桥梁模板支撑系统施工组织设计与对策.doc
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1、. .桥梁模板支撑系统施工案一、工程概况1、工程名称:大沙南路东华路至起湾道段道路工程2、工程地址:市岐区大沙南路东侧3、工程规模:大沙南路东华路至起湾道段道路工程位于市岐区北部康华路中段片区,道路呈东西走向,道路起点为大沙南路与东华路穿插口,终点至起湾道,与东祥路对接,工程全长约949m,规划红线宽度50m,双向8车道,含桥梁1座,桥梁为3X13m的简支后连续的预应力混凝土空心板桥。排水管最大管径为:D1500。工程主要建立容包含道路、桥涵、排水、照明、交通设施、绿化等。4、工期:550个日历天。道路等级:35号路为城市快速路,阜港路为城市主干道。计算行车速度:60Km/h、30km/h匝道
2、净空:大于4。5米主线最小平曲线半径:64.75设超高匝道最小平曲线半径:55m设超高缓和曲线最小长度:27.856m竖曲线最小半径:凸型:800,凹型:800最大纵坡:5%最小坡长:95.046m横坡:2%超高:24%超高渐变率:1/100为进展桥体上部构造预制桥梁施工,需搭设模板支撑系统。平面和剖面示意图如以下列图所示:二、案设计思路2.1、设计思路:受力平台的上部构造可采用三种式。第一种:以钢筋混凝土梁柱构造生成一个框架构造,在框架梁之间按照拟设置构造支撑架立杆间距设工字钢,所有构造支撑架立杆均作用于框架梁和工字钢上,立杆顶部采用升降头与上部木和模板共同形成模板支撑系统;第二种:采用型钢
3、格构柱和型钢梁形成钢框架构造,型钢格构柱与根底采用预埋螺栓连接,型钢梁之间采用工字钢构成次梁,保证所有构造支撑架立杆均作用于型钢梁和工字钢次梁上,上部同样为普通钢管立杆支撑系统;第三种:在所有对应箱梁腹板位置采用贝雷架拼装形成钢构造平台,垂直贝雷架向依立杆间距布设20号工字钢,所有的立杆均作用于贝雷架桁架杆件和布设的工字钢上,上部按构造受力设置普通钢管立杆支撑系统如以下列图所示,各跨均一样,以单跨为例。整个支撑平台的下部构造有两种考虑。第一种:采用根底梁结合钻灌注桩形成根底,上部采用钢柱或钢筋混凝土柱与受力平台连接。贝雷架性能对照表贝雷片构造示意图三、编制依据2.1、本工程建筑施工图和构造施工
4、图。2.2、建筑施工扣件式钢管脚手架平安技术规2002年版2.3、建筑施工模板平安技术规JGJ162-20212.4、建筑构造荷载规GB50009-20012.5、混凝土构造设计规GB50010-20022.6、钢构造设计规GB50017-20032.7、建筑地基根底设计规GB50007-20022.8、建筑桩基技术规JGJ94-20212.5、构造工程师实务手册2.6、构造工程师计算手册2.7、建筑施工计算手册江正荣著2.8、建筑构造工程师手册2.9、建立工程平安生产管理条例四、构造设计概况4.1 贝雷梁平台构造设计贝雷梁采用HD200型钢桥或321型钢桥不加强双排单层贝雷片组合而成,HD2
5、00型钢桥每榀贝雷片其允力M=2027.2KNm,V= 435.3KN,每节重量按57.4KN考虑。321型钢桥每榀贝雷片其允力M=1576.4KNm,V= 490.5KN,每节重量也按57.4KN考虑。贝雷梁在东风渠横截面向设置,每两根钢管桩之间12.460m围为4榀长3115mm的贝雷片拼接而成。在每幅20m箱梁围设置7榀贝雷梁,位置对应四箱箱梁的5个腹板位置和两悬挑翼缘边沿,各榀贝雷梁的最大间距为3920mm。贝雷梁平台布置剖面示意图贝雷梁上部垂直贝雷梁向布设20号工字钢,工字钢与贝雷梁采用螺栓连接。工字钢布设排距为900mm,保证每根支架立杆作用于工字钢上。工字钢采用两根原长12m的构
