跨高速公路现浇箱梁施工方案（含支架验算）

跨高速公路现浇箱梁施工方案（含支架验算）

XX 局新街至恩格阿娄铁路工程跨 XX 高速现浇梁施工方案 时间 :2010 年 3 月 8 日 1 、 工期安排 0 # T 型台施工 12d 2010 年 3 月 20 日 2010 年 4 月 1 日 1 # 墩身施工 10d 2010 年 3 月 20 日 2010 年 4 月 1 日 2 # 墩身施工 10d 2010 年 3 月 20 日 2010 年 4 月 1 日 3 # T 型台施工 10d 2010 年 3 月 20 日 2010 年 4 月 1 日 垫石施工 4d 2010 年 4 月 1 日 2010 年 4 月 4 日 现浇箱梁施工 80d 2010 年 4 月 4 日 2010 年 6 月 20 日 地基处理 10d 2010 年 4 月 4 日 2010 年 4 月 14 日 支架搭设 10d 2010 年 4 月 14 日 2010 年 4 月 24 日 纵横梁安装 6d 2010 年 4 月 25 日 2010 年 4 月 30 日 支架预压及卸载 5d 2010 年 5 月 1 日 2010 年 5 月 5 日 底模和腹板模板安装 5d 2010 年 5 月 6 日 2010 年 5 月 11 日 钢筋绑扎 7d 2010 年 5 月 11 日 2010 年 5 月 18 日 侧模板和翼缘板模板安装 6d 2010 年 5 月 19 日 2010 年 5 月 25 日 钢筋绑扎 7d 2010 年 5 月 25 日 2010 年 6 月 2 日 现浇梁混凝土浇筑 1d 2010 年 6 月 3 日 2010 年 6 月 4 日 张拉 3d 2010 年 6 月 10 日 2010 年 6 月 12 日 压浆 2d 2010 年 6 月 11 日 2010 年 6 月 13 日 卸架 6d 2010 年 6 月 14 日 2010 年 6 月 20 日 附属工程及桥面系 10d 2010 年 6 月 20 日 2010 年 6 月 30 日 一 . 施工组织设计 2 、 组织准备 由项目经理统一组织安排，领导指挥，成立防护施工指挥小组。为确保行车、人身、设备和施工安全，要求所有人员严格按照 《 施工安全规章 》 周密组织、负责到人、落实到人、规范操作外，在上路防护施工前还要建立完善施工组织，责任落实到人，明确各岗位责任和联络方法，全部施工人员划分为技术、施工、安全、材料四个组，统一由项目部经理指挥。 根据项目部人员情况成立防护施工指挥小组： 总指挥长： 职责：对防护施工现场质量、安全及协调负总责。 下设四组： ①、技术组： 组长： 组员： 职责：负责复核测量放样，编制防护施工作业指导书和安全技术及质量保证措施等工作。 ②、施工组： 组长： 组员： 职责：负责现场施工防护施工及协调工作。 ③、安全组 组 长： 副组长： 职责：负责施工安全、人员安全和清理闲杂人员等防护工作；高速公路上交通疏导及安全防护等工作。 ④、材料组 组长： 组员： 职责：负责施工所需材料、机具设备的组织供应等工作。 3 、 墩台身施工 墩身为圆端形墩，最大墩高 9m ，最小墩高 8m ；施工均采用大块钢模一次浇筑施工，墩身施工共投入 2 台汽车吊周转使用，墩身施工采用脚手架施工，混凝土采用卧泵或吊车进行施工。 4 、 连续梁施工 现浇箱梁采用碗扣支架搭设，通过 XX 高速采用门式通道形式通过。碗扣支架上搭设纵横方木，箱梁底模板及侧模板箱室内模均采用竹胶板。箱梁砼浇筑采用整体浇筑法，待箱梁砼强度达到 90% 时进行预应力张拉。 5 、 地基处理 将支架范围内松散浮土和淤泥挖除干净，以素土夯实回填低洼地，到支架搭设标高后回填 50cm 红砂岩，压路机碾压密实，压实度达到 90% 以上，并做出 2%—4% 横坡，以高出地面不受雨水浸泡影响；再以 10cm 标号 C20 混凝土硬化支架搭设区。在地基范围纵桥向挖设 50×50cm 的排水沟，排水沟与路线右侧的高速公路两侧的自然排水沟连通，将雨水引进排水沟，防止雨水浸泡地基，避免碗扣支架产生不均匀沉降。 6 、测量放样 测量人员用全站仪在硬化的地基上施放箱梁的竖向投影线，并用根据施放里程使用墨线弹出支架搭设位置，现场技术员根据墨线位置知道施工人员沿中心线向两侧对称布设碗扣支架。 7 、支架搭设 现浇箱梁为单幅 3 跨整体施工，支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用 WDJ 式支架。支架顺桥向纵向间距 0.6m ，横桥向间距为 0.6m ，考虑支架的整体稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑，剪刀撑必须离地布设。在支架搭设前测量各施放点高程，根据梁底相应各点高程计算出各断面杆件高度，并选择合理长度的杆件组拼碗扣支架。 8 、门式通道搭设 门洞支架底座采用宽 1.0m 、长 7.0m 、高 0.9m 混凝土底座，底座上预埋钢板，和门洞支架 ф600 钢管连接，钢管支架共三排，每排三根，钢管之间用 [20 槽钢连接，钢管顶用横桥向各架 I45 双工字钢，纵桥向共用 12 根 I45 双工字钢作为门式通道主梁，主梁上安置一层薄铁皮以防箱梁施工时的掉落物。 9 、顶托安装 合理调整顶托伸出高度以调整梁底高程，对于顶托无法调整合适的位置选用 φ60 钢管和 φ50 钢管焊接成的短件在顶托底下调节，最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在 30cm 以内为宜。 