桥梁门式支架施工专项方案11850.pdf
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1、 1 目 录 一.工程概况.2 1.项目概况.2 2.帽梁施工概况.2 3.施工方案选择.2 二.门式钢管支架施工方案.3 1.材料选用和质量要求.3 2.支架地基处理.4 3.测量放样.4 4.门架布设.5 5.搭设顺序及搭设方法.6 三.门式钢管支架方案受力验算.6 1.荷载分析.6 2.地基承载力验算.8 3.钢管抗压承载力验算.9 4.钢管局部稳定性验算.9 5.方木抗弯、抗剪、挠度验算.9 6.木模板承载力验算.10 7.结构抗风计算.11 四.门式钢管支架施工安全技术要求.13 1.技术要求.13 2.安全要求.15 3.支架搭设安全规定.15 4.支架使用安全规定.16 5.支架
2、拆除安全规定.17 五.钢立柱施工方案.16 1.施工总体安排.16 2.测量放线.16 3.钢立柱支架安装.17 4.钢立柱上方搭设门式脚手架.18 5.荷载计算.18 6.材料计划.21 五.安全事故应急救援预案.21 1.安全生产方针与目标.21 2.组织架构及职责.21 3.应急措施.22 4.应急物资.24 2 帽梁支架专项施工方案 一.工程概况 1.项目概况 XXX 交桥位于 XX 省 XXX 市 XXXX 桥公路,跨越 XX 铁路正线里程为K117+750,跨线桥与广深铁路交角为 90 度,本桥相邻广州侧有一座新建立交桥,孔跨式样为:716+126+130+916m 简支空心板梁
3、桥(以下简称新建桥),全桥长 312m,桥面宽度:l.5m(人行道)+8.25m(行车道)+0.5m(防撞护栏)=10.25m,桥下净空大于 7.5m。设计荷载:城A,验算荷载:公路级,人群 3.5kN/m2。2.帽梁施工概况 本工程共 15 座帽梁(见表 1-1 帽梁施工概况表)。帽梁分别为 10.5m1.7m1.5m、10.5m1.7m1.6m 和 10.5m1.5m1.6m三种尺寸形式。本工程帽梁施工主要工程数量如表 1-1 所示。3.施工方案选择 本工程帽梁采用两种施工方案,非临近铁路帽梁支架施工采用门式钢管支架方案,临近铁路帽梁施工采用钢立柱支架方案。表 1-1 XXXX 交桥改建工
4、程帽梁(非铁路)施工概况表 帽梁编号 数量 墩高(m)帽梁 长(m)帽梁 宽(m)帽梁 高(m)墩式 方案 1#1 座 4.00 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 2#1 座 4.92 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 3#1 座 5.58 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 4#1 座 6.23 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 5#1 座 6.90 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 6#1 座 8.09 10.50 1.70 1.60(2.15)2 圆墩 门式支架 7#1 座 7.38 10.5 1.7
5、 1.6(2.15)2 圆墩 钢立柱支架 3 8#1 座 7.98 10.50 1.70 1.60(2.15)2 圆墩 钢立柱支架 9#1 座 8.99 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 10#1 座 8.33 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 11#1 座 7.63 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 12#1 座 6.52 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 13#1 座 5.92 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 14#1 座 5.18 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 15#1 座
