新北门桥支架施工方案

一、工程概况德安县新北门桥位于德安县北门外，与老北门桥并行，是跨越鄱阳湖水系干流博洋河一座大桥，新桥建成后将与老北门桥形成上、下行两幅单向通行桥梁。新北门桥采用3跨34米上承式钢筋砼拱桥，桥梁全长132.42米。拱圈采用无绞箱板拱，3跨净跨34米，净矢高8.5米，矢跨比1/4，拱轴线采用圆弧线，拱圈内弧与老桥齐平。桥墩、台形式及桥上人行道、护栏形式均与老桥类似。老桥桥面为砼桥面铺装，新桥行车从舒适性及便于养护、维修等方面拟采用沥青砼桥面铺装。主拱圈净跨径34米，净矢高8.5米，矢跨比为1/4，拱轴线采用圆弧线。主拱圈为预制吊装闭口箱，预制拱箱高度0.88米，横向划分为8片箱，中箱底宽1.2米，边箱底宽1.1米，每跨单片拱箱分三段吊装，分段吊装的拱箱搁置于立柱式支架上，拱脚插入拱座预留槽内，现浇预制拱段纵向湿接缝、全断面现浇15cm顶板及横向拱箱腹板外侧间砼，拱箱板全高1.02米，宽9.4米。最后现浇拱座预留槽砼，形成无绞拱。二、计算依据《德安县新北门桥工程施工图》《结构力学》、《材料力学》、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）《路桥施工计算手册》三、支架、模板分析3.1支架、模板方案3.1.1模板箱梁底模、侧模和内膜均采用δ＝15mm的竹胶板。竹胶板容许应力[σ0]=80MPa,弹性模量E=6*103MPa。3.1.2纵横向方木横向方木采用A-1东北落叶松，截面尺寸为10*10cm。截面参数和材料力学性能指标：W=bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3I=bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm3方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则:容重为6KN/m3。3.1.3支架采用支架钢管为φ48、t=3.5mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=140MPa。1-1门架钢管截面特性外径壁厚截面积惯性矩抵抗矩回旋半径每米自重mmmmmm2mm4mm3mmN/m483.54.89×1021.219×1055.08×10315.7838.4支架立、横杆布置：立杆纵、横向间距为50cm、50cm。横杆除顶、底部步距为60cm外，其余横杆步距为100cm。支架顶口和底口分别设置顶调和底调，水平和高度方向分别采用钢管加设水平连接杆和竖向剪刀撑。3.2支架计算3.2.1荷载分析①支架钢管自重，可按表1查取。②钢筋砼容重按25kN/m3，按最大值边板取用6.35m3计算，则：25×6.35×8÷2÷9.4=67.55Kpa③施工人员、施工料具堆放、运输荷载:2.0kPa荷载组合计算强度:q=1.2×(②+③)计算刚度:q=1.2×(②+③)3.2.2支架检算（1）、底模检算底模采用δ＝15mm的竹胶板,直接搁置于间距L=20cm的10×10cm横向方木上，按连续梁考虑,取单位长度(1.0米)板宽进行计算。荷载组合:q=1.2×(67.55+2.0)=83.46kN/m竹胶板（δ＝15mm）截面参数及材料力学性能指标:承载力检算：强度：Mmax=ql2/10=83.46×0.2×0.2/10=0.334KN.Mσmax=Mmax/W=0.334×106/1.67×105=2MPa[σ0]=80MPa合格刚度：荷载:q=1.2×(67.55+2.0)=83.46kN/mf=ql4/150EI=83.46×2004/150×6×103×8.33×106=0.018mm[f0]=200/400=0.50mmf小于[f0]合格（2）、横向方木检算横向方木间距50cm搁置于架管顶托上,横向方木规格为100mm×100mm,横向方木亦按连续梁考虑。荷载组合:q1=1.2×(67.55+2.0)×0.5+0.5×0.10×0.10=41.735KN/M承载力计算:强度:Mmax=q1L3/10=41.735×0.53/10=0.522KN.mσmax=Mmax/W=0.522×106/1.67*105=3.126MPa[σ0]=10.8MPa合格刚度:荷载:q=1.2×（67.55+2.0）×0.5=41.73kN/mf=qL4/150EI=41.73×5004/150×9.9×103×8.33*106=0.211mm[f0]=250/400=0.625mmf[f0]合格（3）支架立杆计算每根立杆所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略横向方木自重不计，则纵向方木传递的集中力（均以0.5米计算）：P1=1.2*(67.55+2.0)*0.5*0.5+0.09*0.5=20.91kN安全起见满堂式碗扣支架按10米高计，其自重为：g=10*0.235=2.25KN单根立杆所承受的最大竖向力为：N=20.91+2.25=23.16kN立杆稳定性：横杆步距按1.0m计算，故立杆计算长度为1.0m。长细比λ=L/i=1000/15.78=63.3780,故φ=1.02-0.55（(63.37＋20)/100）2=0.638，则：[N]=φA[σ]=0.638×489×215=67.076kNN[N]合格强度验算：σa＝N/Aji=23.16×1000/489=47.362MPa＜[σa]=140MPa合格（5）地基承载力计算1跨与三跨因支架底部通过底托（底调钢板为7cm×7cm）坐在40cmC15砼硬化后的水泥混凝土基础上,因此基底承载力至少可以达到15MPa。