现浇梁支架施工方案及脚手架详细验算

现浇梁支架施工方案及脚手架详细验算一、工程概况1、概述本标段胜利路互通式立交桥主线桥全长462m，共四联22跨，跨径组合为（17.5m+5×22m+17.5m）+（17.5m+2×22m+25m+19m）+（2×19m+22m+25m+17.5m）+（17.5m+3×22m+17.5m）；桥宽为变宽22.5m～43.16m，桥形采用单箱多室，桥标准梁形单箱三室，翼缘板宽2.5m，梁体为等高1.4m。梁体为部分预应力A类构件，设置钢筋砼防撞栏，上设栏杆扶手，伸缩缝采用浅埋式Em-80型伸缩缝，桥面铺装采用钢纤维防水砼和沥青面层。根据既有地面标高和桥梁设计标高计算主线桥支架用量约为7万空间立方米。主线桥第二联S9~S10上跨既有湘桂线铁路，需采用φ400mm钢管架空(贝雷架)预留湘桂铁路单线限界通道。本工程工期短，合同工期为8个月，由于前期施工受施工现场地下管线和高压电线影响，工期已滞后约一个半月，为保证合同工期，我部拟一次性投入四联的模板、支架材料。2、材料选用和质量要求1）本工程脚手架为连续箱梁承重用，选用落地扣件式多排钢管脚手架，现浇梁外模采用122×244×12优质竹胶板。2）钢管规格为φ48×3.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。钢管应涂刷防锈漆作防腐处理，并定期复涂以保持其完好。3）扣件应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。二、脚手架基础处理：脚手架搭设支架前，必须对既有地基进行处理，以满足箱梁施工过程中承载力的要求。对于桩帽系梁和桥台基坑附近开挖过的地面，采取分层回填分层压实予以加固,其上浇筑10~15cmC10砼。箱梁翼缘板和箱梁主体与其相对应地基承载力不同，翼缘板位置地基承载力＜15Kpa，箱梁主体一般本段地基承载力要求＞30Kpa，梁端隐形盖梁处地基承载力要求＞70Kpa；故根据现场实际情况地基处理范围分两种：绿化带和承台等开挖过的部位作硬化处理；其他原地面利用既有沥青路面不作处理，在钢管支架底部用枕木抄垫，枕木用砂浆满包找平加固。在地面硬化以后，应该加强箱梁施工内的排水工作，在场地两侧开挖30×30cm排水沟，并设置引水槽，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。三、现浇梁支架形式本工程现浇梁支架在一般地段采用满堂式脚手架，S9～S10采用φ400mm钢管架空(贝雷架)预留湘桂铁路单线限界通道。S9～S10跨架空支架和一般地段梁体满堂脚手架如下图所示。箱梁8铁板5厘米板砂浆找平层原地面接头加固方木横方木10*12*400竹胶板纵方木8*6*400，间距中~中30钢管接头钢管接头主线桥标准桥面支架布置示意图主线桥支架纵向布置示意图原地面一般地段满堂式脚手架示意图四、支架检算1）扣件式钢管脚手架检算根据建筑施工扣件式脚手架安全技术规范，模板支架主要检算立杆稳定性。支架步距及纵距、横距均按1米检算。1、支架荷载计算a)梁体钢筋混凝土自重取2.5t/m²b)模板自重取0.15t/m²c)支架自重=0.04KN/m×8m=0.32KNd)施工人员及机具重量=0.33t/m²5、混凝土灌注振捣=0.2t/m²将以上（1项+2项）×1.2+（4项+5项）×1.4简化为均布荷载:（2.5+0.15）×1.2+（0.33+0.2）×1.4=3.922t/m；第3项支架自重直接作用于立杆轴线，按三跨连续梁计算，简图如下：Rmax=43.46KN2、立杆计算长度Lo=步距+2a=1.6ma---模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度，取0.3m。3、钢管截面特性外直径Φ48mm，壁厚3.5mm，截面积A=4.89cm2，惯性矩I=12.19cm4，回转半径r=1.58cm。4、立杆稳定性计算长细比λ=Lo/r=160/1.58=101.27，查表知折减系数φ=0.523N/φA=（43.46×10³）/（0.523×4.89*10²）=169.9MPa〈f=170MPa结论：立杆稳定性满足2）隐形盖梁处扣件式钢管脚手架检算根据建筑施工扣件式脚手架安全技术规范，模板支架主要检算立杆稳定性。支架步距仍按1米检算,纵距、横距按0.6米计算。1、支架荷载计算e)梁体钢筋混凝土自重取3.5t/m²f)模板自重取0.15t/m²g)支架自重=0.04KN/m×8m=0.32KNh)施工人员及机具重量=0.33t/m²5、混凝土灌注振捣=0.2t/m²将以上（1项+2项）×1.2+（4项+5项）×1.4简化为均布荷载:（3.5+0.15）×1.2+（0.33+0.2）×1.4=5.122t/m2。第3项支架自重直接作用于立杆轴线，按三跨连续梁计算，简图如下：Rmax=34.11KN2、立杆计算长度Lo=步距+2a=1.6ma---模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度，取0.3m。3、钢管截面特性外直径Φ48mm，壁厚3.5mm，截面积A=4.89cm2，惯性矩I=12.19cm4，回转半径r=1.58cm。4、立杆稳定性计算长细比λ=Lo/r=160/1.58=101.27，查表知折减系数φ=0.523N/φA=（34.11×10³）/（0.523×4.89*10²）=133.4MPa〈f=170MPa结论：立杆稳定性满足3）跨铁路门架结构检算资料一.荷载计算1）梁体钢筋混凝土自重=272/（8×22.5）=1.51t/m²，考虑梁体翼板等不均匀因素取2.5t/m²；2）模板自重=0.15t/m²3）施工人员及机具重量=0.25t/m²4）混凝土灌注振捣=0.2t/m²荷载合计：3.1t/m二.横梁强度计算按分布荷载3.1t/m²×8m=24.8t/m计算横梁载荷，简图如下：Rmax=351.53KN贝雷架自重280kg/片,自重均布载荷为0.93KN/m则横梁最大均布荷载为351.53/8+0.93=44.87KN/m横梁按简支计算剪力弯矩图如下:Mmax=(q×8²)/8=(44.87×8²)/8=35.9t.m［M］=78.82t.mQmax=17.95t［Q］=24.52t满足强度要求。三.