6、4.57 10.50 1.70 1.50 2 圆墩 门式支架 二.门式钢管支架施工方案 1.材料选用和质量要求 本工程支架为帽梁施工承重用,选用MF1219型门式钢管支架,其规格为:L=1930mm,B=1219mm。门架及其配件的规格、性能及质量应符合现行行业标准门式钢管脚手架(JGJ76)的规定,并应有出厂合格证明书及产品标志。禁止使用断裂或有明显变形、裂纹和严重绣蚀的门架。门架周转料应涂刷防锈漆作防腐处理,并定期复涂以保持其完好。水平加固杆、封口杆、扫地杆、剪刀撑及脚手架转角处连接杆等宜采用422.5mm 钢管,也可采用483.5mm 钢管,其材质应符合现行国家标准碳素结构钢(GB/T7
7、00)中 Q235A 钢的规定,相应的扣件规格也应分别为42mm、48mm。门架底部采用可调底座,下垫 16cm22cm250cm 枕木。顶部采用可调 U 型顶托。顶托上铺设两层 10cm10cm 方木:下层方木横桥向通长布置,间距 60cm;上层方木纵桥向通长布置,间距 30cm。现浇帽梁底模采用 2cm 厚夹板,帽梁侧模采用厂家预制的定型钢模板。由于帽梁尺寸样式不同,故每座帽梁施工的门架等用料均不同,4 选取 6#帽梁施工最大用料量表 2-1。2.支架地基处理 清除表层淤泥层,换填优质粘土,调整其含水率接近最佳含水率。用挖土机对换填土进行整平、碾压,再采用手动夯实机分层反复强夯至地基平整坚
8、实,压实度大于 90%,其间不得泡水。浇筑 20cm厚的 C15 混凝土垫层硬化场地。碾压及硬化范围为帽梁投影边线外1.5 米。表 2-1 单个帽梁施工材料数量清单 序 号 名称 规格 单位 数量 备注 1 门式钢管支架 L=1930,B=121942,2.5 个 240 根据帽梁高程底及垫层面高程选用 2 钢管(水平纵杆)42,2.5 m 430 也可用48 杆 3 钢管(水平横杆)42,2.5 m 360 也可用48 杆 4 钢管(剪刀撑)42,2.5 m 60 也可用48 杆 5 可调顶托 L=0.6m 个 120 6 可调底座 L=0.6m 个 120 7 连接铁棒 L=0.22m 个
9、 360 8 扣件 42&42 个 若干 或42&48 9 方木 1010400 根 60 用于门架顶 10 木模板 2cm 厚 m2 36 11 钢侧模 预制规格 套 1 12 13(或)枕木 方木 2216250 根 40 用于门架底 1010400 根 32 14 安全网 密目 m2 36 在地面硬化以后,要做好帽梁施工场地内的排水工作,严禁在施工场地内形成积水,造成地基不均匀沉降,引起支架失稳,出现安全隐患和事故。3.测量放样 首先在硬化地面测设出帽梁纵横轴线。抄平硬化地面标高,反算支架高度,选用支架,搭设支架。测设出支架四角点标高,采 5 用拉线法调节支架顶托高度,保证均匀受力。铺好
10、方木后,弹出帽梁外边线,确定钢侧模位置及侧模对拉螺栓孔位置,微调方木,确保侧模能够就位,铺设底模。底模位置和标高调整结束,绑扎帽梁钢筋,经监理工程师检查合格后,立侧模并进行加固,再次经监理工程师验收完毕,方可灌注混凝土。4.门架布设 单片门架纵桥向布置,用 4 片两两半重叠交叉摆放,帽梁横轴处间距控制为 30cm。每排 4 片(同排柱距 60cm),排距 60cm。不同排的门架用 220cm 长的斜撑交叉撑紧连成整体。上下层门架用铁棒连接。门架底采用(L=60cm)可调底座,门架顶采用(L=60cm)U型可调顶托。所有连接均要保证垂直、对中,包括顶托顶方木的对中及底座底木枕的对中。底座、顶托外
11、露长度宜小于 20cm,不得大于 30cm。在门架端头自由端、连接口处设水平纵横向42(或48)连杆。上下水平连接钢管分别距钢管端头 10cm。横向(两外边、两内边分别)设一排42(或48)交叉剪刀撑,共 4 排。由地面设置施工便梯至施工平台,便梯两侧有安全扶手,施工平台四周设 1.2m 高栏杆,脚手板铺设到护栏边。平台四周挂密目安全网,做好临边防护。帽梁钢侧模安装完毕,除了设对拉螺杆外,还要设斜撑杆,6 将钢模撑在底模、支架上。5.搭设顺序及搭设方法 在混凝土地基上弹线,按设计的帽梁尺寸定出门架立杆位置,连成网络状并弹线。在垫层面铺枕木,枕木横桥向布置,枕木要与弹线对中,纵桥向用木条通长连接