10 、 横桥向 I10 工字钢安装 顶托标高调整完毕后，在其上安放 I10 工字钢，然后安装纵桥向方木，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上；侧模采用 φ50 钢管弯制成腹板及翼缘形状，并以钢管加固。 11 、 支架预压及卸载 为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，重量不小于箱梁总重的 1.2 倍。因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。 1 、加载顺序：分三级加载，第一、二次分别加载总重的 30% ，第三次加载总重的 40% 。 2 、预压观测：观测位置设在每跨的 L/2 ， L/4 处及墩部处，每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。第一次加载后，每 2 个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过 3mm ，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意，可进行卸载。 3 、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，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，调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。 12 、模板安装 底模板采用竹胶板，模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。横向宽度要大于梁底宽度，梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于 5cm ，以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆，模板之间的错台不超过 1mm 。模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。底模板铺设完毕后，进行平面放样 ，全面测量底板标高，根据测量结果将底模板调整到设计标高。底板标高调整完毕后，再次检测标高，若标高不符合要求进行二次调整。 侧模板和翼缘板模板均采用竹胶板，根据各断面高度固定所弯制的钢管模型，然后安装竹胶板，侧模板与底模板接缝处安装 10cm 圆弧钢模板；在侧模板与翼缘模板连接处安装 20cm 圆弧钢模板；并用钢管及扣件与支架连接，用以固定侧模板。 13 、箱室内模板 箱式模板采用方木做横撑，同时用定位筋进行定位固定，并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。模板采用 10mm 竹胶板，用一排铁钉钉牢，防止漏浆。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便内模的拆除，在每孔的设计位置布设天窗以利于混凝土浇筑。 14 、钢筋加工及安装 钢筋加工时，应按照设计要求尺寸进行下料、成型，钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固，要求焊接的钢筋，可事先焊接的应提前成批次焊接，以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。 钢筋加工及安装应注意以下事项： （ 1 ）钢筋在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈。 （ 2 ）钢筋在加工场内集中制作，运至现场安装。 （ 3 ）钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的砼垫块，砼保护层的厚度要符合设计要求。 （ 4 ）在钢筋安装过程中，及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置，设置位置要正确、固定牢固。 （ 5 ）钢筋骨架焊接采用分层调焊法，即从骨架中心向两端对称、错开焊接，先焊骨架下部，后焊骨架上部。钢筋焊接要调整好电焊机的电流量，防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊，当双面焊不具备施工条件时，采用单面焊接。钢筋焊接完毕后，将焊渣全部敲除掉。钢筋焊接完成后自检合格后，报请监理工程师检验合格后，方可进行下道工序施工。 （ 6 ）钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，应适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤，防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。 钢筋加工安装完毕，经自检合格报请监理工程师抽检合格后，方可进行下道工序施工。 15 、混凝土浇筑 混凝土采用混凝土拌和站拌和，混凝土采用混凝土罐车运输至施工现场，现场采用 1 台泵车浇注混凝土，再联系 1 台泵车以备用。 混凝土浇筑应注意以下事项： 1 、混凝土浇筑前，用人工将模板内杂物清除干净，对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查，同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查，确保万无一失。 