南光-南坪匝道工程现浇支架设计与施工控制__墨水学术,论文发表,

所属栏目：项目管理论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:197

副标题#e#
　　南光-南坪匝道工程现浇支架设计与施工控制
　　伍松平
　　湖南省核工业地质局302大队湖南郴州市423000
　　摘要：结合南光-南坪匝道工程现浇支架设计与施工搭设，从方案比选、材料控制、搭设质量控制等方面入手，确保支架能够保证上部荷载要求，确保安全文明施工。希望能对同类施工提供借鉴。
　　关键词：现浇支架安全设计施工控制
　　现浇支架作为一种成熟的施工工艺，在我国高速公路、铁路等高架桥现浇施工中作为临时承力工程广泛得到运用。施工工艺主要表现在搭设简单，结构灵活，适应性极强。但却也存在许多不利因数，引发安全事故。在我国现浇支架倒塌安全事故呈高发状态，生命、财产损失严重。主要原因就是在支架设计和搭设过程中许多环节极易忽视，从而引发安全生产事故。
　　一本工程概述
　　本工程为南光高速主线到南坪高速主线双上双下四条匝道高架桥，呈双Y型结构形式。先后24次跨越茶光路、平南铁路、南海大道、西丽货场路、广深高速，交通压力极大。大量采用门洞式满堂支架进行临时承力工程为本工程一大特点。如何确保支架本身整体稳定，满足上部荷载要求，同时满足通行车辆安全是本工程全体工程技术人员头等大事。
　　二支架设计重点
　　现浇连续箱梁施工时，现浇支架的可靠性是施工质量和施工安全的前提。碗扣式钢管脚支架是较好的支架材料，它施工方便，不需要大型机械设备，是日前使用较广泛的支架之一。碗扣型脚手架是普通钢管脚手架的替代产品，具有单件轻、拼装快、不易丢失零件和运输方便等优点。使用不同的立杆间距和横杆的竖向步距组合，可使每根立杆的容许承载力从20kN提高到40kN．以满足各种现浇构件施工的需要。同时，城市高桥连续箱梁施工必须采取高度的机械化，使用先进的施工设备，才可满足城市桥梁施工的需要。
　　（一）概况
　　我标段现浇箱梁A12、B11、C1、D10联均跨茶光路与1标相连接，为了不妨碍交通，计划搭设净宽7m，净高7m的门洞横跨茶光路，由东向西出深圳方向的门洞长度69.09m，由西向东进深圳方向的门洞长度71.81m，现场先施工B11、C1联，再施工A12、D10联。门洞上方碗扣脚手架的立杆纵向与普通跨径碗扣脚手架相连接，横断面每4m搭设一道剪刀撑，纵向脚手架外侧与普通跨径脚手架剪刀撑相连接。
　　门洞基础采用1.1×0.8mC15钢筋砼条形基础，路面以上露出0.8m。Φ600×16mm（或Φ720×10mm）的6m钢立柱与砼基础相连接的形式采用预埋0.75×0.75×0.01m钢板与立柱间螺栓加部分点焊，为了防止钢立柱纵向弯曲，脚手架与立柱间采用“井字架”钢管加扣件型式相连接，立柱横向间采用角钢横联焊接。立柱上方横梁采用单根400×400×13×13mm的H型钢，贝雷梁0.75m支点上布置10×15cm方木作为分配梁，为了保证行车安全，分配梁上的10×10cm方木满铺后安装底托下200×30×5cm木板，再搭设碗扣脚手架。
　　（二）计算假设
　　1、砼自重Q=26KN/m3；
　　2、施工荷载、模板自重、翼板及箱内支架、冲击系数等按砼自重30%计算；
　　（三）方案设计
　　1贝雷梁设计
　　腹板实体均布荷载：0.75×1.7×26×1.3÷0.75=57.46KN/m2，空腔均布荷载：（0.42+0.45）×26×1.3=29.41KN/m2，经投影计算D10匝道南侧中墙下贝雷梁受力处于临界状态。假设按照腹板为实体和箱室内部为二个空腔进行布置均布荷载，1.2×57.46+1.52×29.41=113.7÷3=37.8KN/m＜假设实体荷载1/3的值51.714KN/m。为了安全起见按照26.465KN/m、51.714KN/m进行取值。
　　当空腔作用在两侧，实体作用在中间1/3时，即26.465KN/m作用在两侧1/3，51.714KN/m作用在中间1/3时。
　　内力计算
　　杆端内力值(×1)
　　单元码 杆端1 杆端2
　　 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩
　　1 0.0000000 156966.#p#副标题#e#00 0.0000000 0.0000000 -156966.00 0.0000000
