满堂式支架施工方案.doc

贵安新区天河潭大道道路工程
（K2+258.889分离式立体交叉跨线桥）
满堂式支架
专
项
施
工
方
案

编制：
审核：
审批：

日期：七月

目 录
一概述......................................................................................................1
1、工程概况...........................................................................................1
2、施工方法简介...................................................................................1
3、施工工艺流程...................................................................................1
二、编制依据...........................................................................................2
三、满堂支架搭设...................................................................................2
 1、地基解决.........................................................................................2
 2、材料选用和质量规定.....................................................................2
3、支架安装...........................................................................................3
四、满堂支架搭设计算...........................................................................4
1、支架数量计算...................................................................................4
2、支架的搭设.......................................................................................4
3、支架安装要点...................................................................................5
五、满堂支架堆载预压...........................................................................5
1、目的...................................................................................................5
2、堆载...................................................................................................5
3、监测点布设.......................................................................................5
4、监测方法...........................................................................................5
5、预压注意事项...................................................................................6
六、受力检算...........................................................................................6
㈠、荷载...................................................................................................6

㈡、底模强度检算................................................................................8
㈢、横梁强度计算................................................................................9 
㈣、纵梁强度计算................................................................................9 
㈤、支架受力计算................................................................................10
七、支架安全规定................................................................................11
1、支架使用规定................................................................................11 
2、拆除规定........................................................................................11
3、支架安全措施..................................................................................11 
4、钢管支架的防电、避雷措施..........................................................12 
5、剪刀撑设立......................................................................................13 
八、通道................................................................................................14
九、施工现场安全管理和措施........................................................... 14

