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XX市XX路高架工程三标桥梁工程

碗扣式支架专项施工方案

1、《XX市XX路高架工程设计图》等相关图纸；

3、《建筑施工手册》第四版缩印本；

机场施工组织设计(幕墙)5、其他施工及验收规范和相关技术文献；

本方案只适用于XX市XX路高架工程三标桥梁工程。

桥梁上部为现浇混凝土箱梁，分为标准箱梁和异型箱梁，结构均为单箱多室，预应力体系，标准箱梁桥面宽度25.5m，高度2.2m~3.5m，异型箱梁桥面宽度25.5m~42.5m，高度均为2.2m，匝道桥面宽度8.5m，高度1.8m。

地基处理——支架搭设——支架预压——模板、钢筋、预应力安管及穿束施工——混凝土施工——预应力张拉及压浆——模板、支架拆除。

本方案只涉及地基处理、支架搭设及拆除、支架预压，其余几项见《现浇箱梁专项施工方案》。

针对本标段箱梁特性，特选取五个典型截面来进行受力分析，这五个典型截面分别为：E、F匝道截面（宽8.5m，高1.8m）；标准箱梁截面1（宽25.5m，高3.5m，墩顶）；标准箱梁截面2（宽25.5m，高2.68m，距墩中心10.5m）；标准箱梁截面3（宽25.5m，高2.2m）异型箱梁截面（宽42.5m，高2.2m）；其截面图如下：

从上面截面图中不难看出，标准箱梁截面1（宽25.5m，高3.5m，墩顶）对支架受压最大，标准箱梁截面2（宽25.5m，高2.68m，距墩中心10.5m）其次；因此只需对这个截面进行受力分析，确定支架立杆横向、纵向、竖向间距，其余截面支架搭设均可按标准箱梁截面2（宽25.5m，高2.68m，距墩中心10.5m）支架方案执行，但由于桥面宽度不同，所以剪刀撑的设置也不同。

（1）标准箱梁截面1，在距墩中心10.5m范围内，支架纵向间距为0.6m，腹板及纵梁处支架横向间距为0.6m，箱室处支架横向间距为0.9m，步距（竖向）1.2m，具体详见附图。

（2）标准箱梁截面2、3，即纵向10.5m范围外，支架纵向间距箱室处为0.9m，横梁处为0.6m，腹板及纵梁处支架横向间距为0.6m，箱室处支架横向间距为0.9m，步距（竖向）1.2m，具体详见附图。

（3）其他箱梁截面，支架纵向间距为0.9m，腹板及纵梁处支架横向间距为0.6m，箱室处支架横向间距为0.9m，步距（竖向）1.2m，具体详见附图。

剪刀撑设置的目的是保证支架的整体稳定性，剪刀撑设置应根据支架的高度及宽度确定其数量，剪刀撑分为竖向剪刀撑和水平剪刀撑。

（1）竖向剪刀撑设置：对于8.5m宽截面，除支架侧面设置竖向剪刀撑外，支架内部再设置一道竖向剪刀撑；对于25.5m宽截面，支架内部须设置四道竖向剪刀撑；以此类推，竖向剪刀撑设置如下图：

（2）水平剪刀撑设置：对于高度在5~8m的支架应设置一道连续水平剪刀撑，设置如下图：

支架采用Φ48×3.5mm碗扣式脚手架，模板采用2440×1220×15mm竹胶板，横桥向采用15cm×10cm方木，顺桥向采用10cm×10cm方木。

1、标准箱梁截面1（宽25.5m，高3.5m，墩顶），取纵向L=1m梁段，支架高H=8m计算，砼梁截面面积S1=36.2m2；底模及侧模面积S2=28.7m2；梁段投影面积S3=25.5m2。