6、件,并且端头对应焊接成整体,且焊接位置在正中间腹板位置,下有贝雷梁作为支点,长度正好满足每幅箱梁斜线距21.560m的要求。由于支点最大间距为3920mm,可确保单根12m工字钢实际上可按照多跨连续梁进展设计,计算中单根工字钢采用简支梁设计,从而大大增加了设计的平安系数。为了加强各贝雷架之间的横向连接,在每一片贝雷片中部下杆上顺横向连接12号槽钢,用短槽钢将横向槽钢焊接卡住贝雷架片。支撑脚手架的工字钢如以下列图,按简支计算时明显M2大于M1。工字钢布置简图单根工字钢实际受力简图单根工字钢计算受力简图单跨脚手架的排距和间距之间关系的示意图见以下列图:4.3 上部模板支撑系统构造设计在每根20号工
7、字钢上布设钢管脚手架立杆,立杆横向间距依次为900、900、900、442.5、442.5腹板1、1011、1011、1011、442.5、442.5腹板2、1011、1011、1011、442.5、442.5腹板3、1011、1011、1011、442.5、442.5腹板4、1011、1011、1011、442.5、442.5腹板5、900、900、900如下页图所示。其中最外一根立杆超出构造外边沿206mm,以保证模板支撑系统最外边沿结实可靠。立杆纵向间距按照工字钢布设排距900mm控制,但腹板处立杆纵向间距按排距450mm控制。为计算和施工控制便,将箱梁截面等面积代换为梁板截面,代换后截
8、面如下列图。立杆高度约为1.52m,在立杆底部100mm处设置横向扫地杆。模板均采用12mm厚木胶合板,次楞采用50100木,次楞间距250mm,且在腹板位置次楞不少于3根。主楞采用483.5双钢管依工字钢平行布置,主楞间距按照工字钢布设排距900mm控制,腹板处主楞间距按照排距450mm控制。钢管立杆顶部采用升降头扣住双钢管主楞,从而共同形成模板支撑系统。支架立杆布置位置示意图代换成梁板截面后支架立杆布置位置示意图五、施工组织5.1 施工准备施工准备工作的根本任务是为施工作好必要的技术和物资根底,也是施工得以顺利进展的根本保证。施工准备包括技术准备、劳动和物资材料准备、现场准备等。5.1.1
9、 劳动力准备根据施工案及工程规模形式,按合理的比例组织劳动力,制定出劳动力需要量方案。现场进展人员安排,贝雷架安装和静压钢管桩作业人员已全部安排到位,且已调集50人随后可以投入架体施工,工地安排住宿,不影响整体施工的工期安排,组织上切实可行。5.1.2 物资材料准备物资材料准备工作容主要包括:工程材料的准备钢筋、木、模板、工字钢、钢管、扣件、贝雷架、钢管桩等,工程施工设备的准备吊车、焊机、切割机等及其它各种小型生产工具、小型配件等的准备。施工所需材料和机械已全部安排就绪,随时可以开场施工。5.1.3 技术准备1已对构造受力进展了计算,保证承载力满足施工需要。2施工现场进展了认真的测量复核、施工
10、放线等。3脚手架、贝雷架、钢管桩施工人员具备作业可证。4专项施工案已审批。技术人员熟悉本脚手架设计图,掌握技术要领,组织有关人员进展技术交底。5按照设计备齐材料,材料在现场按品种、规格分类,堆放场地进展杂物清理,保证平整和场地排水通畅。5.2 组织机构为保证本工程施工顺利进展,我们组成了以工程经理增恩同志为首的领导小组,委任了执行平安技术总负责人海洋,把责任明确到人。为确保工程的平安顺利进展,工程部将格按照平安管理体系组织施工,平安管理体系如图3-1所示:图3-1 平安管理体系图五、主要施工法5.1 脚手架材料的技术要求1钢管杆件钢管杆件包括立杆、纵向平杆、横向平杆、剪力撑、斜杆,钢管用外径4
11、8mm的焊接钢管;钢管材质宜使用力学性能适中的Q235钢,其材性应符合?碳素构造钢?的相应规定。钢管上禁打。钢管应无裂缝、压扁和重锈蚀等现象。锈蚀、弯曲、压扁或裂纹重的钢管禁在脚手架搭设中使用,以防造成平安隐患。2扣件和底座A、扣件采用锻铸造扣件。可锻铸铁扣件由于生产厂家较多,购用时一定要经过格的检查验收。参照建立部标准?钢管脚手架扣件?JCJ2285的规定进展测试,其质量符合标准要求时才能使用。B、铸铁不得有裂纹、气、不宜有疏松、砂眼或其它影响使用性能的铸造缺陷。脚手架采用的扣件,在螺栓拧紧的扭力矩达65Nm时,不得发生破坏。C、扣件与钢管的贴合面必须格整形,应保证与钢管扣紧时接触良好。D、
