碗扣式支架（精选十篇）
碗扣式支架 篇1
1 碗扣式钢管支架的构造及性能特点
1.1 碗扣式支架的结构
碗扣式支架是由专用杆件和碗扣接头组成, 用碗扣式脚手架材料可以组装的支撑架类型很多。碗扣式脚手架的杆件分为横杆和立杆。常用的横杆规格为:HG-150, HG-120, HG-90, HG-60 ;常用的立杆规格为:LG-300, LG-240, LG-180, LG-150, LG-120, LG-90, LG-60 等, 材质为Q235A级普通钢管。碗扣接头是碗扣式支架的重要组成部分, 由上碗扣、下碗扣、横杆接头、上碗扣的下位销组成。碗扣式支架的设计理念是通过带有锯齿的碗扣将各个杆件连接在一起, 组装成完整的钢管支模架。
1.2 碗扣式支架的性能特点
1.2.1 优越性
首先, 从受力性能方面讲, 立杆连接是同轴心承插, 横杆同立杆靠碗扣接头连接。由于采用了中心线连接, 因而大大提高了承载能力。承受横杆垂直力的下碗扣与立杆采用焊接, 因而改善了“节点”的受力性能 (最大抗剪力199 k N, 而扣件式脚手架依靠扣件握紧时的摩擦力——极限承载力约10 k N) , 使其达到了可靠程度。
其次, 从灵活性来讲, 现代桥梁造型各异, 平面尺寸不规则、桥面高度变化不一, 所以对于支架的灵活性有一定的要求。而碗扣式支架不仅能够搭设一些构筑物, 且还能够组成不同组架尺寸、形状和承载能力的单、双排脚手架, 支模架, 爬升脚手架, 悬挑架等多种功能的施工装备来满足施工的要求。
1.2.2 不足
碗扣式支架对基底承载力要求较高, 不适合在软土或不均匀土体上施工;无法预留临时道路, 无法跨河、跨路搭设;抗弯、折性能弱, 当横杆的步距较大时。立杆的长细比较大, 在荷载作用下, 构件易弯。当较大集中荷载作用于横杆上, 而结构的立杆的密度又不够时, 结构会出现较大的弯曲变形, 更甚者会导致横杆折断。
2 碗扣式钢管支架的施工要点
2.1 底层组架
碗扣支架的底部支架是最关键的, 安装后的双层水平杆, 首先检查和调整水平框架的垂直和水平方向的直;其次, 通过调整垂直杆来调整水平杆的水平可调底座使水平杆的水平偏差小于L/400 (L为水平杆长度) ;也应逐个检查极足, 并确保所有极不暂停或松散;在安装过程中应随时注意检查的内容和调整。
2.2 支架搭设
所有构件都要按设计及脚手架有关规定设置。在搭设过程中要严格控制立杆垂直度和水平杆水平度。要求整架垂直度小于1/500L, 且最大允许偏差不超过100 mm ;水平杆水平度符合本款 (5) 项的规定;要求在搭设、拆除或改变作业程序时, 禁止人员进入危险区域。
2.3 剪刀撑设置
支架四周及中间纵、横向每隔四排应从底到顶连续设置竖向剪刀撑, 剪刀撑水平倾角应在45°~ 60°之间。支架高度大于6m时, 其顶部和底部应设置水平剪刀撑;水平剪刀撑设置间距应不大于6 m。剪刀撑采用与支架立杆规格相同的钢管, 用旋转扣件与立杆扣接;当剪刀撑不能与立杆扣接时, 应与该立杆相邻的水平杆扣接;扣接点距碗扣节点的距离不应大于15 cm。每根剪刀撑钢管的长度不宜小于6 m, 扣接的立杆和水平杆数量不得小于4根。剪刀撑应采用搭接接长, 搭接长度应大于100 cm, 搭接处应等间距设置3个旋转扣件扣紧, 扣件边缘至杆端的距离应大于10 cm。
2.5 支架预压
为了检查支架的承载力, 减少和消除支架的非弹性变形及地基的沉降量, 在箱梁底模完成后应对支撑体系进行预压。支架预压重量根据箱梁实际断面计算平均到底模上。预压前先在底模及支架基础上布设观测点, 测量观测点原始标高, 并做详细记录。预压时加载位置应按梁体实际自重分配进行模拟。支架预压采用砂袋进行分段预压, 支架基础预压荷载不应小于支架基础承受的混凝土结构恒载与钢管支架、模板重量之和的1.2倍。预压荷载分级进行, 且不应少于3级, 3级加载依次宜为单元内预压荷载值的60%、80%、100%。每级同样进行观测, 并将卸载时的数据与加载时的数据进行比较, 每级加载时的变形数据减去该级卸载时的数据, 即为该级的弹性变形量, 卸载完成时的变形量即为支架的非弹性变形量。预压观测过程中, 各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm或者各监测点连续72h沉降量平均值小于5 mm即可判定支架基础预压合格。最后根据支架预压所收集的测量结果绘制出荷载- 变形量曲线图, 指导施工需要。