 一、概述
  1、工程概况
贵安新区天河潭道路K2+258.889立体交叉跨线桥，上跨天河潭大道，位于老路改移C段上，距离天河潭大道路面高度约18m,该桥为于C段路线的圆曲线、直线、圆曲线上，桥型布置为16m+2*20m+16m现浇预应力砼连续箱梁。桥面总宽8m，分别位于圆曲线段K0+046.024至K0+061.389(R=32m)、直线段为K0+061.389至K0+117.355和圆曲线段K0+117.355至K0+125.024(R=65m)。
箱梁设计为单箱室现浇预应力砼箱梁，箱梁预应力采用两端张拉。箱梁采用水平分层一次浇筑完毕，支架采用满堂式钢管支架。
 2、施工方法简介
该桥位于曲线段，桥位区为主线路基及挖方边坡上，陆地施工条件相对较好。施工时，先将桥位地基解决后，边坡位置采用C20片石砼护坡墙，墙厚为60cm，并根据支架立杆位置设立阶梯，采用碗扣件式满堂脚手架现浇施工工艺进行施工，施工时，翼缘模板及外侧模采用高强度防水胶合板（按一联长配置一套模板），内模采用普通胶合板（按一联长配置一套模板），底模采用高强度防水胶合板（按一联长配置一套模板）。
 3、施工工艺流程
现浇梁施工采用就地搭设满堂支架，分联绑扎钢筋，分联、分层浇注混凝土的方法，其施工工艺流程如下：
地基解决→搭设支架→预压→安装底模和支座→绑扎钢筋（底、腹板、横梁）→安装侧模→浇注底、腹板和横梁→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇注顶板混凝土→强度龄期达成规定后张拉压浆→压浆强度合格后拆除模板和支架。
二、编制依据
1、贵安新区天河潭道路工程第八分册：K2+258.889分离式立体交叉跨线桥设计文献。
2、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025—86）。
3、《钢结构设计规范》（GB50017-2023）4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2023）。
5、《公路桥涵施工手册》及其他有关的现行国家及地方强制性规范和标准。
6、《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2023）
三、满堂支架搭设
1、地基解决
  现将该段主线路基开挖到设计标高，进行辗压，辗压次数不少于3遍，假如发现弹簧土须清除换填毛石，换填厚度不少于50cm，并回填合格石料进行整平压实，为避免解决好地基受水浸泡，在两侧开挖40*30cm的排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑，原有地基整平压实后，因该桥为跨越主线，距原地面净空较高，故在换填路基面上浇筑20cm厚的C25混凝土垫层，浇注垫层时注意横坡的设立，保证排水良好。
 2、材料选用和质量规定
  钢管规格为φ48*3.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，严禁使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准《钢管支架扣件》（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管支架扣件》（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。
 3、支架安装
  本支架采用“碗扣”式满堂支架，其结构形式如下：为了明确满堂式支架每根立柱所传递竖向力的大小，本设计一方面对满堂式钢管支架进行了受力检算，拟定钢管支架立柱的横向间距：底板为0.6m，
翼板部位为0.6m；纵向间距均为0.6m；支架纵横杆步距1.2m，在腹板附近步距为1.2m，使所有立杆联成整体，为保证支架的整体稳定性，在每五排横向立杆和每三排纵向立杆各设立一道剪刀撑。箱梁底模采用δ=15mm厚的防水胶合模板，底模次龙骨采用间距0.3m的80×100mm方木，横桥向布置；主龙骨采用间距0.6m的100×120mm方木，顺桥向布置。在地基解决好后，按照施工图纸进行放线，桥纵向铺设好支垫方木，便可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。支架底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形＋（±前期施工误差的调整量），来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，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模底标高（底模立模标高计算及拟定方式类同箱梁底板）。
四、满堂支架搭设计算
设计全桥共设一联、共四跨（16+2×20+16）m,选择第二跨作为预压区，预压面积为82m2，并对支架进行验算。
1.支架数量计算
顺桥向排数72÷0.6+1=121排，横桥向列数10÷0.6+1=18列，所有按60cm间距控制，满足规定步距数量根据墩高及计划地基解决后标高（最高17m高，步距1.0m），除去底托、顶托、模板、方木等可摆放17层横杆。则：支架底座数量为：121*18+1=2179个，支架顶托数量为：2179个，立杆根数为：2179根，横杆根数为：121*17*18=37026根。横管分为顺桥向和横桥向，实行时边坡数量减少。立杆长度在边坡位置，根据实际高度拟定长度。根据工期和实际情况，为保证马路村桥运梁通道，在第2跨设立5m*4.5m的通道,通道范围内垫层采用钢筋混凝土，钢筋为Φ12，间距为20cm。
2、支架的搭设
搭设时在支架部分适当设立纵向和横向剪刀撑，离地面高20cm处设立纵向和横向扫地杆，支架与桥墩柱加包箍进行有效连接，每两层加一道支架，两侧加设斜撑杆，保证支架的稳定性。在墩柱处采用钢管搭设成井字架，并用钢管与玩扣件连接成一个整体，以保证支架的稳定性。
箱梁采用满堂式支架现场浇筑施工，预应力连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设立预拱度外，支架不另设预拱。
3、支架安装要点
支架立柱前必须保证地基有足够的承载力，地基承载力不小于150KP，立柱底端设垫木分散和传递压力。
五、满堂式支架堆载预压
1、目的
为消除支架在搭设时接缝处的非弹性变形和地基非弹性沉陷而获得稳定的支架，应逐孔进行预压。为获得支架在荷载作用下的弹性变形数据，拟定合理的施工预拱度，使箱梁在卸落支架后获得符合设计的高程和外形，应进行沉降观测。支架预压的目的如下：
（1） 检查支架的安全性，保证安全；
（2） 消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有助于桥
面线形控制。
2、堆载
采用堆砂袋的方式：用编织袋装沙围挡在箱梁底板四周及观测点位置，并用厚塑料布将底板和围挡部分所有盖好，用吊车将装满砂的砂袋逐步堆放在箱梁底模板上。
3、监测点布设
 在堆载区设立系统测量点，在第二跨两端及中部，共设9个观测点，每个断面的底板边线、底板中线处各布置3个监测点，同时在地基础上设立相应的监测点。
4、监测方法
为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形，在分别加载预压总荷载的30%、60%、80%和100%时均要复测各观测点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，假如加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，待24小时内累计沉降量不超过2mm，方达成设计规定，表白地基及支架已基本沉降到位，可卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸压。卸压完毕后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即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（即塑性变形）量。预压完毕后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。沉降观测一直连续到整个箱梁浇注完毕，特别注意砼浇注时支架的沉降，若浇注时，支架沉降超过预压沉降观测时预留沉降量时，应停止继续浇注，以防事故的发生。
5、预压注意事项
整孔范围内分层堆码直至整孔支架预压重量满足规定，且不得分块小范围集中堆码，以免产生不均匀沉降；人工堆码整齐，不乱堆放。卸载时，采用自制的铁皮容器，用吊车吊，人工将沙子装入铁皮容器中，进行卸载。卸载完毕后，对底板进行清理，所有清理干净后，根据测量结果调整标高。
六、受力检算
（一）荷载
（1）钢筋混凝土自重
第二跨砼体积为74.96m³，钢筋砼容重为25KN/m³，则梁的总重量为：74.76*25=1874KN
第二跨设计底板面积（预压面积）为：20m*4.1m=82㎡
