一、工程概况
本标段高架桥主线:Z68~Z71、Z83~Z86、Z101~Z104桥墩间箱梁,跨径为3×32m ,共3联;Z71~Z75、Z75~Z79、Z79~Z83、Z89~Z93、Z93~Z97、Z97~Z101桥墩间箱梁,跨径为4×32m ,共6联,均为单箱三室梁高2m 等截面预应力砼连续箱梁。Z86~Z89桥墩间箱梁,跨径为40m+60m+40m,共1联, 为单箱三室中跨支点梁高3.5m, 跨中及边支点梁高2m, 梁底为圆弧线的三跨变截面预应力砼连续箱梁。本标段主线箱梁施工采用碗扣式支架施工方法,在Z73~Z74、Z91~Z92跨箱梁施工时,采用临时支墩门架结构施工方法。
二、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000;
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001;
3、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 128—2000;
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》—中国物价出版社;
5、《建筑施工手册》—中国建筑工业出版社;
6、《钢结构》—武汉理工大学出版社;
7、设计图纸及国家、地方强制性文件;
三、施工技术措施
(一)、施工测量
在箱梁施工前,首先测设出桥梁纵轴线和桥墩横轴线,放出设计箱梁中心线,再将箱梁的平面尺寸控制坐标点投影到地面,测出钢管支撑的平面位臵后,再将平面坐标点向空间投测。平面曲线箱梁的轴线平面定位控制桩应
适当加密,以保证曲线的圆顺、流畅,三维曲线箱梁用三维空间曲线坐标定位控制点准确地投放到箱梁的投影平面及支撑系统上。
标高测设必须按照纵横断面图来进行,充分考虑坡道竖曲线线型(直线或曲线)、单向或是双向横坡、落水方向如何、路脊线的两侧是否对称等因素,来相应选择标高控制点的位臵和密度。
在施工过程中必须严格控制梁底标高,支架的高度应根据梁底标高以及底模厚度来加以确定。
(二)、碗扣支架荷载计算及布臵
碗扣支架Φ48mm ×3.5mm Q235钢管:截面面积A=489mm2 f=205N/mm2 1、26米宽4×32(3×32)联2米梁高标准段
(1)、荷载计算
1)、箱梁砼自重
① 边腹板部位:4.204 t/m2
② 空腹部位:1.358 t/m2
③ 中腹板部位:5.2 t/m2
④ 翼板部位:0.98 t/m2
⑤端横梁部位:5.41 t/m2
⑥ 中隔板部位:5.41 t/m2
⑦ 中横梁部位:5.41 t/m2
2)、模板、方木及支架自重:0.4t/m2
3)、施工动活载:0.3 t/m2
4)、砼下料冲击力:0.4 t/m2
5)、荷载组合:
① 边腹板部位:1.2×(4.204+0.4)+1.4(0.3+0.4)=6.505t/m2
② 空腹部位:1.2×(1.358+0.4)+1.4(0.3+0.4)=3.09t/m2
③ 中腹板部位:1.2×(5.2+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.7t/m2
④ 翼板部位:1.2×(0.98+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.636t/m2
⑤ 端横梁部位:1.2×(5.41+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.952t/m2
⑥ 中隔板部位:7.952t/m2
⑦ 中横梁部位:7.952t/m2
(2)、支架布臵
① 边腹板部位:取柱网0.6m ×0.6m(横向×纵向) ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0. 6m×0.6m/根×6.505 t/m2=2.342t/根=47.89N/mm2。
② 空腹部位:取柱网0.9m ×0.9m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.81m 2/根×3.09 t/m2=2.503t/根=51.19 N/mm2。
③ 中腹板部位:取柱网0.6m ×0.6m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.7 t/m2=2.772t/根= 56.69N/mm2。
④ 翼板部位:取柱网0.9m ×0.9m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.81m 2/根×2.636 t/m2=2.135t/根=43.66 N/mm2。
⑤在端横梁、中隔板、中横梁部位(最大组合荷载部位):取柱网0.6m ×0.6m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.952 t/m2=2.863t/根=58.55 N/mm2。
立杆的稳定性验算:取单根立杆承受荷载最大的进行验算,按受压杆件稳定性公式:
N/ΨA ≤f Ψ=N/Af=28630/(489×205)=0.29
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001附录C 查得长细比λ=150
钢管的回转半径i=1/4√(D+d)=15.8mm
轴心受压刚、件稳定系数Ψ
由λ=L0 /i可得立杆的允许长度即横杆的步距L 0 =λi=150×15.8=2370mm
所以横杆的步距选择为1.2m 满足要求。
(3)、方木计算(支架以上拟设臵80mm ×100mm 大方木,40mm ×100mm 小方木由计算定)
① 边腹板部位:柱网0.6m ×0.6m, 即大方木(沿桥轴线方向布臵)的间距为600mm, 小方木(垂直桥轴线布臵)间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=6.505×0.3=1.952 t/m,大方木承受的线荷载为q 大方木=6.505
×0.6=3.903 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=1.952×0.62/8=0.088t/m
M 大方木max =1/8ql2=3.903×0.62/8=0.176t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.08×0.12/6=1.3×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.088/(6.67×10-5)=1319t/ m2 =13.19N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木
max = M大方木max /W=0.176/(1.3×10-4)=1354t/ m2 =13.54N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×19520×10-3×6004/(384×10000×3.33×106)
=1mm
I 大方木=bh3/12=80×1003/12=6.67×106mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×39030×10-3×6004/(384×10000×6.67×106)=1mm
L /400=1.5mm
满足要求。
②空腹板部位:柱网0.9m ×0.9m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×120mm (沿桥轴线方向布臵), 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=3.09×0.3=0.927 t/m,
大方木承受的线荷载为q 大方木=3.09×0.9=2.781 t/m。
M 小方木max = ql2/8=0.927×0.92/8=0.094t/m
M 大方木max = ql2/8=2.781×0.92/8=0.282t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.10×0.122/6=2.4×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.094/(6.67×10-5)=1409t/m2 =14.9N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M大方木max /W=0.282/(2.4×10-4)=1175t/m2 =11.75N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×9270×10-3×9004/(384×10000×6.67×106)
=1.2mm
I 大方木=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×27810×10-3×9004/(384×10000×1.44×107)
=1.6mm
所以,所选择的大方木、小方木的截面尺寸满足要求。
③中腹板部位:柱网0.6m ×0.6m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×100mm (沿桥轴线方向布臵),间距为600mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=7.7×0.3=2.31 t/m,大
方木承受的线荷载为q 大方木=7.7×0.6=4.62 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=2.31×0.62/8=0.104t/m
M 大方木max =1/8ql2=4.62×0.62/8=0.208t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.6×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.104/(6.67×10-5)=1559t/ m2 =15.59N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M 大方木max /W=0.208/(1.6×10-4)=1300t/ m 2 =13N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×23100×10-3×6004/(384×10000×3.33×106)=1.2
mm
I 大方木=bh3/12=100×1003/12=0.833×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×46200×10-3×6004/(384×10000×0.833×107)
=0.9mm
所以,所选择的大方木、小方木的截面尺寸满足要求。
④翼板部位:柱网0.9m ×0.9m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×120mm (沿桥轴线方向布臵),间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=2.636×0.3=0.791 t/m,大