2 、混凝土浇筑应先底板浇筑，底板浇筑应从中支座处开始浇筑，从中跨向边跨延伸，后腹板两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为 30cm ，浇注过程中，随时检查混凝土的坍落度。 3 、混凝土振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的 1.5 倍，作用半径约为振动棒半径的 8~9 倍。振动棒振捣时与侧模保持 5~10cm 的距离，避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时，振捣棒要插入下层混凝土 10cm 左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆为止，避免漏振或过振，每一处振完后应徐徐提出振动棒。 4 、在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况，在浇筑混凝土前，在 L/2 ， L/4 截面位置的底模板下挂垂线，每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。垂线下系钢筋棍，在地面对应位置埋设钢筋棍，在两根钢筋棍交错位置划上标记线，以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况，若发生异常情况，立即停止浇筑混凝土，查明原因后再继续施工。 5 、在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前，应清除箱内杂物，避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛，填筑预留孔混凝土要振捣密实。 6 、混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生，保证混凝土表面始终处于湿润状态，养生时间不少于 7 天。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内，同条件进行养生。养生期内，桥面严禁堆放材料。 16 、预应力工程 预应力工程分孔道成型、下料编束、穿索、张拉和压浆五个步骤： 1 、孔道成型 预应力管道成型采用金属波纹管，金属波纹管在使用前要逐根检查，不得使用有锈包裹及沾有油污，泥土或有撞击、压痕，裂口的波纹管。金属波纹管在安放时，根据管道座标值，安设计图纸要求设置定位筋，并用绑丝绑扎牢固，曲线部分采用 U 型定位环与定位筋绑扎，卡牢波纹管。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处，用宽胶带粘绕紧密，保证其密封，不漏浆。 锚头安装时，应使锚头入槽，不得随意放置。限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应，防止错位，造成张拉过程中钢绞线断丝，限位板槽的深浅合适，防止过浅钢绞线刻痕厉害，过深造成夹片外露较长或错位。 2 、下料编束 首先检查钢绞线质量是否符合设计要求，保证钢绞线表面无裂纹毛刺，机械损伤，氧化铁皮或油迹。钢绞线下料长度经计算确定， L=( 两锚头间的设计长度 )+2( 锚具厚度 + 限位板厚度 + 千斤顶长度 + 预留长度 ) 。钢绞线切割用砂轮机切割后编成束，编束时保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，每隔 1—1.5m 绑扎一道铅丝，铅丝扣向里，绑好的钢绞线束编号挂牌堆放，离开地面，以保持干燥，并遮盖防止雨淋。 3 、穿束 箱梁钢绞线采用钢套牵引法，穿束时钢绞线头缠胶带，防止钢绞线头被挂住。 4 、张拉 ① 张拉设备的选型： 张拉设备为 2 台 350 吨千斤顶和两台 ZB4-500 油泵，为了保证张拉工作安全可靠和准确性，所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力。 ② 设备的校验： 油压千斤顶的作用力一般用油压表来测定和控制，为了正确控制张拉力，因此需对油压表和千斤顶进行标定。首先在计量局对油压表进行检验，测试合格后，方可用于施工中。然后选用大吨位的砝码加载万能试验机进行加载试验，对千斤顶和油泵组成的系统进行标定，标定合格后方可用于施工中。 ③ 张拉施工人员安排： 组成张拉班，技术负责人 2 人，司泵 2 人，记录 2 人，千斤顶操作 2 人，各负其责，张拉前对张拉班进行技术培训，使明白设备性能、操作规程和安全要领等方面的知识。 ④ 预应力筋张拉 预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉 , 张拉程序为 0→ 初应力→ δk ( 持荷 2min 锚固 ) 。张拉时，边张拉边测量伸长值，采用应力、应变双控制，实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在 ±6% 以内，如发现伸长值异常则暂停张拉并通知监理工程师，张拉现场记录及时整理，并报监理工程师，并按监理工程师批示的措施进行处理。各批钢束张拉时为对称张拉。张拉过程中统一指挥，两端张拉速度尽可一致。出现的响动或异常现象立即停止施工，进行检查，查明原因后再行张拉。 17 、孔道压浆 压浆前为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合良好，压浆前用高压水冲冼孔道，然后用无油脂压缩空气吹干。采用真空灌浆工艺及时灌浆，压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行，直至出口冒出新鲜水泥浆，其稠度与压注的浆注相同时即可停止。