1、嚎乳傲、,氣熟趕俄入協、年第卷第期橋梁工程滿堂腳手架的施工組織設計孫策王躍深圳高速公路股份有限公司摘要滿堂腳手架在橋梁施工中已被廣泛地使用,但由于滿堂腳手架設計與施工的不規范,國內已發生多起橋梁支架坍塌安全事故。結合深訓 市鹽壩高速公路橋梁工程滿堂腳手架設計及施工經臉,對橋梁工程滿堂腳手架的施工組織設計進行較系統的分析和闡迷。關健詞橋梁滿堂腳手架施工設計工程概況深圳市鹽田至壩崗高速公路位于深圳市東部沿海地區,全長約。是深圳市東部路網的重要組成部分,是深圳市的重點建設項目。鹽田至 壩崗高速公路段的葵涌西互 通式 立交橋 為鋼筋硅連續箱梁按滿堂支架現澆一次落架設計,為確保結構竣工后 尺寸準確及結構
2、安全,要嚴格控制支架 的沉降,在 澆筑箱梁硅 之前必 須按施工規范要求對支架進行預壓。箱梁橫斷面,左右幅第二聯為單箱雙室,橋 面寬,左 幅第一聯 由單箱單室和單箱雙室組成,橋面寬從“臺至“墩由變 為,右幅第一聯為單箱 五 室,橋 面寬從臺至墩 由變為,梁高,頂板和底板的橫向坡度均為寫。一匝道和一匝道箱梁橫斷面為單箱單室,橋面寬為,中線處梁高為,橋 面橫坡由腹板高度來調整,底板橫向坡度為。該橋跨越葵 涌至南澳現有公路和葵 涌鎮 的金業路一級公路,同時還跨越兩個軟泥塘和一條污水溝。調查結果表 明該軟泥塘是因當地 開采大理石而形成的,在現澆箱梁施工地基處理時軟基的處理尤為重要。滿堂腳手架的支架選型扣
3、件式鋼管腳手架扣件式腳手架主要 由鋼管和扣件組成。其特點是裝拆方便,搭設靈活,能適應建筑 物平 立 面 的變化。缺點腳手架節點強度受扣件的抗滑力 的制約。試驗表明,直角扣件由摩 阻力 而產生 的抗滑能力僅為左右,因此腳手架的整體穩定性不足立桿節點偏心距大。中鋼管節點處 的偏心距為,降低了立桿的穩定性 與軸向抗壓能力。鋼管按軸心受壓強度條件計算的承載力為,而 在偏心施工荷載作用下,立桿的安全荷載僅為,限制了扣件式鋼管腳手架的承載能力扣件螺栓全部由人工操作,其承載力和整體穩 定性受安裝質量的影 響很 大,而這種影 響隨腳手架 安裝高度 的增高而增大,因此部分城市已對扣件式鋼管腳 手架 的使用做出了
4、強制規定,扣件式鋼管腳手架用做橋梁滿堂腳手架 時,其最大搭設高度不能大于。深圳市鹽壩高速公路段項目技術規范 中,明確規定禁止采用扣件式鋼管腳手架作結構物的承重支架。門式腳手 架式 鋼管腳手架是 一種多功能腳手架,其特點是幾何尺寸標準 化,己形成系列產 品 結構合理、承載力高施工裝拆方便,效 率 高,安 全可靠,省工省時。缺點構件尺寸無任何靈活性,構架尺寸 的任何改變都要換用另一種型號的門架及其配件門式腳手架的整體穩定性和剛度主要靠斜桿及剪刀撐,因此限制了其搭設高度,一般情況下 門式鋼管腳手架搭設的最大高度為個 門架高度,即左右。碗扣式腳手架多功能。能根據具體施工要求,組成不 同組架尺寸、形狀和
5、承載能力的腳手架。高功效。拼裝快速省力,用一把鐵錘即可完成全部作業,完全避免螺栓作業。承載力大。立桿連接為同軸心承插,橫桿 同立桿靠碗扣接頭連接,各桿件軸心線交于一點,接頭具有可靠的抗彎、抗剪、抗扭力學性能。因此,結構穩 固可靠,承載力大。1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/奄巨先,氣匆趕失入協、年第卷第期缺點橫桿為幾何尺寸的定型桿,使構架尺寸受到 限制。價格較貴。滿堂腳手架的設計腳手架的設計 內容腳手架的設計包括 根據經驗和桿件的標準規格假定腳手架的架方法
