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1、犍為岷江大橋施工作業平臺搭建專項施工方案G213犍為岷江大橋維修處治加固工程 主橋移動掛籃專項方案 編制單位, 巖土科技股份有限公司 審 核 人, 復 核 人, 日 期: 二O一五年七月 目錄 1 工程概況. 2 主要編制依據. 3 吊掛腳手架荷載取值 . 4 吊掛腳手架材料選擇 . 5 吊掛腳手架計算 . 6 施工作業平臺搭設方案. 7 安全施工技術措施. 4 8 文明施工要求. 9 掛籃系統安全驗算. 9.1 荷載統計 . 9.2 模型介紹 . 9.3 強度驗算 . 9.3.1 上弦桿強度驗算 . 9.3.2 下弦桿強度驗算 . 9.3.3 豎桿強度驗算 . 9.3.4 斜腹桿強度驗算 .2、 9.3.5 下平聯強度驗算 . 9.3.6 下橫撐強度驗算 . 9.3.7 上橫撐強度驗算 . 9.3.8 吊索強度驗算 . 9.3.9 行走軌道最大減應力驗算 . 9.3.10 行走軌道最大彎曲正應力驗算. 9.3.11 懸挑梁強度驗算. 9.4 剛度驗算 . 9.4.1 施工作業平臺剛度驗算 . 9.4.2 縱向行走軌道剛度驗算 . 9.4.3 懸挑梁剛度驗算 . 9.4.4 懸挑梁植筋拉拔驗算 . 9.5 驗算小結 . 1 工程概況 犍為岷江大橋位于國道 213 線犍為縣城邊上，跨越岷江，1990年建成通車。主橋為雙塔雙索面預應力混凝土斜拉橋，主橋全長476m，跨徑組合52m+66m+3、240m+66m+52m，橋梁全長 886m。主梁為單箱三室箱梁，結構體系為塔墩固結、梁墩分離的懸浮體系。橋墩為鋼筋混凝土雙層門式框架。引橋為 30m 標準跨徑簡支 T梁，共 13 跨;樂山側 10 跨，犍為側 3 跨，簡支 T梁橫向共 7 片。橋面凈寬組成:9m 車行道+21.5m 人行道。 橋主梁斷面為單箱三室封閉箱，中室為矩形箱，箱梁頂寬 14.1m，梁高 2.4m，頂板厚 20cm，中腹板厚 25cm，邊腹板厚度為 80,105cm。主橋每 8m 設置一根橫梁，厚度為 25cm， 索塔高 59.5m。 該橋主橋下部結構包括 10#,15#共計 6 個墩，其中 10、15#為交界墩，114、14#為輔助墩，12、13#為主墩。主墩為明挖基礎鋼筋混凝土空心墩，交界墩和輔助墩為明挖基礎實體重力式混凝土墩，每個輔助墩設置了兩個拉力擺支座，每個交界墩上設置四個 150 噸盆式橡膠活動支座。 橋梁設計荷載:汽車20 級、掛車100，人群 3.5KN/m2。通航標準:三級航道;設計洪水頻率:P,1,。 主要加固整治內容: 1、全橋裂縫處理; 2、全橋砼缺陷修補; 3、斜拉索錨具防護治理; 4、主橋支座與拉力擺維修; 5全橋混凝土防護涂裝; 2 主要編制依據 1.建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范(JGJ 130); 2.建筑施工安全檢查標準(JGJ 59); 3.建筑施工高處作業安全技術5、規范(JGJ 80); 4.混凝土結構設計規范(GB500102002); 5.鋼結構設計規范(GB500172003): 6.混凝土結構后錨固技術規程(JGJ 1452004); 7.一般用途鋼絲繩(GBT/201182006)。 3 施工作業平臺搭設方案 1、作業平臺搭設原則 ? 作業平臺搭設時應盡量減少臨時占道空間，并采取相應措施確保施工過程中過往車輛的安全; ? 水上作業平臺搭設既要考慮到施工的可操性，又要確保航道的正常通行; ? 選用材料時，力求做到常見通用、可周轉利用，便于保養維修; ? 結構選型時，力求做到受力明確，構造措施到位，升降搭拆方便，便于檢查驗收。 2、作業平臺搭設總體6、思路 ? 對主橋部分加固施工，采用移動式掛籃施工作業平臺。 