模板、支架施工组织设计方案

成都市北新大道高架桥Ⅴ标段模板、支架施工组织设计补充方案项目负责人：技术负责人：审定：审核：方案编写人：四川华西集团十二公司Ⅴ标段项目经理部2006年9月20日模板、支架施工组织设计补充方案因设计的重大变更，原设计上部结构为后张法预应力简支梁板，下部结构为墩柱式结构，基础为人工挖孔桩，最大桩长12.0米。现上部结构改为现浇预应力连续箱梁，桩长增加为20～25米；使我部承建的工程量增加很多，如排洪渠、人工湖清淤换填及基层硬化等。公园内支架基层的硬化，右岸河堤加固、左岸河堤施工方案直到2006年4月下旬才确定下来，给后续工作带来很大影响；D13～D16挖孔桩由原设计孔深22米变更为25米后，开挖难度增大，降水困难，于2006年4月11日由业主主持召开专题会议，提出解决办法，直到2006年5月中旬桩基砼才浇筑完。由于上述原因，造成工期滞后，我部经过不懈努力，于2006年6月30日施工完成1联、5联箱梁砼浇筑和预应力张拉灌浆。在2006年5月23日由业主主持召开的会议上，要求各施工单位在2006年6月30日前，必须将排洪渠内的满堂支架全部拆除，保证汛期洪峰顺利通过。但我部所有工作面基本上都在沙河排洪渠内，这对工期的影响特别严重；当汛期基本结束时，我部抓紧时间施工，于2006年9月6日质监站验收2联、4联、6联钢筋工程时，因设计上增设的梁体加强横梁图纸无审查机构签章，不予验收，暂停施工长达半月之久。由于停工破坏了工序的良性循环，导致模板、方木、支架不能按时拆除，给后期材料周转带来了很大的困难。为完成重大办、业主及监理要求年底通车的目标任务，截止2006年9月中旬剩下的时间只有90天左右，而我部还剩下第3联、第7联～第14联共计9联未搭设支架。经重大办、业主、监理及我部认真研究，按照原来的施工周期已远远不能满足该工程的顺利完成，在时间紧迫的情况下，要求施工单位不惜一切代价加大投入，将剩下的9联满堂钢管支架一次性搭设，9联所需要的模板、方木一次性铺设。施工方法和施工工艺按原施工组织设计方案实施。一、工程概况我公司承担的成都市北新大道高架桥Ⅴ标段。K1+277.86～K1+945.26，全长667.4米，分左、右两个单幅，其间距为3.5米，从K1+666.36～K1+945.26由3.5米渐变为0.2米。共54根桩孔、27跨，分为14联现浇连续箱梁，箱梁为单箱四室，中间最大厚度为1.5米。单幅宽度13.5米，最大高度11.5米，最长的一联5×25.9=129.5米，最短的一联3×23.9=71.7米，途径沙河排洪渠和沙河绿化带、人工湖，中间（K1+600处）与双沙桥立交。梁部支架采用扣件式满堂钢管支架。二、支架搭设1、模板制作、安装箱梁底模、侧模、翼缘模板均采用2440×1220×15mm标准建筑木胶合板，内模采用4cm厚的模板，整个底模、侧模、翼板固定在10×12cm的木方（次龙骨）上，间距为20cm。次龙骨固定在12×14cm的木方（主龙骨）上，间距90cm，每列支撑一根。主龙骨用可调顶托支撑。下面是满堂钢管支架及底座。2、支架设计方案采用D=48mm，壁厚3.5mm的空心钢管。支撑高度按10米试算，立杆按90×90cm布置，纵横水平杆及扫地杆每升高1.2米一道。纵横向每4.5米设剪力撑，扫地杆离地面30cm。三、现浇连续梁模板及支架计算（参照北新大道高架桥模板及支架验算简化计算⑵）设支架立柱间距为90×90cm布置Ⅰ、模板验算1、垂直荷载计算⑴浇筑砼重量每立方米容重按2500㎏算，设梁高为1500mm，Q1=25×1.5=37.5kN/m2；⑵人和运输活荷载Q2=2.5kN/m2；⑶底模胶合板规格δ=15mm厚竹胶合板，Q3=0.24kN/m2⑷底模上层横向木方（次龙骨）10×12cm，间距a=0.2m，Q4=8×0.1×0.12/0.2=0.48kN/m2⑸底模下层纵向木方（主龙骨）12×14cm，间距a=0.9m，Q5=8×0.12×0.14/0.9=0.15