刘家寨大桥满堂支架施工方案

杭瑞高速贵州省毕节至都格（黔滇界）公路

BD-T12合同段

刘家寨大桥（现浇箱梁）满堂支架

施工技术方案

编 制： 复 核： 审 核：

江西省公路机械工程局

贵州省毕节至都格高速公路BD-T12合同段

二〇一四年三月十五日

江西省公路机械工程局 毕都高速BD-T12合同段

目 录

一、工程概况……………………………………………………………2 二、满堂支架方案选择…………………………………………………2 三、现浇箱梁荷载计算及支架验算……………………………………5 四、碗扣支架验算………………………………………………………7 五、满堂支架搭设流程及要求…………………………………………10 六、满堂支架搭设时的劳动力安排……………………………………16 七、满堂支架的检查与验收……………………………………………17 八、满堂支架搭设安全技术措施………………………………………17

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刘家寨大桥满堂支架施工方案

一、工程概况

刘家寨大桥为跨越红桥互通A匝道及水城县规划路而设，桥下净空大于5.5m,本桥右幅起点桩号为K186+501.1,终点桩号为K186+627.1,中心桩号为K186+564.1，右幅全长126m；左幅起点桩号为K186+490.1，终点桩号为K186+616.1，中心桩号为K186+553.1，左幅全长126m,设计角为90o。本桥共分一联，全桥左右幅错孔布置，其上部采用（25+35×2+25）m预应力连续箱梁；下部采用肋板台，桥墩采用柱式墩，桥台采用桩基础。

全桥共设19个墩台，共4跨。其中第二、三跨跨径最大（35m），施工高度最高（9m）。其中第二跨桥宽由16.94m渐变为15.19m，梁高2m，顶板厚25cm，底板厚25cm，中横梁宽2m，端横梁宽1.3m，腹板厚50cm，底板宽由12.252m渐变为10.94m。 二、满堂支架方案选择

本工程出于对施工工期、质量、安全等的要求，根据梁体施工工艺要求，本段拟采用满堂支架法施工。

1、支架主要材料和性能参数

施工时采用满堂式碗扣支架，碗扣支架的钢管为3号钢，规格为φ48mm×3.5mm，其性能见下表1和表2：

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表1 钢管截面特性

规格 截面积A（mm2） 惯性矩I（mm4） 抵抗矩W（mm3） 回转半径每米重量I（mm） （kg/m） 15.78 3.84 φ48×3.5 4.89×102 12.19×104 5.00×103 表2 钢材的强度设计值与弹性模量

抗拉、抗弯f（N/ mm2） 抗压fc（N/ mm2） 弹性模量E（KN/ mm2） 205 2、支架设计布置

（1） 基地为耕质土层，将原地面耕质土层挖除30cm后，回填

80cm厚石渣，夯实之后再浇筑10mmC15混凝土，并在两侧设置排水沟，在混凝土上搭设满堂支架。

（2） 支架纵桥向立杆间距布置为22×0.9m＋134×0.6m＋22×

0.9m=120m。

（3） 支架横桥向立杆间距布置为23×0.6m=13.8m。 （4） 水平杆步距为1.20m。

（5） 扫地杆高为20cm,支架总高度为8米，支架外围四周设剪

刀撑，内部沿桥梁纵向每4排立杆搭设一排横向剪刀撑，支架高度通过可调托座调节。 支架具体布置见满堂式支架布置图。 3、模板结构及支撑体系 （1）外模结构

模板结构是否合适将直接影响梁体的外观，外模面板均采用厚为15mm的竹胶板，面板尺寸1.22m×2.44m，横桥向方木采用100×100mm的方木，间距600mm;纵桥向方木采用50×100mm方木，置于横桥向方木上，方木中到中间距为0.3米，净距0.2米。在钉面板时，每块

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205 2.06×102 江西省公路机械工程局 毕都高速BD-T12合同段

面板应从一端赶向另一端，以保证面板表面平整，竹胶板拼缝处且45°斜面拼接。腹板及翼板面板分别固定在竖向和横向100×100mm方木上，方木间距30cm。为保证箱梁底板倒角处砼线型顺畅，在竖向支撑内与腹板底部顺桥向布置一条100×100mm方木，方木钉在底模横桥向方木上，并与斜支撑顶紧。 详见支架布置图：