压浆施工完毕后，立即进行封锚混凝土施工。 18 、卸架 预应力工程施工完毕后，开始进行卸架，卸架时应按先两边后跨中的顺序对称拆除，严禁野蛮施工，卸架后的支架应堆放整齐，以方便以后的施工。卸架按相应时期的交通疏导方案执行。 （ 1 ）工程概况及方案简述 新恩铁路于里程 DK2+699.22 ～ DK2+835.82 处跨越 XX 高速，设置 3 跨（ 32m+48m+32m ），主跨为 48m 的连续梁桥，与 XX 高速公路正交，两主墩墩号分别为 1 # 及 2 # ，下部采用 Ø1.0m 钻孔灌注桩基础。 箱梁截面为单箱单室截面，箱梁顶板宽 4.90 m ，厚度为 2.5m~4.0m ，底板宽 3.8m ，厚度为 30~70cm 。腹板厚度为 30cm ～ 50cm 。梁体采用 C50 混凝土。 XX 高速公路为连接内蒙和陕西省的交通大动脉，车流量大，为了保证正常的行车安全，采用钢管支架门洞，封闭超车道和硬路肩，其他段落支架采用碗扣支架整体搭设。 二 . 支架验算 1. 工程概况 （ 1 ）碗扣支架搭设 在纵桥向支架间距为 60cm ，根据箱梁高度不同，横桥向的碗扣支架布设在在底板间距 60cm 、腹板间距 30cm 、，翼缘板处为 90cm 。 箱梁底板位置：顶托上横梁横桥向铺设工 10cm 间距 60cm, 顺桥向铺设 10×10cm 的方木间距 30cm ，腹板下间距 20cm 组成模板背肋。 箱梁翼板位置：由于顶托横桥向高度不等，采用顺桥向铺设 10×10cm 的方木，间距与碗扣架步距相同横桥向 0.9m 、纵桥向 0.6m, 模板背肋横桥向铺设 10×10cm 的方木间距 30cm 。 （ 2 ）碗扣支架基础处理 碗扣支架搭设首先需对承台基坑周围、梁底投影线支架范围内软弱地基清除，然后分层填筑厚 0.5m 红砂岩，然后对支架场地进行整平，采用压路机压实，使其密实度达到 95 ％以上 , 同时在基础两边挖排水沟，避免雨天支架基础下沉。 在整平并夯实的地面在有支架区域铺设 10cm 混凝土基础，以提高地基承载力，基础外侧开挖排水沟，以便雨水能及时流出，防止雨水浸泡基础。 高速公路边坡处理采用在边坡上挖台阶夯实，再进行混凝土硬化。 2. 地基处理 3. 支架总体布置图 4. 门式通道横断面布置图 5. 支架横断面布置图 （ 1 ）考虑混凝土施工超载系数为 1.05 （ 2 ）模板重量安： 1.0KN/m2 （ 3 ）其他施工荷载： 2.5KN/m2 （ 4 ）倾倒混凝土及振捣混凝土： 4.0KN/m2 （ 5 ）考虑风荷载对结构的影响： V=21.3m/s （ 6 ）荷载组合分项系数 荷载组合根据 《 建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（ JGJ166-2008 ） 》 规定取值： ①永久荷载的分项系数，取 1.2 ；计算结构倾覆稳定时取 0.9 ② 可变荷载的分项系数。取 1.4 6 、计算荷载取值 1 箱梁底模竹胶板计算 对于箱梁底模计算，应按混凝土浇筑施工为控制工况，此时混凝土全部作用于底模板上。 本次计算取箱梁腹板荷载为计算控制荷载，计算将方木作为模板的支座，取横向分配梁间距作为梁体宽度即 0.6m ，间距按 0.2 布置，按均布荷载作用下的三跨连续梁来计算模板，取最大截面箱梁作为计算控制荷载。底模的荷载分布如下图所示。 计算荷载： q1=【1.2× （ 59.56×1.05+1 ） +1.4×6.5】×0.6=51.21KN/m 底模采用 δ ＝ 15mm 的竹胶板的截面特征值为： A=90cm2 ； I=16.876cm4 ； W=22.5 cm3 ； S=16.875 cm3 ； E=1.0×104N/ mm2 竹胶板容许应力 [σ0]=80MPa,E=9×103MPa （参考于路桥施工计算手册）。 7 、现浇箱梁支架计算 截面验算： 抗弯强度验算： M1=0.08×51.21×0.2×0.2=0.17KN.m б=M1/W=0.17/22.5×10-6=7.65MPa ＜ [б]=50MPa 剪切强度验算： Vmax=0.6×51.21×0.2=6.15 KN г= VmaxSX/IXb=6.15×103×16.875×10-6/ （ 16.875×10-8×600×10-3 ） =1.02MPa ＜ [г]=3.4MPa 挠度验算 ω=Kωql4/ （ 100EI ） =0.677×51.21×103×0.24/(100×1×104×16.876×10-8)=0.33 ＜ [f]=200/400=0.5mm 考虑到箱梁内腔顶模及翼缘板底模受力均较小，在此不再验算。 2 、顺桥向方木计算 取箱梁腹板下荷载为计算控制荷载，方木横向间距为 0.2m ，取根部截面进行验算，则荷载分布为： q1=1.2×(0.2×4×26×1.05+1×0.2+0.1×0.1×7.5)+1.4×6.5×0.2 =28.36kN/m 同理底板下荷载分布 : q2=1.2×(7.05×1.05+1×0.2+0.1×0.1×7.5)+1.4×6.5×0.2 =11.04kN/m 以腹板下荷载为控制验算方木。方木下横向分配梁间距 0.6m ，将横向分配梁作为方木的支座，按均布荷载作用下的三跨连续梁来计算方木受力。 