12、当扣件夹紧钢管时,开口处的距离应不小于5mm。E、扣件外表应进展防锈处理。3、脚手板对脚手板的根本要求为:1脚手板的厚度不宜小于50mm,宽度不宜小于200mm,重量不宜大于30kg;2确保材质符合规定;3不得有超过允的变形和缺陷。4平安网平安网的技术要求必须符合CB5725-85 规定,准进场使用。工程使用的平安网必须由公司认定的厂家供货。其规格为绿色密目平安网1.5m6m,平安网使用有认证的生产厂家供货,平安网进场要做防火试验。5.2 施工机具设备(1)搭设工具:活动扳手、力矩扳手、平安带。(2)检测工具:钢卷尺、水平尺、水准仪。5.3 工艺流程工艺流程为:贝雷梁拼装工字钢连接放置纵向扫地
13、杆逐根竖立杆安放横向扫地杆安装第一步纵向水平杆和横向水平杆安装第二步纵向水平杆和横向水平杆加设临时剪刀撑安装各步纵向水平杆和横向水平杆升降头安装和调整高度水平双钢管设置木布设箱梁底模板双向剪刀撑设置支架预压调整紧固5.4 贝雷梁拼装施工贝雷梁采用HD200型钢桥或321型钢桥不加强双排单层贝雷片组合而成,HD200型钢桥每榀贝雷片其允力M=2027.2KNm,V= 435.3KN,每节重量按57.4KN考虑。321型钢桥每榀贝雷片其允力M=1576.4KNm,V= 490.5KN,每节重量也按57.4KN考虑。贝雷梁在东风渠横截面向设置,每两根钢管桩之间12.460m围为4榀长3115mm的贝
14、雷片拼接而成。在每幅20m箱梁围设置7榀贝雷梁,位置对应四箱箱梁的5个腹板位置和两悬挑翼缘边沿,各榀贝雷梁的最大间距为3920mm。贝雷梁上部垂直贝雷梁向布设20号工字钢,工字钢与贝雷梁采用螺栓连接。工字钢布设排距为900mm,保证每根支架立杆作用于工字钢上。工字钢采用两根原长12m的构件,并且端头对应焊接成整体,且焊接位置在正中间腹板位置,下有贝雷梁作为支点,长度正好满足每幅箱梁斜线距21.560m的要求。5.4.1 贝雷架的设计 1、桁架桁架(如图)由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆的端部有阴阳接头,接头上有桁架连接销。桁架的弦杆由两根10号槽钢(背靠背)组合而成,在下弦杆上,焊有
15、多块带圆的钢板,在上、下弦杆有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓,在上弦杆还有供连接支撑架用的四个螺栓,其中间的两个是供双排或多排桁架同节间连接用的,靠两端的两个是跨节问连接用的。多排桁架作梁或柱使用时,必须用支撑架加固上下两节桁架的接合部。在下弦杆上,设有4块横梁垫板,其上有凸榫,用以固定横梁在平面上的位置:在卜弦杆的端部槽钢的腹板上还设有两个椭圆,供连接抗风拉杆使用。桁架竖杆均用8#工宁钢制成,在竖杆靠下弦杆一侧开有一个,它是供横梁夹具固定横梁时使用的。桁架构件的材料为16Mn,每片桁架重270kg。2、桁架连接销及保险销 桁架连接销供连接相邻两桁架用,形状如下列图。重量为3kg,在锥度一端
16、有一个插保险销用的小。桁架连接销及保险销桁架3、加强弦杆主要用来加强桁架弦杆的承载能力材料、断面与桁架上弦杆一样构造与桁架上弦杆比弦杆螺栓座板与桁架弦杆上的座板上下位置不同外余均如下列图。加强弦杆一根加强弦杆重两根弦杆螺栓与桁架弦杆相连。4、弦杆螺杆用以加强弦杆与桁架间的连接栓规格杆螺栓M3618,材质为16Mn,抗剪力为150KN,拉力为80KN。如下列图弦杆螺杆5、桁架螺栓用以上下层桁架的连接,比弦杆螺栓长,它构造均与弦杆螺栓一样。5.4.2 贝雷架的技术性能 1、主梁组合类别 构成主梁的桁架可以数排并列或双排叠置,主梁断面组合形式分别是单排单层、双排单层、三排单层、双排双层、三排双层。另
17、外,为增加主梁的桁架的强度,在桁架上弦上面和下弦下面,另可以连接一加强弦杆,称为加强型。断面组合形式不加强的5种,加强的5种,一共10种组合。2、主梁几特性表5.8-1组合类别Wcm3J (cm4)单排单层不加强3578.5250497.2加强7699.1577434.4双排单层不加强7157.1500994.4加强15398.31154868.8三排单层不加强10735.6751491.6加强23097.41732303.2双排双层不加强14817.92148588.8加强30641.74596255.2三排双层不加强22226.83222883.2加强45962.66894390.03、桁
