拱桥满堂支架施工方案及参数验算 - 图文

编制人员：丁海军编制单位：安徽路达编制日期：G206怀宁县高河大桥改造工程

拱桥满堂支架 施工专项方案

G206高河大桥项目部 2016.3.20

G206怀宁县高河大桥改造工程拱圈浇筑支架方案

一、 工程概况

（一）高河大桥概况

高河大桥位于怀宁县G206烟汕线K1202+753处，桥梁上跨高河，桥梁全长81.10m，全宽11.5m，净宽10.5m。桥梁上部结构为2×30m（净跨）空腹式圬工拱桥，净矢高为5.0m，矢跨比为1/6.下部结构采用重力式墩台、扩大基础。改造后桥梁横断面布置为：0.5m（护栏）+4.0m（人非混合车道）+0.5m（隔离栅栏）+15.0m（行车道）+0.5m（隔离栅栏）+4.0m（人非混合车道）+0.5m（护栏），改造后桥梁全宽25m。主拱圈拱轴线为悬链线无铰拱，计算跨径为30.0m，矢跨比为1/6，拱肋截面为实腹式，肋厚1.0m，主拱圈宽6.53m，采用钢筋混凝土结构。

（二）高河水文资料

高河，系长江流域菜子湖流域的一支流，起源于怀宁县石镜乡的独秀山北麓，沿途与枫林河、查湾河、泉水河等支流汇合，统入三鸦寺湖，再经马踏石出口，入人形河汇入菜子湖，全长15公里，总流域面积176平方公里。河道按20年一遇洪水设计(现只达10年一遇)，河宽80～100米，纵坡1/10000，河底高程11.5～12.5米，枯水期平均水位13.6米，丰水期平均水位17.3m。历史最高洪水位18.9米（1954年7月），汛期5下旬月至9月。堤顶高程17.5～18.0米，泄洪流量420立方米/秒。

桥位平面图

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二、编制依据

《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50—2011) 《建筑施工临时支撑结构技术规范》（JGJ300-2013） 《建筑施工碗扣脚手架安全技术规范》（JGJ166-2010） 《建筑桩基技术规范》 ( JGJ94—2011)

《建筑工程施工构件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ30-2011） 《混凝土模板用胶合板》GB 17656-2010-T 《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99） 《钢管满堂支架预压技术规程》

《G206高河大桥改造工程岩土勘察报告》 《G206高河大桥改造工程施工设计图纸》 三、施工计划 （一）进度计划：

4月20日-4月30日：地基处理

9月1日-9月20日：主拱圈支架搭设与预压 9月21日-9月30日：主拱圈钢筋制作

10月1日-10月31日：主拱圈主拱圈砼浇筑与养生 11月1日-11月10日：主拱圈支架拆除

（二）材料准备计划

（三）设备、机械计划

测量仪器：南方DN1000水准仪一台 南方N210全站仪一台

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机械：70t吊车2台 徐工2000型挖机1台 怀根特XT1000打桩机1台 四、施工工艺

为满足G206怀宁县高河大桥改造工程顺利进行，我方拟采少支点平台+满堂碗扣式模板支架进行施工，少支点平台采用钢管桩支撑贝雷梁型式，支架采用Φ48×3.5mm碗口式钢管支架，立杆纵向间距为600mm，横向间距为900mm，水平杆步距为900mm。首先，根据土层情况，打入钢管桩，钢管桩打入深度通过受力计算而定。钢管桩纵向每排间距由0#台-1#墩依次为3m、7.5m、9m、7.5m、3m（附图中1#、2#、3#、4#、5#桩）。横向每排布设4根，钢管桩间距1.4m。每排钢管桩顶布设双拼40a双向工钢。在0#承台上设三拼20a工钢，其上按横向间距55cm布置32a工钢做为分配梁，长度为3m。由第1排桩至第4排桩，桩顶横梁上布设贝雷架，横向间距为0.9m。第4排桩至第5排桩，桩顶横梁上按横向间距55cm布置32a工钢分配梁。在贝雷架上碗扣架顺桥向60cm间距铺设10a工钢，底托承压在工钢上。工钢上脚手架立杆纵横向间距按0.6*0.9m形式布置，立杆竖向间距0.9m，其上设50型可调顶托，剪刀撑横纵桥向均为4每4个立杆由底至顶布置一道，立杆顶托顺桥向铺设间距90cm的12.6工钢10*10方木做纵向分配梁，其上间距60cm布置10*10方木做横向分配梁.方木接头必须放在顶托中间，两根紧密接融，利用大头楔楔紧间隙，用铁钉或铁丝固定。方木采用常用的东北落叶松类，顺纹弯应力14.5 MPa，剪应力1.5MPa。纵梁上采用δ＝15±1mm的竹胶模板作底模并钉到横向分配梁上形成模板平台。

（一）施工方案： 1、目标

进度目标：满足总工期目标，质量目标：确保施工达到国家施工验收统一标准； 安全目标：确保安全事故“0”发生；

环境目标：全过程监控，达到环境保护条例及本市相关环保的要求。 2、施工工序

由于本工程施工期紧，主要施工顺序为：

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利用振动锤插打钢管桩 利用振动锤插打钢管桩 ↓ 剪刀撑 剪刀撑 ↓ 桩顶横梁（双拼工 ） 桩顶横梁（双拼工钢40a ↓ 贝雷梁 贝雷梁 ↓ 横向分配梁（工钢 横向分配梁（工钢10a) 10a ↓ 底托底托 ↓ 扫地杆、立杆、剪刀撑 扫地杆、立杆、剪刀撑 ↓ 顶托顶托 ↓ 纵向分配梁（10*10方 纵向分配梁（12.6工钢）、大小头木楔 ↓ 横向分配梁（10*10） 横向分配梁（10*10方木） ↓ 底、侧模底、侧模 ↓ 支架预压（沉降观测） 支架预压（沉降观测） ↓ 钢筋施工 钢筋施工 ↓ 混凝土浇筑 混凝土浇筑 ↓ 支架拆除 支架拆除

3、主要施工方法 （1）、场地平整、预压

首先按主拱圈宽度向外延伸两米，放出支架搭设区域边线。在边线内，挖除淤泥软土，并回填石渣碎石，回填至93.250标高附近处（松浦系数按实际测量值为准），进行碾压，确保碾压后，场地标高为93.091左右。 （2）、钢管桩施打

拟采用≥D630*10螺旋管，根据设计标高，对于利用承台做底部承载，应提前调整标高，

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管支撑2端利用1cm钢板封焊，设加强肋；对于插打的管支撑，应根据工程地质状况，利用振动锤击振至计算深度，由后期的计算，沉桩过程中严格控制垂直度，待桩尖到位后，利用槽10#钢在桩顶至下部1m位置焊接剪刀撑增加管支撑稳定性。

为保证钢管桩线性位置准确，施工前先测放出每根钢管桩的位置。采用震动打桩机在主拱圈投影区域3m、10.5m、19.5m、27m、30m处打入φ630钢管桩，深度分别为2#桩9.7m、3#桩9.7m、4#桩9.7m， 1#、5#桩直接布在承台上，承台上布设1m* 1m的钢管，防止竖向不稳定，两孔钢管桩对称布置。钢管桩每排四根，要求确保桩位准确，在一条直线上。钢板桩上安装40型双拼工字钢，用来支撑上部支架。 （3）、B-B区域脚手架布置

若整跨拱圈全部采用贝雷梁+脚手架形式搭设支架，则靠近拱脚处因高度较小，钢管桩无法打入地层。因此，我方计划在B-B区域即0#承台至1#钢管桩和1#承台至3#钢管桩区域不设置贝雷梁，至接搭设脚手架。具体施工方法为：首先在基底布设15道20a型三拼工钢。一头搭在承台上，另一头搭在钢管桩上的40双向工字钢上。底层工钢布设要求平行，且在同一平面。底层20a型工钢布设完毕后，在其上方横向55cm布设32a型工钢。然后搭设脚手架。脚手架搭设到计算高程的位置后，即布设横纵向10*10方木分配梁。布设完成后再搭设拱圈底模及模板拉杆。 （4）、A-A区域贝雷梁搭设