方木承受的线荷载为q 大方木=2.636×0.9=2.372 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=0.791×0.92/8=0.08t/m
M 大方木max =1/8ql2=2.372×0.92/8=0.24t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.122/6=2.4×10-4m 3
σ小方木max = M 小方木max /W=0.08/(2.4×10-4)=333t/ m 2 =3.33N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M大方木max /W=0.24/(1.67×10-4)=1437t/ m2 =14.37N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×7910×10-3×9004/(384×10000×3.33×106)
=2mm
I 大方木=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×23720×10-3×9004/(384×10000×1.44×107)
=1.4mm
所以,所选择的大方木、小方木的截面尺寸满足要求。
⑤在端横梁、中隔板、中横梁部位(最大组合荷载部位):柱网0.6m ×0.6m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×120mm (沿桥轴线方向布臵),间距为600mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=7.952×0.3=2.386 t/m,大方木承受的线荷载为q 大方木=7.952×
0.6=4.771 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=2.386×0.62/8=0.107t/m
M 大方木max =1/8ql2=4.771×0.62/8=0.215t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.122/6=2.4×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.107/(6.67×10-5)=1604t/ m2 =16.04N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
大方木max /W=0.215/(2.4×10-4)=895.8t/ m2 =8.958N/mm2<
f 小方木=5qL4/384EI=5×23860×10-3×6004/(384×10000×3.33×106)
=1.2mm
I 大方木=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×47710×10-3×6004/(384×10000×2.813×107)
=1.2mm
满足要求。
2、26米宽40+60+40联箱梁高2~3.5米变截面段
(1)、荷载计算
1)、箱梁砼自重
① 边腹板部位:4.525~6.194 t/m2
② 空腹部位:1.276~1.773 t/m2
③ 中腹板部位:5.2 ~9.1t/m2
④ 翼板部位:0.98 t/m2
⑤ 端横梁部位:5.41 t/m2
⑥ 中隔板部位:5.41 t/m2
⑦ 中横梁部位:9.693 t/m2
2)、模板、方木及支架自重:0.4t/m2
3)、施工动活载:0.3 t/m2
4)、砼下料冲击力:0.4 t/m2
5)、荷载组合:
① 边腹板部位:1.2×(4.525+0.4)+1.4(0.3+0.4)=6.890t/m2
1.2×(6.194+0.4)+1.4(0.3+0.4)=8.893t/m2
即: 6.890~8.893t/m2
②空腹部位: 1.2×(1.276+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.989t/m2
1.2×(1.773+0.4)+1.4(0.3+0.4)=3.588t/m2
即: 2.989~3.588 t/m2
③ 中腹板部位:1.2×(5.2+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.7t/m2
1.2×(9.1+0.4)+1.4(0.3+0.4)=12.38t/m2
即: 7.7~12.38t/m2
④ 翼板部位: 1.2×(0.98+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.636t/m2
⑤ 端横梁部位:1.2×(5.41+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.952t/m2
⑥ 中隔板部位:7.952t/m2
⑦ 中横梁部位:1.2×(9.693+0.4)+1.4(0.3+0.4)=13.092t/m2
(2)、支架布臵
① 边腹板部位:经计算端部到跨中25m 处的组合荷载为7.892 t/m2 ,取柱网0.6m ×0.6m, 横杆步距为1.2m ,即0.36m 2/根,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.892 t/m2=2.841t/根=58.1N/ m2<205N/ m2,离端部25m 到中横梁处,取柱网0.3×0.6即0.18m 2/根,则每根立杆受力:0.18m 2/根×8.893 t/m2=1.601t/根=32.7N/ m2<205N/ m2。
② 空腹部位:以近中横梁处的组合荷载计算 ,取柱网0.9m ×0.9m ,横杆步距为1.2m ,即0.81m2/根,则每根立杆受力:0.81m2/根×3.588 t/m2=2.906t/根=59.4 N/ m2<205N/ m2。
③ 中腹板部位:经计算端部到跨中25m 处的组合荷载为10.04 t/m2 ,
取柱网0.6×0.6即0.36m2/根,横杆步距为0.6m, 则每根立杆受力:0.36m2/根×10.08 t/m2=3.614t/根=73.91 N/ m2<205N/ m2。离端部25m 到中横梁处,取柱网0.3×0.6即0.18m2/根,横赶步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.18m2/根×12.38t/m2=2.228t/根=45.56 N/ m2<205N/ m2。
④ 翼板部位:取柱网0.9×0.9, 横杆步距为1.2m ,即0.81m2/根,则每根立杆受力:0.81m2/根×2.636 t/m2=2.135t/根=43.66 N/ m2<205N/ m2。
⑤ 端横梁部位:取柱网0.6×0.6,横杆步距为1.2m ,即0.36m2/根,则每根立杆受力:0.36m2/根×7.952 t/m2=2.863t/根= 58.54N/ m2<205N/ m2。
⑥ 中隔板部位:取柱网0.6×0.6,横杆步距为1.2m ,即0.36m2/根,则每根立杆受力:0.36m2/根×7.952 t/m2=2.863t/根=58.54 N/ m2<205N/ m2。
⑦ 中横梁部位:取柱网0.3×0.6, 横杆步距为1.2m ,即0.18m2/根,则每根立杆受力:0.18m2/根×13.092 t/m2=2.357t/根=48.20 N/ m2<205N/ m2。
经计算,以上立杆的稳定性满足要求,即所选择的横杆步距满足要求。
(3)、方木计算
① 边腹板部位:柱网0.6m ×0.6m, 大方木的截面尺寸100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木的截面尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=8.893×0.3=2.668t/m,大方木承受的线荷载为q 大方木=8.893×0.6=5.336 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=2.668×0.62/8=0.12t/m
M 大方木max =1/8ql2=5.336×0.62/8=0.24t/m
W 小方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m 3
σ小方木max = M
<[σ]=17N/mm2
σ大方木max 小方木max /W=0.12/(1.67×10-4)=718.563t/ m2 =7.18563N/mm2= M 大方木max /W=0.24/(3.75×10-4)=640t/ m 2 =6.4N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=1004/12=8.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×26680×10-3×6004/(384×10000×8.33×106)
=0.54mm
I 大方木=bh3/12=100×1503/12=2.813×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×53660×10-3×6004/(384×10000×2.813×107)
=0.32mm
满足要求。
同理:
② 在空腹板部位的方木尺寸选择与标准段空腹板部位的方木尺寸相同,即大方木100mm ×120mm, 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm 。
③ 在中腹板部位
端部到跨中25m 处柱网0.6×0.6,大方木的截面尺寸100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木的截面尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm 。离端部25m 到中横梁处,取柱网0.3×0.6, 大方木的截面尺寸100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木的截面尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm ,
σ小方木max =10N/mm2<[σ]=17N/mm2
σ大方木max =8.90667N/mm2<[σ]=17N/mm2
f 小方木=0.75mm
f 大方木=0.45mm
满足要求。
④ 在翼板部位的方木尺寸选择与标准段翼板部位的方木尺寸相同,即大方木100mm ×120mm, 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm 。
⑤ 在端横梁、中隔板部位的方木尺寸选择与标准段端横梁、中隔板部部位的方木尺寸相同,即大方木100mm ×120mm, 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm 。