6、腳手架的強度和穩定驗算剪刀撐的布置及構造 腳手架通道處構造 腳手架的基礎承載力計算 腳手架檢查驗收內容及質量標準。腳手架的強度和穩定驗算滿堂腳手架屬 多次超靜定結構,但采用荷載平均分布法比用超靜定結構計算方法計算桿件的作用力相對較安全,因此用荷載平 均分布法來計算各單肢立桿的軸向力?？v橫向水平桿 主要起對立 桿 的約束作用,作用于水平桿 的力較小,且水平桿 一般不會導致整個腳手架的破壞,因此在進行桿件強度驗算時,可只進行單肢立桿的強度驗算。單肢立桿 的穩定驗算方法對于滿堂腳手架,因立桿在個方 向都裝有橫桿,而橫桿又處 于框架平 面 內,沒有偏心,因此在橫桿層,立桿在水平方向受橫桿限位約束。當整
7、架高寬比最窄邊 小于時,可以認 為,整架承載力決定于立桿 的局部穩定,即水平橫桿布距,因此可將復雜的腳手架結構穩定計算問題簡化為只計算腳手架在平面內的穩定問題,即將整個結構穩定性驗算 簡化為單肢立桿的穩定性驗算。對縱坡和橫坡較 大的橋梁,在進行腳手架穩定性驗算時,應考慮混凝土在初凝前因縱坡和橫坡產生的水平荷載對支 架穩定性 的影 響,并采取加強措施。剪刀撐的設計剪刀撐根據構造設計,縱向和橫向布置,一般情況下在縱、橫向每間隔一排立桿設 一道剪刀撐。剪刀撐 的作用 在 于確保腳手架結構的幾何不變性,形成穩定的構架以防止 桿 件 間的位移變形 這種變形嚴重影喻腳手架的承載能力加強腳手架整體、或局部、
8、或某一方向的剛度 加強腳手架抵抗水平荷載的能力。在水平力作用下,剪刀撐 的兩根交叉斜桿一為受拉,一為受壓,其應力 一般較小,因此一般不需進行強度及穩定驗算。腳手架通道處構造設計因通道處腳手架斷開布置,形成一個空洞,削弱了腳手架的整體穩定性。特別 當通道軸線和橋梁縱向斜交時,銳角處的腳手架受力條件最差,在受橫坡引起的水平推力作用下,腳手架極易失穩,因此通道處特別在斜交情況下 的腳手架必須加寬加密設置如在橋梁投影線外再加福支架,剪刀撐也應加密布設,確保通道處 的腳手架能成為獨立的穩定體系。滿堂腳手架的檢查驗收內容及質,標準質量控制進場的桿件、扣件、底撐、頂托等材質是否滿足要求桿件的數量、形式及位置
9、是否符合設計要求頂托是否與方木頂緊,底撐是否與鹼墊層密貼頂緊立桿是否垂直,立桿上下端的 自由長度是否合適,扣件扣 緊程度是否均勻相鄰兩立桿接頭是否錯開布置在不 同的步距內,剪刀撐、橫桿是否采取搭接連接剪刀撐是否緊扣于立桿、橫桿上,交叉剪刀撐是否位于立桿的兩側。滿堂腳手架檢查驗收內容及質量標準為有效地控制腳手架 的施工質量,在滿堂腳手架施工組織設計中應包括腳手架各桿件檢查驗收內容及質量檢驗標準。滿堂腳手架的施工經技術經濟比較,該橋支架形式采用碗扣式腳手架。根據腳手架搭設高度和施工荷載,假定腳手架的組架方法為義縱向橫向高度,腹 板和橫隔梁 下支架 加密布置,腹板下,橫隔梁下。腳手架的橫斷面布置如圖
10、所示。召召召兩兩研幣弓弓召召兩兩田田玉 月月召召飯 玩玩幣夕代代洲洲洲 權權權州州洲洲陰陰陰陰川川習口口日日日介介入入入翎翎翎翎洲洲玉玉洲洲珊珊、目目日日、相相相相階階飛飛目目相相相相卜卜門門 洲洲、月月月了了了川川 日日日門川川玉玉】二二口口 二】廠】日日目 以口口 廠 占 口口二二【二 口口圖腳手架橫斷面布置圖橫向分配梁。方木縱梁。方木腹板下架管。硅勢塊基礎首先清理處理范圍內的軟泥,并找平其次在處一一 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/嚎亙六、早氣墉俄