因此σmax=N/A=23.16×103/0.0049=4.73MPa＜15MPa可以3.3剪刀撑按规范要求设置即可，不需检算。3.4预拱度计算与设置跨中预拱度：δ＝δ1＋δ2＋δ3＋δ4＋δ5其中，δ1为支架卸载后由上部构筑自重及活载一半产生的挠度；δ2为支架在荷载作用下的弹性压缩；δ3为支架在荷载作用下的非弹性压缩；δ4为支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷；δ5为由混凝土收缩、温度变化引起的挠度。预拱度值按设计要求留设，如设计无明确预拱度值时，可根据以往工作经验预拱度值取5cm，并按二次抛物线分配：式中，δx—距左支点x的预拱度值；x—距左支点的距离；L—跨长。四、材料选用和质量要求1、本工程脚手架为预制拱箱梁承重用，选用落地碗扣式多排钢管脚手架，现浇湿接缝外模采用122×244×15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。五、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，因大部分地基为进场筑岛回填土，故根据现场实际情况地基处理：硬化处理，采取分层回填分层压实予以加固,其上浇筑40cmC15砼。在地面硬化以后，应该加强箱梁施工场地内的排水工作，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。六、支架的预压为保证箱梁结构的质量，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梁跨荷载105%重量的砂袋(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。七、钢管脚手架施工方案7.1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。桥跨堆载预压前，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。在堆载予压前测设断面底模标高和支架底部标高，等载预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。7.2搭设顺序及搭设方法1）在混凝土脚手架地基上弹线，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，从桥墩（台）一端开始搭设。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距地面25厘米，脚手架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。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。7.3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：a、扣件规格必须与钢管外径相同；b、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。7.4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：a扣件螺栓是否松动；b立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合要求；c安全防护措施是否符合要求；d是否超载。7.5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）拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠；5）拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。7.6脚手架安全措施1）禁止任意改变构架结构及其尺寸；2）禁止架体倾斜或连接点松驰；3）禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；4）搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品；5）禁止随意增加上架的人员和材料，引起超载；6）禁止在架面上任意采取加高措施，增加荷载或加高部分无可靠固定，防护设施也未相应加高；7）不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备；8）不得在架上搬运重物；9）不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工；10）脚手架长期搁置以后未作检查的情况下不得重新使用；11）在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守；12）搭拆脚手架时，地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；13）脚手架搭拆时应制止和杜绝违章指挥、违章作业；14）拆下的杆件以安全方式运下，集中堆码整齐。7.7钢管脚手架的防电、避雷措施7.7.1防电措施1）钢管脚手架在架设的使用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源，