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第1页共7页天桥支架搭设安全专项方案一、工程概况遂资高速为《四川省高速路网规划》中东西向第二条横线的重要组成部分，是连接次级交通枢纽城市遂宁、交通节点城市资阳的重要通道，对完善四川省高速公路网布局、构件西部综合运输枢纽、加强川东北、成都、攀西等几大经济区的横向快速连接具有重要意义。遂资高速TJ1-6工区共有人行天桥6座，其中5座为上承式钢筋砼拱桥，拱上设置连续梁，拱与连续梁之间以立墙连接。拱两端为重力式桥台，桥台采用扩大基础。主拱圈、立墙、拱上连续梁、拱脚基础及桥台台帽均采用C30砼，桥台台身为C20片石砼。气象条件项目区属中亚热带湿润季风气候区，四季分明，冬暖、春早夏长、秋短冬暖、多雾。无霜期长，多年年平均气温为17.4ºC，1月份温度最低，常年平均1月份的月平均温度为6.5ºC；1月至8月气温逐月升高，8月份温度最高，常年平均8月份平均温度为27.2。9月至次年1月气温逐月降低。多年年平均降雨量约为930mm，1月雨量最少，月降雨量少于15mm，从2月至7月雨量逐月递增，8月至次年1月雨量逐月递减。6月至8月是一年中雨量较多的月份，降雨集中，约占年降水量的一半左右，多大雨和雷暴雨，易发生洪涝，但雨量逐渐减少，但雨日增多，容易形成绵绵秋雨天气。地形、地质条件拟建桥位无断裂带发育，主要受拦江背斜的影响，由侏罗纪上统蓬莱镇组紫红色泥岩及灰绿色砂岩、粉砂岩互层组成。场地内上覆第四系松散堆积层，厚度较大，下伏地层为完整性较好、层厚较大的侏罗系上统蓬莱镇组泥岩和砂岩地层，场地稳定。场地环境类别为Ⅱ类，天然水对混凝土结构无腐蚀性。不良地质及地震基本烈度场地地震烈度小于Ⅵ度，不良地质不发育，新构造运动微弱，场地稳定。二、支架设计方案主拱圈断面高度0.8m，底宽2.2m，顶宽3.5m。支架按60cm×60cm×1.2m满堂搭设。（一）、荷载分析：根据本桥特点，施工中可能涉及到的荷载为：1、q1—拱圈自重荷载，新浇砼密度取26KN/m3；第2页共7页2、q2—拱圈模板及支撑，取1.0Kpa；3、q3—施工人员、施工材料和机具荷载，取1.5Kpa；4、q4—振捣砼产生的荷载，取4.0Kpa；5、q5—新浇砼对侧模的压力；6、q6—倾倒砼产生的水平荷载，取2.0Kpa；7、q7—支架自重，取2.94Kpa；立杆横向间距、纵向间距、横杆步距支架自重q760cm×60cm×60(或)903.3860cm×60cm×1202.9460×90×1202.2190×90×1201.84（二）荷载计算1、q1=26*0.8=20.8Kpa，取1.2的安全系数，则q1=1.2*20.8=24.96Kpa；2、q5=krh，k取1.2，q5=1.2*26*0.8=24.96Kpa；（三）结构验算1、支架立杆强度及稳定性验算1.1、钢管立杆、横杆容许荷载立杆横杆步距m允许荷载KN横杆长度（KN）允许集中荷载KN允许均布荷载KN0.6400.96.7714.811.2301.25.0811.111.4251.54.068.81.8201.83.397.2当横杆步距为1.2m时，立杆允许最大荷载为30KN。立杆实际承受的荷载为：N=1.2(NG1K+NG2K)+0.85×1.4∑NQKNG1K—结构自重产生轴向力NG2K—构配件自重第3页共7页∑NQK—施工荷载NG1K=0.6×0.6×q1=0.36×24.96=8.99NG2K=0.6×0.6×1=0.36∑NQK=0.6×0.6×(q3+q4+q7)=0.36×(1.5+4.0+2.94)=3.04N=1.2×(8.99+0.36)+0.85×1.4×3.04=14.84≤30KN，强度满足要求。