盖梁碗口式脚手架施工支架设计

'省道老松岭至南坪公路延吉至龙井段一级公路加宽工程（延吉段）理化洞通道桥盖梁碗扣脚手架专项施工方案延龙公路加宽工程（延吉段）项目经理部2011年7月13 A-06省道老松岭至南坪公路延吉至龙井段一级公路加宽工程（延吉段）建设项目施工技术方案报审表施工单位：中国建筑第六工程局有限公司合同号：01监理单位：吉林省通宇公路工程监理有限公司编号：YLYABA-06018致监理负责人孙哲先生：现报上理化洞通道桥盖梁碗扣式脚手架工程的技术、工艺方案。方案详细说明及图表见附件，请予审查和批准。附件：技术工艺方案说明和图表。承包人：日期：专业监理工程师意见：签字：日期：监理负责人意见：签字：日期：特殊技术方案要报业主批准。13 目录1、工程概况42支架设计计算42.1钢管支架强度计算62.2刚度验算72.3稳定性验算82.4立杆地基承载力计验算83、构造要求94、脚手架验算结论95、搭拆脚手架安全注意事项1013 理化洞通道桥盖梁碗扣脚手架专项施工方案1、工程概况本工程有加宽原有理化洞立交桥86.04m/1座。位于K2+159处。该通道桥处路线与公路交叉交角为130度。本项目为加宽工程，采用4×20米预应力空心板梁结构来跨越，下部结构采用柱式墩、肋板式桥台，桩基础，净空高6.9米。桥梁与桥梁边板衔接部分，以沉降缝处理。理化洞桥台为肋板式桥台4座，1.5米圆柱墩及柱顶盖梁，有6个。2支架设计计算理化洞通道桥独柱墩盖梁砼、钢筋工程量：C30混凝土12.22m3、钢筋16t；结构及设计钢管支架布置尺寸详见：13 图中尺寸以米计本支架设计遵守《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041-2000）、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（GJl30-2001）的要求，施工组织设计拟采用φ48×3.5满堂钢管支架，间距为90㎝×90㎝，步距为1.2m,盖梁的底模板采用竹胶板，模板下采用10㎝×10㎝方木；新浇筑盖梁砼荷载经计算为：P1=27.04KN/㎡模板体系荷载按规范规定：P2=0.75KN/㎡砼施工倾倒荷载按规范规定：P3=4.0KN/㎡13 砼施工振捣荷载按规范规定：P4=2.0KN/㎡施工机具人员荷载按规范规定：P5=2.5KN/㎡2.1钢管支架强度计算强度的计算的最不利的荷载通常由：①模板、支架自重；②新浇筑钢筋砼重力；③施工人员和施工材料，机具行走运输堆放的荷载；④振捣砼时产生的荷载；⑤其它可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等。将上述荷载按不同的分项系数予以组合。当结构重力产生的效应与可变荷载产生的效应同号时，恒载分项系数为1.2，基本可变荷载为1.4。即：Sd(rgG;rqΣQ)=1.2SG+1.4SQ’式中：SQ’：基本可变荷载产生的力学效应；SG：永久荷载中结构重力产生的效应；Sd：荷载效应函数；rg：永久荷载结构重力的安全系数；rq：基本可变荷载的安全系数；强度满足的条件为：Sd(rgG;rqΣQ)≤rbRd式中rb：结构工作条件系数；Rd：结构抗力系数；对于钢管支架为σ=N/An≤f式中N：轴心压力设计值（N）；An：钢管净截面积㎜2；f：钢管抗压强度设计值计算过程：13 P1=27.04KN/㎡；ΣG=(27.04+0.75)×0.9×0.9=22.51kNΣQ=(4.0+2.0+2.5)×0.9×0.9=6.89kN1.2SG+1.4 SQ’=1.2×22.51+1.4×6.89=36.65kN已知钢管φ48×3.5：I=2.06×105㎜4A=489.303㎜2σ=N/An=36.65×1000/489.303=74.9(N/㎜2)﹤f=215(N/㎜2)强度符合要求。