3 碗扣式脚手架的应用及应用中需要注意的问题
3.1 碗扣式脚手架的应用范围
满樘脚手架在桥梁、隧道、地道桥、水塔、大跨度棚架、钢结构安装等建筑及市政和交通各个领域应用非常广泛。特别是作为模板早拆支撑体系为加快模板周转速度、减少模板投入量等起到了明显的作用。常见的有建筑物顶板模板支撑、工业厂房大跨度车间安装架体、桥梁工程支撑架、钢结构安装、用于维修和加固吊装等用途的支撑柱架体等。
在我国桥梁建设, 传统的木材, 原木, 木材料和其他重型钢支架的支架, 在过去的几年中, 新型钢管脚手架, 它是用来支持的桥梁, 已取代了新的钢管脚手架。通过对实际工程的观察, 应用效果良好, 节约材料, 使用方便。
3.2 应用中需要注意的问题
3.2.1 严格控制材料的质量
施工企业必须严格控制进场材料的质量, 保证进入施工现场的产品必须是合格产品, 不合格的坚决清退出场, 从源头上杜绝质量和安全隐患。碗扣式脚手架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。
碗扣式钢管支撑架用钢管应符合GB/T19793《直缝电焊钢管》、GB/T3091《低压流体输送用焊接钢管》中的Q235A级普通钢管的要求, 其材质性能应符合GB/T700《碳素结构钢》的规定。钢管须无裂缝、凹陷、锈蚀。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。同时在使用过程中, 要按规定进行检验检测, 达不到使用要求的安全防护用具及构配件不得使用。
3.2.2 切实做好支架的验算
近年由于支架体系失稳坍塌造成的安全事故时有发生, 为避免支架坍塌事故的发生, 支架安装须按施工阶段荷载验算其强度、刚度及稳定性。支架验算是箱梁浇筑施工前进行的一项重要技术工作, 直接影响箱梁施工质量、安全、进度及成本。
目前, 我国还没有详细的设计及验算资料, 具体计算工作由施工单位完成。首先研究支模架在各种施工荷载下的受力分析及稳定性验算, 就碗扣式满堂支架而言, 检算的内容一般包括三部分:立杆竖向承载力、稳定性检算;底模板和承托模板的纵向、横向枋木的弯曲应力、剪应力及变形检算;计算地基承载力, 通过计算给出地基须满足的承载力最小值。根据支模架的结构构造和实际受力情况, 给出较为合理的计算简图和计算公式或给出试验统计式及必要的调整系数, 并尽量利用现行的结构规范的习惯设计程序、相关公式和计算资料。
4 结束语
综上所述, 作为一种新型的脚手架碗扣式钢管支模架在市政道路的桥梁施工中具有广泛的应用和重要的作用。支架体系是现浇连续梁施工中的临时受力结构, 对梁体的制作十分重要, 不仅控制梁体线型及尺寸的精度且还影响到施工安全。因此, 应用过程中须使碗扣式钢管支模架的设计尽可能标准、合理, 提高道路桥梁施工过程中的安全性。
摘要：碗扣式钢管支架是从国外引进并与我国的实际施工情况相结合而设计的一种最新型、功能齐全、耐压抗插能力非常强的钢管支模架。本文主要对碗扣式支架的构造、性能特点、应用范围、施工要点和注意事项进行了介绍和总结。
关键词：碗扣式支架,构造,性能特点,施工要点,应用范围,注意问题
参考文献
碗扣式支架 篇2
摘 要：佛山市禅西大道塱沙大桥跨铁路桥梁墩高为9.0-15.0m，上部结构为连续箱梁，采用落地碗扣式钢管满堂支架施工。为保证施工安全和施工质量，对碗扣式支架系统进行了整体全面的稳定性分析，本文对碗扣式支架搭设及施工进行了介绍和总结，为今后类似工程提供了一定的经验借鉴。
关键词：碗扣式支架 施工安全 施工质量 稳定性