11、 入協、年第卷第期理 范 圍 內鋪一層砂礫 石土,大 面積用壓路機壓實,小面積用 打夯機夯實。并測試土壓力使其達到基地 承載力要求 其三、先封閉后擺放硅塊,滿鋪 一層 厚的鹼面或。厚的水穩 層,要求設成的坡 度,以便排水其四、按劃線鋪好預制的棱臺形硅墊塊。底面尺寸。義。,頂面尺寸只。,厚度 為。其五、橋 臺護坡要搭拼膺架或作成臺階基礎大拼碗扣支架以消除高差其六、硅鋪面在每跨內其寬度要 大 于結構物投影尺寸,每側各。并在每跨范 圍內設置好橫向排水坡 或排水 溝,其流水 匯人縱向排水邊溝 中排走,邊 溝與墊層 間用砂漿 防護,以防雨水沖刷砂礫墊層 見 圖,邊 溝應有 足夠的排水 斷面其七、硅面 一
12、 經 處理 完畢,不得有車輛通 行,等強后 即可搭拼支架其八、因本橋每跨縱橫 向高差較大,根據碗扣支架搭設要求,在地基處理時可分段設成 臺階狀。鹼墊塊橫向排水溝、頭卜塵蘭日女丫一一萬了間預制塊立體圖圖示意圖在現澆梁施工 時,為確保工程質量,對軟泥塘采取用 片石換填、壓實處理。軟泥塘 的換填處理為 先將軟泥挖至地面以下,并且拉運走,然后用大片石回填,且 用挖掘 機 壓 實,再用 小 片石回填,用壓路機分層壓實,最后用砂礫碎石回填至控制標高,頂面鋪一層 水穩 層,因軟泥 塘 面 積大而深,為防止 片石受力后被擠壓滑移形成地基下沉,在 片石換填 時要在外側設成的坡度。碗扣支架的布置為 底板下采用橫縱
13、只高,翼緣板下采用橫縱高又,墩頂橫隔梁下采用橫又縱高。只。的格構式。碗扣支架搭設前,先按技術放線 布置好硅預制塊,然后搭拼碗扣支架。第一層拼好之后,必須由工程技術人員抄平檢查平整度,如高差太大,必須用底托調平。拼立桿時必須用 吊線錘檢查其垂直度,防止立桿偏心受力。接頭部位必須連接牢 固。支架搭拼時應掛線以控制調平和線型。頂托和底托外露部分不超過,自由端超過。長的桿件要增加水平桿鎖定硅預制塊與地面鋪裝層之間要密貼,達到面受力,嚴禁形成點受力。頂托螺扣伸出長度不大于,縱 向方木 接頭不 能有空隙,且不 能懸空,若有空隙用扒釘十字交叉連接,方木 間用木楔塞緊,且用釘子釘牢。橫向鋼管間若有空隙,用粗鋼
14、筋焊接或用直扣件將兩鋼管連成一體。碗扣支架搭拼完之后,用 扣件式鋼管在立桿上沿縱橫向每隔排設置一道剪刀撐,剪刀撐設置時從頂到底要連續,搭接頭保證不小于,接頭卡不少 于個,與水平橫桿的夾角為“一儼,兩剪刀撐不允許自相交,要求布置在立桿兩側。每拼好一孔,及時安排支架預壓,預壓需逐孔進行,以消 除支架的非 彈性 變形,并監測彈性變形 情況,掌握資料,進行數據分析。同一類型的結構最多預壓三跨,其余根據預壓測設的資料設置相應 的預拱度,即可進行下道工序的施工,加快施工進度?；炷翝仓樞驊搹娜绾渭哟竽_手架整體穩定性和均布受力方面考慮,減少 由于混凝土分布 的不均衡引起的傾覆或下滑力距?；炷翝仓?向一般從高處 向底處方向澆筑,對腳手架整體穩定有利。另為減少桿件的作用力,對鋼筋混凝土箱梁可采取分層澆筑的施工方案。收稿日期一一孫策男,年生,工程 師 深圳,深圳高速公路股份有限公司一一 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/
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