下部跨河支撑结构为4组双排单层不加强型贝雷梁，每片贝雷梁和构配件进场前需严格检测，对变形，锈蚀严重的贝雷梁，严禁使用。贝雷梁宽度90cm，间距102cm。拼装组间利用5#角钢做Z型稳定支撑，组内利用90#连接花片连接，为消除贝雷下玄不稳定性，拟在下玄水平面增设角钢支撑。搭设要求线形平顺，搭设完成后，使用水准仪进行超平，对不平整处重新进行布设，确保每片贝雷梁在同一水平面上，受力均匀。 （5）、A-A区域脚手架搭设

贝雷梁搭设并验收合格后，在贝雷梁上布设横向分配梁，横向分配梁采用10a型工钢。 脚手架采用采用外径48毫米、壁厚3.5毫米的钢管，其材质应符合GB 700-793号钢的技术条件。 钢管、扣件等材料进场必须有准用证、许可证、企业营业执照、产品合格证及相应检验报告等。发现有脆裂、变形、滑丝等现象者禁止使用。零配件，必须规格统一，材质优良，并应有出厂证明书。设专业质量检查员负责脚手架搭设的具体操作和安全管理材料由材料员负责购买，架子工均经过上岗培训获得上岗操作证书，持证上岗。

脚手架搭设顺序为：立杆→横杆→模板。每根立杆铺设时应准确的放在定位线上。立

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杆搭设应满足下列要求：立杆上的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm；严禁将与其他型号的钢管混合使用 脚手架底部必须设置横向扫地杆。扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上不大于200mm处的立杆上。横向水平杆的构造应符合下列要求：水平杆的长度不宜小于3跨；对接扣件应交错布置：两根相邻水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。脚手架搭设完工，应由工程队负责组织专业人员检查验收合格后方可使用。在工程施工过程中应有人管理，负责检查、保修工作。脚手架应有人定期进行沉降测量，发现问题应及时报告施工队领导并立即采取措施。 （6）、顶托和方木安装

顶托安装按每根立杆一个顶托进行，在安装时，按照底模板标高进行控制，顶托安装好后，在顶托上先按纵向间距90cm布设12.6工钢分配梁，然后纵向方木上按横向间距60cm布设10*10方木分配梁,用铁钉固定底模板与横向分配梁。方木接头必须放在顶托中间，两根紧密接融，利用大头楔楔紧间隙，用铁钉或铁丝固定。 （7）、底模板安装

在横木安装好后，进行平整度验收，使横木顶面基本保持平整，平整度误差小于 5 mm，验收合格后，再进行铺设竹胶板。方木顶面应平整，无变形，检查合格后，安装竹胶板。竹胶板采用厚度为15±1mm，用铁钉固定在定位方木上。底模板在安装时，必须进行精确的放样，定出底模板的外缘位置。 底模安装完成后，进行刷油处理，防止粘住混凝土，缝隙处采用泡沫胶捻缝。 （8）、侧模安装

拱圈外侧模为竹胶板结构，框架为10*10cm的方木，底模横向分配方木同侧板方楞木用铁丝绑固。先按照已经选择的标高搭设立杆，安装顶部水平传力杆，安装事先组装好的侧板框架间距为25cm一道。框架铺设完毕，检查验收，方木框架顶面要求平整，框架同立杆斜杆的连接要牢固稳定。 （9）、拱圈钢筋制作

钢筋施工时，首先在钢筋加工场完成钢筋下料、弯曲、成型和必要的焊接，验收合格

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后，运至需要地点，利用汽车吊、塔吊和人工卸至作业面。钢筋需要接长时采用搭接焊或采用机械连接，钢筋保护层采用混凝土垫块形成，以确保均匀可靠。

钢筋安装前核对钢筋规格、型号、种类是否与图纸相符，确认钢筋已进行检验并合格。严格按照图纸设计和施工规范进行钢筋加工制作，加工过程中严格控制加工误差。制作完成后按照钢筋编号分别存放，并挂牌标识。

钢筋绑扎前先在底板上精确按设计放出钢筋点位，并垫设砼垫块，然后进行钢筋绑扎，绑扎成型的钢筋尺寸，箍筋间距必须满足规范要求，待监理工程师验收合格后方可进行下一道施工工序。钢筋绑扎采用分段预留的方式，待相应段落混凝土浇筑完成以后再进行机械连接。

（10）、混凝土浇筑

混凝土拌合使用商品混凝土站集中拌制，混凝土运输采用罐车运送，泵送入模，现场采用3台泵车浇注混凝土， 1台泵车备用。浇筑前，对模板的稳定性、螺栓连接等进行检查，清除模板内杂物、积水等。

拱桥混凝土的浇筑采用分段（分为3段）浇筑，中间设间隔槽，对称于拱顶进行浇筑，各段的接缝面应与拱轴线垂直。砼的浇筑按照由两拱脚处对称向拱顶方向浇筑，逐段落进行投料、振捣，并且要在下一层砼振捣密实后，再进行上一层的投料工作；层与层之间要在砼初凝前使其连续上。

首先两端对称同时浇筑第1段50m3混凝土，浇筑完成后立即进行振捣，混凝土端面要求与拱轴线垂直。然后再两端同时浇筑第二段50m3混凝土，处理方法与第1段相同。最后浇筑第3段合龙段的14.9m3混凝土，为防止混凝土出现收缩裂缝，应在该段混凝土内加入膨胀剂。进行投料时，导管底口距离浇筑面不应高于2m，防止拌合料出现离析现象。浇筑和振捣工作同时进行，可在混凝土初凝前，完成振捣工作，立即进行下一段的浇筑。

砼振捣采用插入式振捣，振捣时，振捣棒与侧模应保持5cm距离，每一处振捣完后，徐徐提起振捣棒，严禁碰撞钢筋预埋件与模板，砼浇筑的间断时间不得超过砼初凝时间。振捣密实的标准是砼表面不再下沉、不再冒气泡。初凝后，养生期间采用土工布覆盖，经常洒水养护，保持湿润状态，以防止混凝土表面出现裂纹。特别要注意混凝土的湿润、经常洒水，保持潮湿状态28天，湿养护不间断，不得形成干湿循环。混凝土在养护期间或未达到一定强度之前，防止遭受振动。 （11）、满堂支架拆除

在混凝土达到设计强度100%后，才能拆除模板和支架。拆除程序遵守由上而下，先搭

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后拆的原则，即先松顶托，使底底模与拱圈底部分离，随时注意观察拱底是否变形，主要是拱脚位置的水平位移，若发生变形须立即停止支架拆除，若未发生变形则将模板拆除，然后拆除分配梁，脚手架，最后拆分配梁工钢、贝雷架等（拆除顺序为：底模→顶托→纵横向分配梁→脚手架→工钢分配梁→贝雷架→拔除钢管桩）。不准分立面拆架或在上下两步同时进行拆架。

满堂支架拆架程序遵守由上而下，先搭后拆的原则，即先拆方木分配梁、底模、顶托、脚手架，而后拆工钢分配梁，贝雷架等，并按一步一清原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。满堂支架拆除时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。脚手架长立杆、斜杆的拆除应由二人配合进行，不宜单独作业，下班时应检查是否牢固，必要时应加设临时固定支撑，防止意外。拆除时统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人由关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。 （二）材料参数：

1、东北落叶松(10×10cm, 顺纹弯应力为14.5 MPa，顺纹剪应力[T]=1.5MPa,

湿度：15%，密度：6KN/m)：

截面抵抗矩W= bh/6=100×100/6=1.7×10mm； 截面惯性矩I= bh/12=100×100/12=8.3×10mm；

考虑木材差异：顺纹弯矩应力取值12 MPa，湿材按照0.9折减得： [σ0]＝12×0.9＝10.8Mpa； E=9×10×0.9=8.1×10Mpa；

EI=8.1×10×8.3×10=6.72×10 N·m2。 2、 40a工钢（双拼I40a，容重2×0.68=1.36kN/m）

[σ0]=205MPa； E=2.05×10MPa

A=2×86.07cm=1.72×10mm W=2×1085.7cm=2.17×10mm； I=2×21714cm=4.34×108mm； S=2×631.2cm=1.26×106mm； t=10.5mm；

