拱橋滿堂支架專項方案1

1、中河北段綜合整治與保護開發(fā)工程02標（拱橋滿堂支架）專項方案編制：審核：審批：中鐵二十四局集團浙江工程有限公司中河北段綜合整治與保護開發(fā)工程02標項目部2010年7月目 錄一、工程概況3二、施工方法簡介4三、施工工藝41、滿堂支架搭設工藝42、滿堂支架拆除工藝4四、滿堂支架搭設安全措施41、材質及其使用安全措施42、安全技術措施53、施工作業(yè)安全技術措施54、拆除的安全措施5五、應注意的問題6六、新宮1#橋腳手架穩(wěn)定性及預壓荷載計算61、荷載計算62、豎向鋼管底部截面的截面承載力應力驗算73、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算84、預壓荷載8七、新宮4#橋腳手架穩(wěn)定性及預壓荷載計算91、荷載計算92、豎

2、向鋼管底部截面的截面承載力應力驗算103、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算114、預壓荷載11拱橋滿堂支架施工專項方案一、工程概況中河北段綜合整治與保護開發(fā)工程02標工程位于杭城南部，西起河坊街，東至中東河溝通段K0+090。主要實施內容包括河坊街地道、新宮1#、2#、3#、4#橋、水系河道溝通及兩側道路、排水管線、新宮橋拆除等內容。主要為解決中、東河河道溝通、中河路東西兩側行人過街和服務車行過河問題。本標段共有兩座拱橋,分別為：1、新宮1#橋位于河坊街樁號0+040，中河中路與河坊街相交處。本橋為單跨實腹式等截面鋼筋混凝土圓弧型拱，計算跨徑L=8.1m，砼拱圈寬B=11.35m，設計荷載：人群4.0

3、KN/。上部結構采用鋼筋混凝土無鉸板拱，砼拱圈采用C30砼，厚度30cm，鋼筋混凝土底砌筑15cm厚高湖石拱圈，拱上填料采用C20毛石砼（毛石含量不大于30%）。下部結構結合橋位處河坊街地道圍護樁和河道圍護樁一起施工，承臺采用C30砼，施工前先采用結構膠在河道圍護樁內植入20鋼筋，植入長度不小于30cm。2、新宮4#橋位于中河河道樁號K4+296.5處，為單跨實腹式等截面鋼筋混凝土圓弧形拱，拱圈跨徑10.0m，矢高1.5m，矢跨比1/6.7。上部結構采用C30鋼筋混凝土無鉸板拱，砼拱圈厚度為30cm，拱圈底、側面采用5cm厚高湖石貼面。下部結構采用C25水下砼鉆孔灌注樁基礎，樁徑1000mm，

4、樁底標高-12.0m，承臺、臺身采用C30砼。采用800mm鉆孔灌注樁作為基坑圍護。二、施工方法簡介1、新宮1#橋基礎采用8道4060cm橋底支撐作為撐梁，撐梁里頂部預埋I36c型工字鋼，勁性不變，長度7米。工字鋼上按照安裝滿堂支架腳手鋼管立桿所對應的位置鋪設20b型槽鋼。采用扣件式滿堂支架現(xiàn)澆施工工藝進行施工，底模采用竹膠板，支撐采用483.5mm腳手管做排架。2、新宮4#橋基礎用挖機將場地平整，并回填合格的砂類土或石料進行整平壓實。地基整平壓實后，鋪設15cm厚碎石，采用人工鋪平，用蛙式夯土機進行夯壓。在石子層上澆筑20cm厚C20砼。采用扣件式滿堂支架現(xiàn)澆施工工藝進行施工，底模采用竹膠板