⑥ 在中横梁部位(最大组合荷载部位): 柱网0.3m ×0.6m, 选择大方木的尺寸为100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:13.092×0.3=3.928t/m,大方木承受的线荷载为13.092×0.6=7.855 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=3.928×0.32/8=0.044t/m
M 大方木max =1/8ql2=7.855×0.62/8=0.353t/m
W 小方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m 3
σ小方木max = M
[σ]=17N/mm2
σ大方木max = M
大方木max 小方木max /W=0.044/(1.67×10-4)=263.473t/ m2 =2.6N/mm2</W=0.353/(3.75×10-4)=941.333t/ m2 =9.4N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=1004/12=8.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×39280×10-3×3004/(384×10000×8.33×106)
=0.05mm
I 大方木=bh3/12=100×1503/12=2.813×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=8×78550×10-3×6004/(384×10000×2.813×107)
=0.47mm
满足要求。
(三)、碗扣钢管承重支架搭设要求
杆件采用外径Φ48mm 、壁厚3.5mm 的钢管。钢管和连接参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001的要求,必须有质保书、检验报告、还要有生产许可证。钢管进场还要进行验收,必须符合验收标准方可使用。
在搭设之前,对支架立杆位臵进行放样,承重支架是受力支架,立杆是直接受力杆,因此必须严格控制立杆之间距离。
每根立杆底部必须设臵底座或垫板,也可采用槽钢作为底部衬垫以防立杆下沉。底座、垫板或槽钢必须与地基密贴,以保证支架整体在施工过程中不会产生过大的挠度与变形。若局部地基表面不平整,可以采用石屑或黄砂均匀铺撒在地基表面,填平空隙。
扫地杆离地面高度20cm ,在地势有高低处,进行阶梯形设臵,保持扫地
杆离地面高度20cm 。
搭设支架过程中要及时设臵纵向、横向及水平剪刀撑、斜杆以及必要的缆风绳,避免脚手架在搭设过程中发生偏斜和倾斜。施工斜道必须保持与支架搭设进度基本一致,不得在所有支架全部搭设完成后再搭设斜道,以保证支架施工安全。
剪刀撑沿支架高度与宽度(或长度)连续布臵成一个整面,纵向剪刀撑每隔4~6m 设一道,横向剪刀撑每隔4~6m 设一道,水平向剪刀撑每隔3~4步一道。剪刀撑与地面夹角设臵在45°~60°之间,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与支架的立杆或横杆扣紧外,在其中间应增加2~4个扣结点。旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于15cm ,剪刀撑斜杆搭接长度不应小于1m ,应采用不少于2个旋转扣件。
(四)、施工作业脚手支架搭设要求
承重支架与施工作业脚手支架应分离。
(五)、剪刀撑
必须按照JGJ130-2001安全技术规范要求设臵剪刀撑,在架体的四个立面外侧各设一组剪刀撑,其角度为45o ~60o 。若立面支架设臵剪刀撑满足不了45o ~60o ,而宽度小于9m 条件下,可以设斜撑杆,剪刀撑和斜撑杆要立于外立杆上,自地面到架顶部全面覆盖。
(六)、脚手架与防护栏杆
施工脚手架搭设要考虑施工作业人员的操作方便,在操作面四周设立通道,净宽度应不小于1m ,考虑施工通道要放些施工材料,操作作业层承载力必须大于2.7t/m2,若材料重量大于额定承载力,堆放材料的平台的支架必须
独立从地面立起,不能依附在脚手架上,通道应贯通。
架体临边设臵安全防护栏杆,高度应超过施工作业面,栏杆高度一般为
1.2m ,中栏杆高度0.69m ,栏杆要能承受1t 的冲击力。在临边栏杆上设臵密目安全网封闭。为确保安全,踢脚板可改用竹篱笆。
(七)、临时坡道
由于本工程支架高度均大于6m ,因此临时坡道采用“之”字型斜道。斜道斜率不小于1:3,拐弯处设臵平台,平台和斜道宽度不小于1m ,斜道两侧及平台外围均设臵栏杆及挡脚板,斜道上设防滑条。
栏杆、挡脚板应搭设在外立杆内侧,高度为上栏杆1.2m 、中栏杆0.69m 、挡脚板0.18m ,支架两侧走道应满铺,不能有洞孔,走道与构筑物空隙在12~15cm 。
(八)、支架验收
支架搭设完毕后,还须做好支架的可靠接地(成对设臵),在脚手架作业面按每50m 2设臵一只灭火器进行配臵,支架外侧设臵安全标志牌。
组织有关人员(单位工程负责人、安全员、架子工班组长、架子维修工)对支架进行验收,验收标准按落地式脚手架验收记录表内容,验收合格后挂牌,方可进入下道工序作业。强调执行“首层验收制”。
(九)、支架拆除
支架拆除前,单位工程负责人填写《设施拆除申请表》,由项目部负责生产施工的经理审批,同意后先清除支架上杂物及地面障碍物,拆除现场应设臵安全防范区域、派人现场监护、防止非拆除施工人员进入拆除支架区域。
支架拆除时每跨先从跨中开始,再延伸到支点,横向对称均衡卸落。必
须按照“从上到下,后搭先拆”的原则逐层进行,先拆非承重模板,后拆承重模板。严禁将钢管与扣件从高处随意抛掷,以免危及周围施工人员和机械设备的安全。
拆除人员必须站在平稳牢固可靠的地方,保持自身平衡,不得猛撬,以防失稳坠落,严禁使用起重机直接吊除没撬动的模板。
拆下的钢管应及时整理,作业人员在2m (含2m )以上高处作业必须系安全带,保险绳生根攀牢,严禁上下同时作业。
(十)、支架搭设安全事项
为了避免不均匀的沉降与变形,同一联箱梁支架不能采用不同类型的支架来混合搭设。
架子搭设作业人员要经过培训,考核合格持证上岗,严禁无证作业。 作业之前要接受危险岗位作业之前的安全交底,通过交底明确在作业中危险因素和在操作中的安全要求,
为了防止高处坠落事故,搭设过程中作业人员必须系好安全带,保险绳生根攀牢,脚手架自下而上到高处阶段,临边防护措施必须与施工不同阶段同步实施,不能脱节。
支架上放臵的木板、木方要两端绑扎牢,不能有探头板。高处作业不能任意向下抛掷物体。
(十一) 、门洞支架计算
(1)、Z91~Z92跨施工便道的门洞支架
经改修后的施工便道宽12.6m, 便道中线与高架桥轴线交66°角,所以,与便道轴线平行的门洞也与高架桥轴线交66°,设臵一个门洞宽9.135m, 高
8.177m, 采用Φ630厚16mm 的钢管作支架,两边各一排,钢管两端用15mm 厚直径730mm 的钢板焊牢,并在周围均匀设臵四个加劲肋,各排钢管的顶部横向设臵两片间距450mm 的贝雷桁架作为横梁,纵向采用贝雷桁架,贝雷桁架与桥轴线方向平行布臵两简支点之间的跨度为10m 。各排钢管底部采用0.9m 宽、1m 高、长31m 的C20钢筋砼底座。具体布臵见附图。
1)、荷载计算
1、上部荷载:
① 边腹板部位:1.2×(4.204+0.4)+1.4(0.3+0.4)=6.505t/m2
② 空腹部位:1.2×(1.358+0.4)+1.4(0.3+0.4)=3.09t/m2
③ 中腹板部位:1.2×(5.2+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.7t/m2
④ 翼板部位:1.2×(0.98+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.636t/m2
⑤ 端横梁部位:1.2×(5.41+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.952t/m2
⑥ 中隔板部位:7.952t/m2
⑦ 中横梁部位:7.952t/m2
2、贝雷梁验算:
按10m 跨简支梁计算。
0.27t/片×4片/排+0.003×6=1.098t/排
W=3578.5cm3 I=250497.2 cm4
M=78.82t/m Q=24.5t
① 边腹板部位取贝雷梁间距0.45m
q=6.505 t/m2 ×0.45m+1.098/6=3.3.11t/m
M max =3.11×102/8=38.88t〃m <[W]=78.82t〃m
σ= M max /W=38.88/3578.5×10-6=10865t/ m 2 =108.65N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.11×10/2=15.55t<[Q]=24.5t
② 空腹部位取贝雷梁间距1.0m ,中隔板的荷载通过平均后加到空腹部位的荷载有0.1 t/m2
q=(3.09 +0.1)t/m2 ×1m (横向间距)+1.098/6.65=3.355 t/m
M max =3.355×102/8=41.938t〃m <[M]=78.82t〃m
σ= M max/W=41.938/3578.5×10-6=11719t/ m 2 =117.19N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.355×10/2=16.775t<[Q]=24.5t
③ 中腹板部位取贝雷梁间距0.45m
q=7.7 t/m2 ×0.45m (横向间距)+1.098/6.65=3.63 t/m
M max =3.63×102/8=45.375t〃m <[M]=78.82t〃m
σ= M max/W=45.375/3578.5×10-6=12680t/ m 2 =126.8N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.63×10/2=18.15t<[Q]=24.5t
④ 翼板部位取贝雷梁间距1.2m
q=2.636 t/m2 ×1.2m (横向间距)+1.098/6.65=3.328 t/m
M max =3.328×102/8=41.6t〃m <[M]=78.82t〃m
σ= M max/W=41.6/3578.5×10-6=11625t/ m2 =116.25N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.328×10/2=16.64t<[Q]=24.5t
贝雷梁的具体布臵见附图。
⑤ 横向双片贝雷梁验算
钢管从箱梁底板中心向两边依次布边腹板下双片贝雷横梁的荷载分布
臵为:3m-3m-3m-4.5m, 具体布臵见图Z91~Z92墩间跨路支架1/2横剖面图,在边腹板部位的横向双片贝雷梁所承受的集中荷载最多,其荷载布臵如右图,以这跨为代表计算,则有
P 1=3.09×(0.36+1/2)×6=15.76t
P 2=3.09×(1/2+0.45/2)×6=17.61t
P 3= P4=6.505×0.45×6=17.56t
P 5=2.636×(0.45/2+0.29)×6=8.145t
经过计算此跨的最大弯矩在集中荷载在P 2 处,最大弯矩为
M max =34.3t〃m <2[M]=157.64 t〃m
σ= M max/W=34.3/3578.5×10-6=9585t/ m2 =95.85N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =35.59t<2×[Q]=49t
钢管的承载面积为A=3.14[(D/2)2-(d/2)2]=30863mm2