EA=2.05×10MPa×1.72×10mm=3.53×10KN； EI=2.05×10MPa×4.34×10mm=8.90×10N·m。 3、10a工字钢(0.112kN/m)：

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[σw]＝205Mpa； E＝2.05×10Mpa； A=14.3cm； W=49cm3=49000mm； I=245cm4=2450000mm；

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S工10=28.2 cm , t工10=5mm, EA=2.05×10Mpa×1430mm=293150KN； EI=2.05×10Mpa×2450000mm=502250N·m。 4、φ630×10钢管桩：

I=936155320mm； A=19477.9mm； i=√(I/A)=219.2mm;

五、支架预压方案

（一）人员、仪器、材料、机械准备 1、观测人员：丁海军 刘亚峰 翁立云 2、操作人员：夏国才 吴奇 胡松 普工10人 3、观测设备：光学水准仪一台

4、材料准备：砂1000吨 大号塑料编织袋若干 5、机械准备：70t吊车2台 挖机1台 （二）预压施工方案 1、地基处理

施工前，对主拱圈区域的地基进行处理。首先将表面松散土挖除，并碾压密实，然后按本方案设计要求打入钢管桩。 2、支架预压

为了检验支架及地基的强度及稳定性，消除整个支架的弹性变形、非弹性变形和地基的沉降变形，测量出支架的弹性变形，并检验支架能否承受拱圈施工的最不利荷载，对支架按施工总荷载的1.2倍进行预压试验。支架必须全过程预压和检测，加载顺序先从拱脚开始进行，两侧同时对称压重，直至拱顶压重完成。

支架所受的荷载由拱圈结构自重、模板、施工荷载及人群荷载构成，考虑一定的安全系

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数，预压荷载取施工荷载的120%。

预压荷载计算表 表4

主拱圈 拱圈混凝土重量（t） 537.3 钢筋重量（t） 18.8 施工机具及人群荷载（t） 4.8 模板及拉施工荷载杆荷载（t） （t） 5.5 566.4 预压荷载（t） 680 上表荷载计算说明：

①拱圈混凝土及钢筋数量按图纸计算，混凝土容重取2.5t/m；

②施工机具及人群荷载按施工时拟配的人数及设备数量，考虑安全系数1.3求得； ③方木、模板荷载：按方木及模板配置数量及容重计算，方木、模板荷载0.618kN/m，该值与拱圈的面积的乘积即为该孔方木、模板荷载值；

支架搭设完成后，利用顶托调整其高度，拼装木模板，然后按照加载顺序进行支架预压。 测点布设：沉降观测点的布置应定点准确，点的位置和密度应该能够准确反映整个支架的位移和变形情况。观测断面在距拱脚1米处、L/8、L/4、3L/8、L/2处，每个观测断面至少设左、中、右三个观测点，且对称布置。每组观测点应在支架顶部和支架底部对应位置上布设。模板底部的观测点可以用铁钉钉入模板底部的方木加以定位（红漆标注），采用水准仪进行沉降观测，因为水准点在上部，所以需要倒尺观测。支架基底的观测点可以定位于支架底的垫板上（钉上铁钉用红漆标注），采用水准仪进行观测。

支架预压加载过程分为3级进行，依次施加的荷载应为每孔预压荷载值的60%、100%、120%.支架预压加载采用铺设砂袋方法实现，每级砂袋的层高要预先设计好，砂袋的搬运用两台汽车起重机来完成，每级加载采取两侧同步对称加载（布载时横向也要考虑对称加载），按照从拱脚至拱顶的顺序进行，并于混凝土浇筑顺序一致，预压荷载的布置应尽可能接近拱圈荷载实际情况。袋装砂的重量一般不超过50kg，便于人工搬运，上下。

加载过程中全程监测拱架变形，观测程序为：分别于加载前、加载60%、100%、加载120%时用水准仪观测。每级加载完成后，应每隔12h对支架沉降量进行检测；当支架测点连续2次沉降差平均值均小于2mm时，方可继续加载。加载到预压荷载总量后，应每间隔24h，观测一次，记录各测点标高。当测得的各点平均沉降小于1mm，连续3次各测点沉降量平均值累计小于3mm时，表明地基及支架沉降已基本稳定，可以卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载6h后再测量一次各观测点的标高。

沉降观测完毕后，对观测结果进行分析整理，根据各个观测断面每个观测时点的沉降量平均值及与其对应的荷载和时间，绘制沉降---荷载关系图，沉降---时间关系图。压载时主

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要的观测数据有：支架底座沉降---地基沉降、顶板沉降---支架沉降、卸载后顶板和地基的可恢复量以及支架的侧位移量和垂直度，根据这些观测数据可以得到地基和支架的总沉降量、弹性变形数量和非弹性变形数量。弹性变形是卸载后可以恢复的沉降变形，是由于地基和支架的弹性变形造成的。非弹性变形是卸载后不可恢复的沉降变形，是由于地基和支架体系的非弹性变形和各接触点间隙的压密造成的。弹性变形量等于卸载后标高减去持荷后所测标高，总沉降量（支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形量。

卸载后，要根据测得的各点对应的弹性数值及设计标高、设计预拱度，通过可调顶托重新调整模板标高和模板的施工预拱度，以保证混凝土施工后，底模仍保持其设计标高和线型。

另外在预压过程中要注意在支架外侧2m处设置临时防护设施，防止流水和雨水流水支架支架区，引起支架下沉。预压完成移除砂袋，拆除模板，根据线型重新放样，调整立杆高度。压载试验的主要目的之一是检验支撑体系在施工中的安全性，在压载过程中要密切关注支架和地基的变形情况，如果发现地基出现明显下沉或产生裂缝，钢管发生严重位移、变形，方木发生裂缝或脆断等情况，要立即停止预压并进行卸载，查明原因并采取措施后再施工。加载预压时支架下严禁站人。试验完成后，要根据变形情况及地基沉降程度，采取必要的措施对薄弱环节予以加强，确保施工安全和工程质量。支架的搭设应严格按设计要求施工，压载前一定要仔细检查支架各节点是否连接牢固可靠。确保加载万无一失！ 3、底模标高的确定

主拱圈立模标高的确定，是关系到主拱圈的线型是否平顺、是否符合设计的的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际，而且加以正确的控制，则最终主拱圈与桥面系线型较为良好；否则主拱圈线型与设计线型有较大的偏差。

立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高，要设一定的预抛高，以抵消施工中产生的各种变形（挠度）。模板各断面施工时控制标高的计算公式如下：

H=h1+h2+f+H3；

H—模板的施工控制标高（98.894m）； h1---地基弹性变形（按实际测量值为准）； h2—支架弹性变形（按实际测量值为准）； f—拱圈挠度（设计提供）； H3—梁底设计标高；

预拱度δ=h1+h2+f 本桥拱顶按4.5cm设置（设计院

提供），拱脚处为零，其余各点按二次抛物线分配。错误！未找到引用源。

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δx---任意点（距离为x）的预加高度； δ---拱顶预拱度；

L-----拱圈计算跨径（30.00m） x-----跨中至任意点的水平距离。

施工预拱度的设置方法

支架预压完成后，实测拱顶下沉值，与建议值45mm进行比较，偏差较大再作调整。 六、主拱圈浇筑方案

(1)拱圈施工方案的确定

拱圈混凝土施工过程是一个对支架不断加载的过程。考虑拱圈浇筑与支架变形之间的相互影响关系，为防止支架异常变形，破坏主拱轴线，甚至产生混凝土裂缝，同时遵循“分段浇注顺序应使支架在混凝土浇注过程中发生变形幅度最小的施工原则，确定主拱圈浇注顺序。

(2)模板体系 ①底模

在碗扣式脚手架上的可调顶托上纵向铺设一层12.6工钢做为纵向分配梁，在纵向工钢上横向铺设一层4m长10*10cm的方木，做为横向分配梁，工钢与顶托之间的三角形空隙用三角形木楔填塞。方木、工钢及三角形木楔用扒钉钉牢。在方木上铺设底模，底模采用厚15mm竹胶板。底模安装的关键是定位的准确计算和测量，该值是根据AutoCAD绘图软件计算得出，通过调整工钢和方木放样出理想的拱架底模线形。模板结构是否合适将直接影响拱圈的外观。