钢筋砼重量：m1=36.2m2×1m×26kN/m3=94.1t

模板重量：m2=10kg/m2×1m×28.7m=0.29t

方木重量：m3=0.6t/m3×28.7×(0.01/0.25+0.015/0.6)=1.1t

支架自重：m4=[56×8+26.1×（8/1.2）（1/0.6）+34×（8/1.2）]×3.84kg/m=4.85t

人员重量：m5=8×70kg/人=0.56t（8人，平均重量70kg/人）

砼振捣产生的重量：m5=0.2kN/m2×28.7m2=0.57t

机械设备重量：m6=4×25kg/台+1000kg=1.1t（4台振捣棒，重量25kg/台，其他材料设备1000kg）

风荷载：m7=25.5m2×0.35kN/m2=0.89t（基本风压值ωk=0.35kN/m2）

M总=1.2∑M恒＋1.4∑M活=1.2×100.3+1.4×3.2=124.8t

（1）单根立杆承载力计算

单根立杆承载力设计值按公式[ N ] = φAf计算：

按0.75的折减系数计算：[ N ]’=[ N ]×0.75=5.6t；

根据标准箱梁截面1支架布置图得：

1m梁段下立杆数量为：n=34×1/0.6=56.7根，取n=56根。

单根立杆受力：N=M总/n=124.8/56=2.23t

可见[ N ]’ ＞ N，抗压强度满足要求。

安全系数：к=[ N ]’/N=5.6/2.23=2.5；

（2）支架整体稳定性计算

N’——组合风荷载时立杆验算截面处的轴心力设计值；

Mw——钢材抗压强度设计值；

γa’——钢材强度附加分项系数；

N’=1.2（Ngk+Nqk）=1.2×0.18=0.22t；

Ngk+Nqk——脚手架自重和可变荷载在立杆中产生的轴心力；Ngk+Nqk=（1.2×4.85+1.4×3.2）/56=0.18t；

An——脚手架立面Aw内的挡风面积，An=1.2×0.048=0.06m2；

Aw——脚手架立面的计算迎风面积，一般取Aw=ln×h=0.6×1.2=0.72m2；

ln——立杆纵向间距；ln=0.6m；

h——横杆步距；h=1.2m；

心受压时：γa’=1.59[1+0.9（η+λ）]/（1+η+λ）=1.48；

η=Sqk/Sgk=1.4/0.9=1.56；λ=Swk/Sgk=1.4/1.4=1；

所以支架稳定性满足要求。

纵向方木规格10×10cm，其参数如下：

抗弯截面系数：W=bh2/6=10×102/6=166.67㎝3。

惯性矩：I=bh3/12=10×103/12=833.33㎝4。

许用应力：[σa]=13Mpa。

弹性模量：E=10GPa。

纵向方木上所承受荷载包括：砼荷载，模板荷载，人员荷载，砼振捣荷载，机具设备荷载及风荷载，则：

M总=1.2×（94.1+0.29）+1.4×3.2=1177kN；横向方木间距为0.6m；

作用在纵向方木上的线荷载为：q=1177kN/28.7m2×0.6m=24.6kN/m；

方木实际为连续梁受力，因连续梁中间支座处存在负弯矩，为加大安全系数，同时方便计算，将连续梁模型转化为简支梁模型。

Mmax=1/8ql2=1/8×24.6×0.62=1.1kN.m；

<[σa]=13Mpa；故强度满足要求；

横向方木规格15×10cm，其参数如下：

抗弯截面系数：W=bh2/6=10×152/6=375㎝3。

惯性矩：I=bh3/12=10×153/12=2812.5㎝4。

许用应力：[σa]=13Mpa。

弹性模量：E=10GPa。

横向方木上所承受荷载包括：砼荷载，模板荷载，部分方木荷载，人员荷载，砼振捣荷载，机具设备荷载及风荷载，则：

M总=1.2×（94.1+0.29+0.5×1.1）+1.4×3.2=1184kN；横向立杆间距为0.6m和0.9m，取0.9m计算。

作用在横向方木上的线荷载为：q=1184kN/28.7m2×0.9m=37.1kN/m；

Mmax=1/8ql2=1/8×37.1×0.92=3.76kN.m；

<[σa]=13Mpa；故强度满足要求；

本过程是按箱梁混凝土一次性浇筑模式来计算的，而实际是分两次浇筑，所以安全系数较高。

2、标准箱梁截面2（宽25.5m，高2.68m，距墩中心10.5m）按上述计算过程检算，同样能满足要求，因此该过程省略。

1、对于没有被破除的既有快车道砼路面，不需处理即可在其上搭设支架。

5、砼基础面设置横向4‰排水坡，防止积水。

（1）支架搭设前须在硬化面上用墨斗弹线，先把中线弹出来，再往两边分，以防支架搭偏。

（2）支架搭设必须遵循自下而上的原则，第一道立杆底下必须设置底托，不得将立杆直接落在硬化面上。

（3）每个节点必须嵌紧、锁扣必须旋紧，同时除边立杆外，所有立杆必须设置四根横杆，不得缺少，否则将降低支架整体稳定性。

（4）剪刀撑应于支架搭设同步进行，剪刀撑的数量及形式由支架的高度和宽度决定，支架高度在5~8m时，须设置一道水平剪刀撑，8~15m时须设置两道水平剪刀撑，竖向剪刀撑除支架外侧需搭设外，支架内部同样需要搭设，按每隔4~5m设置一道，竖向剪刀撑的设置应下到底、上到顶，杆与地面的夹角以45度~60度为宜。