1.2、立杆稳定性验算立杆稳定性计算公式：N/ΦA+Mw/W≤fN=14.84KNf—钢材抗压强度设计值，f=205N/mm2A—钢管截面面积，Φ48mm*3.5mm钢管，A=489mm2Φ—轴心受压杆件稳定系数，根据长细比λ可查得Φi—截面回转半径，i=15.8mmL—步距，步距1.2m，取长度附加系数1.55，L=1.2*1.55=1.86λ=L/i=117，查表得Φ=0.32Mw—计算立杆段风荷载产生的弯矩Mw=0.85×1.4×Wk×La×h2/10Wk=0.7Uz×Us×Wo=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927Uz—风压高度变化系数，取1.38；Us—风荷载脚手架体型系数，取1.2；Wo—基本风压，取0.8；La—立杆纵距0.6m；h—立杆步距1.2m；Mw=0.85×1.4×Wk×La×h2/10=0.85×1.4×0.927×0.6×1.22/10=0.0953KNW—截面模量，查表得W=5.08×103mm3则N/ΦA+Mw/W=14.84/（0.32×489）+0.0953/5.08×103=114N/mm2≤f=205N/mm2计算结果说明支架是安全稳定的1.3、满堂支架整体抗倾覆验算依据《公路桥涵施工技术规范实施手册》要求，支架在自重和风荷载作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×Ni/∑Mw第4页共7页采用跨中6m验算支架抗倾覆能力，支架宽度4.2m，采用0.6m*0.6m*1.2m计算。支架横向8排，纵向11排，高度11m（按最大高度计算），顶托共需要8*11=88个立杆需要8×11×11=968m纵向横杆需要8×6×11/1.2=440m横向横杆需要11×4.2×11/1.2=424m钢管总重（968+440+424）×3.84=7034.88kg顶托总重88×7.2=633.6kgq=7034.88×9.8+633.6×9.8=75.15KN稳定力矩=y×Ni=8×75.15=601.2KN.m风荷载Wk=0.7Uz×Us×Wo=0.7×1.38×1.2×0.8=0.927KN/m2跨中6m共受力q=0.927×11×6=61.182倾覆力矩=61.182×5=305.91K0=稳定力矩/倾覆力矩=1.96＞1.3计算结果说明本方案支架满足抗倾覆要求。1.4、方木验算本方案天桥拱圈底模横桥向采用10×10cm方木，方木横桥向跨度按L=60cm计算。取跨中3米范围进行计算1.4.1强度验算N=（q1+q2+q3+q4）×3×3.5=（24.96+1+1.5+4）×3×3.5=330.33KNq=N/24/0.6=22.94KN/mM=（1/8）ql2=1.032KN.mW=（bh2）/6=0.000167m3б=M/W=6.18Mpa查表得，方木以杉木计算，【б】=11Mpa，б＜【б】，强度符合要求。1.4.2挠度计算弹性模量E=9*109N/m2，I=0.14/12=833.3*10-8m4容许挠度【f】=l/400=600/400=1.5mmfmax=5ql4/384EI=0.52mm＜【f】=1.5mm第5页共7页挠度满足要求。1.5、行车道预留门洞计算为确保在天桥施工过程中不影响路基及其他结构物施工，在天桥支架搭设时预留行车道门洞，门洞宽度为4.2m，高度5m。门洞以28a号工字钢搭设。1.5.1、工字钢钢梁（28a号工字钢）刚度及强度验算工字钢间距0.6m，跨度4.2m。