中河北段綜合整治與保護開發(fā)工程02標施工專項方案-PAGE10-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(shè)工藝 42、滿堂支架拆除工藝 4四、滿堂支架搭設(shè)安全措施 41、材質(zhì)及其使用安全措施 42、安全技術(shù)措施 53、施工作業(yè)安全技術(shù)措施 54、拆除的安全措施 5五、應(yīng)注意的問題 6六、新宮1#橋腳手架穩(wěn)定性及預(yù)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(yīng)力驗算 73、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算 84、預(yù)壓荷載 8七、新宮4#橋腳手架穩(wěn)定性及預(yù)壓荷載計算 91、荷載計算 92、豎向鋼管底部截面的截面承載力應(yīng)力驗算 103、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算 114、預(yù)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(nèi)容包括河坊街地道、新宮1#、2#、3#、4#橋、水系河道溝通及兩側(cè)道路、排水管線、新宮橋拆除等內(nèi)容。主要為解決中、東河河道溝通、中河路東西兩側(cè)行人過街和服務(wù)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(shè)計荷載：人群4.0KN/㎡。上部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)結(jié)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(jié)構(gòu)膠在河道圍護樁內(nèi)植入Φ20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(jié)構(gòu)采用C30鋼筋混凝土無鉸板拱，砼拱圈厚度為30cm，拱圈底、側(cè)面采用5cm厚高湖石貼面。下部結(jié)構(gòu)采用C25水下砼鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑Φ1000mm，樁底標高-12.0m，承臺、臺身采用C30砼。采用Φ800mm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(chǔ)采用8道40×60cm橋底支撐作為撐梁，撐梁里頂部預(yù)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(yīng)的位置鋪設(shè)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φ48×3.5mm腳手管做排架。2、新宮4#橋基礎(chǔ)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(shè)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，支撐采用φ48×3.5mm腳手管做排架。三、施工工藝1、滿堂支架搭設(shè)工藝場地平整、夯實定位設(shè)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(nèi)排立桿、后玄外排立桿。每排立桿先立兩頭，再立中間的，應(yīng)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(nèi)排。2、滿堂支架拆除工藝拆除程序應(yīng)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扣件。拆除縱向水平桿，斜撐水平撐時，應(yīng)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(shè)安全措施1、材質(zhì)及其使用安全措施扣件的緊固程度不小于40N/M,且不應(yīng)大于65N/M。對接扣件的抗拉承載力為3KN?？奂下菟☉?yīng)保持適當?shù)臄Q緊程度。對接扣件安裝時其開口應(yīng)向內(nèi)，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(shù)措施腳手架的基礎(chǔ)必須經(jīng)過夯實處理滿足承載力要求，做到不積水、不沉陷。搭設(shè)過程中應(yīng)劃出工作標志區(qū)，禁止行人進入，統(tǒng)一指揮，上下呼應(yīng)，動作協(xié)調(diào)，嚴禁在無人指揮下作業(yè)，當解開與另一人有關(guān)的扣件時必須通知對方，并得到允許，以防墜落傷人。腳手架必須配合施工進度搭設(shè)。在搭設(shè)過程中，應(yīng)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(shù)措施結(jié)構(gòu)施工階段外腳手架每搭一層完畢后，經(jīng)項目部安全員驗收合格后方可使用，任何班組和拆架時應(yīng)劃分作業(yè)區(qū)，周圍設(shè)繩綁圍欄或豎立警戒標志，地面應(yīng)設(shè)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(yīng)，動作協(xié)調(diào)，需解開與另一人有關(guān)的扣件時，應(yīng)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(yīng)將拆除個人，未經(jīng)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(jié)果，擬訂出作業(yè)計劃，報請批準，進行技術(shù)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(shè)施等各類障礙物、低錨、纜風(fēng)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(yīng)注意的問題基礎(chǔ)采用碎石土回填并夯實，若在軟土層上，應(yīng)進行挖除并澆筑砼基礎(chǔ)墩。每根立桿底部應(yīng)設(shè)置墊板，相鄰立桿的對接扣件不得在同一高度內(nèi)?？奂臄Q緊力不應(yīng)小于40N.M,且不大于65N.M。腳手架使用時間較長，應(yīng)及時進行檢查，發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)下沉，桿件變形等問題要及時解決。