纵梁强度计算按四跨连续梁计算，简图如下：由上图知:Mmax=452.4KN.MQmax=446.42KNRmax=841.06KN纵梁W=Mmax/[σ]=（452.4×103）/160=2827㎝3取2根I45b工字钢：WX=1500*2=3000㎝32827㎝3。许用剪力=450×13.5×2×85=1032750N=103.3t44.6t,符合要求。四.钢管立柱强度及稳定性计算由上式计算Rmax=84.11t，拟采用Φ400mm×δ8钢管。I=л（D4-d4）/64=л(4004-3844)/64=18922×104mm4A=л（D2-d2）/4=л(4002-3842)/4=98.52×102mm2i=138.6λ=L/i=7000/138.6=50.51取φ=0.88σ=(84.11×104)/(9852×0.88)=97.02MPa[σ]=160MPa结论：钢管强度及稳定性满足要求。五、支架的预压为保证箱梁砼结构的质量，钢管脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工箱梁前需进行支架预压和地基压缩试验。预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋或水箱等(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)，预压时间视支架地面沉降量定，支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），一般梁跨预压时间为三天。六、钢管脚手架施工方案：1、测量放样平面测量：首先在硬化地面测设出桥梁各跨的纵轴线和桥墩横轴线，放出设计箱梁中心线。按支架平面布置图及梁底标高测设支架高度，搭设支架，采用测设四角点标高，拉线法调节支架顶托。支架底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变位＋（±前期施工误差的调整量），来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。桥跨堆载予压前，在桥跨底板上布置沉降观测点，按每箱室测设三个横断面；沉降观测点于底板同断面按每2.0m间距布置、翼板底上共布置四点。在堆载予压前测设断面底模标高和支架底部标高，等载予压的第一天进行两次观测，以后每天观测一次，直至日沉降小于2mm为止，测定地基沉降和支架、模板变形，同时确定地基卸载后的回弹量。根据数据调整底模标高及支架高度。连续梁的线形以梁底标高为控制标准。2、构架尺寸：1）一般地段立杆的纵横距均采用1.0m；隐形盖梁处支架立杆纵距采用0.6米，横距采用1.0米。2）扫地杆距原地面0.2米，大横杆的步距均为1.0m；3）小横杆设置在大横杆之上，防止扣件质量问题造成小横杆脱落；4）剪刀撑的设置：支架纵横剪刀撑每5排立杆设一排。3、搭设顺序及搭设方法：1）在混凝土（或沥青路面）脚手架地基上弹线，按设计的构架尺寸定出脚手架立杆位置，并在需设立杆的垫层面铺枕木及5厘米厚通长木垫板，宜顺架体纵向铺设。2）本工程架体搭设随主体墩身施工后进行，从桥台一端开始搭设，以桥台台帽外缘10厘米为第一排立杆。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距垫层方木25厘米，脚手架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。主线桥隐形盖梁处沿承托外缘10厘米应按支架排距增设立杆。3）架体与主体结构拉结牢靠后，随着架体升高，剪刀撑应同步设置。4）安全网在剪刀撑等设置完毕后设置。5）为了便于拆除桥台与墩顶处的模板，可在支座安装完成后，在支座四周铺设一层泡沫塑料，顶面标高比支座上平面高出2~3mm。在拆除底模板时将墩顶处的泡沫塑料剔除，施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。4、技术要求：1、立杆升高采用对接扣件连接，相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一；2、在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑、横向斜杆等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米；3、对接扣件的开口应朝上或朝内；4、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm；5、立杆与大横杆必须用直角扣件扣紧，不得隔步设置或遗漏；6、立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；7、上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的三分之一；8、大横杆布置在立杆的里侧，同一排大横杆的水平偏差不大于该片脚手架总长度1/250且不大于50mm。9、安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用26＃铁丝把网眼与杆件绑牢。10、扣件安装应符合下列规定：1）、扣件规格必须与钢管外径相同；2）、螺栓拧紧力矩不应小于50KN.M；11、主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。5、脚手架使用规定：1、严禁上架人员在架面上奔跑、退行。2、严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息；3、严禁攀援脚手架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；4、脚手架上垃圾应及时清除，以减轻自重。5、脚手架使用中应定期检查下列项目：1）、扣件螺栓是否松动；2）、立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合要求；3）、安全防护措施是否符合要求；4）、是否超载。6、拆除规定：1、拆除顺序：护栏→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆件；2、拆除前应先拆除脚手架上杂物及地面障碍物；3、拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；4、拆除