　　查相关资料，弯矩：Mmax=403.5KN.m＜M允=788.2KN.m满足要求
　　剪力：τmax=156.9KN＜τ允=245.2KN满足要求
　　挠度：f=0.0065m＜L/400=0.0225m满足要求
　　2、当26.465KN/m作用在中间1/3，51.714KN/m作用在两侧1/3时。
　　内力计算
　　杆端内力值(×1)
　　单元码 杆端1 杆端2
　　 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩
　　1 0.0000000 194839.50 0.0000000 0.0000000 -194839.50 0.0000000
　　查相关资料：弯矩：Mmax=378.2KN.m＜M允=788.2KN.m满足要求
　　剪力：τmax=194.8KN＜τ允=245.2KN满足要求
　　挠度：f=0.0062m＜L/400=0.0225m满足要求
　　由假设1、2可知贝雷梁按照每组90cm进行布置均满足刚度要求。
　　2贝雷梁下横梁检算
　　假设取D10南侧贝雷梁下横梁进行检算，横梁采用单根400×400×13×13mmH型钢。腹板实体荷载57.46KN/m2，空腔荷载29.41KN/m2，翼板荷载11KN/m2。
　　N1=（1.62×0.9×57.46+7.38×0.9×29.41）÷2=139.5KN
　　N2=(1.62×0.9×57.46×2+5.76×0.9×29.41)÷2=160KN
　　N3=(2×0.9÷2+1.62×0.9)×57.46+4.57×0.9×29.41+(1+2.76)×0.9÷2×11=137.5KN
　　N4=1.62×0.9×57.46+(3.12+4.83)×0.9÷2×29.41+(2.75+4.46)×0.9÷2×11=112.5KN
　　查相关资料：σ=M÷W=80.3Mpa＜［σ］=170Mpa
　　f=0.00179m＜L/400=0.0075m满足刚度要求
　　3钢立柱检算
　　钢立柱采用Φ600×16mm钢管，每3m一根立柱，则每根钢立柱承受力158.45×4=633.78KN＜2952KN满足要求。
　　钢立柱或采用Φ720×10mm钢管，每3m一根立柱，则每根钢立柱承受力158.45×4=633.78KN＜2243KN满足要求。
　　4混凝土C15条形基础强度检算
　　钢管柱底面采用750×750×10mm钢垫板，混凝土路面承受最大荷载为：
　　P=633.78KN
　　C15混凝土[σ]=8.25MPa
　　σ=633780/(0.75×0.75)=1.13MPa<[σ]=8.25MPa符合要求
　　5贝雷梁支点上满铺（10×10杉木）检算
　　门洞贝雷梁上方脚手架采用普通的现浇箱梁脚手架搭设方法，脚手架底托下方木采用10×10cm。
　　按照实体的均布荷载检算：0.75×1.7×26×1.3÷0.75=57.46KN/m2，则57.46×0.2=11.492KN/m
　　10×10cm方木截面性质I=833.3cm4W=166.7cm3
　　查相关资料：σ=M÷W=10.04Mpa＜［σ］=11Mpa
　　f=0.0011＜L/400=0.00275m满足要求
　　经检算10×10cm方木间距小于20cm时即可满足要求，现场施工时为了安全起见，要求10×10cm方木满铺。
　　6贝雷梁支点上垫木（10×15杉木）检算
　　按照均布荷载考虑，（6.5×1.7-2×2.125×0.83）×26×1.3÷6.5=39.12KN/m2，贝雷梁支点上0.9m间距进行布置，则方木受力为35.208KN/m。
　　I=2812.5cm4W=375cm3
　　查相关资料：σ=M÷W=9.5Mpa＜［σ］=11Mpa
　　f=0.00048＜L/400=0.00187m满足要求
　　三支架搭设控制重点
　　（一）地基处理
　　地基处理的好坏是箱梁施工成败的关键。碗扣式钢管支架的单根钢管承载力一般为30~50kg，支架地基的承载力要求不小于250kpa，事先清除地面杂物和腐植土，整平碾压，检查确认无翻浆后填加20~30cm厚的填料，填筑后分两层碾压，保证压实度95％在以上。对于湿陷性黄土基础，应该加强防水和排水的措施；对于软土、淤泥或有软弱下卧层的基础，应采用换填或抛石进行处理。本工程为了达到安全文明施工要求，减少扬尘及雨季泥浆对交通道路污染，所有支架地基在分层压实整平后，全部采用C15混泥土进行硬化，厚度不得低于20CM.
