现浇连续箱梁桥满堂支架安全专项施工方案

醴陵至茶陵高速公路

攸县互通跨线桥现浇箱梁满堂支架

安全专项施工方案

湖南尚上公路桥梁建设有限公司 醴茶高速13合同段项目经理部

2012年2月10日

目 录

一、工程概况 ................................................................................... 3 二、编制依据 ................................................................................... 3 三、施工部署 ................................................................................... 4 四、施工计划安排 .......................................................................... 5 五、施工工艺 ................................................................................... 5 六、满堂支架、模板受力计算 .................................................... 10 七、支架预压 ............................................................................... 15 八、支架拆除方案 ........................................................................ 18 九、满堂支架施工安全措施 ........................................................ 19 十、事故应急救援预案 .............................................................. 22

编 制：

复 核：

攸县互通K85+503.165跨线桥碗扣式满堂支架

安全专项施工方案

一、工程概况 1、工程概况

攸县互通K85+503.165跨线桥上跨A匝道，全桥3跨（18+28+18）m，上部结构采用现浇连续箱梁。左右幅幅宽不等，左幅宽度1607.4～1864.1cm，右幅宽度1275cm。采用单箱多室式预应力砼连续箱梁，箱梁高度170cm，左幅底板宽1267.4-1524.1cm，顶板宽1607.4-1864.1cm，右幅底板宽935cm ，顶板宽1275cm;翼缘宽170cm,翼缘板边厚16cm，翼缘根部24cm，腹板宽35cm，底板厚22cm，顶板厚25cm。桥面横坡2%。箱梁砼强度等级为C50。

二、编制依据

攸县互通变更设计图纸

《湖南省高速公路施工标准化管理指南》（桥梁工程篇） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T50-2011） 《路桥施工计算手册》

《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008） 《WDJ碗扣型多功能脚手架使用说明书》

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63－2007） 《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 《木结构设计规范》（GB50005－2003）

三、施工部署 3.1施工前准备工作

3.1.1 攸县互通桥下构施工已完成，经监理工程师检验合格，可进行现浇箱梁的施工。 3.1.2认真阅读图纸，全面熟悉掌握有关施工图纸、设计变更、施工规范、设计要求、有关技术资料。

3.1.3施工用电、用水、施工便道已通 3.1.3进场材料、设备已报验 3.2 机械设备配置

3.3 机械设备配置

1、投入本项工程主要人员情况

2、劳动力各工种及人数安排见下表

四、施工计划安排

详见现浇箱梁满堂支架施工计划横道图 五、施工工艺 5.1施工工艺流程

满堂碗扣式支架施工现浇箱梁工艺流程见图1。 5.2施工方案 5.2.1地基处理

地基处理范围宽度按照支架两侧各加宽0.5m,长度按照箱梁施工所需的范围一起进行处理。先用推土机将原地面腐植地表层上耕植土清除30cm，再用好土分层回填压实桥孔地面。地基处理完后进行承载力试验，要求地基承载力[σ]不小于300Kpa，并须经监理工程师验收合格。在地基表面铺筑20cm后砂砾，然后浇筑15cm厚砼硬化。为了避免地基受水浸泡，在支架搭设范围地基基础四周100cm范围左右设顺桥向排水沟（水沟横断面

为：50³50cm），排水沟根据现场情况做好导引渠道并设置好相应的排水纵坡，以利雨水及养护用水的迅速排除，确保地基基础不受水的长期浸泡。临时排水沟的外表面用3cm厚M7.5#砂浆进行喷洒抹面，防止雨水的冲刷。

15cm厚C20砼

0.5m

支架基础处理

示意图

图1 碗扣式满堂支架施工现浇箱梁工艺流程图

5.2.2测量放样

（1）平面测量：首先在硬化地面测设出桥梁各跨的纵轴线和桥墩横轴线，放出设计箱梁中心线。

（2）按支架平面布置图及梁底高测设支架高度，搭设支架，采用测设四角点标高，拉线法调节支架顶托。

（3）支架底模铺设后，测放箱梁中心及底模边角位置和梁体横断面定位。 （4）底模标高=设计梁底+支架的变化+（前期施工误差的调整量），来控制底模立模（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。

（5）底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和底模标高。

5.2.3支架结构

满堂支架各杆件为碗扣式多功能脚手架定型产品。

支架结构形式如下：立杆顺桥向间距为90cm, 横梁处加密为60cm；横桥向间距为90cm，横梁与腹板处加密为60cm；在高度方向步距120cm设置一排纵、横向联杆。每行每列网格结构竖向每层均设置至少一根斜杆。

