1.9+0.05=1.95t<3t
则强度和稳定性均满足要求
3、结论
满堂支架在箱梁腹板下平面纵横向布置为60㎝×60㎝,水平步高为1.2m。
并设置纵横向剪刀撑,剪刀撑间距不大于6根立杆。
如此布置,强度和稳定性均满足要求。
四、地基应力
根据以上对支架的计算,知道支架按平面纵横向布置为60㎝×60㎝,水平步高为1.2m,每根支架立杆传递给地面的力为1.95t。
首先考虑在钢管底托下垫15×10㎝方木,长边贴地,以扩大受力面积。
则方木下底面应力为:
σ=N总/A=1.95/(0.15×0.3)=433Kpa(方木横桥向放置)
此承载力相当于强风化岩石地基的力学性能指标,原始地基,硬塑粘土经碾压密实后,填筑30㎝厚砂砾,碾压后,表面再填筑10㎝厚水泥稳定土碾压密实即可,其上铺方木并搭设碗扣支架。
1、原状土地基承载力计算
支架传力:
1.95×5.6=10.92t/m2
砂砾及水泥稳定土自重:
0.6×2.3=1.38t/m2
则原状土地基承载力要求为123Kpa,普通无水粘土地基经碾压密实后即可满足要求。
2、结论
如果支架采用原状土换填地基,使碾压后的地基承载力不小于123Kpa,表面设置4%路拱,不应有明显低洼,四周完善排水系统;地基以上换填砂砾石,用18t压路机碾压密实;箱梁腹板正下方支架纵横向间距为60㎝×30㎝,其基础在换填后的砂砾上再填筑10㎝厚水泥稳定土碾压密实即可,其上铺方木并搭设碗扣支架。
五、箱室下支架计算
1、荷载
①梁体自重
梁体高度1.09m,自重荷载2.834t/m2。
②定型钢模板及内模自重0.4t/m2。
③施工人员及设备荷载0.25t/m2。
④砼振捣荷载0.2t/m2。
⑤基本风压值0.08t/m2。
⑥支架与方木自重在以下计算中分别考虑。
2、支架计算:
按纵横向间距60㎝×90㎝布置,步距1.2m,则每平米有1.85根立杆
支架与方木自重为:
[11×(0.6+0.9)+11.7×1.85]×3.84+2×10.8=0.17t/m2
荷载组合
q’=1.2×2.834+1.4×(0.4+0.25+0.2+0.17)=4.83t/m2
荷载折减
q=0.85q’=4.1t/m2
每根立杆受力为N=4.1÷1.85=2.22t
风载弯矩产生的力为N1=0.05t
N总=2.22+0.05=2.27t<3t
满足要求
3、地基应力
首先考虑在钢管底托下垫25×15㎝枕木,以扩大受力面积。
则枕木下底面应力为:
σ=N总/A=2.27/(0.25×0.9)=101Kpa(枕木横桥向放置)
此承载力不算很大,一般地基稍经换填处理就可达到。
①原状土地基
如果支架支于原状土地基,需经清淤、晾晒和碾压后,承载力达到101Kpa后,换填砂砾50㎝厚,经碾压后,铺方木即可搭设支架。
②地下室底板基础
如果支架支立于地下室底板,作用于地下室底板面的均布荷载为4.2t/㎡。
集中应力为101Kpa(枕木横桥向放置),集中应力的作用面积为25×90㎝。
4、结论
①如果支架采用原状土换填地基,应完全清淤、晾晒并碾压,使碾压后的地基承载力不小于101Kpa,表面设置2%路拱,不应有明显低洼,四周完善排水系统;地基以上换填砂砾石50㎝,用18t压路机碾压密实,轮迹印小于2㎝;箱室正下方支架纵横向间距为60㎝×90㎝,其基础在换填后的砂砾面上铺10×10㎝方木,即可搭设支架;
②如果支架支立于地下室底板顶面,则作用于底板面的均布荷载为4.2t/㎡,集中应力为101Kpa(枕木横桥向放置),集中应力的作用面积为25×90㎝。
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