5、，支撐采用483.5mm腳手管做排架。三、施工工藝1、滿堂支架搭設工藝場地平整、夯實-定位設置通常立桿墊板-排放縱向掃地桿-豎立桿-將縱向掃地桿和立桿扣接-安裝橫向掃地桿-安裝縱向水平桿-安裝橫向水平桿-安裝剪刀撐-扎安全網(wǎng)-作業(yè)層鋪腳手架板。施工時，雙排架宜先立內排立桿、后玄外排立桿。每排立桿先立兩頭，再立中間的，應互相看齊后立中間部分立桿。立桿接長時，宜先立外排，后立內排。2、滿堂支架拆除工藝拆除程序應遵守由上而下，先搭后拆的原則。拆除順序，安全網(wǎng)-腳手板-剪刀撐-橫向水平桿-縱向水平桿-立桿。不準分立面拆架或在上、下兩步同時拆架，做到一步一清，一桿一清。拆立桿時，要先抱住立桿再拆最后兩個

6、扣件。拆除縱向水平桿，斜撐水平撐時，應先拆中間扣件，然后托住中間，再拆端頭扣件。四、滿堂支架搭設安全措施1、材質及其使用安全措施扣件的緊固程度不小于40N/M,且不應大于65N/M。對接扣件的抗拉承載力為3KN。扣件上螺栓應保持適當?shù)臄Q緊程度。對接扣件安裝時其開口應向內，以防進雨水，直角扣件安裝時開口不得向下，以保證安全。鋼管有嚴重銹蝕、壓扁或裂紋的使用。禁止使用有脆裂、變形、滑絲等現(xiàn)象的扣件。2、安全技術措施腳手架的基礎必須經過夯實處理滿足承載力要求，做到不積水、不沉陷。搭設過程中應劃出工作標志區(qū)，禁止行人進入，統(tǒng)一指揮，上下呼應，動作協(xié)調，嚴禁在無人指揮下作業(yè)，當解開與另一人有關的扣件時必

7、須通知對方，并得到允許，以防墜落傷人。腳手架必須配合施工進度搭設。在搭設過程中，應由安全員、架子班班長進行檢查、驗收。每兩步驗收一次。3、施工作業(yè)安全技術措施結構施工階段外腳手架每搭一層完畢后，經項目部安全員驗收合格后方可使用，任何班組和拆架時應劃分作業(yè)區(qū)，周圍設繩綁圍欄或豎立警戒標志，地面應設專人指揮，禁止非作業(yè)人員進入。拆除時要統(tǒng)一指揮，上下呼應，動作協(xié)調，需解開與另一人有關的扣件時，應下通知對方采取防范措施，以防墜落。在拆架時，不得中途換人，如必須換人時，應將拆除個人，未經同意不得拆除腳手架部件。嚴格控制施工荷載，腳手板不得集中堆料，施工荷載不得大于2KN/M2，確保較大安全儲備。定期檢

8、查腳手架，發(fā)現(xiàn)問題和隱患，在施工作業(yè)前及時維修加固穩(wěn)定，確保施工安全。4、拆除的安全措施拆架前，全面檢查待拆腳手架，根據(jù)檢查結果，擬訂出作業(yè)計劃，報請批準，進行技術交底后才準備工作。架體拆除前，必須查看施工現(xiàn)場環(huán)境，包括架空線路、外腳手架、地面的設施等各類障礙物、低錨、纜風繩、附件、電氣裝備情況、凡能提前拆除的盡量拆除掉。情況交代清楚后方可離開。五、應注意的問題1、 基礎采用碎石土回填并夯實，若在軟土層上，應進行挖除并澆筑砼基礎墩。2、 每根立桿底部應設置墊板，相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內。3、 扣件的擰緊力不應小于40N.M,且不大于65N.M。4、 腳手架使用時間較長，應及時進行檢查