0.1m×0.1m 方木的截面特征值为： A=100cm2 ； I=833.3cm4 ； W=166.67 cm3 ； S=125 cm3 ； E=1.0×104N/ mm2 截面验算： ①抗弯强度验算： M1=0.08×28.36×0.6×0.6=0.82KN.m б=M1/W=0.82/166.67×10-6=4.9MPa ＜ [б]=11MPa ② 剪切强度验算： Vmax=0.6×28.36×0.6=10.21KN г= VmaxSX/IXb=10.21×103×125×10-6/ （ 833.3×10-8×100×10-3 ） =1.53MPa ＜ [г]=1.9MPa ③ 挠度验算 ω=Kωql4/ （ 100EI ） =0.677×28.36×103×0.64/(100×1×104×833.3×10-8)=0.3 ＜ [f]=600/400=1.5mm 3 、横桥向分配梁计算 由上述方木计算，可得按三跨连续梁计算的腹板下方木支点反力为： R1=ωql=1.1×28.36×0.6=18.72KN 底板下方木支点反力为： R2=ωql=1.1×11.04×0.6=7.29KN 采用 SAP2000 对其进行计算，得出其最大弯矩： Mmax=2.81KN.m ；最大剪力为： Vmax=20.07KN I10 工字钢的截面特征值为： A=14.08cm2 ； I=240.93cm4 ； W=48.19 cm3 ； S=27.66 cm3 ① 抗弯强度验算： б=M1/W=2.81/48.19×10-6=58.3MPa ＜ [б]=140MPa ② 剪切强度验算： г= VmaxSX/IXb=20.07×103×27.66×10-6/ （ 240.93×10-8×4.5×10-3 ） =51.2MPa ＜ [г]=85MPa 4 、碗扣支架计算 ① 风荷载： 水平风荷载标准： Wk=0.7μzμsW0=0.7×1×1.78×25=0.32KN/m2 风荷载对立杆产生的弯矩按下式进行计算： Mw=1.4αl02WK/10=1.4×0.6×1.22×0.32/10=0.04KN.m 式中 Mw— 单肢立杆弯矩 α— 立杆纵距 WK— 风荷载标准值 l02— 立杆计算长度 ②立杆稳定系数计算 立杆计算长度为 1.2, 长细比为 λ= l0/i=120/1.58=75.95 查 《 建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（ JGJ166-2008 ） 》 附录 C 得出稳定系数 φ=0.744 。 立杆压弯强度计算 N/φA+0.9βMw/ （ γw(1-0.8NW/NE)=112.78MPa ＜ f=140 MPa 式中 β— 有效弯矩系数，采用 1.0 γ— 截面塑性发展系数，钢管截面为 1.15 W— 立杆截面模量 NE— 立杆竖向压力 立杆计算 因为荷载全部由立杆上部的顶升降杆承担，传给立杆，所以纵横向水平杆基本上不承担外荷载。为提高结构安全系数，纵横向水平杆弯矩按简支梁计算，在正常工作状态下，水平推力为零，只有在施工时承担不分施工荷载及自身重力。 单根水平杆承担的施工人员荷载为 0.8KN M max =0.5×0.8×0.9=0.36KN.m φ48mm 钢管截面系数： W=5.08cm3 则应力 б=M max /W=0.36×106/5.08×103=70.86MPa ＜ [б]=140MPa 5 、地基承载力计算 根据 《 建筑施工玩口式脚手架安全技术规范（ JGJ166-2008 ） 》 中对地基承载力的规定，立杆底面积应满足下式要求： Ag=N/fg 设计提供原地面第四系风积层地基承载力为 100KMPa ，由上式计算出立杆底面积为 Ag=0.39mm ，远大于竖杆底托面积 S=0.14×0.14=0.02m2 ，故必须对原地面进行处理。 根据施工方案，对原地面进行整平夯实后，铺设 50cm 厚红砂岩，压实度大道 90% 以上，在有支架区域铺设 10cmC20 混凝土进行表面硬化。基础处理后对原地面按软弱下卧层进行验算。混凝土重度为 26KN/m3 ，扩散角 φ=35 。，红砂岩重度为 17KN/m3 ，扩散角 φ=28 。 基底平均压力 pk=38.79/0.02=1.94MPa ＜ [f]=14MPa ，混凝土受压满足要求。 则扩散后基底应力应为： fk= （ N+G ） /[ （ b+2z1tan35+2z2tan28 ）（ l+2z1tan35+2z2tan28 ） ] 基底应力满足使用要求。 1 、箱梁底模竹胶板及纵向方木计算 ① 模板验算 根据方案图纸，安全通道处模板布置与碗扣件搭设浇筑段相同，按照前述计算方法。底模的荷载分布图所示。 计算荷载： q1=[1.2×(29.47×1.05+1)+1.4×6.5]×0.6=28.46 kN/m ② 纵向方木验算 取箱梁腹板下荷载为计算控制荷载，方木横桥向间距为 0.2m ，取根部截面进行验算，则荷载分布为： q2=1.2×(0.2×2.5×26×1.05+1×0.2+0.1×0.1×7.5)+1.4×6.5×0.2=18.53 kN/m 同理，底板下和在分布： q3=1.2×(4.6×1.05+1×0.2+0.1×0.1×7.5)+1.4×6.5×0.2=7.95 kN/m 由于此模板与方木所受和在均小于现浇箱梁短支架计算荷载，故在此不在进行验算。 