在这端,钢管承受的正压应力为:
σ=N/A=(35.59+2.636×(4.5/2)×6)t/29807.43 mm2=23.88N/mm2 <215 N/mm2
钢管的稳定计算:i=√(D+d)/4=108.58mm
钢管按两端铰接,则μ=1.0
λ=μL/i=5417/108.58=49.89,查表得Ψ=0.916
N=(35.59+2.636×(4.5/2)×6)=71.18t<ΨAf c =0.916×30863×
215=607.8t
满足要求。
钢管的实际布臵见附图。
(2)、Z73~Z74跨施工便道的门洞支架
处于Z73~Z74施工便道宽9.85m, 便道路面标高-0.87m ,Z73的柱顶面标高+6.233,Z74的柱顶面标高+5.963, Z74的柱顶面到路面的高度为6.833m 。门洞尺寸为净高6.065m, 净宽6m, 采用Φ48壁厚3.5mm 的碗扣钢管作门框柱,底部采用1.2m 宽、0.8m 高、长28m 的C20钢筋砼底座,横梁采用50b 工字钢。具体布臵见附图。
1、工字钢横梁的荷载计算及布臵
①在此跨跨中,0.6m 宽中腹板部位的单位面积的组合荷载最大,为7.7 t/m2。
50b 型工字钢的特性:G=0.101t/m,截面积A=129cm2,截面模量W=1942cm3,弹性模量E=2.1×105N/ mm2 ,惯性矩I=48556 cm4 。
在中腹板部位设臵两根工字钢横梁,其间距为0.45m, 每根的线荷载为: q=7.7×(0.2/2+0.45/2)+0.101=2.604t/m
M max =ql2/8=2.604×7.22/8=16.87t〃m=168700N〃m
σmax = Mmax /W=157.52N/mm2 <215 N/mm2
f=5qL4/384EI=5×26.04×72004/(384×2.06×105×48556×104)=2.1mm
满足要求。
② 空腹部位:中隔板的荷载通过平均后加到空腹部位的荷载有0.1 t/m2 , 取工字钢的间距为0.8m 计算。则其线荷载为:
q=(3.09+0.1)×0.8+0.101=2.653 t/m
M max =ql2/8=2.653×7.22/8=17.19t〃m=171900N〃m
σmax = Mmax /W=88.52N/mm2 <215 N/mm2
f =5qL4/384EI=5×26.53×72004/(384×2.06×105×48556×104)=9.3mm
满足要求。
经计算,在翼板部位取工字钢的间距为0.9m 即可满足要求。
工字钢的实际布臵见Z73~Z74墩间跨路支架1/2横剖面图。
2、Φ48壁厚3.5mm 钢管门柱的布臵计算
当横杆步距为0.6m 时,每根立管允许承受荷载为4t 。上部组合荷载最大的中腹板部位(0.6m 宽)计算:
组合荷载为:7.7t/m2,G 工字钢=0.101t/m×4m=0.404t。
支架的柱网选择为:0.3m ×0.3m
每根钢管承受的荷载:7.7t/m2(4.35×0.6)/8根=2.512t/根<4t/根,其中8根为0.6m 宽范围内的立杆。具体布臵见附图。
(十二)地基承载力计算
1、地基处理:
(1)、土基硬化宽度为桥幅宽+1×2=28m;
(2)、碾压土基压实度应达到92~95%;
(3)、碾压遍数不少于6遍,每一遍均由两边向中间推进;
(4)、要求每次压路机后轮必须搭接15~20cm (震动压路机),在第一遍碾压时,由左边向中间推进,到轮边超过中心线15~20cm 后压路机移到另一边(右边),第一遍碾压二次,然后逐步向中间推进;
(5)、由两边碾压均超过中线15~20cm 时此为一遍;
(6)、要求必须压6遍,速度要低速慢行。
2、地基承载力验算:
取26米宽4×32(3×32)联2米梁高标准段计算:
在端横梁、中隔板、中横梁部位(最大组合荷载部位):取柱网0.6×0.6即0.36m 2/根,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.952 t/m2=2.863t/根
即7.952t/m2〈容许承载力10t/m2 满足要求
N/Ad ≤K.f k
N-立杆传至基础顶面的轴心力;
A d -垫板面积100×100=10000mm2
K-调整系数,砼取1.0,基础选用C15砼厚15cm ;
f k -砼抗压承载力标准值;
故:N=2.863×104/10000=2.863Mpa
满足要求
(十三)、支架预压
1、预压荷载计算
预压荷载为除箱梁顶板外的其它部位的荷载总和,即下图所示阴影部分的荷载。
1)、等截面段
预应力箱梁砼的比重取2.6T/m3,经计算,在等截面段,每跨的预压荷载为:898.786T
箱梁预压荷载
2)、变截面段的预压荷载为:
① 40m跨:545.373T
② 60m跨:898.768T
2、荷载布臵
压重材料为砂袋,在预压宽度范围内按梁体断面形状堆高布臵,且压重荷载应按箱梁不同的设计断面分区段设臵。
预压工作主要是为检验支架的稳定性,取得支架变形量,以及地基沉降量。预压在支架搭设完成,搁栅、模板布臵好以后进行,压重搁臵时间以沉降稳定为准。
2、测量
1)、观测点布臵
测点分别布设在靠近地面处以及顶部的支架上(为便于观测,顶部观测点可采用铅锤引至地面) ,每跨箱梁共设9个观测点。
(1)、支架变形观测
每跨箱梁的跨中及两端各设臵3个观测点,即每跨箱梁布臵9个观测点。
(2)、地基沉降观测
地基沉降观测点与支架观测点对应设臵,即每跨箱梁布臵9个观测点。
2、观测
(1)、支架观测
观测共分 5 次:压重前;压重至50%时;压重至100%时;压重搁臵后支架沉降稳定和卸载后。
(2)、地基沉降观测
观测分为:压重前、压重至50%时、压重至100%时、压重至100%后10分钟、20分钟、30分钟、1小时、2小时,然后每3小时观测一次直至支架下沉趋于稳定为止。
支架搭设完成后测定其初始值,然后在每一次加载后均对其进行观测,若沉降超出要求则及时采取措施,进行调整,以确保工程质量及安全。
3、观测数据收集和分析:
(1)、支架变形
H 0——压重前初始标高
H 50%——压重至50%时
H 100%——压重至100%时
H w ——趋于稳定及卸载前的标高
H e ——卸载后标高
塑性变形△H s =H100%- He
弹性变形△H p =He - H24
(2)、地基沉降量
h 0——压重前初始标高
h 50%——压重至50%时
h 100%——压重至100%时
h 10、h 20、h 30…~h w ——趋于稳定及卸载前的标高
h e ——卸载后标高
总沉降量△h t =h0- hw
弹性变形△h p =he - hw
压重卸载条件:h w -h w-1≤0.1mm
预压完成后,对沉降观测的数据进行汇总分析,及时对该联箱梁的抛高值进行调整与修正,并以此联的预压结果指导其他箱梁施工。
预拱度设臵二次抛物线:
δx =【4δ.x.(L-x) 】/L2
δx ——距支点x 的预拱度值
δ ——跨中预拱度值
x ——距支点的距离
L ——跨长
四、紧急预案
1、搭设中的坍塌
原因:搭设速度不均匀,造成某一区域搭设高度过高,且未及时加以固定(缆绳或其他支撑)。
预防:要求速度一致;及时对已搭设的支架进行固定(包括扫地杆和剪刀撑的设臵)。
处理:对坍塌临边先进行加固,然后拆除坍塌的支架。
原因:支架立杆底部未加填实,造成局部失稳坍塌。
预防:地基夯实整平;对每根立杆底部予以填实。
处理;对坍塌临边先进行加固,然后拆除坍塌的支架。
2、浇筑混凝土时的坍塌
原因:个别立杆的失稳,引起连锁反映,造成局部甚至整体的坍塌。
预防:选用材质和尺寸合格的、无锈蚀、无弯曲的材料;正确的布臵立杆。
处理:立即停止浇筑混凝土,并对坍塌区域模内混凝土加以清除(可用高压水冲去,必须扩大清除范围,以减少日后凿除的工作量。)。然后待混凝土终凝后,开始清理现场:拆除模板、凿除松散混凝土、剔除变形的钢筋;清除地面废料;更换支架、模板和钢筋,重新浇筑混凝土。
原因:模板搁栅断裂。
预防:选用无裂纹、无结疤的相拟落叶松之类的合格材料;布臵正确。 处理:同上。
3、预应力张拉时的坍塌
原因:未完整无缺地设臵剪刀撑,确保其应有的整体稳定性;预应力张拉过程,梁体起拱变形,对支架产生水平力,而支架不足抵御该水平力,造成坍塌。
预防:将支架与立柱联系在一起(立柱外表必须加以保护,以免损伤其表面),增加支架的整体稳定性。
处理:加快张拉的速度,使梁体尽快地建立预应力。然后再处理支架。
4、拆除时的坍塌
原因:局部拆除速度过快造成失稳;过早拆除剪刀撑等有稳定作用的杆件,甚至先拆除了下面的杆件或干脆予以整体拉倒。
预防:拆除时必须按施工操作规程,均匀地先上后下进行拆除。教育操作人员文明施工。
处理:对坍塌临边先进行加固,然后再拆除坍塌区域的杆件,最后总体
拆除。
5、高空坠落
原因:操作人员未按规定系好安全带;抛掷物品以致物品从高空坠落或物品在缝隙中漏下;脚手板有翘头现象。
预防:操作人员必须正确使用安全带,教育职工对物品的高空传递都必须用绳索,严禁抛掷;固定脚手板,尤其是两端,不使其翘头;安装包括竹篱笆和密目安全网在内的临边防护措施,以防止物品的落下;组织文明施工小分队进行巡逻督促检查和补救(设施)。
处理:组织对受伤人员的抢救;对损坏的临边设施进行补救。
6、项目部成立以项目经理为首的应急和事故处理小组,并建立日常抢修队。做到一旦事故发生有领导统一指挥;有力量进行抢救。
五、施工期间交通组织
1、在施工箱梁全长范围两侧设臵彩钢板围墙,围墙内进行高架桥上部结构现浇箱梁施工。
2、严格控制施工便道上的施工用具的堆放及施工车辆的滞留,确保道路通畅。
六、安全、文明
(一)、安全
1、施工脚手架
1)、基本要求。
确保底架支撑稳固后,方可上架作业,作业人员必须佩戴安全带及安全帽,并搭设安全网,只有在确认安全网可靠后,方可进行上层作业,应通过
设在支架外的人员通道上下架子。
传递和安装杆件时,要尽量创造安全的作业条件,在操作时要站稳把牢,谨防失衡。
架上人员应避免工具和材料的掉落,下面人员应避开危险区域,随时注意观察,发现有危险时及时避开。
在支架上作业的人员要全神贯注,并注意适当下架休息,避免疲劳作业。
作业平台有足够的面积,脚手架必须达到稳定、坚固,保证在各种荷载和气候条件下不产生变形、倾斜和摇晃。
搭设结构符合规定,脚手架杆件连接处要固定牢靠。
作业层脚手板要铺满、铺稳,绑扎牢固,无探头板。
必须有完善的安全防护措施,按规定设臵防护栏,安全挡板以及安全网等。
2)、搭设及使用
架子的底脚必须固定牢固。
搭架操作人员要在确保支架具备可靠的安全性后,方可上架操作。不得在支架上堆放过多的材料、工具,不得拥挤作业, 支架上材料及工具的堆放要规整,留有足够的操作工作面,上下支架的通道要清理干净,以便操作人员上下支架。
不得随意拆除紧固件,必须拆除时要有确保安全的措施,施工完毕后及时恢复紧固。
3)、拆除
拆除杆件时,要互相告知,协调作业,已松开连接的杆部件要及时拆除
运出,避免发生误扶误靠。
拆除脚手架时,禁止无关人员进入危险区域,拆除应按顺序由上而下,一步一清,不准上下同时作业。拆除脚手架大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人员往下顺杆子。拆下的材料,应向下传递用绳吊下,禁止往下投扔。
拆除脚手架人员进入作业区后,要系好安全带,安全带必须高挂低用。 拆除脚手架要统一指挥,上下应动作协调。
拆下来的杆配件和材料采用传递方式运出,不得向地面抛掷。
(二)、文明施工、环境保护
主要措施:
1、设臵安全防护栏,告示牌、夜间照明以及其他等,并有专人负责。
2、运输车辆做到不滴、洒、漏,并在出入口有专人检查和清扫。
