高支架施工专项方案

浙江大地交通工程有限公司1湖南常安高速公路第二合同段一工区武潭互通式立交主线2#桥施工方案一、工程概况武潭互通式立交主线2#桥上部结构形式为现浇预应力混凝土连续箱梁，该桥左半幅为13米标准路基宽度，右半幅桥宽变宽，桥梁范围内桥宽变化为：23.28米—17米。现浇箱梁左幅为单箱双室，箱梁高度1.9米，顶宽12.75米，底板宽8.25米。右幅为单箱三室，箱梁高度1.9米，顶宽23.13—16.75米，底板宽18.53—12.25米。桥下高度在9—17米范围，现浇箱梁跨径为28+2*35+28。现浇混凝土左幅1170.54方，右幅1655.76方，总量2826.3方。左右幅支架搭设分别为一次性完成，一次性落架。1、主要工程数量桥名位置结构形式尺寸（米）数量(片)墩高(m)备注跨径梁高武潭互通式立交主线2#桥0-1＃单箱双室281.9110左幅1-2#单箱双室351.91132-3#单箱双室351.9193-4#单箱双室281.9170-1＃单箱三室281.9110右幅1-2#单箱三室351.91132-3#单箱三室351.91133-4#单箱三室281.91102、支架方案选择可选方案：①钢管柱支撑结合桁架（贝雷或六四军用梁等）或大型型钢方案；浙江大地交通工程有限公司2②采用满堂式钢支架；③桁架与满堂式支架结合。第①种和第③种方案的优点是跨越能力强，竖向稳定性好，缺点是桁架或钢管柱较重，需要大型起重设备安拆，机械费用高并且安拆速度慢，要投入资金较多。第②种方案的优点是支撑系统部件均较轻，基本不需要大型机械进行安装作业，可全部采用人工安拆，操作灵活，安拆速度较快，费用低，其中，碗扣式支架优点较突出。我部现浇箱梁计划采用WDJ碗扣式多功能支架，采用满堂式支架施工。3、施工主要材料钢筋528.6T，钢绞线116.5T,OVM15-15张拉端锚具64套，OVM15-14张拉端锚具48套，D=85波纹管3015m，盆式支座26个，DSSF80型伸缩缝65.7m，泄水管50套。4、支架搭设材料数量碗扣式支架71086m，钢管3570m,顶托3451个。（具体计算见附页）二、工期计划安排计划工期为：右幅2011年7月1日～2011年10月30日，左幅2011年11月1日～2012年2月30日。（横道图见附页）1、根据总体施工组织设计的要求，投入4孔右幅支架，一次性搭设完成。2、桥跨中间部分适当填高，以降低支架高度以保证支架稳定性，同时便于埋设涵管以利于排水。三、地基处理1、山坡处的地基处理浙江大地交通工程有限公司3本工程桥梁均跨越两山之间的沟谷，地势变化较大。为便于支架搭设，对处于地势变化比较大的山坡处地基采用挖台阶处理。首先，根据测量队放出的各个桥位处的原地面标高及施工图上的桥面标高，设计支架的搭设高度，同时，综合考虑支架立杆的纵桥向间距，确定每处的台阶宽度和高度，使立杆底座位于台阶内侧，确保台阶处地基的稳定性。根据确定的台阶高度和宽度，用挖掘机将每层台阶处场地开挖至设计标高，利用挖桩的石渣和挖方段爆破的碎石料，进行分层回填处理，每层厚30cm，夯机分层夯实，确保压实度达到95%以上。最后在回填处理后的每层台阶立模板，浇注一层10cm厚的C25砼，同时设置从桥梁中线向两边1%的横坡，以利于支架范围内的排水。对处理好的地基进行试验，确保地基承载力150KN/ｍ2以上。山坡处的地基处理示意图2、沟底地基处理支架搭设前先将沟底部分填高4米左右，在2#--3#墩之间的互通A匝道路基填筑施工到标高96.81，材料采用挖桩石渣和挖方段碎石料，填筑分层进行，分层压实，确保压实度达到95%以上。然后再填筑5cm厚砂垫层并压实，砂垫层上浇筑10cm厚的C25混凝土，以提高地基承载力并防止雨水或砼浇浙江大地交通工程有限公司4注段养生过程滴水对地基的影响，确保地基承载力150KN/ｍ2以上。地基处理完毕，对地基局部进行预压，预压示意图如下：静力荷载处理后地面接触垫木图4.4处理地基局部预压示意图说明：局部预压时，接触垫木采用20cm×20cm，放置4块，累计接触面积0.16m2，静力荷载一般采用钢绞线，需保证钢绞线重量大于2.4t。