一、工程概况
禅西大道属于325国道改线工程，其中塱沙大桥跨铁路桥梁主线上跨佛山机场专用线和广茂铁路正线，处于佛山市罗村镇，本工程地貌属珠江三角洲平原腹地，属经济发达、交通繁忙地段。桥址范围内未发现断裂、岩溶、土洞、滑坡、崩塌或泥石流、采空区等不良地质现象，未发现膨胀土等特殊岩土。本桥由广东三茂铁路股份有限公司代建，分左右两幅，共计3孔左幅跨度形式为30+32+25，3孔右幅跨度形式为27+35+25，后张法预应力混凝土连续箱梁。箱梁设计为单箱四室各室截面相同，单孔最重梁体砼量385m3，重1001.79T。
本工程地势平坦、地基稳定、桥墩高度9~15m，根据场地处的地质条件及桥型结构，选择以安全、适用、经济为施工原则，优先采用落地碗扣式钢管满堂支架施工。箱梁支架的稳定性不仅关系到桥梁的施工质量和安全，更涉及铁路的运输安全。因此，有必要对该支架进行严格的受力验算。
二、碗扣式支架工法优点
1.装拆灵活，操作方便，提高工效和减轻工人劳动强度，缩短施工工期从而节约了工程成本；
2.结构合理，使用安全，附件不易丢失，管理和运输方便，损耗极少，反复利用率极高；
3.构建设计模数制，使用功能多，应用范围广，可适用于脚手架、支撑架、等其他搭建用途；
三、适用条件
适用于地面条件平整、地质条件稳定的现浇混凝土箱梁及其它现浇桥梁和框架等跨越结构的施工。
四、工艺及流程
（一）工艺原理
选用碗扣式支架，以600规格为主支撑，配合其它300规格和其它结构件组成整体支撑体系。在局部受力较大、较集中的范围内采用局部加密，如减小步距、增加斜撑杆件以保证受力均匀。支架顶部采用可调顶铁，调节顶部标高，使顶部处于控制标高，保证支架整体的安装精度。在局部横杆与立杆间拉有斜杆和水平拉杆，加强架体的稳定性。支架与地面接触采用铺设大板的方式，使架体坐落在大板上，最大受力面积，减少受力后的沉降量。
（二）施工工艺流程
基础处理→测量放样→铺设大板→检验支架合格证→立竖杆→安装纵、横向横杆→设置剪刀撑→安装上托→铺设纵向方钢→铺设横向方木→铺设大板→安装模板→支架预压→卸载→调整支架高度
五、施工中的要点控制
表1 碗扣式支架控制项目要点：
施工中重点检查项目内容及相关要求 基 础地基承载力情况（动力触探）回填土基础要求每层压实，检测承载力≥150KPa 地基压实面宽度≥桥面宽度
排水设施四周要设立排水沟，防止基础积水。
混凝土垫层长：满铺，宽：等于桥面宽度，厚：填方区域≥0.15m，挖方区域≥0.15m，混凝土采用平板振动器振捣密实，平整度采用两米水平尺测量≤3mm。支架搭设垫木质量方木，厚度≥5cm，长度不小于三跨，未腐蚀，与地面接触密实。
架体及顶托架体无悬空，可调顶托座插入立杆内的长度≥300mm。立 柱横排、纵排间距为0.6m；水平层距：墩高≥10m，层距0.6m，＜10m层距1.2m。
碗扣及接头碗扣扣紧，无松动，接头必须锁紧。
扫地杆、上水平连接杆扫地杆离地面高度≤200mm，上水平连接杆至顶托上端距离≤0.7m。
水平剪刀撑支架高度大于6m时，顶端、底部以及中间竖向每隔3.6m设置层水平剪刀撑，角度按45度控制。
纵、横向剪刀撑横向每5排设一道，纵向不少于4道，剪刀撑首尾相连，斜杆与立柱相接触处都用扣件扣接，靠近墩台两侧各加设一道横向剪刀撑，顺桥向支架用钢管撑在两端墩台上，上下设两道。支架垂直度整架垂直度应小于L/500，但最大不超过100mm。支架宽度满足箱梁桥面宽度，在翼板外加设一榀支架。支架搭设支架高度高度不大于20m；若大于20m，不建议采用碗口支架施工。
六、支架的受力验算分析
（一）支架相关特性
佛山市禅西大道塱沙大桥跨铁路桥梁，考虑地质及施工安全、质量、工期及就地取材原则，上部箱梁施工采用落地式碗扣式钢管满堂支架工法。塱沙大桥跨铁路段箱梁跨度为三跨，为减轻支架受力荷载，减少支架的不均匀沉降，箱梁模板均采用木模施工，箱梁施工完毕木模可继续用作以后的附属施工中，既保证箱梁施工质量，同时减少材料消耗成本。现以最大跨度（35m跨）的箱梁为例，按支架高度15m进行支架应力及稳定性检算。