18、架容力表表5.8-2容力不加强加强单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层单排单层双排单层三排单层双排双层三排双层弯矩788.21576.42246.43265.44653.21687.53375.04809.46750.09618.8剪力245.2490.5698.9490.5698.9245.2490.5698.9490.5698.9根据租赁单位提供的贝雷片情况,本工程拟选用双排单层HD200非加强贝雷架,允应力为每片Mmax=2027.2KNm,Vmax=435.3KN。另一家租赁单位提供的贝雷片为321型钢桥,拟选用双排单层非加强321贝雷架,允应力为每片Mmax=1576.4KNm,
19、Vmax=490.5KN。5.4.3 贝雷梁的施工1、施工工艺流程施工准备放线定位铺设滑道、滑板拼装导梁和局部主桁顶推钢梁主桁接长撤除局部导梁主桁接长、顶推安装工字钢对贝雷梁进展检查验收落梁架立脚手架右岸支墩顶面主桁就位2、施工准备贝雷梁拼架施工前,各项准备工作必须完成。准备工作包括:钢管桩施工、桩头处理、预埋件设置、杆件进场并分类清点、机具设备进场并调试。3、放线定位依据设计进展贝雷梁位置放样,检查预埋钢板的位置及平整度,标出各立杆中心。4、铺设滑道支墩顶面支垛搭设完成及0号台尾填土完成,进展场地平整,铺设枕木后,即可进展滑道铺设,滑道由I20a工字钢组成,滑道与支垛之间采用道钉固定,滑道与
20、滑道之间采用48钢管焊接固定,保证滑道间距及滑道顶面标高准确。5、导梁和主桁的拼装导梁及主梁拼装时,采用纵向分段拼装法施工,其拼装顺序是:下弦杆下平纵联纵梁横梁斜杆竖杆上弦杆上平纵联横联导梁拼装时,采用小枕木搭设拼装台座,使其与滑板同高,滑板落于滑道上,并使其密贴,滑板设于钢梁节点处,每4m一道与下弦杆连接。1捆吊 拴捆时应注意杆件的重力大小及重心位置,杆件采用专用吊具拴捆、起吊,使弦杆、纵横梁等尽可能保持水平,竖杆保持竖直,斜杆保持4050的倾角。2对 杆件起吊就位后对时,在栓根本重合的瞬间相错10mm以,将小撬棍插入拨正,然后微起落吊钩,使杆件转动对合其他眼,弦杆先对近端眼,竖杆先对下端眼
21、,斜杆先吊成较陡状态,待下端对合后再降低吊钩对合上端。3穿插钉栓 对好眼后,先穿入冲钉定位,再穿入螺栓,确认板缝间无任杂物时,即拧紧螺栓,冲钉穿入时只能用小锤轻轻敲入,不能用强迫过的式入,以免边变形。4调整平、立面位置 拼装工作开场后需随时观测钢梁的平、立面位置,并及时进展调整。5紧螺栓螺栓的施拧紧螺栓螺栓的施拧分初拧、复拧、终拧三个步骤:初拧、复拧采用长30cm的扳手,由一个人以下压姿势拧至不动为止,为防止初拧时的螺栓预拉力降低,同一节点上的螺栓应尽可能采用几对称法施拧,终拧采用电动扭矩扳手,扭距值不小于235KN*M,施拧顺序由节点中心向外辐射状扩展栓合,使钢板均匀伸展、压平,防止因波状变
22、形使钢板产生裂隙而降低预拉力。6、顶推施工桥架设采用千斤顶顶推法施工。采用I36b工字钢安装顶推台座,采用两台油压千斤顶以串联式同时顶推,加快顶推速度,顶推前在滑道上涂一层黄油以减小摩擦力。顶推过程中以增加配重的式使钢梁纵向稳定系数K始终大于1.5,即支墩后的锚固加上压重对支墩处的弯矩稳定力矩与支墩前是出的钢梁和导梁的弯矩倾覆力矩之比大于1.5。钢梁水平力主要由风荷载及两股滑道上下不平引起,顶推过程中需经常检查滑道平整度,及时进展起道调整,受风力时在钢梁两侧拉上缆风绳固定在地锚上。为防止钢梁测移,在支墩两侧各安一台10t手拉葫芦,用以纠偏。7、落梁万能杆件钢梁顶推到位后,即可进展落梁施工,将钢
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