3、吊掛腳手架施工作業平臺投入人員及機械設備 人員投入計劃表 序號 工種 人數 備注 1 15 普工 2 10 焊工 3 1 電工 機械設備投入計劃表 序號 機械設備名稱 數量 備注 1 電錘 15臺 2 400 焊機 5臺 3 25T 汽車吊 2臺 4、主橋箱梁處移動式掛籃的安裝 工藝流程 安裝鋼梁?安裝軌道?組裝移動式掛籃 ? 安裝鋼梁 均采用20a工字鋼作為軌道鋼梁，利用種植20化學錨栓進行安裝，(植入深度為200mm)順橋向2m間距設置安裝，見下圖: 鋼梁安裝斷面圖?、安裝移動掛籃行走軌道 在已安裝好的鋼梁下安裝10#H型鋼進7、行焊接，在工字鋼與H型交界兩側增加10mm厚鋼板作為肋板焊接加強連接。(見下圖) 鋼梁軌道側面20a工字鋼焊接10mm厚肋板焊接10#H型鋼?、組裝移動式掛籃 移動式掛籃為滿焊型，長度為15米;均采用60*60*6角鋼焊接而成，掛籃在橋面上進行加工，掛籃自重為:(15*4+11*3*1.2+10*3*1.92+5*1.2)*5.42kg/m(角鋼每米重量)=884.54kg，軌道上各安裝一臺3T行走及提升卷揚機;將移動式掛籃在橋面組裝成型后利用吊車將其吊起放入橋下等待的輪船上，輪船駛入軌道下方利用卷揚機系統提升至箱梁底施工作業面。(見下圖) 主橋移動掛籃立面圖20a工字鋼A10mm厚肋板10#8、H型鋼植入M20化學螺栓不低于200mm主橋移動掛籃平面圖主橋移動掛籃立面圖A立面A側面B鋼輪立面10#H型鋼B鋼輪20mm厚鋼板30圓鋼50圓鋼3T卷揚機4 安全施工技術措施 (一)材質及其使用的安全技術措施 40N,m65N,m1、扣件的緊固程度不應小于，且不應大于。對接扣件的抗拉承力為3kN。扣件上螺栓應保持適當的擰緊程度。 2、各桿件端頭伸出扣件蓋板邊緣的長度不應小于100mm。 3、鋼管有嚴重銹蝕、壓扁或裂紋的不得使用。禁止使用有脆裂、變形、滑絲現象的扣件。 (二)腳手架上施工作業的安全技術措施 21、嚴格控制施工荷載，腳手板不得集中堆料，施工荷載不得大于2kN/m，確保較大安全儲備9、。 2、定期檢查腳手架，發現問題和隱患，在施工作業前及時維修加固，以達到堅固穩定，確保施工安全。 3、施工操作人員必須系安全帶。 4、腳手架架設工必須具備中華人民共和國國家標準特殊作業人員安全技術考核管理規則(GB5306-85)要求的條件，經培訓考核，取得上崗證后，才能進行腳手架的搭設和拆除工作。 5、架子工必須熟悉腳手架安全操作規程，嚴格按規程的要求搭設，在搭設中要正確佩戴和使用勞動保護用品。 6、腳手架的桿件、扣件、竹篾和拉墻鉛絲等嚴禁隨意拆除，違者從嚴論處。 (三)高空作業的安全技術措施 1、凡從事高空作業人員必須經體檢合格方可從事此項工作。 2、凡上高作業人員必須配戴好安全帽、系好安10、全帶、穿好防滑鞋。 3、在腳手板或平臺上工作時，必須集中精力注意安全，嚴禁說笑、打鬧。 4、腳手架或平臺外側設置一道至兩道防護欄，必要時掛防護網;腳手架上不準堆放桿件、器具;施工用具裝在工具袋內，防止亂放掉下傷人。 5、施工作業搭設的扶梯、工作臺、腳手架、護身欄、安全網等應牢固可靠，經驗收合格后方可使用;架子工應符合建筑施工高處作業安全技術規范和建筑安裝工人安全技術操作規程規定要求。 6、施工中嚴肅施工紀律和勞動紀律，杜絕違章指揮與違章操作，保證現場安全防護設施的投入，使安全施工建立在科學的管理、先進的技術、可靠的防護設施上。 5 文明施工要求 1、進入施工現場的人員必須戴好安全帽，高空作業系11、好安全帶，穿好防滑鞋等，現場嚴禁吸煙。 2、嚴禁酗酒人員上架作業，施工操作時要求精力集中、禁止開玩笑和打鬧。 3、腳手架搭設人員必須是經考試合格的專業架子工，上崗人員定期體檢，體檢合格者方可發上崗證，凡患有高血壓、貧血病、心臟病及其他不適于高空作業者，一律不得上腳手架操作。 4、腳手架驗收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改時，須經主管工程師同意后由架子工操作。 