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209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-1-第一部分现浇桥箱梁支架方案一、工程概况1、该桥位于白岩沟东侧冲沟上段，起止桩号K7+943～K8+001路线上，跨越冲沟，桥面位于R=140m的曲线上。纵断面位于标高4％直坡段。上部结构采用3×16ｍ现浇混凝土连续箱梁，桥全长58ｍ、宽18.8ｍ。箱梁高1.2m，为单箱三室结构。为防止主梁发生较大位移，将1号墩盖梁与主梁固结。上部结构采用满堂支架现浇施工，下部结构采用钢筋砼三柱式桥墩、重力式扩大基础桥台。桥墩基础采用挖孔灌注桩。两桥台台后各设6ｍ搭板。附件：①桥位平面图1；②桥位立面图2；③箱梁立面图1；④箱梁平面图2；⑤箱梁截面图3；⑥箱梁钢筋构造图4。2、地质构造：2.1、地形地貌：该桥位处于白岩沟西侧一分支冲沟，冲沟呈较对程的“V”字型。切割深度22米左右，沟谷顺直，西侧地形坡度约36°，东侧坡度约45°东侧顺向坡度约65°附工程地质纵断面1、。2.2、地质结构：该桥位区域内地表覆盖第四系残坡积、碎石土层厚约4～5ｍ，下伏三叠系中统巴东第三段泥质灰岩，强风化不发209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-2-育，溶蚀裂隙较发育，多充填黄褐色土分布不均，岩石产状30°＜35°为顺向坡。附地质结构图2、2.3、水文地质：沟内无地表水，具有非雨季流量、雨后流量猛增的特点。由于岩溶现象不甚发育，地下水亦不丰沛。2.4、地质结论：该桥位区域自然斜坡稳定性较好覆盖层较浅，强风化层不发育，工程地质条件较好基本适宜建桥。二、编制依据1、本工程《地质勘测报告》；2、《设计文件说明》《施工设计图》；3、有关国家行业规范规程、执行标准：《〈公路工程桥涵施工技术规范〉实施手册》JTG/TF50－2011《公路桥涵设计通用规范》JTGD60－2004《公路桥涵抗风设计规范》JTG/TD60－01－2004《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50－2011《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1－2004《混凝土模板用竹材胶合板》LY/T1574－2000《钢结构设计规范》GB50017－2003《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ128－2000《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2011三、编制目的为了该桥现浇箱梁施工质量可靠、保证安全顺利的实施，结合该桥梁的结构形式和该桥位所处位置地形地貌地质结构的特点。避免箱209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-3-梁支架盲目施工，支架强度、刚度、和稳定性无依据验算、临时结构物强度、刚度、稳定性不足、结构上的不合理导致影响永久性构造物的线形美观和使用功能、更重要的是有可能使支架失稳、造成不安全事故。为使支架结构合理、强度钢度、稳定性能满足承受施工过程中产生的各种荷载、。促使支架施工材料在准备工作中数量质量准确无误、机械匹配和理、支架安装拆卸方便，特编制此方案指导施工四、满堂式支架结构设计方案1.材料选择本工程内支撑采用扣件式满堂钢管支架，钢管规格50×3mm，普通扣件钢管计算参数为：钢管截面积A=443mm2；回转半径按照壁厚3.0mm，经计算回转半径i=1.7cm；截面惯性矩I=1.28×106mm4；弹性模量E=2.06×105N/mm2；截面模量W=4910mm3；钢管抗压强度设计值：[f]=215mpa（2150kg/cm2）。荷载分布面积F=16×19.2=307.20m2。2.