根据布置情况，在支架宽度4.2m范围内，工字钢上荷载为：N=（q1+q2+q3+q4+q7）×3×12=（24.96+1+1.5+4+2.94）×4.2×5.2=751.3KNq=N/8/4.2=22.36KN/m临时结构安全系数取1.2，计算均布荷载q=1.2×22.36=26.83KN/m1.5.2、校核正应力强度Mmax=0.125ql2=0.125×26.83×4.2×4.2＝59.16KN·m查得28a号工字钢的抗弯截面系数Wz=508cm3，容许应力【σ】=175Mpa最大应力计算：σmax=Mmax/Wz＝（37.78×103）÷（508×10－6）＝116.5Mpa＜【σ】=175Mpa强度满足要求1.5.3、校核剪应力强度查得钢材容许剪应力[τ]＝100Mpa惯性矩/半截面的静矩Iz/Sz,max＝24.6×10－2m工钢腹板厚度b1＝d=8.5×10－3m梁的最大剪力Qmax=ql/2=56.34KN梁的最大剪应力τmax=Qmax.Sz,max/（Izb1）＝56.34÷（24.6×10－2×8.5×10－3）=26.89Mpa＜[τ]满足剪应力强度条件。1.5.4、校核刚度查得弹性模量E＝2.06×1011Mpa，[f/l]＝4200/400=10.5mm惯性矩Iz＝7110cm4梁跨中最大挠度ymax＝5ql4/384EI＝5×26.83×103×4.24/(384×2.06×1011×7110×10-8＝0.0074m=7.4mm＜[f/l]所以刚度满足要求(荷载已取足够安全系数，挠度值满足要求)。三、地基承载力计算第6页共7页单根立杆N=14.84KN立杆下垫10cm×10cm×5m方木，则经过方木传递后地基受力：14.84×8/（0.1×5）=237.44KN/m=0.24Mpa本桥处于挖方段，其地质情况较好，在施工前，在地基上浇筑10cm厚C20砼。地基处理好后，采用轻型触探仪器检测基地承载力，确保支架施工安全。四、支架搭设注意事项1、所有选用的支架采用的碗扣件和扣件式钢管必须满足《冷弯薄壁型钢结构技术规范》的有关技术规定。2、搭设支架时，立柱应在纵横两个方向上采用不同长度的立柱构件呈梅花形布置，使接头不集中在同一高度上。3、当支架搭设至三步（层）后应对支架单元（每跨）分别进行操平，将水平杆全部调平，并对所有立柱底座进行调平顶紧，不得有松动现象，保证上部荷载能传递到地基。4、为确保支架稳定，在支架纵、横方向上增设剪刀撑和斜撑。5、接点连接应平顺、紧密、牢固，立柱垂直控制在0.5%且不大于50mm。五、支架搭设安全注意事项1、所有进入施工场地的工人应配备安全帽，施工场地内正常的施工环境下应每人佩戴安全带等安全防护用品。2、进行施工作业时，必须按照施工方案设立安全爬梯，严禁攀爬、起吊等方式进入施工场地。3、支架搭设前应考虑地基承载力，对不能满足地基承载力要求的路段，采用硬化场地措施，硬化的混凝土厚度不得低于200mm，后期预压和施工前，各班组长必须加强地基巡查，若发现可调底座沉降等过大，易导致安全事故时，应停止作业、疏散人员并上报项目部工程部、安保部等部门4、支架搭接完成后，需向监理部门报审验收，验收合格后放可进行作业。5、支架搭接时，应同时设立安全防坠网，防止施工器械或人员坠落等损伤。六、支架预压方案预压前由驻地办对天桥支架进行验收，验收合格后方可预压。预压前对天桥中各结构点和两端进行高程测量，方便与预压后数据进行对比。天桥支架采用袋装沙砾石预压，每袋沙砾石重50KG，预压时采取施工混凝土重量的120%进行预压。预压期间对各结构点数据和两端数据进行采集，对于放生沉降的点位应加强数据采集频率。预压期以采集数据点位均未放生沉降后1昼夜为准。对于预压中产生沉降的点位进行调整后继续延长预第7页共7页压时间。七、天桥支架拆除方案天桥支架拆除时必须保证天桥施工已完成。且施工前应对该段线路进行封闭，天桥支架拆除采用先两边后中间，先上后下，层层拆除的方式，严禁私自随意拆除。