偏安全考虑，以上荷载所有作用于底板上，计算单位面积压力，则单位面积荷载为F1=1874/82=22.854KPa/㎡。
（2） 模板重量;按钢筋砼总量的5%计，即F2=1874*5%=93.7KPa。
（3） 施工人员及设备荷载：取F3=2.5KPa/㎡。
（4） 振动混凝土产生的荷载标准值F4=2.0KPa/㎡
（5） 水平风荷载标准值：F5=0.21KPa/㎡.
（6） 竹胶板：F6=0.5KN/㎡。
（7） 方木：F7=7.5KN/㎡。
(8)预压加载布置
逐跨进行堆载预压，每跨加载按砼浇筑顺序，分四级进行：
第一次加载：从跨中向两侧、左右对称间隔跳跃加载，完毕第一层砂袋至预压总荷载的30%;
第二次加载完毕：砂袋荷载为预压总荷载的60%；
第三次加载完毕；砂袋荷载为预压总荷载的80%；
第四次加载完毕：砂袋荷载为预压总荷载的100%。
支架所承受单位荷载总数=2.5+2.0+0.21+0.5+7.5=12.71KPa/㎡。
支架所承受总荷载=1874+93.7+(12.71*22.854)=2258.174KPa。
预压的总荷载=2258.174+(2258.174*1.2)=4967.983KPa
第一次加载共重:4967.983*30%=1490.395KPa
第二次加载共重:4967.983*60%=2980.790KPa
第三次加载共重:4967.983*80%=3974.386KPa
第四次加载共重:4967.983*100%=4967.983KPa
（二） 底模强度检算
箱梁底模采用高强度防水胶合板，板厚t=15mm，防水胶合板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm防水胶合板。
1、 模板力学性能
（1）弹性模量E=0.13*105MPa。
（2）截面惯性矩I=bh3/12=300*1.53/12=8.44cm4。
（3）截面抵抗矩W=bh2/6=11.25cm3。
（4）截面积A=bh=30*1.5=45cm2。
2、模板受力计算
（1）底模板均布荷载=F1+F2+F3+F4+F5=26.235KPa。
q=F*b=26.235*0.3=7.871KN/m。
（2）跨中最大弯矩：M=ql2/8=7.871*0.32/8=0.088KN2m。
（3）弯拉应力：σ=M/W=0.088/11.25=7.871MPa<[σ]=11MPa。
（4）扰度：从竹胶板下方木肋布置可知，竹胶板可看着多跨连续梁，按跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677qL4/100E
=(0.6773*7.8713*0.34)/(1003*0.13*105)
=0.123mm<L/400=0.75mm,竹胶板扰度满足规定，综上竹胶板受力满足规定。
（三） 横梁强度计算
横梁为10*8cm的方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.4m。
截面抵抗矩：W=bh2/6=0.13*0.082/6=1.0673*10-4m3。
截面惯性矩：I=bh3/12=4.2673*10-6m4.
作用在横梁上的均布荷载为：
q=(F1+F2+F3+F4+F5)3*0.4=10.494KN/m。
跨中最大弯矩为：M=qL2/8=0.472KN2m。
允许抗弯应力：[σ]=14.5MPa,弹性模量E=113*103MPa。
1、 横梁弯拉应力：σ=M/W=4.424MPa<[σ]=14.5MPa，横梁弯拉应力满足规定。
2、 横梁扰度计算：f=5qL4/384EI=0.171mm<L/400=1.5mm，扰度满足规定。
综上，横梁强度满足规定。
（四）、纵梁强度计算
纵梁为10*12cm的方木，跨径为0.9m，间距为0.6m。
截面抵抗矩：W=bh2/6=2.43*10-4m3。
截面惯性矩：I=bh3/12=1.443*10-5m4。
0.9m长纵梁上承担3根横梁重量：0.13*0.083*0.63*7.53=0.108KN。
横梁施加在纵梁上的均布荷载：0.108/0.9=0.12KN/m。
作用在纵梁上的均布荷载：
q=(F1+F2+F3+F4+F5)3*0.6+0.12=10.384KN/m。
跨中最大弯矩：M=qL2/8=10.3843*0.92/8=1.134KN2 m。
1、 允许抗弯拉应力：σ=M/W=4.725MPa<[σ]=14.5MPa,纵梁弯拉应力满足规定。
2、 纵梁扰度：f=5qL4/384EI=1.061mm<L/400=2.25mm，纵梁扰度满足规定。
综上，纵梁强度满足规定。
（五） 、支架受力计算
1、立杆承重计算
碗扣支架立杆设计承重力：30KN/根，计算每根立杆承重小于设计承重皆可。计算过程如下：
（1） 每根立杆承受钢筋砼和模板重量：
N1=0.9*0.6*26.235=14.167KN。
（2） 支架自重：立杆单位重5.77kg/m,横杆单位重5.12kg/m。
N2=[73*5.77+73*(0.9+0.6)3*5.12]/100=0.942KN。
每根立杆总承重N总=N1+N2=15,.109KN，1.2N总=18.131KN<30KN,为此立杆承重满足规定。
2、 支架稳定性验算
立杆长细比：λ=L/i=1200/[0.35*(48+41)/2]=77
由长细比可以查得轴心受压构件的纵向弯曲系数Φ=0.732
立杆截面积：Am=π(242-20.52)=489mm2
由钢材允许压力表可查得弯向允许应力[σ]=14.5MPa
所以，立杆轴向荷载[N]=Am3*Φ3*[σ]=51.9KN>N=18.627KN，支架稳定性满足规定。
综上计算结果显示，碗扣式钢管支架受力及稳定性满足规定。
七、 支架安全规定
1、支架使用规定
1.1严禁在支架上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息；
1.2严禁攀援支架上下，发现异常情况时，架上人员立即撤离；
1.3支架上垃圾应及时清除，以减轻自重或落物伤人。
1.4支架周边均采用安全网进行围挡，边沿处设立，支架顶边沿均设立钢管架栏杆并围网。
1.5支架周边50m内设立封堵，严禁非作业人员及设备进入。
2、拆除规定
2.1拆除顺序：护栏-脚手板-剪刀撑-小横杆-大横杆-立杆-立杆件；
2.2拆除前应先清除支架上的杂物和地面上的障碍物；
2.3拆除作业必须自上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；
2.4拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶误靠，发生安全事故；
2.5拆下的杆件应及时一安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷；
2.6搭拆支架时地面应设围挡和安全警示标志，并派专人看守，严禁非作业人员入场。
3、支架安全措施
3.1严禁随意更改构架结构及尺寸；
3.2严禁架体倾斜或连接点松弛；
3.3严禁不按规定程序和规定搭设和拆除作业；
3.4搭拆作业中应采用安全防护措施，设立防护和使用防护用品；
3.5不得将模板支架、缆风绳、泵送砼输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备；
3.6不得在六级以上大风、暴雨及雪天下继续施工。
4、钢管支架的防电、避雷措施
4.1、防电措施
4.1.1钢管支架在架设和使用期间要严禁与带电体接触，否则在架设和使用期间应断电或拆除电源，若不能拆除，必须采用可靠的绝缘措施；
4.1.2钢管支架应作接地解决，设接地极。
4.1.3 夜间施工照片电线通过钢管时，电线应与钢管隔离，应使用低压照明。
4.2避雷措施
4.2.1 避雷针：设在架体四角的钢管立杆上，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。
4.2.2接地极：根据架体长度不超过50m设立一处，本支架设立2处接地极，埋入地面以下不浅于50cm，埋接地极时应将新填土夯实，接地极不得埋入干燥土层中。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。
4.2.3接地线：采用直径8mm的圆钢或厚度为4mm的扁钢，接地线之间采用焊接或螺栓连接，搭接长度大于6d或厚度的两倍，应保证可靠接触。接地线与接地极的连接宜采用焊接。
4.2.4接地装置应设立在人不易走到的地方，同时应考虑与其他金属体或电缆之间保持一定的安全距离。
4.2.5接地装置安装完毕，应及时用电阻表检查是否符合规定。
4.2.6雷雨天气，钢管支架上的作业人员必须立即撤离。
5、 剪刀撑的设立
5.1剪刀撑的设立应符合下列规定:
　　（1） 每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按下表的规定拟定。每道剪刀撑宽度不应小于4跨，且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间，本支架采用45°；
　　剪刀撑跨越立杆的最多根数见下表