（5）支架底部离地面约30cm处必须设置扫地杆。

（6）箱梁翼板外侧须设置钢管围栏，高度以1.2m为宜，并悬挂安全密目网。

（7）支架拆除必须遵循自上而下，从跨中向两侧的原则。

（1）支架搭设与拆除工作必须由专业架子工担任，持证上岗。

（2）搭拆支架时工人必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋子。

（3）操作层上施工荷载应符合设计要求，不得超载；不得在脚手架上集中堆放模板、钢筋等物件。严禁在脚手架上拉缆风绳或固定、架设混凝土泵、泵管及起重设备等。

（4）拆除脚手架时应设置警戒区和警戒标志并由专职人员负责警戒。

（5）在拆除过程中脚手架的自由悬臂高度不得超过两步，当必须超过两步时应加设临时拉结。

（6）在脚手架基础或邻近严禁进行挖掘作业。

（7）脚手架与架空输电线路的安全距离、工地临时用电线路架设及脚手架接地避雷措施等应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行。

（8）沿脚手架外侧严禁任意攀登。

（9）对脚手架应设专人负责进行经常检查和保修工作，对高层脚手架应定期作门架立杆基础沉降检查，发现问题应立即采取措施。

（10）拆除支架时，必须遵循自上而下的原则，严禁将支架整体推倒。

（11）拆除支架时，应先清除脚手架上所有的材料、工具、杂物。

（12）六级及六级以上大风和雨、雪、雾天应停止脚手架的搭设、拆除及施工作业。

①钢管支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，如不能拆除，应采取可靠的绝缘措施。②钢管支架应作接地处理，设一接地极，接地极入土深度为2~2.5m。③夜间施工照明线通过钢管时，电线应与钢管隔离，有条件时应使用低压照明。

①避雷针：设在架体四角的钢管脚手立杆上，高度不小于1m，可采用直径为25~32mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管。②接地极：按支架连续长度不超过50m设置一处，埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm，埋接地极时，应将新填土夯实，接地极不得埋在干燥土层中。垂直接地极可用长度为1.5~2.5m，直径为25~50mm的钢管，壁厚不小于2.5mm。③接地线：优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢，接地线之间采用搭接焊或螺栓连接，搭接长度≥5d，应保证接触可靠。接地线与接地极的连接宜采用焊接，焊接点长度应为接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。④接地线装置宜布置在人们不易走到的地方，同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。⑤接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。⑥雷雨天气，钢管支架上的操作人员应立即离开。

为了保证箱梁在浇筑砼后满足设计的外形尺寸及挠度要求，检验支架的整体稳定性及支架的实际承载能力，克服砼浇筑过程中支架的不均匀沉降，避免箱梁砼因支架不均匀沉降而出现裂缝，在浇筑箱梁砼前必须进行支架的压载试验，方式采用砂袋进行预压。

1、工艺流程及各步骤具体操作

铺设好箱梁底模板，将底模板顶面标高尽量调整到箱梁底设计标高，同时加强对模板下各层支架的检查，确保支架底传递荷载的方木、托架与地面不架空，支架与支架之间、支架与方木之间、支架与模板支架各相邻面接触紧密，无明显缝隙。

以30m梁跨为例，在箱梁底模上布置测点，测点布置在底模两侧及中间，顺桥向每一侧共设7点，位置分别为两支点、1/6、2/6、3/6、4/6、5/6处。找强度较好直顺的细铁丝铅垂挂在观测点上，底下设测站，对铅垂丝上标记标高测量，采用精密水准仪测出各点的初始标高值H1并记录入表格。

（3）加载按砼浇筑顺序，分级进行：

第一次加载从跨中向两侧、左右对称间隔跳跃加载至梁重量的30%。

第二次加载完成后约为梁重的60%。

第三次加载完成后约为受力范围内梁重的100%。

2、对加载后各测量点标高值H2进行测量

根据分级加载程序DB14／T 1730-2018标准下载，每次布载结束后立即进行观测各测量点的标高值H2，并做好相应的记录；当连续2次读数不变后，间隔2小时才能继续加载。

3、测量卸载前各测量点标高值H3

维持布载直至沉降稳定48小时后、分级卸载前测量各测量点标高值H3。

卸载过程的操作基本与加载过程相反，卸载后把模内残留的砂清理干净。

某会议中心室内给排水消防及自动报警系统施工组织设计5、观测卸载后各测量点标高H4

卸载后测量出各测量点标高值H4，此时就可以计算出各观测点的变形如下：