四、支架搭设1、支架设计根据墩高、桥位处地形地质情况，箱梁顶底板尺寸，设计搭设支架的立杆、横杆、斜撑等的类型及尺寸，具体设计如下：采用配套钢制DWJ型碗扣式支架，满堂红布设。钢管D=4.8cm，壁厚t=3mm。距桥墩中心3米范围内，顺桥方向立杆步距0.6m，其它位置顺桥向立杆步距0.9m，横桥向立杆步距均为0.9m；层高为1.2m。翼缘板处支架直接架设至模板底，纵桥向每6排沿全高设置一道剪刀撑，在支架纵向最外一排立杆，沿全高设置剪力撑，斜杆与地面的夹角在45－60度之间，为防止箱梁外腹板和翼缘板的模板向外侧移动，除对外腹板模板设置横向顶撑外，每排立杆在此处均设置6m长的斜杆，斜管采用钢管，并与立杆用扣件连接。支架顶托上顺桥方向放置10cm×15cm方木，在方木上横桥放置10cm×10cm方木，间距30cm，模板均采用MZJ50（A)型竹胶板，其规格尺寸为2440×1220×15mm。侧模板竖肋采用10cm×10cm方木，间距50cm。竖浙江大地交通工程有限公司5肋外侧设置3道10cm×10cm横向方木，在腹板处设置两道拉杆，间距100cm。2、底座安装在经过混凝土硬化处理后的地基上，侧放立杆位置，将碗扣支架可调节底座直接座于混凝土面上，如底座不水平，可用铁片垫平，直至符合要求为止。3、立杆3.1立杆垂直稳放在已放置好的可调节底座上。底层立杆竖立应采用不同长度的构件相互交错安装，上部各层可用同长度立杆接高，尽量避免立杆接头处于同一平面。3.2每排立杆安装时宜先立先立两头的，再立中间的一根，互相看齐后，立中间部分各立杆。立杆接长时，宜先立外排，后立内排。3.3上下立杆采用套管法联接：每个立杆一端均有处内径略大于立杆外径的钢套管，该套管与立杆焊接为一个整体。在搭设立杆时，上层立杆可直接套在下层立杆上，搭高脚手架。3.4立杆的误差控制在支架的高度段H内，立杆的全部垂直偏差绝对值规定如下：当H≤20m时，偏差不大于H/200（mm）。当H≥40m时，偏差不大于H/400（mm），且总高垂直度偏差应不大于100mm。4、扫地杆设置在立杆下端设置纵向和横向扫地杆，扫地杆用碗扣扣件联接，以起到约束立杆底脚发生位移和避免或减少脚手架不均匀沉降的作用。5、横杆浙江大地交通工程有限公司6每搭设完一层立杆，经检查合格后，进行横杆的搭设。每根横杆为长度90cm的标准碗扣杆件，碗扣脚手架步高为1.2m。碗扣接头是由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。搭设时，将横杆和斜杆插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣，扣牢各杆件。6、剪刀撑、斜撑搭设本支架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立杆、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。剪刀撑纵桥向每6步设置一道，斜杆与地面的夹角在45－60度之间。斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。剪刀撑的一根斜杆扣在立杆上，另一根斜杆扣在横杆端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2－4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15㎝。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30㎝内。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100㎝，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10㎝。为增加支架稳定性，根据WDJ碗扣支架搭设的有关安全规定，在支架纵向最外一排立杆，沿全高设置钢管材料的斜杆剪力撑。为防止箱梁外腹板和翼缘板的模板向外侧移动，除对外腹板模板设置横向顶撑外，每排立杆在此处均设置6m长的斜杆，斜管亦采用钢管，并与立杆用扣件连接。