8 、 安全通道稳定性验算 2 、横桥向分配梁计算 由上述方木计算，按三跨连续梁可得腹板下方木支点反力为： R1=ωql=1.1×18.53×0.6=12.23KN 底板下方木支点反力为： R2=ωql=1.1×7.95×0.6=5.25KN 考虑翼缘板荷载全部由靠近箱梁处碗扣支架承担： R3=ωql=0.2×26×0.6=3.12KN 则 I10 工字钢横向分配梁受力如下： 采用 SAP2000 对其进行计算，得出其最大弯矩： Mmax=2.90KN.m ；最大剪力为： Vmax=20.85KN I10 工字钢的截面特征值为： A=14.08cm2 ； I=240.93cm4 ； W=48.19 cm3 S=27.66 cm3 ① 抗弯强度验算： б=M1/W=2.9/48.19×10-6=60.18MPa ＜ [б]=140MPa ② 剪切强度验算： г= VmaxSX/IXb=28.85×103×27.66×10-6/ （ 240.93×10-8×4.5×10-3 ） =73.6MPa ＜ [г]=85MPa 由模型计算得出，最大支点反力为 R=44.18KN 3 、纵桥向双 I45 分配梁计算 双分配梁受力如下图所示： 双 I45 工字钢的截面特征值为： A=202.46cm2 ； I=63504.68cm4 ； W=2822.44 cm3 ； S=1648.98 cm3 ； E=2.0×105N/ mm2 抗弯强度验算： Mmax=318.10KN.m б=M1/Wx=318.1/2822.44×10-6=112.7MPa ＜ [б]=140MPa ② 剪切强度验算： Vmax=220.9KN г= VmaxSX/IXb=220.9×103×1648.98×10-6/ （ 63504.68×10-8×11.5×10-3 ） =49.9MPa ＜ [г]=85MPa ③ 挠度验算： ω=Kωql4/ （ 100EI ） =9.23 ＜ [f]=6000/400=15mm 4 、横桥向双 I45 分配梁计算 以上述算法求出纵桥向双 I45 工字钢分配梁支点反力如下图所示： 双 I45 工字钢的截面特征值为： A=202.46cm2 ； I=63504.68cm4 ； W=2822.44 cm3 ； S=1648.98 cm3 ； E=2.0×105N/ mm2 ①抗弯强度验算 : Mmax=76.66KN.m б=M1/Wx=76.66/2822.44×10-6=27.2MPa ＜ [б]=140MPa ② 剪切强度验算： Vmax=277.65KN г= VmaxSX/IXb=277.65×103×1648.98×10-6/ （ 63504.68×10-8×11.5×10-3 ） =62.72MPa ＜ [г]=85MPa ③ 挠度验算： ω=Kωql4/ （ 100EI ） =0.2 ＜ [f]=2400/400=6mm 5 、钢管柱受力计算 由横桥向双 I45 工字钢分配梁可计算出钢管顶部最大竖向和在为 479.76 KN ，由于支架高度较低，故此处忽略风荷载对其影响。 钢管桩型号为 φ600mm ，壁厚 8mm ，长度 4.9m ，故长细比为： λ=4900/209.3=23.41 ，查表得稳定系数为 φ=0.95 ，钢管桩截面抗弯模量 Wx=2173.07 cm3 假设压力存在偏心，最大偏心按 10cm 计算，则钢管承受的偏心弯矩为： Mp=479.76×0.1=47.98 KN.m 则钢管压弯强度为： N/φA+ Mp/γw=479.76×103/ （ 0.95×148.78×102 ） +47.98×106/ （ 1.15×2173.07×103 ） MPa ＜ f=140 MPa 故钢管桩强度满足使用要求。 复核结论及建议 该支架各部分构件均能满足使用要求且有一定的安全储备，在工艺上可行，可用于施工。 施工时，建议如下： 材料应尽量选用新购材料，对碗扣应进行整理分类，避免采用弯折，破损构件； 碗扣件之间搭设区域地基处理应满足规范要求，设置排水沟，支架搭设区域严禁积水； 碗扣件搭设时，各间距及构件设置须满足规范要求。 本工程为跨越 XX 高速公路高架桥，由于该路车流量很大，施工时为了确保通行安全，保证车辆畅通，故采用临时墩钢管排架作为系梁底模的支撑结构。根据本工程的特点与现场交通道路实际情况，本着最大限度的减少占道情况发生的原则，制定了交通组织方案。交通组织方案在上报 XX 高速公路管理部门审批后方可实施。 针对本桥连续梁施工对 XX 高速通行造成的影响，我项目管段准备采取以下措施来保证通行安全。 第一节 施工各阶段对 XX 高速行车的影响 1 、本工程临时墩支架施工后，需吊装钢管支柱，由于需要吊装作业，对高速公路行车造成一定影响。影响时间区间为 2010 年 3 月 20 日至 2010 年 6 月 20 日。 2 、上部横向分配梁采用 I45a 工字钢（两根焊接在一起）安装共三根、纵向分配梁采用双排 I45a 工字钢焊接在一起共 12 根，单根长 10 米，在施工混凝土支墩即搭设门式通道时将 XX 高速此段内照下图方式封闭并渠化交通。 三、交通疏导方案 3 、在门式通道搭设完毕后将不再按照上图方式组织渠化交通，应按照下图封闭渠化交通疏导过往车辆，在靠近公路两侧边地基硬化完毕后即可拆除高速公路两侧护栏，在拆除高速护栏前应征得相关产权单位同意后方可拆除。 4 、在高速公路两侧防撞护栏拆除后应立即组织碗口支架搭设，碗口支架搭设应与两侧桥台相衔接，并且应处理好与高速公路路肩相接处地基处理防止发生不均匀沉降。 第二节 各阶段施工组织措施 1 、门式通道搭设及上部工字钢吊装阶段此阶段由于涉及重物吊装，将对通行中的车辆采取门式通道搭设时交通疏导渠化方案，将上行及下行车辆各压缩到一个车道通行，待通过门式通道位置后 300 米后分流分车道行驶。 本阶段工作内容较多， 25t 汽车吊吊装上部钢管柱，焊接其平联槽钢，并在桩顶布设 I45a 工字钢连接，采用焊接方式使其成一整体，对相邻通行车道进行合、分流，以保证通行安全。分、合迎车方向采用锥形筒渠化并设置警示标志，如前方施工、车辆慢行等。在纵桥向 I45 工字钢上面面安装一层薄铁皮以防落物掉下。 2 、破除高速公路防撞护栏阶段 在门式通道搭设完毕后，即可与高速公路管理部门协商，同意后进入施工现场，对高速公路两边的防撞护栏进行局部破除，按照 XX 高速门式通道搭设完毕后的交通疏导方案渠化疏导交通。 