具体方法：首先，根据确定的施工预拱度，通过AutoCAD软件绘制出拱圈底模板线，结合拱圈弧度以及便于弓形木的制作，总而合理确定纵向每段工钢的长度进行制作并编号。保证纵向工钢拼装后的弧形接近理想状态，是最终保证拱圈成形后形状的重要因素之一。其次，根据确定的底模板标高，反推出顶撑标高，结合纵向工钢的铺设长度及位置确定需要测量控制的顶撑排号，由测量人员进行控制测量（只用控制工钢的两端点顶撑标高），中间点现场

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拉线调整。最后，底模板的铺设，底模板采用1.22*2.44*0.015m光面竹胶板，先由测量队放出拱圈的两侧边线，标示横向方木上，铺设时，按照平面控制点拉线控制底模的铺设位置，竹胶板的长度方向沿纵桥向铺设，充分利用竹胶板柔韧性，为保证其与横向方木密贴，应用铁钉钉牢。竹胶板间接缝粘贴密封条，防止接缝漏浆，还应注意控制板块间的错台，确保底模拼装接缝平顺、严密，以利拱圈成形后的外观满足要求。

另外，在底模下纵、横向方木安装时，应考虑接头的搭接问题。纵向工钢接头采用对接，应当在工钢下方设置一根截面尺寸不小于弓形木的木方，木方应跨过弓形木接缝两侧的顶撑，以免工钢出现悬挑，在上部荷载作用下而引起断裂或局部变形过大等不利情况。对于上下叠置的方木应加扒钉钉牢。横向方木接头采用搭接，接头设置于纵向工钢上。

②侧模

内侧模利用旧桥的拱圈作为侧模；外侧模板包在底模上，面板均采用15mm厚竹胶板，高度100cm；竖背棱采用5*10cm方木，方木顺桥向布置，横向间距30cm，横向背棱共设3道，第一道离模板顶面15cm，采用5*5cm的木方（长度2~3m）钉在竖向背棱上；第二道采用Φ48.5mm双钢管，为了和拱圈相对吻合，钢管长度2~3m为一节段，距模板中心设置Φ14圆钢拉杆（和植入在石拱圈里钢筋焊接），通过蝴蝶型扣件，扣于钢管上，拉杆纵向间距75cm。为防止拉杆拉的过紧，造成模板内凹，在每根拉杆的位置设置两根Φ12的钢筋顶撑，钢筋顶撑焊接于拱圈钢筋上。第三道横向背棱设于模板的底部，离底部5cm，采用5*5cm的木方（长度2~3m）钉在竖向背棱上；上下两道背棱加设斜撑和水平撑，斜撑及水平撑横向间距50cm，支点用5*5木方钉在拱盔的竹胶板上作为横档；模板因曲线造成的缝隙，用加工后的木条填塞，再用“即时贴”贴缝，以防漏浆。

老桥拱圈植筋示意图

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拱 圈

侧模背棱及拉杆位置示意图

③拱圈上表面模板

由于拱圈1/4L跨径以下拱段较陡，为防止拱圈混凝土浇筑时下滑，不利表面成型以及拱圈厚度的控制，在该段拱圈上表面外封模板，外封模板采用1.5cm厚竹胶板，背棱采用2根?48.5mm钢管横向设置，利用拉杆加固，拉杆每隔100cm设置一道，用蝶形卡扣锁紧；为避免拉杆过紧，而使模板侵入拱圈内造成拱圈厚度不够，应当在拉杆位置设置顶撑（顶撑的顶面即为拱圈混凝土表面），顶撑采用?12的钢筋焊接在拱圈主筋上。在拱圈上表面外封模板上横桥向每隔150cm设置一道30×30cm窗口，作为混凝土入仓和振捣孔；振捣孔顺拱圈方向，自拱脚每隔150cm设置一道，共设3道，窗口错开设置；当混凝土浇筑至此部位时，再用泡沫胶填抹封堵板四周并加固牢固，然后浇筑下一节段。

拱圈上表面模板开窗示意图

(3)钢筋

拱圈底模铺好后，测设中线、边线、标高，标出各分段点的位置，作为安装模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在钢筋场加工弯制，由自卸车运送至拱架上就地绑扎施工。

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主钢筋接头、箍筋及定位钢筋连接采用焊接，搭接长度应满足规范要求，接头应错开布置；钢筋在绑扎中和骨架成型后，要做好支撑架防止骨架变形，上层钢筋网采用钢管定位，保护层垫块采用高标号砂浆垫块。为防止钢筋现场焊接时，焊渣烧伤底模板、影响混凝土外观，必须在焊接钢筋的部位下垫石棉或薄铁皮，焊接完成后取出。

拱圈钢筋安装时应注意拱上侧墙钢筋的预埋，拱上实腹段泄水管预埋位置及数量应准确，并牢固固定，浇筑拱圈混凝土前应检查预埋件埋设是否准确，合格后方可进行下道工序。

质量通病防治措施：

①钢筋骨架外形尺寸不准，绑扎时且将多根钢筋端部对齐，防止绑扎时钢筋偏离规定位置及骨架扭曲变形；

②保护层垫块厚度应准确，垫块间距应适宜，否则会导致保护层厚度不合格； ③钢筋骨架绑扎完成时，会出现钢筋骨架向一侧倾斜的现象，为防止此现象的发生，扎丝在绑扎时应绑扎成八字形，绑扎时发现箍筋遗漏、间距不对应及时调整；

④箍筋接头应错开放置，绑扎前要仔细检查，发现错误立即纠正； ⑤浇筑混凝土时，收到侧压，钢筋位置发生侧向位移时要及时调整；

⑥骨架未绑扎前要检查钢筋焊接接头数量，同一截面钢筋焊接接头数量超出规范要求时，调整后才可绑扎成型。

(4)混凝土浇筑顺序：1、首先在1#拱座处，同时对称浇筑1号区域混凝土各40m3（6.1m处）；

2、再同时对称浇筑2号区域混凝土各40m3（6.1m处）； 3、对称浇筑3号区域混凝土各60m3（累计15.3m处）； 4、浇筑合拢段4号区域混凝土15m3（合龙）。

主拱圈混凝土浇筑采用两台汽车泵从1#拱座的两处拱脚处开始，两侧对称连续向拱顶进行浇筑，浇筑时应控制浇筑速度，保持两侧同步，两侧混凝土浇筑高度差不得超过100cm。中间不得任意中断，因故必须间歇时，间歇最长时间不能超过混凝土终凝时间，如果浇筑中断则应设置施工缝。为防止混凝土重量过大，造成胀模等事故，浇筑时制作18组抗压试件，

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按不同龄期进行试压，应等已浇筑混凝土强度达到80%后，方可进行下一段混凝土浇筑施工，接头部分在浇筑前进行凿毛润湿处理。

混凝土采用商品混凝土，混凝土罐车运至现场，混凝土由泵车直接泵送入模，混凝土坍落度宜控制在140±30mm，采用插入式振捣器，随浇随振；振捣人员应固定并分工明确，防止人员不固定造成人为漏振。为保证平衡浇筑，混凝土入模从中轴线位置窗孔入模，向两侧平行推进，边部观察窗口混凝土溢出，关闭观察窗，再浇筑下个节段；合理的浇筑路线一旦确定不得擅自更改。

混凝土浇筑应分段分层浇筑，每层浇筑高度应根据结构特点，钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用长度的1.25倍，最大不超过50cm。插入式振动器应快插慢拔。插点要均匀排列，逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实，移动距离一般为30~40cm，振捣上一层时应插入下层混凝土面50cm，以消除两层间的接缝；浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇，其间歇时间尽量缩短，并在前层混凝土初凝之前，将下层混凝土浇筑完毕。间歇时间不超过混凝土终凝时间，超过终凝时间应设置施工缝；拱圈混凝土浇筑时应派专人观察模板、钢筋预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况，发现问题应立即停止浇筑，并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。