荷载计算参数混凝土与钢筋荷载强度：q1=553×10/307.20=18.00kN/m2；模板自重：q2=2.5KN/㎡；(估计重)振捣器振动冲击力：q3=2.0kN/㎡；（经验值）209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-4-浇筑混凝土冲击系数：q4=2.0kN/㎡；（经验值）人群荷载：q5=1.0kN/㎡；（经验值）荷载不均布系数：k1=1.10；安全系数：k=1.5(横杆钢管自重忽略不计)荷载叠加计算得组合荷载强度：qmax=（q1+q2+q3+q4+q5）×k1×k=42.075kN/m2；3.支架构造设置要求（1）钢管支架主要由立杆、纵横水平杆、斜撑、剪刀撑、扫地杆组成。立杆纵横距为800×800mm，纵横水平杆为800×800mm。水平杆层间距为1200mm，剪刀撑间距4000mm（即每五排立柱设一排剪刀撑，纵横同），支架的外立面设扫地杆，四角设抱角斜撑。（2）扣件主要有直角扣件、旋转扣件、对接扣件连接，直角扣件用于两根呈垂直交叉钢管的连接，旋转扣件用于两根呈任意角度交叉钢管的连接，对接扣件用于两根钢管的对接连接。（3）托架选用与钢管相配套的螺旋式定型托架。（4）支架基础处理。将桥孔下地面分台阶整平，每个台阶宽度不小于5m。台阶高度视地形而定，台阶立面砌直立式挡土墙（砂浆标号M10），台阶平面经碾压密实后浇筑15cm厚C20素混凝土硬化。（5）支垫木采用100×60mm硬质矩形方木，平放，大面接地。4.支架施工工艺要求（1）扣件与钢管的接触面要保证严密，确保扣件与钢管连接紧209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-5-固。（2）扣件和钢管的质量要合格，满足施工要求，对发现脆裂、变形、滑丝、锈斑严重的钢管、扣件、托架一律禁止使用。（3）作业中，禁止随意拆除脚手架的构架杆件、整体性构建、连接紧固件。却因操作要求需要临时拆除时，必须经主管人员同意，采取相应弥补措施，并在作业完毕后及时予以恢复。（4）人在架设作业时，应注意自我安全保护和他人的安全，避免发生碰撞、闪失和落物，严禁在架杆上等不安全处休息。（5）每班工人上架工作时，应现行检查有无影响安全作业的问题，在排除和能解决后方可开始作业。在作业中发现有不安全的情况和迹象时，应立即停止作业进行检查，直到安全后方可正常作业。五、支架校核计算横向和纵向水平杆的受力情况均为多孔连续梁状态，为了更加安全起见，按三孔连续梁作保守计算。1.横向水平杆计算横向水平杆钢管按照均布荷载作用下的连续梁计算。横向水平杆横向间距为800mm,按三孔连续梁计算，作用在每根横向水平杆上的均布荷载强度q=qmax×0.8=42.075×0.8=33.66kN/m。（1）横向水平钢管计算简图如下，见图6-2。q800800800图6-2纵横支撑钢管计算简图（mm)209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-6-（2）横向水平杆抗弯强度计算σ=ql2/W=33.66×802/4910=43.87mpa＜215mpa。横向水平杆抗弯强度满足要求。（3）横向水平杆挠度计算F=ql4/EI=37.5×804/2.06×105×1.23×106=0.54mm＜800/400=2.0mm钢管挠度在允许范围之内。2.纵向水平杆计算纵向水平杆承受横向水平杆传来的集中荷载，同上按三孔连续梁计算。作用在每根纵向水平杆上的集中荷载F=qmax×0.8=42.075×0.8×0.8=27.40kN。按最不利荷载考虑，假设横向水平杆传来的集中荷载不作用在节点上，而是作用在钢管支点跨中。（1）纵向水平钢管计算简图纵向水平杆的计算简图见图6-3。30.0kN30.0kN30.0Kn800800800图6-3纵向水平杆计算简图（mm）（2）纵向水平杆抗弯强度计算σ=ql/W=27.40×802/4910=35.71mpa＜215mpa。209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-7-纵向水平杆抗弯强度满足要求。（3）纵向水平杆挠度计算l=Fl2/EI=27.40×8002/2.06×105×1.23×106=0.692mm＜800/400=2.0mm纵向钢管挠度在允许范围之内。3.