kN/m22、底模板取1米宽，按4跨连续梁计算，计算跨度200mm，模板及模板以上的合力为：g=（37.5+2.5+0.24）×1=40.24kN/mM=gl2/10=40.24×0.22/10=0.16kN.mW=1×0.0152/6=3.75×10-5m3δ弯=M/W=0.16/（3.75×10-5）=4266.7=4.267Mpa∠【δ】=90Mpa（胶合板标准JG/T156—2004）I=bh3/12=1×0.0153/12=2.813×10-7m4，取E=7.5×103Mpa=7.5×106kN/m2（JG/T156—2004）ƒ=gl4/(128EI)=40.24×0.24/(128×7.5×106×2.813×10-7)=2.38×10-4m=0.24mm∠L/400=0.5mm，挠度满足要求。3、底模上层横向木方验算g=(40.24+0.32)×0.2=8.11kN/mW=100×1202/6=2.4×105m3M=8.11×9002/10=6.57×105kN.mδ=6.57×105/2.4×105=2.74Mpa∠【δ】=13Mpa（A—2）I=bh3/12=100×1203/12=1.44×107mm4，取E=1.0×104Mpa（A—2）ƒ=8.11×9004/（128×1.0×104×1.44×107）=0.29mm∠900/400=2.25mm，挠度满足要求。4、底模下层纵向木方验算g=(40.24+0.32+0.15)×0.9=36.6N/mmM=36.6×9002/10=29.6×105N.mmW=120×1402/6=3.92×105mm3δ=29.6×105/3.92×105=7.55Mpa∠【δ】=13MpaI=bh3/12=120×1403/12=2.744×107mm4，取E=1.0×104Mpaƒ=gl4/（128×1.0×104×1.44×107）=36.6×9004/（128×1.0×104×2.744×107）=0.68mm∠900/400=2.25mm，挠度满足要求。Ⅱ、支架验算1、支架自重计算采用普通扣件式支架：纵向La=0.9m，横向Lb=0.9m,步长h=1.2m；查建筑施工手册：立杆重量0.0572kN/m,横杆重量HG90：3.79㎏，HG120：5.12㎏一根立杆连同横杆单位重量：QK1=【0.0572×1.2+（3.79+5.12）×9.81×10-3】/1.2=0.156kN/m按支架高度10计算GK1=0.156×10=1.56kN传至立杆顶部的荷载为：GK2=（37.5+0.24+0.32+0.15）×0.9×0.9=30.95kN静荷载：NGK=30.9+1.56=32.5kN活荷载：NQiK=2.5×0.9×0.9=2.03kN作用在砼基础上的总荷载=32.5+2.03=34.5kN。2、支架整体稳定性验算公式0.9×N/（Φ×A）≤ƒc/rm式中：N=1.2×NGK+1.4×NQiK=1.2×32.5+1.4×2.03=41.8kNA为一立杆计算截面积，（0.0242-0.02052）π=489mm2计算长度取L0=1.2m（两端按铰接）i=15.8,λ=L0/I=1200/15.8=76查表Φ=0.7440.9×N/（Φ×A）=0.9×41.8×1000/（0.744×489）=103.4N/mm2rm=1.59×(1+η)/(1+1.17η)式中η=SQIK/SGK=NQIK/NGK=2.03/32.5=0.06代入上式，rm=1.59×（1+0.06）/（1+1.17×0.06）=1.57ƒc=205N/mm2，ƒc/rm=131N/mm2计算结果：103.4N/mm2∠131N/mm2，即0.9×N/（Φ×A）≤ƒc/rm3、单根立柱稳定性验算NC=NGK+NQiK=32.5+2.03=34.5kNL0/I=1200/15.8=76查钢结构设计手册Φ=0.755δ=N/（ΦA）=34.5×103/（0.755×489）=93.4Mpa≤170Mpa=【δ】单根立柱验算满足要求。