碗扣支架钢管为φ
48、t=3.5mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=170 MPa。截面特性及承载性能详细数据见下表（表
2、表3）。表2 碗扣支架钢管截面特性： 外径 d(mm)壁厚 t(mm)截面积 A(mm2)惯性矩 I(mm4)抵抗矩 W(mm3)回转半径 i（mm）每米 自重（N）483.54.89*1021.219*1055.08*10315.7838.4表3 碗扣支架钢管立杆、横杆承载性能：
立
杆横
杆步距（m）允许载荷
（KN）横杆长度（m）允许集中荷载（KN））允许均布荷载（KN）0.6400.94.5121.2301.23.571.8251.52.54.52.4201.82.03.0
（二）荷载计算分析
本箱梁截面尺寸设计为两端腹板变截面加厚，中部段腹板变截面减小，故端部支架受力最大，在进行受力分析时应考虑最不利受力点进行分析，因此取箱梁端部为受力点进行计算最为合理。
纵横分配梁由于支点位置均位于支架立杆中心，主要起传递荷载及均衡应力分布的作用，可视为立杆顶部方木抗压承力，不考需考虑方木的抗弯和挠度。
1．碗扣式支架钢管自重，可按表2查取。
2．按照最不利工况，将翼缘板部分的混凝土重量折算到底板上。箱梁底板支架按均布荷载计算，钢筋砼容重按25.5KN/m3计算，则：
每平方米钢筋砼自重荷载为（查看设计图尺寸）：385÷35÷12.75×25.5=22KN/m2
3．模板及方木、顶托等上部自重每平方重量为2.0 KN/m2； 4．施工荷载取2.1 KN/m2（查施工计算手册资料，施工荷载一般取值为1.6~2.1 KN/m2，含人员行走及机具运输或堆放以及振捣时所产生的荷载）
5．支架自重（含扣件）取2.0 KN/m2 6．按照地区取值风荷载，本地沿海地区取值0.5 KN/m2
荷载组合则为：q =22+2.0+2.1+2.0+0.5=28.6KN/m2
碗扣立杆分布为0.6 cm×0.6cm，则：
单根立杆（方木局部）受力为：N=0.6×0.6×28.6=10.3 KN
方木的受力面积：0.1m×0.1m，则
方木承压：A=100cm×100cm=10000mm2
木方的容许承压值[fc]取12
σ
=P/A=10300N/10000mm2=1.03MPa
＜[fc]/1.3=12/1.3=9.2MPa
杆件应力安全系数：[N]/N=30 KN/10.3=2.91＞1.3（规范要求安全系数）
经以上计算，立杆应力满足规范要求。
8．支架立杆稳定性计算
立杆计算长度为h+2a=1.8m。
长细比λ=L/i=1800/15.78=114
查表得φ=0.473，则：
[N]= φA[σ]=0.473×489×170=39.3KN
N`=（N+15）×0.0384=20.9KN
[N] / N` =1.88＞1.5（规范要求安全系数）
经以上计算，立杆稳定性满足规范要求。
9．地基承载力检算
荷载按支架高度H=15.0m计算
箱梁底板及翼缘板支架纵横向间距均为60cm，故：
立杆所承受的最大荷载Nmax=20.9KN×1.1=23KN
地基上横桥向（立杆底座下）铺通长方木（平铺），方木按10cm*10cm考虑
（1）卧木承压检算：
A=100cm×100cm=10000mm2
σ
=P/A=10300N/10000mm2=1.03MPa
＜[fc]/1.3=12/1.3=9.2MPa（2）混凝土顶面检算：
A=600mm×100mm=60000mm2
σ＝P/A=10300/60000=0.172MPa=172KPa，远小于C15混凝土抗压强度允许值满足要求。
（3）混凝土底面检算：应力扩散角θ＝45°
A=600mm×500mm=300000mm2
P=10300+0.50×0.6×0.2×25000=11800N
σ=P/A=11800/300000=0.04MPa=40KPa