12、为一体。门架从墩柱边开始搭设,向两头延伸或向两外一个墩靠拢,搭设过程中遵循“可密不可疏”的原则。每搭设一排门架,及时连接好斜撑杆,检查并调整好其垂直度,扫地杆距柱底端头 10 厘米。根据需要及时设置抛撑作临时固定。架体纵横连接固定前,再次检查门架的垂直度,确认无误后方可连接纵横向连并锁死。设置剪刀撑。最后设置钢管抛撑整体加固。安全网在支架加固及施工平台搭设好后设置。三.门式钢管支架方案受力验算 研究对象为荷载最大、高度最高、地基最弱的帽梁支架。综合考虑各种最不利状况下荷载的组合,结合现场最不利地基条件,选用 6#帽梁的 10.50m(长)1.70m(宽)1.60m(高)帽梁(6#、8#台阶式帽
13、梁采用分层浇筑)、按回填土地基作为最不利工况计算的依据。取帽梁投影范围内,单根竖向钢管作用范围(60cm60cm)荷载进行分析。1.荷载分析 钢筋混凝土自重荷载:7 F1=0.6m0.6m1.6m2.6t/m3=15.0kN (4-1-1)钢模板自重荷载:F2=0.75kN/m20.60m1.80m=0.81kN (4-1-2)夹板自重荷载:F3=12kg/m20.36m2=0.04kN (4-1-3)方木自重荷载:F4=9kg/m(1.2m+0.6m)=0.16kN (4-1-4)门架及其他杆件自重荷载:F5=0.2240.52.5+0.045+0.0063=0.51kN (4-1-5)施工
14、人员、材料、机具行走运输及堆放荷载:计算立柱:F61=1.0kPa0.6m0.6m=0.36kN (4-1-6)倾倒混凝土产生冲击荷载:F71=2kPa0.6m0.6m=0.72KN (4-1-7)砼振捣冲击荷载:竖向:F81=2kPa0.6m0.6m=0.72KN (4-1-8)不考虑荷载分项系数,单根竖向钢管柱荷载总和为:f=+=18.32kN 分别乘以荷载分项系数可得总荷载:F=1.2(F1+F2+F3+F4+F5)+1.4(F6+F7+F8)=22.34kN 8 2.地基承载力验算 地基处理:用挖土机对换填土进行整平、碾压,再采用手动夯实机分层反复强夯至地基平整坚实为止,其间不得泡水。
15、浇筑 20cm厚的 C15 砼垫层硬化场地。碾压及硬化范围为帽梁投影边线外 1.5米。地基承载力验算:门架钢管底传递下来的荷载,按 45 度角应力扩散,则:C15 砼垫层面作用面积 A1=0.22m0.32m=0.07m2;地基土层作用面积:A2=(0.22m+0.2+0.2)(0.32m+0.2m+0.2m)=0.44m2。C15 混凝土允许承载力值1=15MPa,压实土层承载力值2=100kPa。a.垫层面:1=F/A1=22.34kN/0.07m2=0.41MPa1=15MPa。满足承载力要求。(4-2-1)C15砼垫层木枕木枕木枕图A C15混凝土垫层面受力简图a、立面图b、侧面图C1
16、5砼垫层 b.地基面:2=F/A2=22.34kN/0.24m2=93kPa2=100kPa。满足承载力要求。(4-2-2)9 C15砼垫层C15砼垫层C15砼垫层木枕木枕木枕C15砼垫层C15砼垫层C15砼垫层图B C15混凝土垫层底受力简图a、立面图b、侧面图门架柱子门架柱子 3.钢管抗压承载力验算=F/A=22.34kN/3.1cm2=72Mpa=205Mpa (4-3-1)安全系数分别为 2.85,符合抗压承载力要求。4.钢管局部稳定性验算 查 建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范,MF1219 型门架回旋半径 ix=1.525cm,两端 铰 接 取 计 算 长 度 系 数 =1.0,步