立杆稳定性验算一根立杆承受竖向荷载的能力（443×215=95.245kN）远大于30.0kN,故立杆的强度验算省去，只验算立杆的稳定性，立杆承受纵向水平杆传递的荷载，F=37.5kN即为立杆轴向压力。横杆的层间距为1200mm，以两层横杆的立杆长度做为计算立杆稳定性的单元。（1）计算立杆柔度值λλ=μL/10i=2×1200/10×1.7=141上式中μ称为杆的长度系数，根据规定：两端铰支杆μ=1，一端自由一端固结杆μ=2，两端均固结杆μ=1/2。上例计算中，作偏保守计算，可以认为最上一层立杆顶端为自由端，到下一层连接处可以视为固结，故μ=2。（2）立杆稳定性计算根据λ=150查有关表格，得压杆稳定折减系数ψ=0.38则有：N=F/ψA=30.0×1000/0.38×443=178mpa＜215mpa式中A为钢管横截面积。实际上立杆不可能是一端固结、一端自由，如果取立杆为两端铰结，μ=1，λ=75，查出的ψ=0.78，则计算出：209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-8-N=30.0×1000/0.78×443=87.5Mpa远远小于钢管高压强度215Mpa。以上计算结果证明，立杆处于稳定状态。4.计算结论：满堂式支架结构设计方案可行。六、支架安装施工步骤1、施工准备：1.1、材料准备：经设计计算支架主要材料用钢管、扣件、U型可调顶托、楞木，安全防护网派专人提前联系租赁公司、积极组织货源。按进度需要情况及时进场。自购材料水泥、钢材、模板等按计划安排提前一月进场。支架材料数量表序号材料名称单位数量备注148mm×3mm钢管T502扣件T203顶托个14404楞木10cm×10cmm311.55cm×10cmm3104cm×20cmm325安全绳、安全带套206防护网m1001.2、施工机械准备：租用20T吊车一辆、农用车一辆专为支架施工用，已在场挖机、装载机根据需要随时可调用，自购一台手扶式电动夯为支架基础压实用。根据施工需要的其它机械安排专人负责调配联系。209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-9-1.3、人力准备：支架工选择有支架架设经验的专业劳务队伍20人。项目经理、总工全面负责，安排施工、安全、测量、质检、材料后勤人员7人。组织管理机构框图如下：支架施工管理组织机构图项目经理：龚玉铸项目总工：张忠平施工负责人：刘子华安全负责人：杨金勇测量负责人：瞿云峰质检负责人：马滔滔材料后勤保障：周勇支架施工班组：李忠明2、满堂支架施工步骤及工艺流程满堂支架施工工艺流程见下图：209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-10-测量画线支架基础硬化处理支架基础排水支架钢管安装可调顶托安装楞木安装避雷设施安装支架施工工艺流程图2.1、测量画线：测量人员用全站仪测量箱梁在基础上的投影线，计算梁底高程获得数据。对该桥投影面积、纵向两边各加0.5m。用白灰撒上四周轮廓标志线。考虑到该桥处于斜坡和顺向坡坡度较大地段，通过测量后计算高差，确定挖台阶高宽之比在0.6:2以内。测量计算完成后，用白灰撒出支架基础边线和台阶开挖线。2.2、支架基础整平压实硬化处理：对基础右边面积较大平缓原地用挖机挖平浅刮，将弃土石填入中跨冲沟，分层用小宝马压路机压实，左边较陡斜坡按画线人工分层挖台整平。根据现场实际，台阶边需要砌石地段用石砌筑，按从上到下的顺序，用人工手扶式电动夯振动夯实，确保地基具有良好的承载力，满足施工荷载对地基承载力的要求。压实一层及时测试承载力。及时用C20混凝土硬化地面，避免受雨水浸泡基础。使支架立杆处在稳固的台阶上。2.3、支架基础排水：在支架基础处理时，根据该桥现场实际的特点设排水体系，截水沟、边沟、排水沟依现场特点相互连通，形成209国道巴东长江大桥南岸接线工程JX－03标段K7+972桥现浇箱梁支架方案-11-临时排水系统。2.4、基础整平硬化后恢复测量，测量人员用全站仪在混凝土基础面测出箱梁中线和各箱室肋板线。按支架设计的纵横排距立杆数量，在不减少立杆总数情况下适当调整立杆横向排距，使箱梁毎一肋板都处