2.2刚度验算刚度的计算荷载通常由：①模板、支架和拱架自重；②新浇筑砼、钢筋砼重力；③其他可能产生的荷载如雪荷载、冬季保温措施产生的荷载等。按照不同的分项系数予以组合。应注意遵循v≤[v]（式中v模板的挠度，[v]模板允许的挠度），对结构表面外露的模板，[v]为模板构件计算跨度的1/400。荷载为均布荷载时v=5ql4/(384EI)，式中:q：荷载的强度；l：模板构件的计算跨径；E：模板构件模板的弹性模量；I：模板构件的掼性矩。计算过程：E=1.0×104N/㎜2I=5.0×106㎜413 q=(27.04+0.75)×1.2=33.35KN/㎡由于在90㎝×90㎝范围内，10㎝×10㎝方木间隔20cm分布。共4档则：V=5/384×33.35×20×0.94×104/(1.0×5.0×106)=1.1㎜﹤800/400=2㎜刚度符合要求。2.3稳定性验算对于理论的直线压杆，在两端铰接的情况下，其临界力为Pcr=(π2EI)/l2，即u=1.0。由临界力对应的临界应力为σcr=(π2EI)/[(ul)2A]=(π2E)/(ul0/i)2,式中的i=（I/A）1/2。从上式可以看出σcr与l0/i有关。钢管的稳定计算通常采用N/(ψA)≤f,式中ψ为轴心受压构件的稳定系数，应根据λ=l0/i值通过规范查得。式中l0为立杆的计算长度。对于满堂支架，l0=kh式中k：为长度附加系数，其值取1.55，h：立杆步距。计算过程：已知采用φ48×3.5 i=1.58㎝，钢管的步距为1.2m；l0=1.55×1.2=1.86mλ=1.86×100/1.58=118查得《路桥施工计算手册》附录三：ψ=0.431N/(ψA)= σ/ψ =74.9/0.431=173.38(N/㎜2)﹤f=215(N/㎜2)稳定性符合要求。2.4立杆地基承载力计验算立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求：N/A≤fg，式中:13 A为基础地面面积；fg为地基基础承载力设计值；对于砼基础，fg为砼设计强度，本设计采用C20砼硬化地面。计算过程：p=74.9×1000/(900×900)=0.09(N/㎜2)﹤20(N/㎜2 )地基承载力符合要求 。3、构造要求立杆底脚均垫以底座或垫板，立杆接头采用对接方式，并在支架顶端用搭接方式调整标高。对于每个立杆搭接其扣件数不得少于3个，且端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100㎜，立杆搭接长度不得少于1m。立杆上的对接扣件应交错布置：两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个接头在高度方向错开的距离不宜小于500㎜；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。支架应设置剪刀撑，剪刀撑的斜杆与地面的倾脚宜在 45°～60°之间，每道剪刀撑宽度不应小于4跨，长度不应小于6m,  剪刀撑底脚必须撑在地面上。满堂支架四边与中间每隔四排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。4、脚手架验算结论通过对理化洞通道桥独柱墩盖梁支架的设计及校核验算，计算结果证明本设计满足上述的安全使用条件，即通过强度、刚度、稳定性、地基承载力的验算，并按照构造要求搭设，可以满足施工的使用要求。13 5、搭拆脚手架安全注意事项5.1.碗扣式钢管脚手架搭设的安全技术要求(1)脚手架搭设前，要先编制脚手架施工组织设计。明确使用荷载，确定脚手架平面、如布置，列出构件用量表，制订构件供应和周转计划等。(2)所有构件，必须经检验合格后方能投人使用。(3)立杆基础施工应满足要求，清除组架范围内的杂物，平整场地，做好排水处理。(4)接头搭设：①接头是立杆同横杆、斜杆的连接装置，应确保接头锁紧。