经地基加固处理后，地基承载力均可达到100KPa以上。可满足支架对地基承载力的要求。
（三）使用效果
整个施工过程中支架稳固,未出现任何安全问题；所浇的砼外观质量完好,实体检测其质量符合要求。
七、结束语 http:/// http:/// http:/// 佛山市禅西大道跨铁路桥梁采用碗扣式支架现浇连续箱梁施工工艺，不仅保证了施工进度确保了施工安全，而且通过预压支架，精确的掌握了碗扣式支架的预压沉降值，使塱沙大桥跨铁路桥梁混凝土施工质量及箱梁线型达到了预期的质量目标，得到建设单位、监理单位及设计单位的广泛好评。采用碗扣式支架现浇连续箱梁施工工艺，更是体现了“装拆灵活，操作方便，结构合理，使用安全”等特点，同时缩短了施工工期、节约了工程成本。参 考 文 献
碗扣式支架 篇3
关键词：现浇箱梁；支架施工；质量控制
0.引言
在高速公路与地方主干道交叉或互通立交跨越地方主要道路时，考虑到桥梁整体线型、外观，或是跨度较大等原因，较多采用现浇连续箱梁桥梁。但是，现浇箱梁施工中支架基础处理、支架本身质量控制、支架安装、支架卸拆等将会对现浇箱梁施工安全及质量造成较大影响。在此，以一个较有代表性的现浇箱梁桥梁对支架基础处理、支架搭设及支架拆卸等方面控制要点作详细分析。
1.工程概况
某高速公路跨省道跨线桥为主线桥，结构设计为全幅2联（左幅9孔，右幅10孔）均为PC连续箱梁，桥面宽为半幅16.75m，桩号范围为：左幅K89+770.98～K89+997.02桥长226.04m，跨径组合为3×25+（5×25+20）；右幅K89+780.98～K90+027.02桥长246.04m，跨径组合为（2×20+2×25）+6×25，平均桥长236.4m。所有桥墩顶均不设置盖梁，在4#左幅、5#、6#、7#全幅、8#、9#右幅墩顶均设置有横隔梁，其中5#墩、7#墩均为全幅共2根立柱，6#墩全幅共3根立柱，5#、6#、7#横隔梁为左右幅整体连通。因此，横隔梁左右幅连通的第5#、6#、7#跨左右幅必须同时施工。
2.碗扣式支架具体布设方案
本工程中除跨线部分采用门洞方案外，其他地段全部采用Φ48×3.5mm的碗扣式钢管满堂支架进行搭设，支架上纵梁采用两根Φ48×3.5mm，横梁采用10cm×10cm方木。每隔4～6m设一道剪刀撑，剪刀撑必须首尾相连，成封闭状态。箱梁底立杆横向布设为：3×90cm+2×60cm+2×90cm+2×60cm+3×90cm+3×60cm+2×90cm+2×60cm+3×90cm。腹板均位于两根横向60cm间距的立杆之间，箱体下立杆横向间距为90cm，其纵横梁布置见表1所示。
3.基础处理及支架施工控制要点
现场施工中每一个环节的处理能否达到方案要求、外界条件变化是否准确判断并及时采取相应措施等，均会对支架施工质量安全产生极大影响，因此，在施工前必须对现场技术人员、管理人员及安全管理人员进行详细交底，做好每个现场操作人员的技术交底及培训，各个工序环节进行全程监控，重点工序做好各项事前检测检查并留存施工处理照片等。以该省道跨线桥现浇箱梁支架施工中各个环节控制为例，阐述支架施工各个工序控制要点。
3.1地基处理
支架下地基处理，是支架施工的关键环节之一，现就该桥各个不同地质地形支架基础处理作详细说明：
（1）该桥第2～4跨地基为冲积层淤泥、亚粘土或有机物质等，地表水长期浸泡，承载能力十分脆弱，无法满足支架验算确定的承载力要求。根据施工方案，该段基础采用换填砂砾石+填土+3%水泥凝结石粉加固处理。在换填前，组织人员、机械对桥下排水系统进行整理，在桥梁投影边线1m外挖出排水沟，对桥下冲积凹谷地带进行降水排水，个别标高较低点位采用井点降水。降水晾晒几天后，表面干燥可以站人，安排专人，根据现场情况对地基进行静力触探试验，试验结果表明，最深在3m处基底承载力能达到120kPa，可以满足基础处理要求，据此对基底进行砂砾石换填处理，换填砂砾层顶面高度高出地表常水位30cm，宽度为桥梁投影线外1m。对先前施工桩基已填筑的施工平台，用20t压路机进行碾压，若压实过程中有弹簧现象，进行反开挖重填，若在反开挖后地下水较高的采用砂砾石换填。