为确保支架的整体稳定性，设置剪刀撑如下：

1）在架体外侧周边及内部纵向3.6~4.2m、横向3.0~3.6m,由底至顶设置连续竖向剪刀撑。剪刀撑的斜杆与地面的夹角保持在45°~60°之间。

2）在竖向剪刀撑顶部交点平面设置水平剪刀撑，水平剪刀撑的交点与竖向剪刀撑相对应。根据实际支架高度，水平剪刀撑设置二层。

3）扫地杆的设置层设置水平剪刀撑。

钢管支架顶部设置可调顶托以调节底模高程。顺桥向承重梁采用［8槽钢，间距与立杆对应。槽钢上横桥向铺设6³10cm木方，间距25cm，采用2440*1220*12mm高强度胶合板作为箱梁底模。

满堂支架具体构造见《满堂支架施工方案图》。 5.2.3支架搭设

（1）在地基处理好后，按照设计的构架尺寸定出脚手架立杆位置，并在横桥向铺设好5cm厚³25cm宽³200cm长垫木，便可进行支架搭设，在垫木上放置可调底托座。支架搭设沿桥轴线对称布置，高度通过底托调节，确保立杆底口在同一水平面。起步时注意按梅花型布置不同高度的立杆，使得相邻立杆接缝不在同一水平面上。同时注意确保垫木与基础接触面密实无缝隙。

（2）纵向从一端向加一端延伸，横向从中间向两边，竖向自下而上按步架搭设，并逐层改变搭设方向，减小误差积累。

（3）注意合理布置安全设施如安全网、防护栏杆、踢脚杆等。

（4）支架搭设好后，测量放出几个高程控制点，在顶端立杆上口安装可调顶托，可调顶托是用来调整支架高度和拆除模板用的。

（5）圆管安装好后，在可调顶托上箱梁底板下方顺桥向布置［8承重梁。铺设好后，然后在［8槽钢上箱梁底板下铺设6³10cm的木方。底模铺设好后就可进行支架预压。

5.2.4支架搭设技术要求

为保证满堂支架能够满足受力要求，在支架搭设过程和验收中，应注意以下几点： （1）检查所有落地承重垫木是否全部垫实，且其轴线是否与支架在同一搭设轴线上； （2）立杆垫座与枕木面是否接触良好，确保无松动或脱离情况； （3）立杆相邻接头应错开布置在不同的步距和孔跨内； （4）检查全部节点的上插头是否敲紧；

（5）剪刀撑是否按设计图布置；扫地杆距地面的高度应小于或等于350mm；立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度应不大于0.7m.

（6）整架的垂直度应小于架高的1/500，且最大不超过100mm； （7）纵向直度应小于1/200L；

（8）横杆的水平度，即横杆两端的高度偏差应小于1/400L； （9）所有插头必须敲紧；

（10）每搭完一步脚手架后，必须按规定校正步距、纵距、横距、立杆垂直度。 （11）安全网在剪刀撑待设置完毕后设置，安全网应满挂在外排杆件内侧横杆下方，用铁丝把网眼与杆件绑牢。

（12）检查所有承重方木是否与顶、底托座密贴，确保每片支架受力均匀。

脚手架允许偏差

六、满堂支架、模板受力计算 6.1设计荷载和荷载组合

（1）梁体钢筋砼自重荷载F1：按实计算，容重γ=26KN/m3；

（2）模板、方木自重荷载F2：采用松木，容重γ=6KN/m3,F2=6*（0.012+4*0.06*0.1）=0.216 KN/m2

（3）［8承重梁自重荷载：F3=0.08KN/m

(4) 支架自重荷载F4（支架高度5m）:按实计算 。采用碗扣支架，碗扣支架钢管为

υ48、t=3.5mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=205 MPa。详细数据见下表 。

碗扣支架钢管截面特性

(5) 施工人员、施工料具运输、堆放荷载：F5=2.5 KN/m2 (6) 浇筑和振捣砼产生的冲击荷载：F6=2.0 KN/m2 荷载组合

计算强度:q=1.2³(F1+F2+F3+F4)+1.4³(F5+F6) 计算刚度:q=1.2³(F1+F2+F3+F4) 6.2 模板受力计算

竹胶板（δ=12 mm）截面参数及材料力学性能指标:

底模采用δ＝12 mm的竹胶板,模板长边顺桥向直接搁置于间距L=25cm 的6³10cm横向方木上，按三等跨均布荷载连续梁作用进行计算。截面惯性矩I=bh3/12=100*1.23/12=14.4cm4, 截面抵抗矩W=bh2/6=100*1.22/6=24cm3；截面积A= bh=100*1.2=120 cm2。查《竹胶合板模板》JG/T156-2004中表5得弹性模量E=0.65*104Mpa, [σ0]= 70Mpa。

荷载计算：（左半幅箱梁腹板和中横梁为荷载最不利位置） 腹板处钢筋砼自重荷载F1：F1 =1.092³26=28.39 KN/m2 中横梁处钢筋砼自重荷载F1：F1 =1.7³26=44.2KN/m2 取F1=44.2 KN/m2为计算荷载，其它荷载取值同上

强度验算：

q=1.2³(44.2+0.216) +1.4³（2.5+2.0）=59.60kN/m Mmax＝ql2/10＝59.60³0.252/10＝0.37KN²m σ

max

＝Mmax /W＝0.39³106/2.4³104＝15.5MPa＜[σ0]= 70MPa 强度满足要求。

刚度验算：

荷载: q=1.2³(44.2+0.216)=53.30kN/m

f＝ql4/(128EI)＝53.30³2504/(128³6.13³103³1.44³105)＝0.18mm＜[f0]＝250/400＝0.625mm 刚度满足要求。

6.3 横向方木受力计算

横向方木搁置于间距60cm的纵向槽钢上,横向方木规格为60 mm³100mm,采用A-3华山松，查《路桥施工计算手册》表8-6得顺纹弯应力容许值[σw]=12 MPa，弯曲剪应力[τ

w

]=12 Mpa,弹性模量E=9*103Mpa，按简支梁考虑。

截面参数和材料力学性能指标：

W=bh2/6=60³1002/6=10³104mm3 I=bh3/12=60³1003/12=5³106mm3

荷载计算：（左半幅箱梁腹板和中横梁为荷载最不利位置） 腹板处钢筋砼自重荷载F1：F1 =1.092³26=28.39 KN/m2 中横梁处钢筋砼自重荷载F1：F1 =1.7³26=44.2KN/m2

因腹板与中横梁下纵向槽钢间距均为0.6m,故取F1=44.2 KN/m2为计算荷载，其它荷载取值同上

强度验算:

q=(1.2³(44.2+0.216)+1.4³(2.5+2.0))³0.25=14.9kN/m Mmax＝ql2/8＝14.9³0.62/8＝0.671KN²m σ

max

＝Mmax /W＝0.671³106/10³104＝6.71MPa＜[σ0]= 12MPa 强度满足要求。

刚度验算:

q=1.2³（44.2+0.216）³0.25=13.32kN/m

f＝ql4/(150EI)＝13.32³6004/(150³9³103³5³106)＝0.26mm＜[f0]＝600/400＝1.5mm 刚度满足要求

6.3 纵向承重梁受力计算

纵向承重梁采用[8搁置于支架顶托上, 查《路桥施工计算手册》表3-20得抗弯容许应力 [σw]=145 MPa，剪应力[τ]=85 Mpa,弹性模量E=2.1*105Mpa，截面惯性矩Ix=101cm4, 截面抵抗矩Wx=25.3cm3；截面积A= 10.2 cm2,跨径横梁处0.6m,腹板处0.9m，间距0.6m.按简支梁计算最大弯矩（偏安全）。

荷载计算：（左半幅箱梁腹板和中横梁为荷载最不利位置） 腹板处钢筋砼自重荷载F1：F1 =1.092³26=28.39 KN/m2

中横梁处钢筋砼自重荷载F1：F1 =1.7³26=44.2KN/m2

因腹板与中横梁处[8承重梁间距不一致,故分别进行荷载计算和承载力验算，其它荷载取值同上

强度验算:

腹板q=(1.2³(28.39+0.216)+1.4³(2.5+2.0))³0.6+1.2³0.08=24.47kN/m Mmax＝ql2/8＝24.47³0.92/8＝2.48KN²m σ

max

＝Mmax /W＝2.48³106/25.3³103＝97.94MPa＜[σ0]= 205MPa 强度满足要求。

中横梁q=(1.2³(44.2+0.216)+1.4³(2.5+2.0))³0.6+1.2³0.08=35.86kN/m Mmax＝ql2/8＝35.86³0.62/8＝1.61KN²m σ

max

＝Mmax /W＝1.61³106/25.3³103＝63.8MPa＜[σ0]= 205MPa 强度满足要求

刚度:

腹板q=1.2³（28.39+0.216）³0.6+1.2*0.08=20.69kN/m

f＝ql4/(150EI)＝20.69³9004/(150³2.1³105³1.01³106)＝0.43mm＜[f0]＝900/400＝2.25mm 刚度满足要求

中横梁q=1.2³（44.2+0.216）³0.6+1.2*0.08=32.08kN/m

f＝ql4/(150EI)＝32.08³6004/(150³2.1³105³1.01³106)＝0.13mm＜[f0]＝600/400＝1.5mm 刚度满足要求

6.4支架立杆稳定性和强度验算

水平风荷载标准值：ωK=0.7μz×μs×ω0

μz—风压高度变化系数，查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附录D得μz=1.0

μs—风荷载脚手架体型系数，按《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》4.3.2得：μs=1.3×0.8=1.04

ω0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4ω0=0.4KN/m2 故：ωK=0.7μz×μs×ω0=0.7×1.0×1.04×0.4=0.291KN/ m2 风荷载产生立杆轴向力：（按三等跨连续梁考虑） 横梁：Q5=(Mk/Wk) × A=(ωK×l×h2/10× Wk) ×A

= (0.291×10×0.6×1.2/10×5.08×10) ×4.89×10=0.242KN

ly—立杆纵距0.6m； h—立杆步距1.2m；

W— 截面模量查表《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附表B得W=5.08×103mm3；

腹板：Q5=(Mk/Wk) × A=(ωK×l×h2/ Wk) ×A

= (0.291×106×0.9×1.22/10×5.08×103) ×4.89×102=0.363KN

组合风荷载时立杆轴向力：

箱梁腹板下支架为0.6m³0.9m设置，横梁下支架为0.6m³0.6m设置，根据网格划分，每根立杆为四个网格共用，每根立杆所承受的轴向力按其所支撑面积内的荷载计算，每根立杆的承载面积为：

腹板：0.6³0.9=0.54㎡ 横梁：0.6³0.6=0.36㎡

横梁处立杆轴向力：N=1.2×（44.2+0.216）×0.6×0.6+0.9×1.4×[（2.5+2）×0.6

×0.6+0.242]=21.53 kN

腹板处立杆轴向力：N=1.2×（28.39+0.216）×0.6×0.9+0.9×1.4×[（2.5+2）×

0.6×0.9+0.363]=22.06 kN

立杆承载力计算：

6

2

3

2

支架立杆采用υ48、t＝3.5mm钢管，支架顶层纵、步距横杆为60cm，立杆伸出顶层横杆最长值为40cm,立杆计算长度L=0.6+2*0.4=1.4m

立杆截面面积：

A

4

(D2 d2)

4

(482 412) 489.30mm2

立杆截面的惯性半径：

i

15.78mm

立杆的长细比： λ=l/i=1400/15.78=89

查《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》附录E表可知，钢管稳定系数ψ=0.667 钢管轴向承载力为：[N]=ψ²[σ] ²A=0.667³205³489.3³10-3=66.9KN>N=22.06 kN,满足要求。

强度验算：

σa＝N/Aji=22.06³1000/489=45.11MPa＜[σa]=205MPa 强度满足要求。 6.5满堂支架整体抗倾覆验算

依据《公路桥涵技术施工技术规范》第5.2.8条要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。

K0=稳定力矩/倾覆力矩=y*Ni/ΣMw 采用左半幅64m验算支架抗倾覆能力：

桥宽度17.219m，长64m，支架横向30排，支架纵向90排；高度5m； 顶托TC60共需要30*90=2700个； 立杆需要30*90*5=13500m; 纵向横杆需要30*5*64=9600m；

横向横杆需要90*5*18=8100m；

故：钢管总重（13500+9600+8100）*3.84=119.808t; 顶托TC60总重为：2700*7.2=18.44t； 故Ni =119.808*9.8+18.44*9.8=1354.83KN； 稳定力矩= y*Ni=（17.219/2）*1354.83=11664.4KN.m

依据以上对风荷载计算ωK=0.7μz×μs×ω0=0.7×1.0×1.04×0.4=0.291KN/ m2 倾覆力矩=q*2.5=0.291*64*5*2.5=232.8KN.m K0=稳定力矩/倾覆力矩=11664.4/232.8=50.1>1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 6.6地基承载力验算

由前面立杆竖向荷载计算可知:

中横梁下单杆立柱的最大计算竖向荷载为：21.53KN； 腹板下单杆立柱的最大计算竖向荷载为：22.06KN。 取单杆最大竖向荷载N=22.06KN计算.