　（2） 高度在24m以下的单、双排脚手架，均必须在外侧立面的两端各设立一道剪刀撑，并应由底至顶连续设立；中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m（图），本支架中间各道剪刀撑，净距为6m，具体见附图。
　　（3） 剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接应符合规范规定，搭接长度为杆件长度的1/3；
　　（4） 剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
　　5.2横向斜撑的设立应符合下列规定：
　　（1） 横向斜撑应在同一节间，由底至顶层呈之字型连续布置，斜撑的固定应符合本规范规定；
　　（2） 一字型、开口型双排脚手架的两端均必须设立横向斜撑，中间宜每隔6跨设立一道；
八、通道
在第二跨位置预留5m*4.5m的通道门洞，采用贝勒片搭设。
九、施工现场安全管理和措施
1、在重要施工部位、作业点、危险区、重要通道口挂安全宣传标语或安全警告牌；
2、施工现场全体人员严格执行《建筑安装工程安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》；
3、施工现场杜绝任意拉线接电；
4、配电系统设总配电箱、分派电箱、开关箱、实行分级配电。开关箱装设漏电保护器；
5、施工机械进场安装后经安全检查合格后投入使用。

支架材料用量表
名称
规格
总长度
单位重
共重
备注
无缝钢管
Φ48*3.5
11550
3.84
44352
C30混凝土：19.2m³
C25混凝土：
9m³
直缝焊接钢管
Φ320*10
44.4
76.446
3395.09
工字钢
40a
24
67.6
1622.4
工字钢
28a
78
43.4
3385.2
钢筋
Φ12
550
0.888
488.4
顶托