5、在架子上的作業人員不得隨意拆動腳手架的所有拉接點和腳手板，以及扣件綁扎扣等所有架子部件。 6、施工人員嚴禁凌空投擲桿件、物料、扣件及其他物品，材料、工具用滑輪和繩索運輸，不得亂仍。 7、不使用的工具要放在工具袋內，防止掉落傷人12、，登高要穿防滑鞋，袖口及褲口要扎緊。 8、運至地面的材料應按指定地點隨拆隨運，分類堆放，當天拆當天清，拆下的扣件和鐵絲要集中回收處理。應隨時整理、檢查，按品種、分規格堆放整齊，妥善保管。 6 掛籃系統安全驗算 掛籃系統包括施工平臺、吊索、縱向行走軌道(20a工字鋼)和懸挑梁(20a工字鋼)。 采用MIDAS CIVIL2012 有限元分析軟件進行建模分析。 施工平臺不同走位下，縱向行走軌道和懸挑梁的受力差異較大，所以對縱向行走軌道和懸挑梁共建立三種受力模型，分別分析:1、縱向行走軌道最大剪應力;2、縱向行走軌道最大彎曲正應力;3、懸挑梁最大剪應力及最大彎曲正應力。 施工平臺及吊索建立一個模型進13、行受力分析。 6.1 荷載統計 恒載包括下列兩種，安全系數考慮1.2。 1、 結構自重 22、 竹串片腳手板 0.35kN/m 3、 卷揚機自重 1.00kN 2活載為施工荷載，按1.0 KN/m取值，安全系數考慮1.4。 6.2 模型介紹 按照實際施工進行建模，縱向行走軌道和懸挑梁采用20a工字鋼，吊索采用GB1102-74/繩6*19股(1+6+12)17鋼絲繩，施工平臺采用60606角鋼，且施工平臺全部滿焊。 縱向行走軌道、懸挑梁及施工桿件采用梁單元模擬，吊索采用桁架單元模擬;共建立梁單元143個，桁架單元4個。 懸挑梁與梁體間的連接采用固定約束模擬，懸挑梁與縱向行走軌道采用剛性連接模擬14、，其余連接采用共節點進行剛接。 掛籃系統模型見圖6.2.1。 圖6.2.1 掛籃系統MIDAS模型 6.3 強度驗算 6.3.1 上弦桿強度驗算 圖6.3.1紅線所示為上弦桿。每節長度1.5米，材料為60606角鋼，材料類型Q235鋼材。 上弦桿最大拉應力為13.9MPa，最大壓應力為-51.1MPa，均小于規范限值215.0MPa，故上弦桿強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.2。 圖6.3.1 上弦桿位置示意 圖6.3.2 上弦桿最大應力云圖 6.3.2 下弦桿強度驗算 圖6.3.3紅線所示為下弦桿。每節長度1.5米，材料為60606角鋼，材料類型Q235鋼材。 下弦桿最大拉應力為71.15、4MPa，無壓應力，小于規范限值215.0MPa，故下弦桿強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.4。 圖6.3.3 下弦桿位置示意 圖6.3.4 下弦桿最大應力云圖 6.3.3 豎桿強度驗算 圖6.3.5紅線所示為豎桿。每節長度1.2米，材料為60606角鋼，材料類型Q235鋼材。 豎桿最大拉應力為32.6MPa，最大壓應力為-7.8MPa，均小于規范限值215.0MPa，故豎桿強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.6。 圖6.3.5 豎桿位置示意 圖6.3.6 豎桿最大應力云圖 6.3.4 斜腹桿強度驗算 圖6.3.7紅線所示為斜腹桿。每節長度1.92米，材料為60606角鋼，材料類型Q16、235鋼材。 斜腹桿最大拉應力為23.6MPa，最大壓應力為-28.6MPa，均小于規范限值215.0MPa，故斜腹桿強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.8。 圖6.3.7 斜腹桿位置示意 圖6.3.8 斜腹桿最大應力云圖 6.3.5 下平聯強度驗算 圖6.3.9紅線所示為下平聯。每節長度1.92米，材料為60606角鋼，材料類型Q235鋼材。 