3 、上部构件安装阶段 上部小工字钢安装前，将工字钢焊接成一个整体， I10 小工字钢按 0.6 米间距摆放好后，在上面摆放纵桥向小方木，方木厚度可适当调节标高以利于精调，侧模采用钢管弯制成形 0.6 米一道，然后以钢管及扣件与底模连锁成一整体。侧模外侧留 1.0 米的施工作业平台，平台外侧设置防护栏杆，并挂防落网。 4 、门式通道两侧碗口支架拆除 待梁体混凝土浇筑完毕后，梁体混凝土达到张拉要求安设计要求进行张拉、压浆、封锚，即可进行两侧的碗口支架的拆除。拆除时采用碗口支架搭设时的交通疏导渠化方案。 5 、上部型钢及碗口支架拆卸阶段 待两侧碗口支架拆除完毕后，进行交通渠化方案转变，按照门式通道搭设时的交通疏导渠化交通，完成后即可进行门式通道的拆除。拆除完后移除交通安全设施。 6 、安装防撞护栏、恢复通行 待门式通道完全拆除后，即可安装恢复高速公路防撞护栏，全面恢复通行。 第三节 交通警示标志设置 由于我管段工程属于上跨高架桥施工，在封闭道路施工时，于渠化交通入口处设置向右改道、向左改道，道路封闭等标志牌，同时于施工构造物上设置夜间施工警示灯等标志。施工时，在施工前方 30m 采用锥形标对车道进行渠化，逐渐封闭超车道，在渠化区域内设置减速慢行、道路施工，禁止超车等标志。围挡封闭采用彩钢板进行隔离，面向入口侧画改道方向线。如施工时处于雨雾天气对交通安全影响较大，为保证行车及桥梁结构安全，应于桥位施工处设置施工警告灯。 第三节 安全防护措施 本工程除了工程建设工程的常规性安全事项外，主要是跨越 XX 高速公路，存在的安全隐患较大，因此必须有针对性的制定切实可行的安全保证措施。 当在跨 XX 高速公路高架桥施工时，保证交通车辆施工期间的安全通行，拟采取下列措施如下： 1 、正确使用安全帽，进场施工必须戴好安全帽；安全帽必须经有关部门检验合格后方能使用。 2 、在 XX 高速上进行部分车道围挡施工时，施工区前方 500m 范围内设“前方施工，注意慢行”、限高、限速、行车路标等提醒司机的标志。 3 、在施工区的围挡上设置醒目的红色霓虹灯警示，警示过往车辆司机前方有施工车辆，路面变窄，小心驾驶。 4 、派人配合交通管理部门，协调指挥，做好车辆交通疏导工作，确保道路交通畅通，防止堵塞。 5 、支架四周及底部均挂安全网，防止施工坠物伤车伤人。 6 、加强施工的规范化，提高员工特别是操作工人的交通安全意识，听从统一指挥，不随意乱扔杂物。派专职安全员进行现场监督管理。 7 、在主梁两侧的作业平台边缘，安设栏杆，间距不大于 1.5m ，高度不低于 1.2m ，并挂好安全网，防止人员坠落与物品坠落。 8 、高空作业或临边作业必须使用检验合格的安全带，安全带应高挂低用，不准将绳打结使用。安全带上的各种部件不得任意拆除，更换新绳时要注意加绳套。高空作业布设安全网，安全网网绳不得破损，并生根牢固、绷紧、圈牢、拼接严密。 9 、设置防眩目装置，避免夜晚对过往车流产生影响。 10 、高处露天作业、构件起重吊装时，根据作业高度和现场风力大小、对作业的影响程度，制定适于施工的风力标准。遇有六级（含六级）以上大风时，上述施工停止作业。 11 、封闭道路时，设立显著安全警示标牌及指示语标牌，避免造成车辆堵塞。 12 、吊装型钢及其他构件时，采用人拉缆绳控制构件吊放方向，人员确保满足施工要求，坚决避免吊装构件侵入通行车道上方的现象发生。 13 、施工时，大型施工照明灯方向从上向下照射至施工区域，严禁将其指向高速路行车前进或后退方向，避免产生交通事故。 14 、行车道上方之支架底部在夜晚开启红色霓虹灯，使过往车辆明确建筑物位置及施工高度。 15 、驾驶员操作之前，应做例性保养，检查制动器、钢丝绳、信号装置、限位开关等是否符合安全要求。如发现异常，及时报告，不得带病工。 第四节 夜间施工工期保证措施 1 、尽量缩短夜间施工时间，保证夜间施工人员有足够的睡眠，避免作业人员出现疲劳状态和发生不必要的质量、安全事故。 2 、加强夜间施工照明设施，保证现场有足够的照明。 3 、加强施工现场指挥力量，派专人统一指挥。 4 、运输车辆及其它行驶的施工机械，夜间谨慎行车，确保安全。 5 、夜间填筑路堤时，在路堤两侧设置明显标志。 6 、交叉道口加强防护，并设明显警示标志。 1 、施工过程中容易发生的事故分析 ⑴　交通事故 ①通行车辆来自全国各地 , 驾驶员素质不一 , 不确定因素多。 驾驶员违规操作、违章行车现象普遍 , 道路行车不安全因素多。 ②车辆流量大； ③装载超过 4. 5m 高度的车辆占相当一部分 ; ④ 车速快 , 控制区内部 70 ～ 80 km/h ,; ⑤ 重效益、轻安全 , 违章装载 , 夜间行驶特别是超高超宽。 ⑥杂物、铁钉均易散落通行路面 , 机具、现浇梁支架如控制不好 , 有侵线和被撞的危险。 ⑵ 　人身伤害事故 ①在高速公路上进行施工作业 , 人身安全受到很大威胁。 ②内部施工人员流动性大 , 一线工人多 , 安全意识薄弱。 ⑶ 安全技术措施 ①健全制度，规范管理，以人为本，落实责任 制订 《 安全管理办法和安全生产责任制 》 ，组织各队主管和技术、安全人员学习，建立机构， 式下发各单位及各科室，严格执行。形成目标明确，谁主管，谁负责，谁审批， 谁负责，从上到下，有人管，逐级逐层不落空的一个安全管理网络。 在支架边缘设置防护栏杆，柄用密目网遮挡，边缘下方搭设安全网。 ②安全防护措施 按照施工技术要求搭设现浇梁支架，预留通行车道宽 4.5m 、高 5m ，上、下行线 同时控制。具体的安全防护措施： （ 1 ） 在距跨线桥施工现场 100m 处（两头）也就上、下行线各设高度 4.5m 、宽度 5 米的限高、限宽门架。门前 20 米处设置强制减速带， 200 米处设置限速 60 的限速标志标及前方施工的标志牌（门架用黄黑相间的反光漆刷，所有安全警示、提示标志均采用反光标志）。 