第一（四）跨第二（三）跨0.9m220.6m134支架纵断面布置图

支架横断面布置图

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三、现浇箱梁荷载计算及支架验算：

（一）支架承受的荷载主要有：箱梁自重、模板及附件重、方木自重、支架自重、施工及机械荷载以及砼浇筑时的冲击荷载振动荷载、以及其他荷载（风荷载）等。

1、箱梁自重（q1）

根据箱梁第二跨箱梁结构计算箱梁荷载。箱梁自重荷载取具有代表性的断面。横梁与腹（顶）板加厚断面位置的支架搭设方式相同，因此荷载计算断面取横梁及跨中位置。

钢筋总重273300kg=2733KN;砼总重1575.17 m3×26=40954.42KN 底板面积1337.76 m2

q1=2733+40954.42/1337.76=32.66 KN/m2 2、模板自重（q2） q2=0.015×24.99=0.38KN/m2 (竹胶板重量按24.99KN/m3计算) 3、方木自重（q3）

q3=0.1×0.1×0.6×5×8.33/0.6×0.6=0.7KN/ m2 (方木重量按8.33KN/m3计算) 4、支架自重（q4）

经查1.2m立杆重量为：7.05kg，0.6m横杆重量为：2.47kg，0.9m横杆重量为：3.63kg。剪刀撑采用钢管，单位重量为3.84kg/m，按照4.5m一挡交叉形60度。支架高度在8m左右，按照每步高度1.2m，共计8层。支架布设间距类型有：0.6×0.6m、0.6×0.9m。按每类型空间

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范围计算重量。

0.6×0.6m间距立杆单位面积重量为：q4=（7.05×8+0.6×2×8）/(0.6×0.6)=1.83KN/m2；

0.6×0.9m间距立杆单位面积重量为：q4=（7.05×8+1.5×8）/(0.6×0.9)=1.27KN/m2；

5、防护设置及附件自重（q5） 按照规范取值q5=0.5KN/m2。 6、施工人员和设备荷载（q6） 按照规范取值q6=1.0KN/m2。 7、振捣砼时产生的荷载（q7） 按照规范取值q7=2.0KN/m2。 8、倾倒砼时产生的荷载（q8） Q8=2.0KN/m2 (采用汽车泵取值3.0KN/m2) 9、风荷载 ωk=0.7μzμsω0 式中：

ωk——风荷载标准值（KN/m2）

μz——风压高度变化系数，规范附录D，按照15m高度内，C类，取值0.74。

μs——风荷载体型系数，按悬挂密目式安全网类型计算，μs =1.3ψ0，取0.8，则μs=1.04

ω0——基本风压（KN/m2），按《建筑结构荷载规范》GB50009取

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值，ω0=0.6KN/m2。

则ωk=0.32KN/m2。

侧模安装完毕后，风对侧模的水平推力为：0.32×1.6=0.512KN，碗扣步高1.2m，间距按照0.9米计算，则分解风的水平力，风对立杆产生最大向下力为0.512×1.2=0.61KN。

10、总荷载组合：

q总=32.66+0.38+0.7+1.83+0.5+1+2+3+0.6=42.67 KN/m2 安全系数K=1.3

按照最不利位置计算单元1中单根立杆受力： N=42.67×0.6×0.9=23.04KN 四、碗扣支架验算

1、立杆强度及稳定性验算 （1）立杆强度验算

N/A1≤[?]

N/A1=23.04KN/489.3mm2=47.09MPa≤[?]=170MPa k= A1 [?]/N=489.3 mm2×170 MPa /23.04KN=3.61>1.3

式中：安全系数k≥1.3；支架钢管设计抗压强度[?]=170MPa；钢管有效截面积A1=489.3 mm2；计算单元对立杆的压力N=23.04KN。

参见《路桥施工计算手册》。 （2）立杆稳定性验算

N=φ1A1[?]

N=23.04KN≤φ1A1[?]=φ1×489.3mm2×170MPa 即φ1≥0.277时,立杆稳定性满足要求

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另λ=h/i=120/1.58=75.95，由《路桥施工计算手册》

查得φ1=0.547>0.277

结论：立杆满足强度及稳定性要求。 2、横向方木强度和刚度验算

横桥向方木采用100×100mm的方木，间距600mm. （1）横向方木强度(σm)验算

q1(方木线载)=42.67×0.6=25.60KN

q1’（方木挠度计算时的线载）=（32.66+0.38+0.7+0.83+0.5+1+2）×0.6=23.44KN

M?M?12q1l1?W?f?8

1?25.6?0.62?1.152KN?m 8σm=M/100×1002/6=115200/166667=0.691N/mm2<[σ]=13

N/mm2

式中：[σ]——方木设计抗弯强度， [σ]=13 N/mm2

W——方木截面抵抗矩

M——方木所受弯矩

（2）横向方木刚度验算

?= = =0.475mm 384EI 384×10000×8333333

5q1L 5×23.44×600

，44

?????=L/400=600/400=1.5mm

式中：?——方木挠度

???