　　（二）支架的布置
　　一般跨支架采用碗扣式脚手架满布搭设，并根据箱梁自身荷载的分布确定立杆的间距。碗扣式支架的搭设程序：根据箱梁底面及地面标高差#p#副标题#e#，预先选配好立杆规格并拟定纵横水平拉杆布置图→在地基上铺设垫木下托定位、安装下部立杆和纵横向水平杆→测量调整水平拉杆和基准标高并锁紧立杆碗扣→扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平→放置脚手板→继续接高上层立杆和水平拉杆→安装上托→垂直接正立杆，扣紧水平杆→放置横木。同时根据支架搭设进度，设置纵横向、水平加强杆，纵横向加强杆不得超过规范要求，水平加强杆层高不得大于3m.所有加强杆完全闭合。
　　（三）支架的预压施工
　　安装模板前，支架底模的大小分配梁铺设完成后，要对支架进行压预。支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。在施工箱梁底模板时应将这部分沉降值加到箱梁的设计标高作为箱梁的施工标高，以保证箱梁的竣工标高符合箱梁的设计标高值。
　　本方案采用标准沙袋分段预压法进行预压：本方法施工简单，利于吊装、风险小；雨天采取覆盖措施同样可以预压，不受天气影响，工期快。
　　四安全防护措施
　　1、两端防护棚顶部设附着式限高限速标志并安装警告灯，门洞内每20m安装一组照明灯，立柱和混凝土基础侧面涂抹反光膜；
　　2、在通道两端各50m处设置“道路施工”和柱式单限速标志，柱式标志内缘距路面不小于25厘米，标志牌下缘距路面的高度为180cm；
　　3、在通道两端各30m处设置限高架，限高7m；
　　4、在通道两端各30至20m范围内各设置2道减速带；
　　5、在支架和通道施工期间设置交通协管员；
　　6、箱梁施工期间，临公路两侧操作层作好防护栏杆，贝雷梁上满铺方木，防止坠物下落。
　　7、两个门洞前方5m处，分别在行驶车辆的迎面，砼条形基础前设置2个防撞墩。
　　五总结
　　在城市道路桥梁的建设中，受城市原有地形地貌、交通疏导、施工场地等条件限制，桥梁结构多由立体曲线构成，现浇箱梁的形式符合空间曲线的弯扭特性及轮廓特性，以及有不必设置预制场等好处。当桥梁上部结构采用现浇结构形式，支顶架的应用是必不可少的。支顶架的形式多种多样，比较常用的有满布式钢管排栅支架、轻型钢支架、门式脚手架钢支架、碗扣式多功能脚手架钢支架等形式。各种支架形式有着不同的特点和适用范围，施工中应根据实际情况，因地制宜、灵活选择、合理使用，才能取得最佳的经济效益。
　　参考文献：
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