9、，發(fā)現(xiàn)基礎下沉，桿件變形等問題要及時解決。5、 剪刀撐在外例立面整個高度和長度連續(xù)設置，接長采用搭接、長度不應小于1m，應等間距設置3個旋轉扣件固定。六、新宮1#橋腳手架穩(wěn)定性及預壓荷載計算1、荷載計算、自重G計算、施工滿堂支架布置圖 、從上圖可知：腳手架搭設高度為3.57米；縱向鋼管每列布置為11根；腳手架橫向布置為0.55米/檔；橫向鋼管全長12.1米；鋼管單位重為4.338 kg /m；扣件及斜撐鋼管的附加力考慮20%；則：腳手架每根縱向鋼管自重：g1=3.57m*4.338kg/m*9.8N/kg*1.2=182 ( N )腳手架橫向鋼管傳遞給每根縱向鋼管自重： g2=(3.57m/1

10、.2*3*4.338)/12.1*1.2*1.2*9.8 =45 ( N )注：公式中的兩個1.2系數(shù)分別表示扣件及斜撐的附加力和縱向鋼管受力的不均勻系數(shù)。腳手架鋼管底部截面所承受的自重壓力： G= g1+ g2=182+45=227 ( N )、荷載P計算、結構自重：拱圈砼51.2m3（砼容重按2300kg/m3）合133120kg,鋼筋用量10780kg，合計143900kg，作用到每根鋼管上的力P1=5303N。、施工荷載：施工荷載包括作業(yè)時的人群荷載、模板重量、澆注砼時的振動及沖擊力。人群荷載根據(jù)實際情況取6人（每個人按70kg計算），模板采用組合木模（共1t），沖擊荷載按200N/M

11、2取值，作用到每根鋼管上的力P2=154N。、荷載組合：豎向荷載考慮模板吊裝時晃動，以及砼在澆注過程中不可避免的非對稱等因素，故荷載組合考慮沖擊系數(shù)為1.2，作用到每根鋼管上的施工總荷載為：N1=（5303+154）*1.2=6548N。 2、豎向鋼管底部截面的截面承載力應力驗算豎向鋼管底部截面承受最大壓力：N1=(P1+ P2)=1.2*(5303+154)=6548N單根鋼管截面面積：A=（D2-d2）*3.142/4 = 553 mm2鋼管截面軸向容許應力為：=140 Mpa = 140 N/mm2本腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應力驗算：= N/A =6548N /553 mm2 =

12、11.84 Mpa鋼管軸向應力折減系數(shù)計算：考慮兩端鉸支取長度系數(shù)=1；慣性距計算 I=3.142（D4-d4）/32 = 269825 mm4i=I/A=269825/553 =22.089 mm =L/i=1*1500/22.089=68查表求得 =0.772-（0.772-0.713）（68-60）/（70-60）=0.725=0.725 *140= 101.5 Mpa因為A3鋼管軸向容許應力=101.5 Mpa=11.84 Mpa；所以腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應力滿足施工要求3、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算、慣性距計算I=3.142（D4-d4）/32 = 269825 mm4 已知

13、條件：截面鋼管面積A=553 mm2；所承受最大應力=11.84 Mpa；縱向鋼管最大間距為0.7米；考慮兩端鉸支取長度系數(shù)=1；長度L=1265mm、穩(wěn)定性計算：腳手架單根鋼管所承受的臨界力：Pcr=(3.1422EI)/(L)2=(3.1422*2*105*269825)/(1*1265) 2=236714 KN通過計算腳手架單根鋼管施工過程中所承受的實際荷載為 3310NPcr=236714 N 所以腳手架按此布置滿足施工過程中應力及穩(wěn)定性的要求。4、預壓荷載、預壓荷載由標準砂袋（重50kg/個）和鋼筋等材料來實現(xiàn)，根據(jù)支架荷重不同，預壓荷載采取等效布置方式，布置程序為：先順支架方向布設

14、砂袋，然后以鋼筋補足所需荷載。 、預壓荷載計算 拱片澆注過程中荷載計算：C30砼：51.2m3， G=51.2*2300=133120 KG鋼筋：10780KG組合木模：此處按1000 KG計算人群荷載：按正常6人計算 6*70=420 KG荷載計算底板加載: 本橋自重：P=1.2(133120+10780+1000+420)=145320KG,則砂袋數(shù)量為2900袋，共重145000kg，級鋼筋 320kg。、預壓步驟 、預壓前對檢測點進行標高測量。 由試驗人員用經鑒定的DS3水準儀對觀測點進行測量 。、按計算預壓荷載進行加載，加載完成后即進行觀測，以后每隔2 小時觀測一次，記錄好觀測結果，