拱圈混凝土初凝后，拱圈上表面模板应及时拆除并进行人工抹压，及时消除沉陷裂纹，及时覆盖土工布养生。

试块应及时制作，由专人负责，浇筑混凝土之前，试验人员不得以任何借口逃避检测工作，试块制作数量以每工作班或200m制作不少于18组标养试件以验证混凝土构件28天强度，另应根据需要制取3组同期养护试件，以其强度作为拆模的依据。试件制作后应标明制作日期、编号、部位、标号以防混淆。 (5)合龙段混凝土施工

待拱圈分段混凝土浇筑完成、强度达到设计强度的85%和接缝面按施工缝处理后再进行浇筑；合拢段混凝土安排在凌晨温度最低时浇筑，合龙温度控制在15~20左右比较合适；按照施工组织安排，结合定远县城气温实际情况，科学安排作业时间，在自然温度最低的零时至早晨6时合龙；集中人力、物力，最大限度地缩短合龙的浇筑时间，一般控制在4h以内完工。 (6)混凝土养护

混凝土养护采用覆盖洒水养生的方式，特别是气温高的情况下应做好洒水养护工作，以确保混凝土质量满足设计要求。

。

3

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混凝土浇筑完毕，待混凝土初凝后，及时人工二次抹压，抹压后及时覆盖土工布；终凝后及时洒水，并经常使混凝土表面处于湿润状态，混凝土浇水养护日期一般不少于7天，掺用缓凝型外加剂的混凝土不得少于14天，养护用水与拌制混凝土用水相同。 (7)变形监测

监测断面在距拱脚1米处、L/8、L/4、3L/8、L/2处，每个观测断面至少设左、中、右三个观测点，且对称布置。监测重点放在荷载预压、拱圈混凝土浇筑及成拱落架阶段，施工过程中全程监测测点位移，监测人员定期向项目技术负责人汇报变形监测结果，发现异常及时报告，加载等级根据变形观测结果及时作出调整。监测结果及时上报公司工程部，工程部根据监测结果，及时调整相关技术参数。 七、安全保证措施 （一）安全管理目标

杜绝因公伤亡事故，严防高空坠落、火灾和交通等各类事故发生，实现安全生产“零事故”。

（二）安全保障制度 （1）安全保证制度

1、建立健全安全管理机构，配齐人员，完善安全保证体系。由一名专职安全员具体负责运架安全管理工作。安全管理人员随时检查施工安全，定期或不定期召开安全会议，分析事故易发点情况，制定防范措施和安全规划，把事故消灭在萌牙之中。

2、加强安全教育，提高全员安全意识与知识水平。开工前，根据各项工序的施工特点编制安全技术交底和作业指导书，组织全体人员学习，并要求严格遵守。

3、建立健全安全岗位责任制，把安全生产作为一项重要管理工作来抓，制定各种安全措施，把安全工作贯穿到施工全过程。

4、岗位职责：何跃武为安全生产第一责任人，全面负责安全生产；

丁海军、朱训学负责现场安全管理工作，贯彻安全生产条例，组织安全学习；周宏伟、夏国才、刘亚峰等负责各所属岗位的安全监督管理工作。特种作业人员必须持证上岗，作业前进行安全技术交底。 （2）人员安全措施

1、加强对员工的安全教育，增强安全意识，提高防范能力。

2、严格按照有关劳动保护法律、法规和相关部门有关劳动保护条例、规定及业主发布

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的有关安全生产的要求执行，确保安全保生产、生产必安全。

3、所有员工上岗前做到按规定进行岗前培训，持证上岗，遵章守纪，严格按照操作规程、规则作业，严禁违章指挥、违章作业。

4、特殊工种重点培训，复杂工序的作业做好组织安排，密切配合，统一指挥协调。 5、对施工班组签订安全协议，实行安全风险抵押金制度，实现安全管理时时警惕，安全责任人人承担。

6、施工现场设置醒目的安全警示标志和可靠的防护设施，必要时设专人防护，完工后未经专职安检员检查许可，任何人不准擅自撤掉安全防护标志、设施和人员。所有闲杂人员不得入场。

7、所有作业人员岗前不许饮酒，酒后不准上岗。所有的作业人员应注意力集中，不得喧哗、打闹；不得干与工作无关的事情。

8、加强对员工的劳动保护，配齐配足个人劳保用品，在施工中必须使用相应的防护用具，并定期进行全员体检。

9、经常性进行安全知识的培训、考核，不合格者不安排上岗，违章者严肃处理，并按照“四不放过”的原则进行操作。 （3）机械设备安全操作

1、要安排专人对受力主件，易松易损构件进行定期的检查。

2、现场施工人员必须服从现场专业指挥人员的统一指挥，在得指挥人员的指挥信号后，方可开始操作，操作前必须鸣哨示意。

3、进入施工现场人员必须佩戴安全帽，禁止非操作人员进入施工现场。

4、起重作业时，必须执行起重设备的“九不吊”、“七禁止”的制度，即未试吊不吊、起重跨度不足不吊、非指挥人员指挥不吊、信号不明不吊、吊钩不对重物中心不吊、长6m以上和宽大物件无牵绳不吊、套索不稳不牢不吊、重物相压、相钩、相夹不吊、吊钩直接挂在重物上不吊；禁止施工人员站在运行线内或从吊起的物体底下通过、禁止站在死角上、禁止用手脚伸入已吊起的重物下方直接取放垫衬物、禁止站在起吊物件上、禁止用手校正吊高500mm以上的物件、禁止重物下降时快速重放、禁止用起重设备拉动重物。

5、起重机械在停工、休息或中途停电时，应将重物放下，不得悬挂在空中。

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（4）特殊天气

密切关注天气预报，掌握天气动向。如遇到大风、大雨、雷电、冰雹等恶劣天气时，提前做好安全防护工作，并停止作业。待恶劣天气结束后，对机械设备进行检查，合格后方可恢复施工。 （5）现场安全管理

1、施工便道入口设专人管理，不准无关人员进入施工现场。 2、对老桥护栏设置安全围挡，确保高空安全。

3、安排专职人员每天密切关注支架稳定情况，如发现松动，立即予以固定。 八、安全应急预案

（一）总述

1、预案目标：

为快速、及时、妥善地处理本项目部在支架搭设施工过程中可能发生的生产安全事故，做好应急处置和抢险救援的组织工作，最大限度地减少事故造成的人员伤亡、财产损失和社会危害。

2、预案依据：

根据《中华人民共和国安全生产法》、《安全生产许可证条例》、《建设工程安全生产管理条例》以及国家有关部门和上级的有关要求，制定了本安全生产应急预案。 （二）基本原则

1、坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，针对施工过程中存在的重大危险源，通过强化日常安全管理工作，落实各项安全防范措施，查堵各种事故隐患，做到防患于未然。项目部各部门和各作业队要紧紧结合施工的实际情况，制定和完善安全生产应急预案，做好相关应急准备工作，包括救援器材。

2、坚持统一领导，统一指挥，紧急处置快速反应，分级负责，协调一致的原则。建立以项目部为应急总指挥部的应急救援体系，做到局部利益服从整体利益，确保施工过程中一旦出现安全生产事故，能够迅速、快捷、有效的启动应急救援体系。 （三）适用范围

本预案适用于G206怀宁县高河大桥改造工程主拱圈支架搭设施工建设中，发生的涉及

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因工程施工造成的人员伤亡、经济损失等安全事故。 （四）应急救援预案概述

1、应急救援预案内容

预案是针对未预测到或已预测到将要发生的高空坠落、机械伤害、支架倒塌、火灾等安全事故，但仍未发生前而制定的抢险预案，是应急救灾措施的总纲，包括救援组织、救援通讯、救援材料、救援方案及自救互救、事故调查及处理等。