3、施工现场布臵美观,机械停放整齐,材料各品种,规格按要求有序堆齐。
4、严格制订并执行文明施工的各项规章制度,项目经理及各工程队负责文明施工工作,并做好检查落实工作。
一、工程概况
本标段高架桥主线:Z68~Z71、Z83~Z86、Z101~Z104桥墩间箱梁,跨径为3×32m ,共3联;Z71~Z75、Z75~Z79、Z79~Z83、Z89~Z93、Z93~Z97、Z97~Z101桥墩间箱梁,跨径为4×32m ,共6联,均为单箱三室梁高2m 等截面预应力砼连续箱梁。Z86~Z89桥墩间箱梁,跨径为40m+60m+40m,共1联, 为单箱三室中跨支点梁高3.5m, 跨中及边支点梁高2m, 梁底为圆弧线的三跨变截面预应力砼连续箱梁。本标段主线箱梁施工采用碗扣式支架施工方法,在Z73~Z74、Z91~Z92跨箱梁施工时,采用临时支墩门架结构施工方法。
二、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000;
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001;
3、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 128—2000;
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》—中国物价出版社;
5、《建筑施工手册》—中国建筑工业出版社;
6、《钢结构》—武汉理工大学出版社;
7、设计图纸及国家、地方强制性文件;
三、施工技术措施
(一)、施工测量
在箱梁施工前,首先测设出桥梁纵轴线和桥墩横轴线,放出设计箱梁中心线,再将箱梁的平面尺寸控制坐标点投影到地面,测出钢管支撑的平面位臵后,再将平面坐标点向空间投测。平面曲线箱梁的轴线平面定位控制桩应
适当加密,以保证曲线的圆顺、流畅,三维曲线箱梁用三维空间曲线坐标定位控制点准确地投放到箱梁的投影平面及支撑系统上。
标高测设必须按照纵横断面图来进行,充分考虑坡道竖曲线线型(直线或曲线)、单向或是双向横坡、落水方向如何、路脊线的两侧是否对称等因素,来相应选择标高控制点的位臵和密度。
在施工过程中必须严格控制梁底标高,支架的高度应根据梁底标高以及底模厚度来加以确定。
(二)、碗扣支架荷载计算及布臵
碗扣支架Φ48mm ×3.5mm Q235钢管:截面面积A=489mm2 f=205N/mm2 1、26米宽4×32(3×32)联2米梁高标准段
(1)、荷载计算
1)、箱梁砼自重
① 边腹板部位:4.204 t/m2
② 空腹部位:1.358 t/m2
③ 中腹板部位:5.2 t/m2
④ 翼板部位:0.98 t/m2
⑤端横梁部位:5.41 t/m2
⑥ 中隔板部位:5.41 t/m2
⑦ 中横梁部位:5.41 t/m2
2)、模板、方木及支架自重:0.4t/m2
3)、施工动活载:0.3 t/m2
4)、砼下料冲击力:0.4 t/m2
5)、荷载组合:
① 边腹板部位:1.2×(4.204+0.4)+1.4(0.3+0.4)=6.505t/m2
② 空腹部位:1.2×(1.358+0.4)+1.4(0.3+0.4)=3.09t/m2
③ 中腹板部位:1.2×(5.2+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.7t/m2
④ 翼板部位:1.2×(0.98+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.636t/m2
⑤ 端横梁部位:1.2×(5.41+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.952t/m2
⑥ 中隔板部位:7.952t/m2
⑦ 中横梁部位:7.952t/m2
(2)、支架布臵
① 边腹板部位:取柱网0.6m ×0.6m(横向×纵向) ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0. 6m×0.6m/根×6.505 t/m2=2.342t/根=47.89N/mm2。
② 空腹部位:取柱网0.9m ×0.9m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.81m 2/根×3.09 t/m2=2.503t/根=51.19 N/mm2。
③ 中腹板部位:取柱网0.6m ×0.6m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.7 t/m2=2.772t/根= 56.69N/mm2。
④ 翼板部位:取柱网0.9m ×0.9m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.81m 2/根×2.636 t/m2=2.135t/根=43.66 N/mm2。
⑤在端横梁、中隔板、中横梁部位(最大组合荷载部位):取柱网0.6m ×0.6m ,横杆步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.952 t/m2=2.863t/根=58.55 N/mm2。
立杆的稳定性验算:取单根立杆承受荷载最大的进行验算,按受压杆件稳定性公式:
N/ΨA ≤f Ψ=N/Af=28630/(489×205)=0.29
按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130—2001附录C 查得长细比λ=150
钢管的回转半径i=1/4√(D+d)=15.8mm
轴心受压刚、件稳定系数Ψ
由λ=L0 /i可得立杆的允许长度即横杆的步距L 0 =λi=150×15.8=2370mm
所以横杆的步距选择为1.2m 满足要求。
(3)、方木计算(支架以上拟设臵80mm ×100mm 大方木,40mm ×100mm 小方木由计算定)
① 边腹板部位:柱网0.6m ×0.6m, 即大方木(沿桥轴线方向布臵)的间距为600mm, 小方木(垂直桥轴线布臵)间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=6.505×0.3=1.952 t/m,大方木承受的线荷载为q 大方木=6.505
×0.6=3.903 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=1.952×0.62/8=0.088t/m
M 大方木max =1/8ql2=3.903×0.62/8=0.176t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.08×0.12/6=1.3×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.088/(6.67×10-5)=1319t/ m2 =13.19N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木
max = M大方木max /W=0.176/(1.3×10-4)=1354t/ m2 =13.54N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×19520×10-3×6004/(384×10000×3.33×106)
=1mm
I 大方木=bh3/12=80×1003/12=6.67×106mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×39030×10-3×6004/(384×10000×6.67×106)=1mm
L /400=1.5mm
满足要求。
②空腹板部位:柱网0.9m ×0.9m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×120mm (沿桥轴线方向布臵), 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=3.09×0.3=0.927 t/m,
大方木承受的线荷载为q 大方木=3.09×0.9=2.781 t/m。
M 小方木max = ql2/8=0.927×0.92/8=0.094t/m
M 大方木max = ql2/8=2.781×0.92/8=0.282t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.10×0.122/6=2.4×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.094/(6.67×10-5)=1409t/m2 =14.9N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M大方木max /W=0.282/(2.4×10-4)=1175t/m2 =11.75N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×9270×10-3×9004/(384×10000×6.67×106)
=1.2mm
I 大方木=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×27810×10-3×9004/(384×10000×1.44×107)
=1.6mm
所以,所选择的大方木、小方木的截面尺寸满足要求。
③中腹板部位:柱网0.6m ×0.6m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×100mm (沿桥轴线方向布臵),间距为600mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=7.7×0.3=2.31 t/m,大
方木承受的线荷载为q 大方木=7.7×0.6=4.62 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=2.31×0.62/8=0.104t/m
M 大方木max =1/8ql2=4.62×0.62/8=0.208t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.6×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.104/(6.67×10-5)=1559t/ m2 =15.59N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M 大方木max /W=0.208/(1.6×10-4)=1300t/ m 2 =13N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×23100×10-3×6004/(384×10000×3.33×106)=1.2
mm
I 大方木=bh3/12=100×1003/12=0.833×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×46200×10-3×6004/(384×10000×0.833×107)
=0.9mm
所以,所选择的大方木、小方木的截面尺寸满足要求。