四、安全防护方案 （ 2 ） 设专职安全员四名（两个方向各两名），实行昼夜 24 小时值班，配置专用停车示意牌、通讯设备 对讲机，尽一切力把违章超高超宽车辆控制限高门架外。 （ 3 ） 施工区域设置爆闪警示灯，每天下午 8 点开灯， 1KM 外即可发现，对夜间驾驶员的视觉神经起刺激作用。 （ 4 ） 在上、下线支架门洞两侧，用墩模浇注 4 个 φ1.5m 、高 80cm 的混凝土防撞墩，刷红白相间防护漆，防止驾驶员失误、失控碰撞桥架。 （ 5 ）从限高门架前 50 米处至支架现浇处，均采用锥形标引导车辆通行。 （ 6 ）桥架支垫、钢管及搭设、临时用电的走线和电箱、机具等全部符合安全规定要求。 防撞护栏施工：钢筋施工时严禁将焊花、钢筋头等杂物掉落桥下；用电线路要求按规定连接，避免出现短路、漏电现象；外模安装和拆除时必须有专人 负责指挥，必须保证人员充足的情况下吊装，所有施工人员必须佩带防护用品； 外模安装前必须系钢丝绳，设密目防护网、铺塑料布等，保证施工时无任何杂物 落到桥下行车路面上。 2 、 保证人身安全的措施 ①在所有人员作业前，进行安全教育培训及安全技术交底。 ②严禁酒后上班 , 严禁穿拖鞋上班 , 严禁横穿高速公路 , 严禁在高速公路上乱跑 , 严禁移动污染标识牌 , 严禁超出封闭边线作业 , 严禁在作业区内嘻玩打闹 , 严禁向高速公路过往车辆打手势、喊叫 , 严禁未穿安全标志服上班作业 , 严禁在行车道口门行支架通道上停留或向下抛掷物品 , 严禁 3 人或 3 人以上人员穿越门式支架通道。以上“十二严禁”的规定 , 制作成醒目的红色警示牌 , 布置在生活区及施工现场。 ③强化对职工的宣传教育。根据施工现实条件和安全形势 , 用充分的案例 , 现场说教 , 把安全就是效益、安全就是幸福、安全就是稳定的思想 , 延伸到工程顺利、家庭父母、妻子 , 提出“母想、儿盼、妻思念 , 安全时刻记心间”“高高兴兴来工作 , 平平安安把家还”这样的口号 , 广为宣传。 ④进行班组班前安全讲话活动，在每天作业前，由班组安全员对操作人员进行安全讲话，向工人提交本次作业内容，存在危险、安全措施以及发生危险后的应急措施。 ⑤加强检查 , 加大激励。项目部把检查结果与奖惩挂钩 , 现场负责人发现一切不安全因素后 , 及时处理 , 对违规人员从重处罚。 3 、 安全保证措施 （ 1 ）严格执行施工方案，工程开工前必须有主管部门审批的施工组织设计和安全技术措施，并在单项工程开工前根据 《 铁路工程施工安全技术规程 》 及工程实际情况制定安全操作细则并向施工人员进行安全交底。施工中认真执行 《 规程 》 ，同时还应遵守有关指导安全与环境卫生方面的法规和规范，并提供相应的安全装置设备与保护器材和其他有效措施，以保护现场施工和监理人员的生命、健康及安全。 （ 2 ）安全标志设置齐全，标志牌包括警告与危险标志，安全与控制标志，指路标志与标准的道路标志。 （ 3 ）特殊工种作业人员必须持有效证件上岗作业。使用季节劳务性普工必须经上级主管部门的安全培训合格证上岗。吊装要有专人指挥，统一口令，提高吊装效率，在方案规定的时间段内完成吊装任务，其他时间段禁止作业。 （ 4 ）施工人员安全重点：注意防高空坠落、防触电、防车辆伤害、防机械伤害、防物体打击。严格临时用电管理，规范配电箱的制作与使用；强制漏电保护器的安装与使用；强化施工安全防护用品的管理与使用。加强施工机械设备的管理，做到机械设备状态完好，不带病运转，制定详细的操作规程，禁止违章操作。 坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，做好施工的安全教育，尤其是要增强职工施工的防护意识。 4 、 吊装工程安全措施 在门式防护棚架施工中跨既有线路施工要涉及到吊车吊装作业，因此有必要对吊装工程采取专项的安全措施。 起重吊装前检查吊车自身及吊装用的钢丝绳强度需满足要求。 吊点应与被起吊物的重心在同一垂直线上，吊钩的钢丝绳应保持垂直。落钩时应防止被起吊物局部着地引起吊绳倾斜。被起吊物未固定或未稳固前不得将吊物与起重机脱钩。应在被起吊物上牢固地绑扎晃绳。吊绳的夹角应满足产品的技术规定。 当工作地点的风力未达到 5 级时进行起吊作业；当风力达到 6 级及以上或有大雪等恶劣天气的情况，不得进行起吊作业。 现场吊装起重人员必须按规定佩戴各种安全防护用品，如安全绳、安全帽、绝缘鞋等，心脏病、高空恐惧症等不适合高空作业人员严禁吊装作业。 高空坠落发生人员高空坠落时，现场指挥人员应立即组织人员尽量进行抢救工作，包括组织救护车辆、联系医护人员等，尽最大努力减小伤情。 吊装作业时现场人员必须听从调度人员口令，由于施工现场位于主要交通枢纽起重吊装过程中要注意来往行人，要做好交通防护，确保行人安全。 5 、 雨季施工保证措施 雨季施工，为不影响工期，施工现场必须采取必要的防雨设施。拌合场和承台施工受雨季影响较大，拟采取以下措施确保工期目标不受雨季影响。 （ 1 ）工地生产调度加强对气象信息的收集，提出现场措施和准备，减少雨、汛停工损失。 （ 2 ）疏通既有排水系统，保证排水畅通。 （ 3 ）备齐备足防洪物资、排水设备，减少损失，提前储备施工材料，保证汛期施工连续性。做好施工现场排水，防止生产材料、设备和临时设施被淹。 （ 4 ）拌合站储备充足的防雨设施，确保雨季施工不受影响。 （ 5 ）制定防洪预案。 6 、 其他安全措施 （ 1 ）禁止施工人员随意穿越高速公路，严禁跨越公路搬运角钢、钢筋等材料。 （ 2 ）钢板、垫块、木楔等物用编制袋搬运，禁止随意乱丢，随时整理，废料及时清理运走。 （ 3 ）用电设备实行“一机一闸一漏一箱制”，漏电保护装置与设备匹配，无一闸分机与多机的现象。 结束！