下平聯最大拉應力為28.3MPa，最大壓應力為-29.6MPa，均小于規范限值215.0MPa，故下平聯強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.10。 圖6.3.9 下平聯位置示意 圖6.3.10 下平聯最大應力云圖 6.3.6 下橫撐強度驗算 圖17、6.3.11紅線所示為下橫撐。每節長度1.2米，材料為60606角鋼，材料類型Q235鋼材。 下橫撐最大拉應力為12.9MPa，最大壓應力為-32.3MPa，均小于規范限值215.0MPa，故下橫撐強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.12。 圖6.3.11 下橫撐位置示意 圖6.3.12 下橫撐最大應力云圖 6.3.7 上橫撐強度驗算 圖6.3.11紅線所示為上橫撐。每節長度1.2米，材料為60606角鋼，材料類型Q235鋼材。 上橫撐最大拉應力為7.0MPa，最大壓應力為-10.2MPa，均小于規范限值215.0MPa，故上橫撐強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.12。 圖6.3.118、3 上橫撐位置示意 圖6.3.14 上橫撐最大應力云圖 6.3.8 吊索強度驗算 吊索最大拉應力為54.2MPa，小于規范限值1860.0MPa，故吊索強度滿足規范要求。最大應力圖如圖6.3.15。 圖6.3.15 吊索最大應力云圖 6.3.9 行走軌道最大減應力驗算 行走軌道最大減應力下，施工平臺的走位如圖6.3.16。最大減應力為9.7MPa，小于規范限值125.0MPa，故行走軌道最大減應力滿足規范要求。最大減應力云圖如圖6.3.17。 圖6.3.16 行走軌道最大減應力工況荷載分布 圖6.3.17 行走軌道最大減應力云圖 6.3.10 行走軌道最大彎曲正應力驗算 行走軌道最大彎曲正應力19、下，施工平臺的走位如圖6.3.18。最大正應力為17.8MPa，小于規范限值215.0MPa，故行走軌道最大彎曲正應力滿足規范要求。最大減應力云圖如圖6.3.19。 圖6.3.18 行走軌道最大彎曲正應力工況荷載分布 圖6.3.19 行走軌道最大彎曲正應力云圖 6.3.11 懸挑梁強度驗算 懸挑梁最不利工況下，施工平臺的走位如圖6.3.20。最大減應力為15.1MPa，小于規范限值125.0MPa;最大彎曲正應力為39.1MPa，小于規范限值215.0MPa;故行走軌道強度滿足規范要求。最大減應力云圖如圖6.3.19。 圖6.3.20 懸挑梁最不利工況荷載分布 圖6.3.21 懸挑梁最大減應力20、云圖 圖6.3.22 懸挑梁最大彎曲正應力云圖 6.4 剛度驗算 6.4.1 施工作業平臺剛度驗算 施工作業平臺最大撓度為-6.2mm，小于規范限值L/400=37.5mm，故其剛度滿足規范要求。 圖6.4.1 施工作業平臺豎向變形云圖 6.4.2 縱向行走軌道剛度驗算 縱向行走軌道最大撓度為-0.42mm，小于規范限值L/400=5.0mm，故其剛度滿足規范要求。 圖6.4.2 縱向行走軌道豎向變形云圖 6.4.3 懸挑梁剛度驗算 懸挑梁最大撓度為-0.24mm，小于規范限值L/400=1.25mm，故其剛度滿足規范要求。 圖6.4.3 懸挑梁豎向變形云圖 6.4.4 懸挑梁植筋拉拔驗算 N=dL 注:混凝土抗剪強度;L植筋深度; N=3.14*20*150*2.6/1000=24.49KN (C40混凝土抗剪強度取2.6抗剪強度標準值) 鋼梁安裝斷面圖懸挑梁承擔最大豎向力為18.50Kn,考慮行走軌道著力點及最內側植筋著力點與主梁外側距離基本相等，偏安全考慮僅最內側植筋承擔上拔力，最內側植筋所能承受的上拔力為24.49*2=48.98kn，安全系數為48.98/18.5=2.64，故安全。 6.5 驗算小結 縱向行走軌道、懸挑梁、施工作業平臺及吊索的強度和剛度均滿足規范要求。