搭设时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆、斜杆等接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。②)如发现上碗扣扣不紧，或限位销不能进^上碗扣螺旋面，应检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两个碗扣是否在同一水平面上(即横杆水平度是否符合要求)；下碗扣与立杆的同轴＆是否符合要求；下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求；横杆接头与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等；如是装配原因，则因调整后锁紧；如是杆件本身原因，则应拆除，并送去整修。(5)杆件搭设顺序：①在已处理好的地基或基垫上按设计位置安放立杆垫座或可调座。调整立杆可调座，使同一层立杆接头处于同一水平面内，以便装横杆。搭设顺序是：立杆底座一立杆斗横杆一斜杆斗接头锁紧一脚手板一上层立杆斗立杆连接销斗横杆。13 ②脚手架搭设以3～4人为一小组为宜，其中1～2人递料，另外两人共同配合搭设，每负责一端。搭设时，要求至多二层向同一方向，或中间向两边推进，不得从两边向中间合拢搭设，否则中间杆件会因两侧架子刚度太大而难以安装。(6)搭设注意事项：①所有构件都应按设计及脚手架有关规定设置。②在搭设过程中，应注意调整整架的垂直度，一般通过调整连墙撑的长度来实现，要求整架垂直度小于1／500L，但最大允许偏差为lOOmm。③连墙撑应随着脚手架的搭设而随时在设计位置设置，并尽量与脚手架和建筑物外表面垂直。④在搭设、拆除或改变作业程序时，禁止人员进人危险区域。⑤脚手架应随建筑物升高而随时设置，一般不应超出建筑物二步架。⑥单排横杆插入墙体后，应将夹板用榔头击紧，不得浮放。5.2检验、验收和使用管理(1)碗扣式脚手槊构件主要是焊接而成，故检验的关键是焊接质量，要求焊缝饱满。没有咬肉、夹碴、裂纹等缺陷。(2)钢管应无裂缝、凹陷、锈蚀。(3)立杆最大弯曲变形矢高不超过L／500，横杆斜杆变形矢高不超过L／250。(4)可调构件，螺纹部分完好．无滑丝现象，无严重锈蚀，焊缝无脱开现象。(5)脚手板、斜脚手板及梯子等构件，挂钩及面板应无裂纹，无明显变形，焊接牢固。(6)在下列阶段应对脚手架进行检查：①每搭设lOm高度。②达到设计高度。③遇有6级及以上大风和大雨、大雪之后。13 ④停工超过一个月恢复使用前。(7)检验主要内容：①基础是否有不均匀沉陷。②立杆垫座与基础面|是否接触良好，有无松动或脱离情况。③检验全部节点的上碗扣是否锁紧。④连墙撑、斜杆及安全网等构件的设置是否达到了设计要求。⑤荷载是否超过规定。(8)主要技术要求：①地基基础表面要坚实平整，垫板放置牢靠。排水通畅。②不允许立杆有浮地松动现象。③整架垂直度应小于L／500，但最大不超过lOOmm。④对于直线布置的脚手架，其纵向直线度应小于L／200。⑤横杆的水平度，即横杆两端的高度偏差应小于L／400。⑥所有碗扣接头必须锁紧。(9)使用管理：①脚手架的施工和使用应设专人负责，并设安全监督检查人员，确保脚手架的搭设和使用符合设计和有关规定要求。②在使用过程中，应定期对脚手架进行检查，严禁乱堆乱放，应及时清理各层堆积的杂物。5.3、碗扣式钢管脚手架拆除的安全技术要求(1)当脚手架使用完成后，制订拆除方案。拆除前应对脚手架作一次全面检查，清除所有多余物件，并设立拆除区，禁止无关人员进人。(2)拆除顺序自上前下逐层拆除，不容许上、下两层同时拆除。(3)连墙撑只能在拆到该层时才许拆除，严禁在拆架前先拆连墙撑。13 (4)拆除的构件应用吊具吊下，或人工递下，严禁抛掷。(5)拆除的构件应及时分类堆放，以便运输、保管。13'