④翼板部位:柱网0.9m ×0.9m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×120mm (沿桥轴线方向布臵),间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=2.636×0.3=0.791 t/m,大
方木承受的线荷载为q 大方木=2.636×0.9=2.372 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=0.791×0.92/8=0.08t/m
M 大方木max =1/8ql2=2.372×0.92/8=0.24t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.122/6=2.4×10-4m 3
σ小方木max = M 小方木max /W=0.08/(2.4×10-4)=333t/ m 2 =3.33N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M大方木max /W=0.24/(1.67×10-4)=1437t/ m2 =14.37N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×7910×10-3×9004/(384×10000×3.33×106)
=2mm
I 大方木=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×23720×10-3×9004/(384×10000×1.44×107)
=1.4mm
所以,所选择的大方木、小方木的截面尺寸满足要求。
⑤在端横梁、中隔板、中横梁部位(最大组合荷载部位):柱网0.6m ×0.6m, 初定大方木的截面尺寸为100mm ×120mm (沿桥轴线方向布臵),间距为600mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=7.952×0.3=2.386 t/m,大方木承受的线荷载为q 大方木=7.952×
0.6=4.771 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=2.386×0.62/8=0.107t/m
M 大方木max =1/8ql2=4.771×0.62/8=0.215t/m
W 小方木=bh2/6=0.04×0.12/6=6.67×10-5m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.122/6=2.4×10-4m 3
σ小方木max = M小方木max /W=0.107/(6.67×10-5)=1604t/ m2 =16.04N/mm2<
[σ]=17N/mm2(东北落叶松)
σ大方木max = M
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=40×1003/12=3.33×106mm 4
E =10000N/mm2
大方木max /W=0.215/(2.4×10-4)=895.8t/ m2 =8.958N/mm2<
f 小方木=5qL4/384EI=5×23860×10-3×6004/(384×10000×3.33×106)
=1.2mm
I 大方木=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×47710×10-3×6004/(384×10000×2.813×107)
=1.2mm
满足要求。
2、26米宽40+60+40联箱梁高2~3.5米变截面段
(1)、荷载计算
1)、箱梁砼自重
① 边腹板部位:4.525~6.194 t/m2
② 空腹部位:1.276~1.773 t/m2
③ 中腹板部位:5.2 ~9.1t/m2
④ 翼板部位:0.98 t/m2
⑤ 端横梁部位:5.41 t/m2
⑥ 中隔板部位:5.41 t/m2
⑦ 中横梁部位:9.693 t/m2
2)、模板、方木及支架自重:0.4t/m2
3)、施工动活载:0.3 t/m2
4)、砼下料冲击力:0.4 t/m2
5)、荷载组合:
① 边腹板部位:1.2×(4.525+0.4)+1.4(0.3+0.4)=6.890t/m2
1.2×(6.194+0.4)+1.4(0.3+0.4)=8.893t/m2
即: 6.890~8.893t/m2
②空腹部位: 1.2×(1.276+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.989t/m2
1.2×(1.773+0.4)+1.4(0.3+0.4)=3.588t/m2
即: 2.989~3.588 t/m2
③ 中腹板部位:1.2×(5.2+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.7t/m2
1.2×(9.1+0.4)+1.4(0.3+0.4)=12.38t/m2
即: 7.7~12.38t/m2
④ 翼板部位: 1.2×(0.98+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.636t/m2
⑤ 端横梁部位:1.2×(5.41+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.952t/m2
⑥ 中隔板部位:7.952t/m2
⑦ 中横梁部位:1.2×(9.693+0.4)+1.4(0.3+0.4)=13.092t/m2
(2)、支架布臵
① 边腹板部位:经计算端部到跨中25m 处的组合荷载为7.892 t/m2 ,取柱网0.6m ×0.6m, 横杆步距为1.2m ,即0.36m 2/根,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.892 t/m2=2.841t/根=58.1N/ m2<205N/ m2,离端部25m 到中横梁处,取柱网0.3×0.6即0.18m 2/根,则每根立杆受力:0.18m 2/根×8.893 t/m2=1.601t/根=32.7N/ m2<205N/ m2。
② 空腹部位:以近中横梁处的组合荷载计算 ,取柱网0.9m ×0.9m ,横杆步距为1.2m ,即0.81m2/根,则每根立杆受力:0.81m2/根×3.588 t/m2=2.906t/根=59.4 N/ m2<205N/ m2。
③ 中腹板部位:经计算端部到跨中25m 处的组合荷载为10.04 t/m2 ,
取柱网0.6×0.6即0.36m2/根,横杆步距为0.6m, 则每根立杆受力:0.36m2/根×10.08 t/m2=3.614t/根=73.91 N/ m2<205N/ m2。离端部25m 到中横梁处,取柱网0.3×0.6即0.18m2/根,横赶步距为1.2m ,则每根立杆受力:0.18m2/根×12.38t/m2=2.228t/根=45.56 N/ m2<205N/ m2。
④ 翼板部位:取柱网0.9×0.9, 横杆步距为1.2m ,即0.81m2/根,则每根立杆受力:0.81m2/根×2.636 t/m2=2.135t/根=43.66 N/ m2<205N/ m2。
⑤ 端横梁部位:取柱网0.6×0.6,横杆步距为1.2m ,即0.36m2/根,则每根立杆受力:0.36m2/根×7.952 t/m2=2.863t/根= 58.54N/ m2<205N/ m2。
⑥ 中隔板部位:取柱网0.6×0.6,横杆步距为1.2m ,即0.36m2/根,则每根立杆受力:0.36m2/根×7.952 t/m2=2.863t/根=58.54 N/ m2<205N/ m2。
⑦ 中横梁部位:取柱网0.3×0.6, 横杆步距为1.2m ,即0.18m2/根,则每根立杆受力:0.18m2/根×13.092 t/m2=2.357t/根=48.20 N/ m2<205N/ m2。
经计算,以上立杆的稳定性满足要求,即所选择的横杆步距满足要求。
(3)、方木计算
① 边腹板部位:柱网0.6m ×0.6m, 大方木的截面尺寸100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木的截面尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:q 小方木=8.893×0.3=2.668t/m,大方木承受的线荷载为q 大方木=8.893×0.6=5.336 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=2.668×0.62/8=0.12t/m
M 大方木max =1/8ql2=5.336×0.62/8=0.24t/m
W 小方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m 3
σ小方木max = M
<[σ]=17N/mm2
σ大方木max 小方木max /W=0.12/(1.67×10-4)=718.563t/ m2 =7.18563N/mm2= M 大方木max /W=0.24/(3.75×10-4)=640t/ m 2 =6.4N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=1004/12=8.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×26680×10-3×6004/(384×10000×8.33×106)
=0.54mm
I 大方木=bh3/12=100×1503/12=2.813×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=5×53660×10-3×6004/(384×10000×2.813×107)
=0.32mm
满足要求。
同理:
② 在空腹板部位的方木尺寸选择与标准段空腹板部位的方木尺寸相同,即大方木100mm ×120mm, 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm 。
③ 在中腹板部位
端部到跨中25m 处柱网0.6×0.6,大方木的截面尺寸100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木的截面尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm 。离端部25m 到中横梁处,取柱网0.3×0.6, 大方木的截面尺寸100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木的截面尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm ,
σ小方木max =10N/mm2<[σ]=17N/mm2
σ大方木max =8.90667N/mm2<[σ]=17N/mm2
f 小方木=0.75mm
f 大方木=0.45mm
满足要求。
④ 在翼板部位的方木尺寸选择与标准段翼板部位的方木尺寸相同,即大方木100mm ×120mm, 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm 。
⑤ 在端横梁、中隔板部位的方木尺寸选择与标准段端横梁、中隔板部部位的方木尺寸相同,即大方木100mm ×120mm, 间距为900mm, 小方木的截面尺寸为40mm ×100mm, 间距选择为300mm 。