17、 距L=1.93m+0.25m+0.1m=2.28。则钢管长细比:=L/ix=1.931.0m/1.525cm=148 (4-4-1)钢管截面为 A 类截面,查表得压杆稳定系数=0.316,则:钢管截面应力:=F/A=18.32 kN/(0.316 3.1cm2)=187Mpa=205Mpa。(4-4-2)满足局部稳定性要求。5.方木抗弯、抗剪、挠度验算 假定下方木为简支结构(实际为连续结构,偏有利),上方木对下方木荷载为沿中点对称且相距 0.3m 的两点集中荷载,模板对上方F=21.61kN(17.22kN)竖向钢管受力简图钢管截面422.5钢管 10 木为均布荷载,但下方木满足承载力时,上
18、方木自动满足,因此仅计算下方木的受力,采用允许应力法计算:抗弯验算:=M/Wx=bF/4Wx=0.6m15.89kN/(8167cm3)=7.1MPa=10Mpa (4-5-1)均满足抗弯承载力要求。抗剪验算:t=V/Aw=15.89kN 3/(4 10000mm2)=1.2Mpat=1.7 Mpa 满足抗剪强度要求。挠度验算:f=PL3/48EI=15.89kN(0.6m)3/(48 104MPa833.3cm4)=0.86mm (4-5-3)=f/L=0.86mm/0.6m=1/6981/400 满足允许最大挠度要求。6.木模板承载力验算 木模板(底模)所受荷载主要是上部钢筋混凝土自重和施
19、工荷载。由于上方木间距均为 30cm,在此仅计算主桥帽梁(1.8m 高)的底模受力,如符合要求,则北引桥自动满足。取顺桥向 1 延米计算:钢筋砼自重:q1=1.6m1.0m2.6t/m3=41.6kN/m;考虑到施工中振捣跟倒料不同时,两者仅取其一:q2=2kN/m;施工人员、材料、机具行走运输及堆放荷载要么作用在施工平台上,要么作用在钢筋FAAA-A截面1010方木下方木简化受力图2F2F=15.89kN 11 骨架上,对底模没有实质作用力,不作考虑。则总荷载为:q=q1+q2=41.6kN/m+2kN/m=43.6kN/m (4-6-1)(主桥)抗弯能力验算:Mmax=q L2/10=43
20、.6kN/m(0.3m)2/10=0.39kNm (4-6-2)=Mmax/Wx=0.39kNm/(0.0004m3/6)=5.85MPaw=10Mpa(4-6-3)满足抗弯要求。(主桥)挠度验算:fmax=qL4/128EI=(43.6N/m)(0.3m)4/(128 104MPa(200cm4/3)=0.41mm (7-6-4)=fmax/L=0.41mm/0.3m=1/7351/400 满足允许最大挠度要求。7.结构抗风计算 根据设计荷载规范,风荷载标准值计算公式为:wk=zszw0 式中,wk风荷载标准值(kN/m),待计算。z高度 z 处的风振系数。取 1.0。s风荷载体形系数。帽梁
21、模板迎风面取 0.8,帽梁模板背风面取-0.5,挂安全网的支架整体计算值为 0.88。z风压高度变化系数。小于 10 米,取z=1.0;w0基本风压(kN/m)。东莞取 w0=0.75kN/m(50 年一AAA-A截面q=58.2kN/m夹板受力简图 12 遇)。支架体形系数计算:已知横距 0.6m,步距 1.93m,剪刀撑按大约 45 度连续设置,则构件及节点挡风投影面积为:An=(0.6+1.93+0.96)(0.62+1.932)1/20.042=0.30。轮廓面积 A=Lah=0.61.93=1.16。挡风系数1=An/A=0.30/1.16=0.26。则支架的体型系数为:s1=1.2
22、1=0.31。(4-7-1)施工平台四周支架(挂密目安全网)体型系数计算:施工平台四周挂 2300 目/100cm2安全网,高度 1.2m。假定每孔面积 A0=0.013cm2,密目安全网挡风系数为2=An2/A2=(100-23000.013)/100=0.7。综合考虑支架及安全网共同作用效果,总体挡风系数为:=1+(1-1)2=0.778。则施工平台的体型系数为:s2=1.2=0.93。(4-7-2)钢模板四周为封闭系统,取体型系数为:s3=0.8+0.5=1.3 (4-7-3)风荷载计算:支架抗风验算:q1=bzs1zw0=0.6m1.00.311.0 0.75kN/m2=0.15kN/
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