E

——方木挠度的容许值

—方木的弹性模量，E?10000N/mm

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I—横向方木惯性矩，I= bh3/12=100×1003/12=8333333mm4

结论：横向方木满足强度和刚度要求。 3、纵向方木强度和刚度验算

纵桥向方木采用50×100mm方木，置于横桥向方木上，方木中到中间距为0.3米。

（1）纵向方木强度(σm)验算

q1(方木线载)=42.67×0.3=12.80KN

q1’（方木挠度计算时的线载）=（32.66+0.38+0.7+0.83+0.5+1+2）×0.3=11.42KN

M?M?12q1l1?W?f?8

1?12.8?0.32?0.144KN?m 8σm=M/100×502/6=14400/41666=0.346N/mm2<[σ]=13 N/mm2 式中：[σ]——方木设计抗弯强度， [σ]=13 N/mm2

W——方木截面抵抗矩

M——方木所受弯矩

（2）纵向方木刚度验算

?= = =0.116mm 384EI 384×10000×1041666

5q1L 5×11.42×300

，44

?????=L/400=600/400=1.5mm

式中：?——方木挠度

???

E

——方木挠度的容许值

—方木的弹性模量，E?10000N/mm

2I—纵向方木惯性矩，I= bh3/12=100×503/12=1041666mm4

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挠度、扣件有无压破、地基变形，以及支架的整体稳定性等，以便进一步采取加强措施。

（3）、数据处理

承载前观测出原始数据（N1）；荷载全部加载到位后，立即进行观测（N2），承载过程中观测（N3、N4…），比较N2、 N3、 N4…的差值，若最后两次数据的差值很小，说明支架已基本稳定，没有弹、塑性变形发生了，便可进行卸载或翻载，如差值继续变大，则需分析原因、采取措施；卸载后再次测量点位处数据（N5）。并用卸载后数值（N5）与加载前（N1）、卸载前（N4）数值比较，从而得出支架的弹、塑性变形，并以此结合设计要求进行高程的调整。

将观测得出的数据与本工程的已经完成的预压数据进行对比，若弹塑性变形基本一致，其余支架不再预压。

（4）、卸载

人工配合吊车吊运钢筋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。

4、支架高度调整以及施工观察加固

根据支架预压后的结果，与理论梁底标高误差超出允许范围的支架顶标高需要调整。卸载完成后即可进行调整，直到满足设计要求为止。

在混凝土浇筑施工过程中，应加大对支架的观察，提前做好应急

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准备。在支架顶部采用细铁丝拉铁块做好标记，用作对支架沉降观察。混凝土浇筑到每一处时，顶部支架检查人员跟着移动，底部人员观察沉降标记。

5、碗扣支架拆除

拆除支架必须在箱梁混凝土强度达到设计要求且完成所有预应力束张拉、压浆后方可进行，且孔内水泥浆强度不低于设计强度的90％。

为了保证在落架过程中结构受力均匀，落架一定遵循技术规范和支架方案要求卸落支架。箱梁支架总体落架顺序： 应从跨中向方向进行，先拆除各跨跨中1/3支架，剩余各跨两端各1/3支架应在时隔21小时后方可拆除。

（1）、箱梁混凝土底模板、方木拆除

因箱梁支架顶托上安装底模板时，是按照先横向木方，后纵向木方，铺设底模板顺序。拆除时，先松支架顶托，将纵向方木位置留出活动空档并抽出，之后拆除横向木方或钢管和底模板。

（2）、碗扣支架拆除

完成上述箱梁底部模板、木方拆除后，即可进行整体支架的拆除工作。但拆除时必须按以下要求进行：

支架的拆除应从一端向另一端、自上而下逐层地进行。碗扣式支架拆除时，先将横杆自上而下逐层拆除，再将立杆自上而下逐层拆除。 六、满堂支架搭设时的劳动力安排

1、为确保工程进度的需要，同时根据本工程的结构特征和外脚

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手架的工程量，确定本工程外脚手架搭设人员需要10～15人，均有上岗作业证书。