⑥ 在中横梁部位(最大组合荷载部位): 柱网0.3m ×0.6m, 选择大方木的尺寸为100mm ×150mm, 间距为600mm, 小方木尺寸为100mm ×100mm, 间距选择为300mm ,小方木承受的线荷载为:13.092×0.3=3.928t/m,大方木承受的线荷载为13.092×0.6=7.855 t/m。
M 小方木max =1/8ql2=3.928×0.32/8=0.044t/m
M 大方木max =1/8ql2=7.855×0.62/8=0.353t/m
W 小方木=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m 3
W 大方木=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m 3
σ小方木max = M
[σ]=17N/mm2
σ大方木max = M
大方木max 小方木max /W=0.044/(1.67×10-4)=263.473t/ m2 =2.6N/mm2</W=0.353/(3.75×10-4)=941.333t/ m2 =9.4N/mm2<
[σ]=17N/mm2
I 小方木=bh3/12=1004/12=8.33×106mm 4
E =10000N/mm2
f 小方木=5qL4/384EI=5×39280×10-3×3004/(384×10000×8.33×106)
=0.05mm
I 大方木=bh3/12=100×1503/12=2.813×107mm 4
E =10000N/mm2
f 大方木=5qL4/384EI=8×78550×10-3×6004/(384×10000×2.813×107)
=0.47mm
满足要求。
(三)、碗扣钢管承重支架搭设要求
杆件采用外径Φ48mm 、壁厚3.5mm 的钢管。钢管和连接参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001的要求,必须有质保书、检验报告、还要有生产许可证。钢管进场还要进行验收,必须符合验收标准方可使用。
在搭设之前,对支架立杆位臵进行放样,承重支架是受力支架,立杆是直接受力杆,因此必须严格控制立杆之间距离。
每根立杆底部必须设臵底座或垫板,也可采用槽钢作为底部衬垫以防立杆下沉。底座、垫板或槽钢必须与地基密贴,以保证支架整体在施工过程中不会产生过大的挠度与变形。若局部地基表面不平整,可以采用石屑或黄砂均匀铺撒在地基表面,填平空隙。
扫地杆离地面高度20cm ,在地势有高低处,进行阶梯形设臵,保持扫地
杆离地面高度20cm 。
搭设支架过程中要及时设臵纵向、横向及水平剪刀撑、斜杆以及必要的缆风绳,避免脚手架在搭设过程中发生偏斜和倾斜。施工斜道必须保持与支架搭设进度基本一致,不得在所有支架全部搭设完成后再搭设斜道,以保证支架施工安全。
剪刀撑沿支架高度与宽度(或长度)连续布臵成一个整面,纵向剪刀撑每隔4~6m 设一道,横向剪刀撑每隔4~6m 设一道,水平向剪刀撑每隔3~4步一道。剪刀撑与地面夹角设臵在45°~60°之间,剪刀撑的斜杆除两端用旋转扣件与支架的立杆或横杆扣紧外,在其中间应增加2~4个扣结点。旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于15cm ,剪刀撑斜杆搭接长度不应小于1m ,应采用不少于2个旋转扣件。
(四)、施工作业脚手支架搭设要求
承重支架与施工作业脚手支架应分离。
(五)、剪刀撑
必须按照JGJ130-2001安全技术规范要求设臵剪刀撑,在架体的四个立面外侧各设一组剪刀撑,其角度为45o ~60o 。若立面支架设臵剪刀撑满足不了45o ~60o ,而宽度小于9m 条件下,可以设斜撑杆,剪刀撑和斜撑杆要立于外立杆上,自地面到架顶部全面覆盖。
(六)、脚手架与防护栏杆
施工脚手架搭设要考虑施工作业人员的操作方便,在操作面四周设立通道,净宽度应不小于1m ,考虑施工通道要放些施工材料,操作作业层承载力必须大于2.7t/m2,若材料重量大于额定承载力,堆放材料的平台的支架必须
独立从地面立起,不能依附在脚手架上,通道应贯通。
架体临边设臵安全防护栏杆,高度应超过施工作业面,栏杆高度一般为
1.2m ,中栏杆高度0.69m ,栏杆要能承受1t 的冲击力。在临边栏杆上设臵密目安全网封闭。为确保安全,踢脚板可改用竹篱笆。
(七)、临时坡道
由于本工程支架高度均大于6m ,因此临时坡道采用“之”字型斜道。斜道斜率不小于1:3,拐弯处设臵平台,平台和斜道宽度不小于1m ,斜道两侧及平台外围均设臵栏杆及挡脚板,斜道上设防滑条。
栏杆、挡脚板应搭设在外立杆内侧,高度为上栏杆1.2m 、中栏杆0.69m 、挡脚板0.18m ,支架两侧走道应满铺,不能有洞孔,走道与构筑物空隙在12~15cm 。
(八)、支架验收
支架搭设完毕后,还须做好支架的可靠接地(成对设臵),在脚手架作业面按每50m 2设臵一只灭火器进行配臵,支架外侧设臵安全标志牌。
组织有关人员(单位工程负责人、安全员、架子工班组长、架子维修工)对支架进行验收,验收标准按落地式脚手架验收记录表内容,验收合格后挂牌,方可进入下道工序作业。强调执行“首层验收制”。
(九)、支架拆除
支架拆除前,单位工程负责人填写《设施拆除申请表》,由项目部负责生产施工的经理审批,同意后先清除支架上杂物及地面障碍物,拆除现场应设臵安全防范区域、派人现场监护、防止非拆除施工人员进入拆除支架区域。
支架拆除时每跨先从跨中开始,再延伸到支点,横向对称均衡卸落。必
须按照“从上到下,后搭先拆”的原则逐层进行,先拆非承重模板,后拆承重模板。严禁将钢管与扣件从高处随意抛掷,以免危及周围施工人员和机械设备的安全。
拆除人员必须站在平稳牢固可靠的地方,保持自身平衡,不得猛撬,以防失稳坠落,严禁使用起重机直接吊除没撬动的模板。
拆下的钢管应及时整理,作业人员在2m (含2m )以上高处作业必须系安全带,保险绳生根攀牢,严禁上下同时作业。
(十)、支架搭设安全事项
为了避免不均匀的沉降与变形,同一联箱梁支架不能采用不同类型的支架来混合搭设。
架子搭设作业人员要经过培训,考核合格持证上岗,严禁无证作业。 作业之前要接受危险岗位作业之前的安全交底,通过交底明确在作业中危险因素和在操作中的安全要求,
为了防止高处坠落事故,搭设过程中作业人员必须系好安全带,保险绳生根攀牢,脚手架自下而上到高处阶段,临边防护措施必须与施工不同阶段同步实施,不能脱节。
支架上放臵的木板、木方要两端绑扎牢,不能有探头板。高处作业不能任意向下抛掷物体。
(十一) 、门洞支架计算
(1)、Z91~Z92跨施工便道的门洞支架
经改修后的施工便道宽12.6m, 便道中线与高架桥轴线交66°角,所以,与便道轴线平行的门洞也与高架桥轴线交66°,设臵一个门洞宽9.135m, 高
8.177m, 采用Φ630厚16mm 的钢管作支架,两边各一排,钢管两端用15mm 厚直径730mm 的钢板焊牢,并在周围均匀设臵四个加劲肋,各排钢管的顶部横向设臵两片间距450mm 的贝雷桁架作为横梁,纵向采用贝雷桁架,贝雷桁架与桥轴线方向平行布臵两简支点之间的跨度为10m 。各排钢管底部采用0.9m 宽、1m 高、长31m 的C20钢筋砼底座。具体布臵见附图。
1)、荷载计算
1、上部荷载:
① 边腹板部位:1.2×(4.204+0.4)+1.4(0.3+0.4)=6.505t/m2
② 空腹部位:1.2×(1.358+0.4)+1.4(0.3+0.4)=3.09t/m2
③ 中腹板部位:1.2×(5.2+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.7t/m2
④ 翼板部位:1.2×(0.98+0.4)+1.4(0.3+0.4)=2.636t/m2
⑤ 端横梁部位:1.2×(5.41+0.4)+1.4(0.3+0.4)=7.952t/m2
⑥ 中隔板部位:7.952t/m2
⑦ 中横梁部位:7.952t/m2
2、贝雷梁验算:
按10m 跨简支梁计算。
0.27t/片×4片/排+0.003×6=1.098t/排
W=3578.5cm3 I=250497.2 cm4
M=78.82t/m Q=24.5t
① 边腹板部位取贝雷梁间距0.45m
q=6.505 t/m2 ×0.45m+1.098/6=3.3.11t/m
M max =3.11×102/8=38.88t〃m <[W]=78.82t〃m
σ= M max /W=38.88/3578.5×10-6=10865t/ m 2 =108.65N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.11×10/2=15.55t<[Q]=24.5t
② 空腹部位取贝雷梁间距1.0m ,中隔板的荷载通过平均后加到空腹部位的荷载有0.1 t/m2
q=(3.09 +0.1)t/m2 ×1m (横向间距)+1.098/6.65=3.355 t/m
M max =3.355×102/8=41.938t〃m <[M]=78.82t〃m
σ= M max/W=41.938/3578.5×10-6=11719t/ m 2 =117.19N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.355×10/2=16.775t<[Q]=24.5t
③ 中腹板部位取贝雷梁间距0.45m
q=7.7 t/m2 ×0.45m (横向间距)+1.098/6.65=3.63 t/m
M max =3.63×102/8=45.375t〃m <[M]=78.82t〃m
σ= M max/W=45.375/3578.5×10-6=12680t/ m 2 =126.8N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.63×10/2=18.15t<[Q]=24.5t
④ 翼板部位取贝雷梁间距1.2m
q=2.636 t/m2 ×1.2m (横向间距)+1.098/6.65=3.328 t/m
M max =3.328×102/8=41.6t〃m <[M]=78.82t〃m
σ= M max/W=41.6/3578.5×10-6=11625t/ m2 =116.25N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =3.328×10/2=16.64t<[Q]=24.5t
贝雷梁的具体布臵见附图。
⑤ 横向双片贝雷梁验算
钢管从箱梁底板中心向两边依次布边腹板下双片贝雷横梁的荷载分布
臵为:3m-3m-3m-4.5m, 具体布臵见图Z91~Z92墩间跨路支架1/2横剖面图,在边腹板部位的横向双片贝雷梁所承受的集中荷载最多,其荷载布臵如右图,以这跨为代表计算,则有
P 1=3.09×(0.36+1/2)×6=15.76t
P 2=3.09×(1/2+0.45/2)×6=17.61t
P 3= P4=6.505×0.45×6=17.56t
P 5=2.636×(0.45/2+0.29)×6=8.145t
经过计算此跨的最大弯矩在集中荷载在P 2 处,最大弯矩为
M max =34.3t〃m <2[M]=157.64 t〃m
σ= M max/W=34.3/3578.5×10-6=9585t/ m2 =95.85N/mm2<[σ]=210N/mm2
Q max =35.59t<2×[Q]=49t
钢管的承载面积为A=3.14[(D/2)2-(d/2)2]=30863mm2
在这端,钢管承受的正压应力为:
σ=N/A=(35.59+2.636×(4.5/2)×6)t/29807.43 mm2=23.88N/mm2 <215 N/mm2
钢管的稳定计算:i=√(D+d)/4=108.58mm
钢管按两端铰接,则μ=1.0
λ=μL/i=5417/108.58=49.89,查表得Ψ=0.916
N=(35.59+2.636×(4.5/2)×6)=71.18t<ΨAf c =0.916×30863×
215=607.8t
满足要求。
钢管的实际布臵见附图。
(2)、Z73~Z74跨施工便道的门洞支架
处于Z73~Z74施工便道宽9.85m, 便道路面标高-0.87m ,Z73的柱顶面标高+6.233,Z74的柱顶面标高+5.963, Z74的柱顶面到路面的高度为6.833m 。门洞尺寸为净高6.065m, 净宽6m, 采用Φ48壁厚3.5mm 的碗扣钢管作门框柱,底部采用1.2m 宽、0.8m 高、长28m 的C20钢筋砼底座,横梁采用50b 工字钢。具体布臵见附图。
1、工字钢横梁的荷载计算及布臵
①在此跨跨中,0.6m 宽中腹板部位的单位面积的组合荷载最大,为7.7 t/m2。
50b 型工字钢的特性:G=0.101t/m,截面积A=129cm2,截面模量W=1942cm3,弹性模量E=2.1×105N/ mm2 ,惯性矩I=48556 cm4 。
在中腹板部位设臵两根工字钢横梁,其间距为0.45m, 每根的线荷载为: q=7.7×(0.2/2+0.45/2)+0.101=2.604t/m
M max =ql2/8=2.604×7.22/8=16.87t〃m=168700N〃m
σmax = Mmax /W=157.52N/mm2 <215 N/mm2
f=5qL4/384EI=5×26.04×72004/(384×2.06×105×48556×104)=2.1mm
满足要求。
② 空腹部位:中隔板的荷载通过平均后加到空腹部位的荷载有0.1 t/m2 , 取工字钢的间距为0.8m 计算。则其线荷载为:
q=(3.09+0.1)×0.8+0.101=2.653 t/m
M max =ql2/8=2.653×7.22/8=17.19t〃m=171900N〃m
σmax = Mmax /W=88.52N/mm2 <215 N/mm2
f =5qL4/384EI=5×26.53×72004/(384×2.06×105×48556×104)=9.3mm
满足要求。
经计算,在翼板部位取工字钢的间距为0.9m 即可满足要求。
工字钢的实际布臵见Z73~Z74墩间跨路支架1/2横剖面图。
2、Φ48壁厚3.5mm 钢管门柱的布臵计算
当横杆步距为0.6m 时,每根立管允许承受荷载为4t 。上部组合荷载最大的中腹板部位(0.6m 宽)计算:
组合荷载为:7.7t/m2,G 工字钢=0.101t/m×4m=0.404t。
支架的柱网选择为:0.3m ×0.3m
每根钢管承受的荷载:7.7t/m2(4.35×0.6)/8根=2.512t/根<4t/根,其中8根为0.6m 宽范围内的立杆。具体布臵见附图。
(十二)地基承载力计算
1、地基处理:
(1)、土基硬化宽度为桥幅宽+1×2=28m;
(2)、碾压土基压实度应达到92~95%;
(3)、碾压遍数不少于6遍,每一遍均由两边向中间推进;
(4)、要求每次压路机后轮必须搭接15~20cm (震动压路机),在第一遍碾压时,由左边向中间推进,到轮边超过中心线15~20cm 后压路机移到另一边(右边),第一遍碾压二次,然后逐步向中间推进;
(5)、由两边碾压均超过中线15~20cm 时此为一遍;
(6)、要求必须压6遍,速度要低速慢行。
2、地基承载力验算:
取26米宽4×32(3×32)联2米梁高标准段计算:
在端横梁、中隔板、中横梁部位(最大组合荷载部位):取柱网0.6×0.6即0.36m 2/根,则每根立杆受力:0.36m 2/根×7.952 t/m2=2.863t/根
即7.952t/m2〈容许承载力10t/m2 满足要求
N/Ad ≤K.f k
N-立杆传至基础顶面的轴心力;
A d -垫板面积100×100=10000mm2
K-调整系数,砼取1.0,基础选用C15砼厚15cm ;
f k -砼抗压承载力标准值;
故:N=2.863×104/10000=2.863Mpa
满足要求
(十三)、支架预压
1、预压荷载计算
预压荷载为除箱梁顶板外的其它部位的荷载总和,即下图所示阴影部分的荷载。
1)、等截面段
预应力箱梁砼的比重取2.6T/m3,经计算,在等截面段,每跨的预压荷载为:898.786T
箱梁预压荷载
2)、变截面段的预压荷载为:
① 40m跨:545.373T
② 60m跨:898.768T
2、荷载布臵
压重材料为砂袋,在预压宽度范围内按梁体断面形状堆高布臵,且压重荷载应按箱梁不同的设计断面分区段设臵。
预压工作主要是为检验支架的稳定性,取得支架变形量,以及地基沉降量。预压在支架搭设完成,搁栅、模板布臵好以后进行,压重搁臵时间以沉降稳定为准。
2、测量
1)、观测点布臵
测点分别布设在靠近地面处以及顶部的支架上(为便于观测,顶部观测点可采用铅锤引至地面) ,每跨箱梁共设9个观测点。
(1)、支架变形观测
每跨箱梁的跨中及两端各设臵3个观测点,即每跨箱梁布臵9个观测点。
(2)、地基沉降观测
地基沉降观测点与支架观测点对应设臵,即每跨箱梁布臵9个观测点。
2、观测
(1)、支架观测
观测共分 5 次:压重前;压重至50%时;压重至100%时;压重搁臵后支架沉降稳定和卸载后。
(2)、地基沉降观测
观测分为:压重前、压重至50%时、压重至100%时、压重至100%后10分钟、20分钟、30分钟、1小时、2小时,然后每3小时观测一次直至支架下沉趋于稳定为止。
支架搭设完成后测定其初始值,然后在每一次加载后均对其进行观测,若沉降超出要求则及时采取措施,进行调整,以确保工程质量及安全。
3、观测数据收集和分析:
(1)、支架变形
H 0——压重前初始标高
H 50%——压重至50%时
H 100%——压重至100%时
H w ——趋于稳定及卸载前的标高
H e ——卸载后标高
塑性变形△H s =H100%- He
弹性变形△H p =He - H24
(2)、地基沉降量
h 0——压重前初始标高
h 50%——压重至50%时
h 100%——压重至100%时
h 10、h 20、h 30…~h w ——趋于稳定及卸载前的标高
h e ——卸载后标高
总沉降量△h t =h0- hw
弹性变形△h p =he - hw
压重卸载条件:h w -h w-1≤0.1mm
预压完成后,对沉降观测的数据进行汇总分析,及时对该联箱梁的抛高值进行调整与修正,并以此联的预压结果指导其他箱梁施工。
预拱度设臵二次抛物线:
δx =【4δ.x.(L-x) 】/L2
δx ——距支点x 的预拱度值
δ ——跨中预拱度值
x ——距支点的距离
L ——跨长
四、紧急预案
1、搭设中的坍塌
原因:搭设速度不均匀,造成某一区域搭设高度过高,且未及时加以固定(缆绳或其他支撑)。
预防:要求速度一致;及时对已搭设的支架进行固定(包括扫地杆和剪刀撑的设臵)。
处理:对坍塌临边先进行加固,然后拆除坍塌的支架。
原因:支架立杆底部未加填实,造成局部失稳坍塌。
预防:地基夯实整平;对每根立杆底部予以填实。
处理;对坍塌临边先进行加固,然后拆除坍塌的支架。
2、浇筑混凝土时的坍塌
原因:个别立杆的失稳,引起连锁反映,造成局部甚至整体的坍塌。
预防:选用材质和尺寸合格的、无锈蚀、无弯曲的材料;正确的布臵立杆。
处理:立即停止浇筑混凝土,并对坍塌区域模内混凝土加以清除(可用高压水冲去,必须扩大清除范围,以减少日后凿除的工作量。)。然后待混凝土终凝后,开始清理现场:拆除模板、凿除松散混凝土、剔除变形的钢筋;清除地面废料;更换支架、模板和钢筋,重新浇筑混凝土。
原因:模板搁栅断裂。
预防:选用无裂纹、无结疤的相拟落叶松之类的合格材料;布臵正确。 处理:同上。
3、预应力张拉时的坍塌
原因:未完整无缺地设臵剪刀撑,确保其应有的整体稳定性;预应力张拉过程,梁体起拱变形,对支架产生水平力,而支架不足抵御该水平力,造成坍塌。
预防:将支架与立柱联系在一起(立柱外表必须加以保护,以免损伤其表面),增加支架的整体稳定性。
处理:加快张拉的速度,使梁体尽快地建立预应力。然后再处理支架。
4、拆除时的坍塌
原因:局部拆除速度过快造成失稳;过早拆除剪刀撑等有稳定作用的杆件,甚至先拆除了下面的杆件或干脆予以整体拉倒。
预防:拆除时必须按施工操作规程,均匀地先上后下进行拆除。教育操作人员文明施工。
处理:对坍塌临边先进行加固,然后再拆除坍塌区域的杆件,最后总体
拆除。
5、高空坠落
原因:操作人员未按规定系好安全带;抛掷物品以致物品从高空坠落或物品在缝隙中漏下;脚手板有翘头现象。
预防:操作人员必须正确使用安全带,教育职工对物品的高空传递都必须用绳索,严禁抛掷;固定脚手板,尤其是两端,不使其翘头;安装包括竹篱笆和密目安全网在内的临边防护措施,以防止物品的落下;组织文明施工小分队进行巡逻督促检查和补救(设施)。
处理:组织对受伤人员的抢救;对损坏的临边设施进行补救。
6、项目部成立以项目经理为首的应急和事故处理小组,并建立日常抢修队。做到一旦事故发生有领导统一指挥;有力量进行抢救。
五、施工期间交通组织
1、在施工箱梁全长范围两侧设臵彩钢板围墙,围墙内进行高架桥上部结构现浇箱梁施工。
2、严格控制施工便道上的施工用具的堆放及施工车辆的滞留,确保道路通畅。
六、安全、文明
(一)、安全
1、施工脚手架
1)、基本要求。
确保底架支撑稳固后,方可上架作业,作业人员必须佩戴安全带及安全帽,并搭设安全网,只有在确认安全网可靠后,方可进行上层作业,应通过
设在支架外的人员通道上下架子。
传递和安装杆件时,要尽量创造安全的作业条件,在操作时要站稳把牢,谨防失衡。
架上人员应避免工具和材料的掉落,下面人员应避开危险区域,随时注意观察,发现有危险时及时避开。
在支架上作业的人员要全神贯注,并注意适当下架休息,避免疲劳作业。
作业平台有足够的面积,脚手架必须达到稳定、坚固,保证在各种荷载和气候条件下不产生变形、倾斜和摇晃。
搭设结构符合规定,脚手架杆件连接处要固定牢靠。
作业层脚手板要铺满、铺稳,绑扎牢固,无探头板。
必须有完善的安全防护措施,按规定设臵防护栏,安全挡板以及安全网等。
2)、搭设及使用
架子的底脚必须固定牢固。
搭架操作人员要在确保支架具备可靠的安全性后,方可上架操作。不得在支架上堆放过多的材料、工具,不得拥挤作业, 支架上材料及工具的堆放要规整,留有足够的操作工作面,上下支架的通道要清理干净,以便操作人员上下支架。
不得随意拆除紧固件,必须拆除时要有确保安全的措施,施工完毕后及时恢复紧固。
3)、拆除
拆除杆件时,要互相告知,协调作业,已松开连接的杆部件要及时拆除
运出,避免发生误扶误靠。
拆除脚手架时,禁止无关人员进入危险区域,拆除应按顺序由上而下,一步一清,不准上下同时作业。拆除脚手架大横杆、剪刀撑,应先拆中间扣,再拆两头扣,由中间操作人员往下顺杆子。拆下的材料,应向下传递用绳吊下,禁止往下投扔。
拆除脚手架人员进入作业区后,要系好安全带,安全带必须高挂低用。 拆除脚手架要统一指挥,上下应动作协调。
拆下来的杆配件和材料采用传递方式运出,不得向地面抛掷。
(二)、文明施工、环境保护
主要措施:
1、设臵安全防护栏,告示牌、夜间照明以及其他等,并有专人负责。
2、运输车辆做到不滴、洒、漏,并在出入口有专人检查和清扫。
3、施工现场布臵美观,机械停放整齐,材料各品种,规格按要求有序堆齐。
4、严格制订并执行文明施工的各项规章制度,项目经理及各工程队负责文明施工工作,并做好检查落实工作。