碗扣支架底托钢板为10³10cm钢板,直接支撑在15cm厚混凝土垫层上，地基处理为15cm厚混凝土+20cm碎石，按照45度应力扩散角，地基承压面积为（0.35+0.1+0.35）³

（0.35+0.1+0.35）=0.64m2.由于相邻立杆的间距为0.6³0.6m，实际单根立杆地基承压面积为：0.36 m2。

垫层自重荷载：N1=（24*0.15+17.5*0.2）³0.36=2.56KN

基础底面最大荷载为：f=（N+N1）/Ag=（22.06+2.56）/0.36=63.39kPa＜300 kPa。 地基处理后，承载力满足要求。

七、 支架预压

7.1预压目的

为保证施工安全、提高现浇梁质量，在箱梁支架搭设完毕，箱梁底模铺好后，对支架进行逐孔预压。预压的目的是验证支架设计计算及搭设的正确性和支架结构的可靠性，消除基础不均匀沉降，消除支架及地基的非弹性变形，确定支架的弹性变形值。

7.2预压方案 1） 工艺流程

2）预压荷载 预压荷载为箱梁和模板重量荷载的110%。左半幅箱梁砼体积818.45m3,右半幅箱梁体积529.08m3,模板自重0.022t/m2。

左半幅预压总重：(818.45 m3*2.6t/ m3+17.219*64*0.022 t/m2)*1.1=2367t 右半幅预压总重：(529.08 m3*2.6t/ m3+12.75*64*0.022 t/m2)*1.1=1533t 箱室处均布荷载：[1.222t/m2(砼自重)+0.022 t/m2（模板自重）]*1.1=1.37 t/m2 腹板处均布荷载：[1.822t/m2(砼自重)+0.022 t/m2（模板自重）]*1.1=3.13 t/m2 横梁处均布荷载：[4.42t/m2(砼自重)+0.022 t/m2（模板自重）]*1.1=4.89 t/m2

翼缘板处均布荷载：[0.52t/m2(砼自重)+0.022 t/m2（模板自重）]*1.1=0.6 t/m2

预压按照左幅第一跨右幅第1.5t, 加载中砂袋码放根据梁体重量分布情况，用吊车均匀堆码砂袋，人工配合摆放。加载顺序为从跨中向支座依次进行，避免造成支架偏心受压。由技术人员现场控制加载重量和加载位置，避免出现过大误差而影响观测结果。

3）采取分次分级进行预压。第一次按30%的荷载预压，观测24小时；第二次按70%荷载预压，观测24小时；第三次按100%荷载预压，观测48小时。加载时要专人清点、记录、检查堆载高度。

4）沉降观测：加载前布设好观测点，观测点的布设应上下对应，纵向在跨中、两1/4

断面及两墩位处（纵向离墩柱中心1米位置）共5个断面，横向主要在腹板位置设置测点，可设置5~7个点，分别设在翼板边缘、底板边缘（两侧腹板位置）、底板中间（或中间腹

板位置）；竖向在支架底部及支架顶部共2个断面，每天定时观测，派专人用同一台仪器分早8:00，中12:00，晚16:00三次观测，取平均值作为观测结果，记录详细、清楚，并绘制测点布置图，根据观测值绘制沉降动态图进行分析，直至标高变化趋于平稳，一般认为连续三天沉降值不超过3mm，即沉降已稳定。并分析数据，确定支架的非弹性变形值，及支架的强度、刚度、稳定性等指标是否符合设计要求，如发生支架变形量超出设计值或变形异常，则应立即采取卸载等措施进行处理，确保施工安全。预压时间一般不少于7天。

7.1.2测量方法

1）基础顶面、支架底面和顶面设置测点，测出加载前各测点的高程值，然后在每次加载、卸载时测量各测点的高程，根据测得数据进行列表，分出各对应情况下的数值并和理论计算值进行对照、分析，找出规律，为支架标高即立模标高的调整提供基础资料，并据之进行适当调整。

4）预设反拱

对于预应力钢筋混凝土连续箱梁，考虑到张拉时起拱及设计文件要求，不设预拱度。但需根据观测结果考虑弹性变形调整底模标高。 （5）支架调整

架体预压前，支架按照计算标高调整，确保支架各杆件均匀受力。预压后架体在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形，并通过预压得出支架弹性变形值。

根据以上实测的支架变形值，结合设计标高，确定和调整梁底标高。梁底立模标高=设计梁底标高+支架弹性变形值+（±前期施工误差的调整量）。

3、安全技术准备：

项目部对攸县互通现浇箱梁成立安全领导小组，项目经理廖平若任组长，

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