2、应急方案响应程序

根据事故应急救援系统的应急响应程序要求，按过程分为：接事故报告、响应级别确定、应急启动、救援行动、应急恢复和应急结束等六个过。

3、险情报告制度

在施工过程中一旦遇到险情由应急领导小组成员调度及时准确的向监理、建设单位、上级相关部门汇报。

（1）汇报程序

汇报程序如下：发现人→项目部负责人→建设单位、监理、地方相关部门。使相关部门能随时掌握险情的动态变化，以给予帮助指导。在特殊情况下联系不上时方可越级汇报。

（2）灾情报告内容

（3）灾情发生单位、时间、地点。

（4）灾情单位的行业类型、经济类型、企业规模。 （5）灾情的简要经过、伤亡人数、直接经济损失初步估算。 （6）灾情的原因、性质的初步判断。

（7）灾情事故抢救处理的情况和采取的措施，需要协助灾情抢救和处理的有关事项。 （8）灾情报告单位、签发人和报告时间。 （五）生产安全应急救援处置指挥

G206怀宁县高河大桥改造工程项目部作为主拱圈支架搭设安装生产安全事故应急救援指挥部，负责指挥和救援处置工作。

1、应急救援指挥部的组成由项目部所属安质部、工程管理部、物资设备部、财务部、综合办公室组成。设组长、副组长，下设专业处置组。

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组 长：何跃武 副组长：丁海军 朱训学

成 员： 夏国才 刘亚峰 翁立云 周红伟 吴奇 胡传魁

处置组包括：综合协调组、安全保卫组、应急救援组、医疗救护组、后勤保障组、事故调查组、专家技术组、善后处理组。

2、应急救援指挥部和各专业处置组的职责： （1）应急救援指挥部的职责

在发生安全事故时，负责事故现场应急处置和抢险救援及善后处理工作。总指挥是处置重大生产安全事故的组织者和指挥者，负责组织、指挥事故应急救援处置工作。

（2）专业处置组的职责

综合协调组：由项目经理何跃武负责，承担各种生产安全事故的报告；通知相关单位立即赶赴现场；协调抢险救援工作；按照事故报告的规定及时上报事故情况以及事故抢险救援的进展情况；落实上级和地方政府主管部门的指示和批示。

安全保卫组：由朱训学负责，组织保安人员对事故现场及周边地区和道路等进行警戒，必要时组织人员有序疏散。

应急救援组：由丁海军负责组织救援队，组织协调现场紧急救援和外围工作。 医疗救护组：由夏国才负责，组织有关医疗人员对受伤人员实施救治和处置，并尽快联系医疗单位予以帮助。

后勤保障组：由周红伟负责，组织协调调配交通车辆及相关物资。

事故调查组：由刘亚峰负责，会同有关部门进行现场勘查、取证，配合政府等有关部门对生产安全事故的调查处理工作。

善后处理组：由吴奇负责善后处理工作，与应急指挥部保持及时的信息沟通，会同有关部门处理伤亡人员的善后工作。 （六）各种安全生产应急预案概述

1、防止高空坠落及坠物打击

要求高处作业人员，必须系好安全带。支架搭设安装施工时,如发生物体坠落,及时查明是否有人员受伤,如果没有人员受伤和伤亡,应及时安排相关人员查找原因,并安排专人排除

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施工隐患,经过安全、质检人员检查后,开放交通。如有人员受伤，按第七项“应急救援措施”实施。

2、防止支架倒塌救援

在支架模板安装施工时，做好监测工作，对松动区域立即予以处理。如支架发生明显异响，则停止施工，人员撤离至安全地区，并对支架进行检查，排除隐患后方可继续进行施工。若施工过程中发生支架倒塌事件后,首先查明是否有人员受伤、伤亡,如有人员受伤应立即按第七项“应急救援措施”实施。

3、机械伤害事故的救援预案

对于小伤,工地急救员可以进行简单的止血、消炎、包扎。对伤势较严重的,应立即按第七项“应急救援措施”实施。

4、洪水应急预案

在桥梁上游设置阻拦网，以阻隔漂浮物，并对漂浮物定期进行清除，防止漂浮物依附在支架上，造成支架横向受力增大，影响支架稳定性。平时关注当地天气情况，并预备挖机一台，在紧急时刻挖开便道，以利于河流排水。在支架搭设施工作业时，如遇强降水，停止支架搭设作业，对已完成的部分，进行固定，并清除阻拦网上的漂浮物；挖开施工便道，以利于排水。待洪水退却后，重新对场地进行平整及硬化，对支架进行全面检查，确认无松动，并清理附着在支架上的杂物后，方可继续进行施工。如在拱圈砼浇筑后，发生可能导致洪水的不良天气，则提前对支架及拱圈模板进行固定，对老桥腹拱内的杂物清除，对没有承受支架荷载的施工便道进行挖除，清理施工便道上放置的机械、材料等物品，确保河水上涨后水流通畅。待洪水退却后，重新对施工便道进行修筑，并检查支架的稳定性，确认安全后方可继续施工。洪水期间，停止施工。

5、施工中如遇见六级大风时，提前结束施工进行避险。 (七)应急救援措施

1、事故发生后，由安全员迅速联系122、120处理事故现场，同时通知生产负责人组织应急小组进行可行的应急抢救，如现场包扎、止血等措施。防止受伤人员因流血过多造成死亡事故发生，现场人员应马上通知项目部。项目指挥部启动应急救援预案，立即组织处置。

2、现场指挥人员首先安排人员设立警戒线，封锁事故现场，防止无关人员围观，实施

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现场救援工作和调查处理。

3、伤员救出后，由医务人员救护，应迅速送往医院救护。

4、项目部及时确定事故的严重性，迅速上报有关领导和部门，以便采取更有效的救护措施。事故报告时间不超过事故发生后1小时。报告内容为事故发生的时间、地点、单位、事故的简要概况、伤亡人数、初步估计的直接经济损失和已采取的应急救援措施等。

5、必须严格保护事故现场，并采取一定的措施抢救人员和财产，防止事故扩大和损失加重，确因抢险需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、详细记录和绘制现场图，并妥善保存现场主要痕迹、物证等。

急救医院： 怀宁县人民医院

地址：高河镇独秀大道166# 急救电话：0556-4633700

急救车辆：120急救车辆、能够及时快速调用的项目部所有指挥和运输车辆及其他社会车辆。

急救路线：从施工现场或施工点（事故点），直接通过最近的道路到医院。

（八）事故应急救援的准备

事故应急救援设备配置表 序号 1 2 3 4 5 物品名称 干粉灭火器 消毒水、棉球 器械（担架） 对讲机 汽车 规格 个 瓶、袋 副 部 部 数量 2 4 2 2 1 放置位置 工地库房 工地库房 工地库房 项目部 项目部 管理人员 周红伟 周红伟 周红伟 朱训学 夏国才 （九）事故应急救援指挥和专业处置组人员

急救援指挥和专业处置组人员名册和通讯录 职务或专业组名称 姓名 电话

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总指挥 副总指挥 安全保卫组 医疗救护组 后勤保障组 事故调查组 善后处理组

九、劳动力计划 人员 何跃武 丁海军 刘亚峰、夏国才、翁立云、吴奇 朱训学 杨志 徐世林、丁齐发 特种作业人员证件附后

十、计算书 荷载标准值

何跃武 丁海军 朱训学 夏国才 周红伟 刘亚峰 吴奇 13678501762 13865116419 15955601195 13645933412 13955611296 13855637921 15065127007 职务/工种 项目经理 项目总工 施工技术人员 专职安全员 挖机操作手 吊车操作手 架子工 普工 人数 1 1 4 1 1 2 20 40 备注 1、支架自重：g1支架自重按照5%结构混凝土自重考虑，即：1.27KN/m2； 2、拱圈重量（含钢筋）：g2=25*1.2=30kN/m，并考虑1.2倍分项系数； 3、模板系荷载：g3=2kN/m