Ⅲ、支架基础验算1、基底应力验算：根据计算，支架立柱下端的荷载NC=34.5kN，支架底座为150×150mm，河床护底C15砼，厚度为15cm，通过刚性角扩大后的基底面积为（2×150+150）2mm2；基底应力δ=34.5×1000/（2×150+150）2=0.17Mpa∠0.2Mpa（北新大道地勘报告）2、砼局部受压验算：参照“公路砖石及砼桥涵设计规范”第3.0.5条，构件局部承压时，按下式计算：rmNC∠βACRja式中rm为材料安全系数1.54；Rja为局部承压时极限抗压强度10.5Mpa，AC为局部承压面积150×150mm2；Ad为局部承压时的计算底面积：（3×150）2mm2；β为局部受压提高系数。β=（Ad/AC）0.5=【（3×150）2/1502】0.5=1.73；βACRja=(1.73×150×150×10.5)/1000=408.7kNrmNC=34.5×1.54=53.1kN，即rmNC∠βACRja,(满足要求)。四、支架施工顺序1、首先对作业人员进行技术交底，让大家明确设计意图，熟悉设计图纸，以及支架安装的规程规范。2、依据施工方案设计的位置，在基础上用墨线弹出纵横每列每行立钢管的位置。3、在基础上弹墨线的交叉点上安装底座，搭设支架立杆。4、安装扫地杆：将水平杆接头插入杆最下端的扣件内，使接头弧面与立杆紧帖，锁牢。相邻立杆必须错开，不能在同一平面上，立杆接长应保持垂直。5、进行水平杆的安装同扫地杆一样。6、按施工方案设计安装剪刀撑。7、安装可调顶托。8、底模安装。（1）复核支架顶标高。（2）安装主龙骨，主龙骨部位增设立杆。（3）安装次龙骨，用铁钉、销钉或电焊等方式将次龙骨与主龙骨固定。（4）主、次龙骨交叉点有缝隙时，用木锲填塞密实。（5）铺设及固定底模。9、侧模及翼模安装（1）先按拼装方案将不同尺寸的模板切割好，然后再在次龙骨固定位置用手提电钻打眼。（2）将次龙骨与模板紧贴的一面用电刨刨平，用铁钉将模板固定在次龙骨上。（3）在侧模与底模拼接处粘贴弹性止浆材料。（4）翼侧板必须与支架固定，避免其向内侧倾倒。（5）先安装侧模，然后安装翼模板底模，翼板底模压于侧模上方；翼板底模安装前，首先按设计复核支架顶标高，合格后进行下步施工。10、模板及支架拆除（1）逐段松开顶托支撑。（2）拆除主龙骨、次龙骨，并逐块拆除模板。（3）拆除顶托。六、安全保证措施1、施工中必须十分注意安全。操作人员必须佩带安全帽、安全绳，备有高爬梯。2、不准酒后上岗，不准穿易打滑的硬底鞋上岗，不准在高空作业时抽烟，不准在高空作业时接听手机，不准在作业中打斗，不准在支架上抛掷扳手和其他物件。每天收工时必须检查有无物件遗漏在支架上，确保支架上没有多余、零散的物件。3、设专门的安全员、质管员来回巡视，发现问题及时整改。4、施工管理人员不得擅离职守，必须现场指挥协调，及时解决施工中存在的问题，事先拟订并准备好应急措施。四川华西集团十二公司成都市北新大道高架桥Ⅴ标段项目经理部2006年9月20日七、双沙桥上采用18m跨度贝雷梁施工（作为原三角桁架的补充方案）我标段曾以《三角桁架施工组织设计方案》报监理、业主批复，但由于原定约租用三角桁架的一方失约。为防止因为租用不到三角桁架而延误工期，我们一方面继续寻找，另一方面补充设计《贝雷桁架施工组织设计方案》作为备用。经参考《桥梁施工成套机械设备》中有关贝雷梁片，其经济、技术、力学性质与三角桁架相比较差距不大。1、钢料—16锰钢拉应力、压应力及弯应力为1.3×210=273Mpa；剪应力为1.3×160=208Mpa。2、30铬锰钛钢拉应力、压应力及弯应力为0.85×130=110.5Mpa；剪应力为0.45×1300=585Mpa。贝雷桁架片力学性质高×长cm弦杆截面积Fcm2弦杆惯矩Ixcm4弦杆断面率Wxcm3桁片惯矩Igcm4桁片断面率Wgcm3150×30025.48