剪刀撐在外例立面整個高度和長度連續(xù)設(shè)置，接長采用搭接、長度不應(yīng)小于1m，應(yīng)等間距設(shè)置3個旋轉(zhuǎn)扣件固定。六、新宮1#橋腳手架穩(wěn)定性及預(yù)壓荷載計算1、荷載計算⑴、自重G計算①、施工滿堂支架布置圖②、從上圖可知：腳手架搭設(shè)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4.338kg/腳手架每根縱向鋼管自重：g1=3.57m*4.338kg/m*9.8N/kg*1.2=182腳手架橫向鋼管傳遞給每根縱向鋼管自重：g2=(3.57m/1.2*3*4.338)/12.1*1.2*1.2*9.8=45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)⑵、荷載P計算①、結(jié)構(gòu)自重：拱圈砼51.2m3（砼容重按2300kg/m3）合133120kg,鋼筋用量10780②、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/M2取值，作用到每根鋼管上的力P2=154N。③、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(yīng)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=553mm鋼管截面軸向容許應(yīng)力為：[δ]=140Mpa=140N/mm2本腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應(yīng)力驗算：δ=N/A=6548N/553mm2=11.84Mpa鋼管軸向應(yīng)力折減系數(shù)θ計算：考慮兩端鉸支取長度系數(shù)μ=1；慣性距計算I={3.142（D4-d4）}/32=269825mmi=√I/A=√269825/553=22.089mmλ=μL/i=1*1500/22.089=68查表求得θ=0.772-（0.772-0.713）（68-60）/（70-60）=0.725θ[δ]=0.725*140=101.5Mpa因為A3鋼管軸向容許應(yīng)力θ[δ]=101.5Mpa>>δ=11.84Mpa；所以腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應(yīng)力滿足施工要求3、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算①、慣性距計算I={3.142（D4-d4）}/32=269825mm已知條件：截面鋼管面積A=553mm2；所承受最大應(yīng)力δ=11.84Mpa；縱向鋼管最大間距為0.7米；考慮兩端鉸支取長度系數(shù)μ=1；長度②、穩(wěn)定性計算：腳手架單根鋼管所承受的臨界力：Pcr=(3.1422EI)/(μL)2=(3.1422*2*105*269825)/(1*1265)2=236714KN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3310N＜Pcr=236714N所以腳手架按此布置滿足施工過程中應(yīng)力及穩(wěn)定性的要求。4、預(yù)壓荷載⑴、預(yù)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(yù)壓荷載采取等效布置方式，布置程序為：先順支架方向布設(shè)砂袋，然后以鋼筋補足所需荷載。⑵、預(yù)壓荷載計算拱片澆注過程中荷載計算：C30砼：51.2m3，G=51.2*2300=鋼筋：10780組合木模：此處按1000KG人群荷載：按正常6人計算6*70=420KG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，Ⅱ級鋼筋320kg⑶、預(yù)壓步驟①、預(yù)壓前對檢測點進行標高測量。由試驗人員用經(jīng)鑒定的DS3水準儀對觀測點進行測量。②、按計算預(yù)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(jié)果，直到同一點連續(xù)3次觀測值變化均在5mm范圍內(nèi)，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。③、卸載，并再次觀測各點變化值。④、預(yù)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(yù)拱度數(shù)據(jù)進行整理分析以指導(dǎo)工程施工。七、新宮4#橋腳手架穩(wěn)定性及預(yù)壓荷載計算1、荷載計算⑴、自重G計算①、施工滿堂支架布置圖②、從上圖可知：腳手架搭設(shè)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4.338kg腳手架每根縱向鋼管自重：g1=5.1m*4.338kg/m*9.8N/kg*1.2=260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)⑵、荷載P計算①、結(jié)構(gòu)自重：拱圈砼15.5m3（砼容重按2300kg/m3）合40300kg,鋼筋用量2870kg②、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0.5t），沖擊荷載按200N/M2取值，作用到每根鋼管上的力P2=270N。③、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=3310N。2、豎向鋼管底部截面的截面承載力應(yīng)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=553mm鋼管截面軸向容許應(yīng)力為：[δ]=140Mpa=140N/mm2本腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應(yīng)力驗算：δ=N/A=3310N/553mm2=5.99Mpa鋼管軸向應(yīng)力折減系數(shù)θ計算：考慮兩端鉸支取長度系數(shù)μ=1；慣性距計算I={3.142（D4-d4）}/32=269825mmi=√I/A=√269825/553=22.089λ=μL/i=1*1500/22.089=68查表求得θ=0.772-（0.772-0.713）（68-60）/（70-60）=0.725θ[δ]=0.725*140=101.5Mpa因為A3鋼管軸向容許應(yīng)力θ[δ]=101.5Mpa>>δ=5.99Mpa；所以腳手架鋼管截面所承受的最大承壓應(yīng)力滿足施工要求3、腳手架豎向鋼管穩(wěn)定性驗算①、慣性距計算I={3.142（D4-d4）}/32