4、施工均布荷载：g4=3.0kN/m（施工人员及设备荷载标准值按均布活荷载取1.0kN/m；振捣混凝土时产生的荷载标准值可采用2kN/m）

5、风荷载：根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2012，风荷载标准值：

2

2

2

2

3

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g5??k??z?s?z?0

式中 ：

?z—高度z处的风振系数，取值为1；

?0—基本风压，按安庆地区50年重现期风压，取值0.45KN/m2

?z—风压高度变化系，B类地区5m高度取值为1；

?s—风荷载体型系数，按照《建筑结构荷载规范》GB5009-2012 表8.3.1规定：

?z?0d2?1?0.45?0.0482?0.0011?0.002,H/d?3/0.048?62.5?25则圆截面?s取值1.2 则风荷载标准值计算

g5??k??z?s?z?0?1?1?1.2?0.45?0.54kN/m2

进行支架设计时，考虑下列的各项荷载：设计时考虑上部所有荷载由下部贝雷支架承担，拱座不受力。

a. 模板和碗扣支架、贝雷梁自重； b. 新浇砼自重； c. 钢筋的自重 ； d. 施工荷载； e、风荷载

荷载设计值：

荷载设计值=荷载标准值*分项系数；

荷载类别 分项系数 a 模板和支架的自重 1.2 b 新浇钢筋砼的自重 1.2 c 浇筑振捣砼时荷载 1.4 d 风荷载 1.4

（一） 荷载组合及检算：

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每种工况考虑两种荷载组合形式，即标准组合和基本组合。以上组合中，标准组合用来评价刚度，基本组合用来评价结构强度及稳定性指标；荷载组合形式如下：

基本组合=?1?恒载+?2?活载标准组合??恒载??活载

1、脚手架立杆布置密度的检算：

根据《建筑施工碗扣脚手架安全技术规范》，支架步距及纵距、横距均按0.9米检算。设计荷载主要考虑拱圈荷载、模板荷载、支架自重荷载和施工荷载，计算如下： 根据施工图单幅一跨主拱圈跨30m,宽6.98m按7m计，

C40砼重214.9m3*24KN/m3=5157.6KN，Φ25钢筋136.5KN，Φ12钢筋51.7KN a：拱圈钢筋混凝土荷载5345.8KN/32.9m*6.53m＝24.88KN/m2；

b：模板与碗扣支架自重按大于5%结构混凝土自重考虑，即：1.27KN/m2； c：施工人员及机具荷载 1.0KN/m2； d：混凝土浇筑振捣荷载标准值 2.0 KN/m2； e: 风荷载标准值0.6KN/m2;

f: 混凝土振捣对侧面产生的水平荷载4.0KN/m； 折算均布荷载=1.2*（a+b)+1.4*(c+d+e)=32.1+5.04 =1.2*(25.46+1.27)+1.4*(1+2+0.6)=37.14KN/m2

碗扣支架钢管截面特性表

外径 壁厚 截面积 A(mm) 489 22

惯性矩 I(mm) 121870 4抵抗矩 W(mm) 10155 3回转半径 i（mm） 15.78 每米长自重 （N） 38.41 d(mm) t(mm) 48 3.5 碗扣架轴向容许应力[σ0]=140 MPa； 因立杆步距0.9m,Lo=0.9m

长细比λ=Lo/r=900/15.78=56.96，取λ=57，查表知折减系数φ=0.829 立杆允许承载力：[N]=φA[σ0]=0.829×489mm2×140N/mm2=56.8KN 单幅1跨脚手架钢管根数为： (1+7m/0.9m)*(1+30m/0.6m)=459根

整跨立杆承载力：N=6.53m*32.9m*38.652KN/m2=8303KN

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折算单根承载力：8303KN/459根=18.1KN<[N]=56.8KN，即设计承载力大于实际，符合要求！ 稳定性：σ=N/φA=25800N/0.829*489mm2=63.6Mpa<[σ]=140Mpa 即脚手架的立杆的强度及稳定性符合上部荷载的要求！ 2、顶托底模强度刚度检算（按拱高1.0m验算）: 底模采用15mm厚竹胶板，按单向简支板计算竹胶板的受力 面板计算尺寸：

b?100cm，h?1.5cm

单位板宽截面特性：

I?bh3/12?100?1.53/12?28.13cm4 W?bh2/6?100?1.52/6?37.5cm3

木方纵肋间距L=0.25m

按截面拱圈实腹板附近的面板计算，竹胶板所受荷载设计值：

q?1.2?30?1.0?1.0?36kN/m

则有：

Mmax?qL2/8?36?0.25?0.25?8=0.28kN?m； Qmax?qL/2?36?0.25?2=4.5kN；

面板强度：

?max?Mmax/W?0.28?103/37.5?7.47MPa?f?11.45MPa

?max?Qmax/A?4.5?1000?1000?15=0.3MPa?f?1.4MPa

面板刚度：

fmax5qL4L250??1.0mm???1.6mm 384EI150150计算结果表明，面板强度及刚度均满足设计与规范要求。 3、 侧模强度、刚度检算： 混凝土侧压力：PM=0.22γt0β1β2v 注：γ—混凝土的自重密度，取24KN/m；

3

1/2

- 27 -

t0—新浇混凝土的初凝时间，可采用t0＝200/(T+15）,T为砼入模温度(℃)，取25,则t0=5；

β1—外加剂影响修正系数,因掺缓凝剂取1.2；

β2—砼坍落度影响修正系数,坍落度控制在11cm～15cm，取1.15； v—混凝土浇筑速度（m/h）,取0.4 则：PM=0.22γt0β1β

2√

v

=0.22×24×5×1.2×1.15×√0.4 =23KN/m

侧模抗弯强度： qM=1.2×PM+1.4×(c+d+f) =1.2×23+1.4×7

=37.4KN/m

侧模由10×10cm25cm方木支撑，面板属于受弯构件，验算其抗弯强度及挠度，取单位长度1.0米板，按照3×25cm连续梁： Mmax=0.1ql2=0.1×37.4×0.25=0.23KN·m σ

max

2

2

= Mmax/W=0.23×10/（3.75×10） =6.13MPa＜[σ0]= 70MPa

64

侧模抗弯刚度： q=1.2×PM =23KN/m

f=qL/(150EI)= 23×10×0.25/（150×1.686×10） =0.36mm＜L/400=250/400=0.625mm；满足要求！

4

3

4

3

4、木方横肋计算:

方木纵向间距0.25m，考虑0.25m范围内拱圈自重、模板重量、施工及人员设备荷载、振捣荷载。

截面参数：

方木弹性模量E=8100MPa

I?bh3/12?10?103/12?833cm4 W?bh2/6?10?102/6?166.7cm3 b?10cm,h?10cm

纵肋间距0.9m作为计算跨径L，即L=0.9m

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荷载集度统计：

（1）拱圈自重:30×1.0×0.25=7.5 kN/m （2）拱圈模板自重:2.0×0.25=0.5kN/m

（3）施工及人员设备荷载、振捣荷载:3.0×0.25=0.75 kN/m

每种工况考虑两种荷载组合形式，即标准组合和基本组合。以上组合中，标准组合用来评价刚度，基本组合用来评价结构强度及稳定性指标；荷载组合形式如下：

标准组合??恒载??活载

基本组合???恒载???活载12

基本组合下q1 =1.2×（7.5+0.5）+1.4×0.75=10.65kN/m 标准组合下q2 =7.5+0.5+0.75=8.75kN/m

Mmax?0.125q1L2?0.125?10.65?0.9?0.9?1.08kN.m

Qmax?0.625q1L?0.625?10.65?0.9?5.99kN

木方纵肋强度：

=(1.08×1000000)÷（166.7×1000） =6.47MPa＜f=10.8MPa

=(5.99×1000)÷(100×100) =0.59 < f=1.5MPa 木方纵肋刚度：

fmax5q2L4L900??1.37mm???2.3mm 384EI400400木方横肋强度及刚度均能满足设计与规范要求。

5、木方纵肋计算:

支架间距横向90cm×纵向60cm，10×10cm方木顺桥向搁置于顶托，承受上方10×10@25cm横向方木传递的集中荷载。

方木纵向间距0.6m，考虑0.9m范围内拱圈自重、模板重量、施工及人员设备荷载、振捣荷载。

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截面参数：

方木弹性模量E=8100MPa

I?bh3/12?10?103/12?833cm4 W?bh2/6?10?102/6?166.7cm3 b?10cm,h?10cm

纵向顶托0.6m间距，纵向木方最多承受3道横向方木传递的集中荷载，单个集中荷载统计：

（1）拱圈自重:30×0.25×0.9=6.75kN

（2）拱圈模板、方木自重:2.0×0.25×0.9=0.45kN

（3）施工及人员设备荷载、振捣荷载:3.0×0.25×0.9=0.675kN

每种工况考虑两种荷载组合形式，即标准组合和基本组合。以上组合中，标准组合用来评价刚度，基本组合用来评价结构强度及稳定性指标；荷载组合形式如下：

标准组合??恒载??活载

基本组合???恒载???活载12

基本组合下F1 =1.2×（6.75+0.45）+1.4×0.675=9.585kN 标准组合下F2 =6.75+0.45+0.675=7.875kN

图3 纵向木方受力简图

建立Midas civil 2013连续梁模型，求得计算结果如下：

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图4 木方组合应力图

木方组合应力最大值为11.5MPa＞f=10.8Mpa，已超限，建议选用工12.6材料。

图5 木方剪应力图

木方剪切应力最大值为2.2MPa＞f=1.5Mpa，已超限，建议选用工12.6材料。

图5 木方变形图

木方跨中变形最大值为1.37mm＜L/400=600/400=1.5mm，挠度满足要求。

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6、单肢立杆稳定计算

立杆纵向间距la?600mm，横向间距lb?900mm，水平杆步距lh?900mm。 （1）支架、模板按砼自重5%荷载考虑：Q1?1.27?0.6?0.9?0.69kN

（2）钢筋混凝土荷载：Q2?30?0.9?0.6?16.2kN（0.6为立杆支撑断面面积） （3）施工均布荷载：Q3?3.0?0.9?0.6?1.62kN （4）风荷载产生的轴向力：Q4??k不组合风荷载时单肢立杆轴向力：

h1.2?lah??0.54??0.6?1.2?0.52kN lb0.9N?1.2?Q1?Q2??1.4Q3?1.2?(0.69?16.2)?1.4?1.62

?22.536kN组合风荷载时单肢立杆轴向力：

N?1.2?Q1?Q2??0.9?1.4(Q3?Q4)?1.2?(0.69?16.2)?0.9?1.4?(1.62?0.52) ?22.96kN单肢立杆轴向力应符合：

N???A?f

式中，??轴心受压杆件稳定系数；

计算长度：l0?h?2ka?0.9?2?0.7?0.5?1.6m，

i?0.0158m，??l01.6??101.3；查表??0.580 i0.0158A?立杆横截面面积，取为489mm2；

f?Q235A钢材拉、压、弯强度设计值，取为205MPa；

根据上述分析可知：

N?22.96kN???A?f?0.580?489?205/1000?58.1kN

立杆稳定满足规范要求。 8、钢板上横向分配梁（工10）检算:

工10横向布置，顺桥向间距@60cm,受压荷载来自横向@90cm脚手架底拖，单根立杆最大

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荷载为19.6KN,根据实际布置结构，最大应力发生在单根脚手架管置于工10a中间部位，按简支梁计算：

Mmax=PL/4=19.6KN*1.2m/4=5.8KN.m

σ=N/φA=M/W=5.88KN.m/49*10m2=120Mpa<［σ］ 工10a抗弯强度满足设计强度! fmax =PL^/48EI=19.6KN*(1.2m)^/48EI=1mm<［f］=L/400=1200/400=3mm, 工10a抗弯刚度满足设计要求！

9、少支点支架计算

满堂支架单根立杆荷载组合承受最大支持力22.96kN，整合贝雷梁均布荷载为q=1.2×22.96×9/8/0.6=51.66KN/m（考虑1.2倍的不均衡系数）建立Midas civil 2013梁单元整体模型。

3

3-6

图6 少支点支架整体模型图

少支点支架平台整体模型图 9-1贝雷梁

图7 贝雷梁弯矩内力图

贝雷梁最大弯矩出现在桩顶位置处，单榀最大弯矩343.5＜788.2KN.m，贝雷梁抗弯满足要求。

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图8 贝雷梁剪力内力图

贝雷梁最大弯矩出现在桩顶位置处，单榀最大剪力238.8＜245.2KN，贝雷梁抗剪能力满足要求。

桁架容许力表 桥型 容许应力 单排单层 双排单层 不加强桥梁 三排单层 双排双层 三排双层 单排单层 双排单层 加强桥梁 三排单层 双排双层 三排双层 弯矩(kn .m) 788.2 1576.4 2246.4 3265.4 4653.2 1687.5 3375.0 4809.4 6750.0 9618.8 剪力（KN）

245.2 490.5 698.9 490.5 698.9 245.2 490.5 698.9 490.5 698.9

图9 贝雷梁变形图

贝雷梁最大变形出现在9m跨中位置处，最大4mm＜L/400=30mm，贝雷梁刚度满足要求。 9-2、工40a横梁

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图10 横梁应力图

工40a主横梁组合应力最大值为82.7MPa< f=215Mpa，剪应力最大值为60.3MPa< f=125Mpa。主横梁强度满足要求。

图11 横梁变形图

工40a主横梁变形最大1.4mm＜L/400=2.55mm，主横梁刚度满足要求。 9-3、工32a纵梁

图12 纵梁应力图

工32a纵梁组合应力最大值为82.5MPa< f=215Mpa，剪应力最大值为33.5MPa< f=125Mpa。纵梁强度满足要求。

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图13 纵梁变形图

工32a纵梁变形最大1.65mm＜L/400=7.5mm，纵梁刚度满足要求。 10、钢管桩入土深度计算

图14 管桩桩底反力

按照《建筑桩基技术规范》：

Ra?1Quk2

Quk?Qsk?Qpk?u?qsikli??pqpkAp钢管桩桩端竖向反力最大值约为1011KN，钢管桩与桩内土自重约为150KN，故单根桩承载取1161KN。钢管桩安装摩擦桩设计，不考虑端承摩阻，作为安全储备。

表3支架桩承载力特征值计算表

极限侧阻力桩外径d(m) 0.63 0.63 周长U(m) 1.98 1.98 土质 标准值(kpa) 淤泥黏土 粉质黏土 35 40 0.53 1.5 36.729 118.8 深度(m) 承载力

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强风化泥质0.63 1.98 粉砂岩 中风化泥质0.63 1.98 粉砂岩 承载力特征值Ra（kN)

Ra?1177KN?1061KN，满足承载力要求。施工时采用90型振动锤进行打桩施工，入土深度为9.7m（或直到钢管桩无法继续深入地层为基准）。

1177 150 6.4 1841.4 120 1.5 356.4

11、拱脚处工钢挠度计算：

挠度是在受力或非均匀温度变化时，杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移。细长物体（如梁或柱）的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。

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钢结构的挠度计算公式如下： Ymax = 5ql^4/(384EJ).

式中: Ymax 为梁跨中的最大挠度(cm)， q 为均布线荷载(kg/cm)，

E 为工字钢的弹性模量,对于工程用结构钢,E = 2100000 kg/cm^2，

J 为工字钢的截面惯矩,由于在拱脚处，三拼20工钢在最底层，承受最大荷载，故在此只需计算20a工钢挠度，20a工钢可取22000(cm^4)。

20a工钢荷载：

∑总重量=砼+钢筋+底模+纵横向分配梁+脚手架+32a工钢 =49+1.9+0.6+1.6+0.9+2 =56t（3米处）

均布线荷载q=56000/（√3002+2022）=169.4kg/cm Ymax=5ql^4/(384EJ) =0.015

故最大挠度为15毫米，在三拼20a工钢布设时，可将中部高程提高15mm，保证在荷载作用力下，产生向下挠度弯曲，受压后高程等于设计高程。 12、钢管桩压稳定性检算：

钢管的自由长度，实际由于表层较厚，管支撑自由长度很小，为保险起见，按1m计， λ=μl/i，Ixx=936155320mm；

A=19477.9mm； i=√(I/A)=219.2mm;

根据一端固定，一端简支形式取μ=1，λ=1000/219.2=4.6＜100(不属于细长压杆)，查稳定系数表,利用内插法求得：

Φ=0.99，即钢管桩最大允许承载力[N]=ΦA[σ0]=0.99*19477.9*140=2699KN>P1 而单桩最大所受上部荷载851.25KN<稳定 情况下最大允许承载力2699KN,即管支撑满足上部结构的强度、稳定性,承台处钢管支撑承压在1cm钢板上，折算等效截面荷载，施加在承台顶面荷载为2Mpa,远小于承台C30砼强度设计值，亦符合要求。

2

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