剪力撑应随支架的搭设同步进行，以免支架整体失稳。7、爬梯搭设支架搭设过程中，为便于施工人员上下支架及材料的运输，在支架搭设的同时，沿外排立杆设置爬梯。作业人员上下脚手架的斜梯采用挂扣式爬梯，爬梯用两根直径和长度相同的钢管构成，用5×5cm的方木做踢脚杆，爬梯浙江大地交通工程有限公司7宽为40cm，并宜采用之字形式，一个梯段跨越两步或三步。爬梯坡度采用１：3，拐弯处应设置平台，两侧及平台外围均设置栏杆及踢脚杆，栏杆高度应为１.2m，踢脚杆高度为０.3m，内侧挂密目网封闭。8、顶托支架搭设接近设计标高时，采用立杆可调托盘进行调平，此时支架顶预留20cm的方木位和5～8cm的钢模板位置，以便于为调整标高和拆模提供松动空隙。施工过程中必须严格控制可调底座和可调托盘的螺杆留在立柱内的长度﹤25cm，避免局部失稳。支架主体搭设完成后，可调顶托安装前，复核支架最上层立杆的标高，检查合格后，进行可调顶托的安装，顶托的安装过程中，必须对顶托顶面进行调平，确保方木水平放置于顶托上。9、方木搭设可调顶托安装、调平后进行方木的搭设。支架顶端用双拼10×15cm木枋做为纵梁，纵梁直接放置于可调顶托上，横梁采用10×10木方，直接放置于纵梁上，每30cm一道。支架搭设完成、检查合格后，即可进行模板安装、支架预压、钢筋加工、混凝土浇注等下一步施工。五、模板、支架验算支架设计是否合理，稳定性是否符合施工要求，直接影响着上部结构的施工，因此必须对设计的支架进行验算。使用数据竹胶板容许拉应力[δ1]=50N/mm2，弹性模量E=5×l03MPa锯材松木容许拉应力[δ1]=17N/mm2，弹性模量E=9×l03MPaA3钢材：容许拉、弯、压应力[δ]=170N/mm2，弹性模量E=2.1×105MPa浙江大地交通工程有限公司8脚手架立柱容许长细比：[λ]=150计算依据矩形截面特性：31I=bh1221W=bh6i=0.289h圆形钢管截面特性：22I=4Rr22W=(R-r)4R224Ddi简支梁均布荷载计算公式：21Mmax=ql8Mmax=W45qlf=384EI长细比：xiL;L:横杆步距支架稳定性验算：0PA;A:稳定性验算时截面计算面积；支架强度验算：jiAP;Aji受压杆件计算截面净面积。1、荷载计算（1）模板自重P11.5cm竹胶板：20kN/m3×0.015m(厚度)=108N/m2=0.3kN/m2l0cm×15cm方木自重：6kN/m3×0.10×0.15=0.09kN/m10cm×10cm方木自重：6kN/m3×0.1×0.1=0.06kN/m(2)现浇砼自重P2右幅箱梁断面面积最大在0#台梁端，支架受力情况处于最不利位置，0#台梁端断面：面积S=36.66m2，中支点断面：面积S=36.66m3：梁端与中支点断面沿箱梁方向每米重量：浙江大地交通工程有限公司936.66m2×1×26kN/m3=953.16kN；每平方米箱梁自重：953.16kN/23.13m=41.21kN/m2。(3)施工人员、机具荷载P3计算支架取1.0kPa=1.0kN／m2；计算模板及小楞取2.5kPa=2.5KN/m2(4)振捣荷载P4水平模板取2.0kPa=2.0kN/m2垂直模板取4.0kPa=4.0kN／m2。此外，倾倒砼产生水平荷载取4.0kPa=4.0kN/m2；其他荷载1.0kPa=1.0kN/m2。2、支架验算荷载组合：q=1+2+3+4，验算支架稳定性取1.3稳定系数。荷载计算中支点处立杆间距为90×60cm，单根立杆支撑荷载:S=0.9×0.6=0.54m2Q1=(0.3+41.21+1+2)×0.54×1.3+(0.06+0.09)×0.9×1.3=31.5kN（2）强度验算222=0.78548464244jiAmm22R-r2231500/42474.3/jiPNmmmmA满足要求，且具有很大的安全储备。（3）稳定性验算2222x4842i15.7844bdmm浙江大地交通工程有限公司10杆件长细比λ=μ1/ix=l×120cm/1.578cm=76[λ]=150，对任意柱进行整体稳定性验算(按压杆稳定验算)，查表得：λ=76时Ф=0.744A=424