15、直到同一點連續(xù)3 次觀測值變化均在5mm 范圍內，即認為各種變形均已穩(wěn)定，在此穩(wěn)定荷載下持荷24 小時，并每隔4 小時觀測一次。 、卸載，并再次觀測各點變化值。 、預壓實驗完成后，需對支架的彈性壓縮，非彈性變形，基底非彈性沉陷，預拱度數(shù)據(jù)進行整理分析以指導工程施工。七、新宮4#橋腳手架穩(wěn)定性及預壓荷載計算1、荷載計算、自重G計算、施工滿堂支架布置圖 、從上圖可知：腳手架搭設高度為5.1米；縱向鋼管每列布置為17根；腳手架橫向布置為0.55米/檔；橫向鋼管全長5.3米；鋼管單位重為4.338 kg /m；扣件及斜撐鋼管的附加力考慮20%；則：腳手架每根縱向鋼管自重：g1=5.1m*4.338kg

16、/m*9.8N/kg*1.2=260 ( N )腳手架橫向鋼管傳遞給每根縱向鋼管自重： g2=(5.1m/1.2*5.3*4.338)/5.3*1.2*1.2*9.8 =260 ( N )注：公式中的兩個1.2系數(shù)分別表示扣件及斜撐的附加力和縱向鋼管受力的不均勻系數(shù)。腳手架鋼管底部截面所承受的自重壓力： G= g1+ g2=260+260=520 ( N )、荷載P計算、結構自重：拱圈砼15.5m3（砼容重按2300kg/m3）合40300kg,鋼筋用量2870kg，合計43170kg，作用到每根鋼管上的力P1=2488N。、施工荷載：施工荷載包括作業(yè)時的人群荷載、模板重量、澆注砼時的振動及沖

17、擊力。人群荷載根據(jù)實際情況取6人（每個人按70kg計算），模板采用組合木模（共0.5t），沖擊荷載按200N/M2取值，作用到每根鋼管上的力P2=270N。、荷載組合：豎向荷載考慮模板吊裝時晃動，以及砼在澆注過程中不可避免的非對稱等因素，故荷載組合考慮沖擊系數(shù)為1.2，作用到每根鋼管上的施工總荷載為：N1=（2488+270）*1.2=3310 N。 2、豎向鋼管底部截面的截面承載力應力驗算豎向鋼管底部截面承受最大壓力：N1=(P1+ P2)=1.2*(2488+270)=3310N單根鋼管截面面積：A=（D2-d2）*3.142/4 = 553 mm2鋼管截面軸向容許應力為：=140 Mpa

18、 = 140 N/mm2本腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應力驗算：= N/A =3310 N /553 mm2 = 5.99 Mpa鋼管軸向應力折減系數(shù)計算：考慮兩端鉸支取長度系數(shù)=1；慣性距計算 I=3.142（D4-d4）/32 = 269825 mm4i=I/A=269825/553 =22.089 mm =L/i=1*1500/22.089=68查表求得 =0.772-（0.772-0.713）（68-60）/（70-60）=0.725=0.725 *140= 101.5 Mpa因為A3鋼管軸向容許應力=101.5 Mpa=5.99 Mpa；所以腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應力滿足施工要求3、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算、慣性距計算I=3.142（D4-d4）/32 = 269825 mm4 已知條件：截面鋼管面積A=553 mm2；所承受最大應力=5.99 Mpa；縱向鋼管最大間距為0.6米；考慮兩端鉸支取長度系數(shù)=1；長度L=1500mm、穩(wěn)定性計算：腳手架單根鋼管所承受的臨界力：Pcr=(3.1422EI)/(L)2=(3