2、建立由项目经理、现场技术人员、专、兼职安全员、现场施工负责人组成的管理机构，搭设负责人负有指挥、调配、检查的直接责任。

3、外脚手架的搭设和拆除，均应有项目技术负责人的认可，方可进行施工作业，并必须配备有足够的辅助人员和必要的工具。 七、满堂支架的检查与验收

1、满堂支架搭设完毕或分段搭设完毕，应按规定对满堂支架工程的质量进行检查，经检查合格后方可交付使用。

2、满堂支架在搭设过程中，应由单位工程负责人组织单位技术安全人员、监理方进行检查。 八、满堂支架搭设安全技术措施 1、技术保障措施：

(1)架子搭设完毕，用合格密目安全网围护于架子的外围及底部。 (2)钢管与扣件进场前应经过检查挑选(选择标准应符合规范JGJ 130-200 第3条)，所用扣件在使用前应清理加油一次，扣件一定要上紧，不得松动。

(3)架子搭设到3m高度时由架子搭设人员进行自检；架子搭设完毕后由搭设会同施工单位、监理单位和质检单位对整个脚手架进行验收检查，验收合格后方可投入使用。

(4)满堂支架搭设完毕后，在施工过程中，严禁将模板支架、揽

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风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管道等固定在脚手架上；脚手架严禁悬挂起重设备。

(5)满堂支架的安全性是由架子的整体性和架子结构完整性来保证的，未经允许严禁他人破坏架子结构或在架子上擅自拆除与搭设脚手架各构件。其中在满堂支架使用期间，下列杆件严禁拆除：主节点处横、纵向水平杆等。 2、安全保障措施：

(1)操作人员作业前必须进行岗位技术培训与安全教育。 (2)技术人员在脚手架搭设、拆除前必须给作业人员下达安全技术交底，并传达至所有操作人员。

(3)脚手架必须严格依据本《施工方案》进行搭设；搭设时，技术人员必须在现场监督搭设情况，保证搭设质量达到设计要求。 (4)脚手架搭设完备，依据施工组织设计与单项作业验收表对脚手架进行验收，发现不符合要求处，必须限时或立即整改。 (5)操作人员必须持证上岗。

(6)架子在搭设(拆卸)过程要做到文明作业，不得从架子上掉落工具、物品；同时必须保证自身安全，高空作业需穿防滑鞋，佩戴安全帽、安全带，未佩戴安全防护用品不得上架子。

(7)在架子上施工的各工种作业人员,应注意自身安全(尤其是在卸料平台上的工作人员)；不得随意向下、向外抛、掉物品，不得随意拆除安全防护装置。

(8)雨、雪、雾及六级以上大风等天气，严禁进行脚手架搭设、

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拆除工作。

(9)应设安全员负责对脚手架进行经常检查和保修。 A 在下列情况下，必须对脚手架进行检查| a 在六级以上大风和大雨后 b 停用超过二个月，复工前。 B 检查保修项目

a 各主节点处各杆件的安装、剪刀撑等构造是否符合《施工方案》的要求；

b 扣件螺丝是否松动； c 安全防护措施是否符合要求。

(6)在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护,安全员巡视检查。

(7)脚手架临街面必须有防止坠物伤人的防护措施。

(8)搭拆脚手架期间，地面应设置围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。

钢管落地脚手架

（1）外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地处理。

（2）定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。

（3）外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。

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（4）搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

（5）严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

（6）保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。

（7）结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。

（8）严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，确保较大安全储备。

（9）结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。 （10）当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

（11）各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。

江西省公路机械工程局 毕都高速BD-T12合同段项目经理部

2014年3月15日

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（4）搭设人员必须持证上岗，并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。

（5）严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。

（6）保证脚手架体的整体性，不得与井架、升降机一并拉结，不得截断架体。

（7）结构外脚手架每支搭一层，支搭完毕后，经项目部安全员验收合格后方可使用。任何班组长和个人，未经同意不得任意拆除脚手架部件。

（8）严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，确保较大安全储备。

（9）结构施工时不允许多层同时作业，装修施工时同时作业层数不超过两层，临时性用的悬挑架的同时作业层数不超过两层。 （10）当作业层高出其下连墙件3.6m以上、且其上尚无连墙件时，应采取适当的临时撑拉措施。

（11）各作业层之间设置可靠的防护栅栏，防止坠落物体伤人。

江西省公路机械工程局 毕都高速BD-T12合同段项目经理部

2014年3月15日

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