（2）第1跨、第8、9跨左幅及第10跨右幅均位于陡坡上，应进行挖台阶处理。陡坡坡面的土地质较好，均为全风化泥质粉砂岩或强风化泥质粉砂岩，并且没有地表水，所以，直接在原地面上开挖台阶。台阶开挖前，由测量放样出每排立杆，按照放样位置确定开挖宽度、长度，开挖台阶顶宽不小于50cm。台阶纵向与支架立杆纵向一致，台阶横向与立杆横向一致，纵横向相互垂直；如果台阶过高，外侧边坡坡率因素，会导致部分碗扣支架的立杆会落在坡面上，对支架受力及稳定性极为不利，因此，台阶高度不得大于1m，若原有地形为陡坎，则必须加设挡墙。每级台阶边缘外立面用5cm厚的C20混凝土或M7.5砂浆或砌砖墙封闭，以防地表水或砼浇筑后养生水流入台阶，造成台阶冲刷，导致承载支架的平台受力面积减小，基础压强增大。同样，在台阶顶面必须用小型压实机具进行压实，压实后在台阶上浇筑15cmC20混凝土，确保台阶的承载能力及承载条件稳定。
（3）第1跨、左幅第4跨及右幅第5跨与冲积层较厚的第2、3、4跨交界处为陡坎，且左幅第4跨左侧一半为省道路堤，土质均为亚粘土，不宜直接采用开台阶施工，综合考虑到省道通车安全及路基稳定，确定在陡坎边缘上设置底宽1.75m～2.75m，项宽0.75m，高2m～4m的M7.5浆砌片石挡墙，挡墙外立面竖直，靠平台内侧采用1：0.5的斜坡，挡墙台背空隙采用砂砾石小型压实机具分层压实或用中粗砂分层水密振实填筑，台背部分在顶面下10cm～50cm范围填筑40cm厚填料最小强度（CBR）大于3%的土石填料，并用小型压实机具压实。
（4）第5、6、7、8跨右幅地面为全风化泥质粉砂岩的地表，地势平整，可直接清除表层土30cm，只对个别坑洞进行换填，用20t压路机压实达到93%，顶面形成2%～4%的纵、横坡，直接铺筑10cm厚3%水泥石粉面层压实即可。所有基础处理完成后，均须在桥梁两侧设置排水沟与自然沟渠接顺，在基础顶石粉面层上的支架空隙內每5m设置一条横向宽5cm×深3cm的排水沟，与两侧排水沟接顺，在路中心线上设置一条纵向5cm×5cm的排水沟。确保施工期间所有桥上流下的养生水从桥下排水系统顺利排出桥外。
3.2碗扣式支架搭设控制要点
（1）碗扣支架构配件外观质量必须满足以下要求：1）钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，不得采用接长钢管；2）铸造件表面应光整，不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷，表面粘砂应清除干净；3）冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷；4）各焊缝应饱满，焊药清除干净，不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷；5）对立杆等受力构件每个检查，横杆等作抽样检查。
（2）在各项材料进场时，全面检查材料尺寸，与施工方案中市场计算受力采用材料尺寸不符的全部不予使用。
（3）立杆及横杆搭设：立杆必须竖直，且各节立杆及底托、顶托必须同轴，严格控制立杆垂直度、底托插入立杆长度、顶托插入立杆长度等指标。横杆与立杆连接必须将碗扣扣紧，中间的立杆为四个方向有横杆连接，边上的立杆有3个方向有横杆连接，整个支架搭设完成后形成一个连续整体。立杆搭设时，支架均须在桥梁立柱位置将支架立杆与立柱扣接，防止侧向力对支架稳定性的影响，
4.支架预压
支架搭设完毕并铺设底模板后，对支架进行充分的预压，采用砂袋或水作为预压荷载时，压架砂袋荷载的重量不小于箱梁自重的100％，并根据支架预压沉降及卸载后弹性回复的观测成果，预留支架沉降量。待沉降稳定后持续24小时，以消除非弹性变形及不均匀沉降。确保支架具有足够的刚度和稳定性，并根据实测的支架弹性变形值做适当的修正，预留箱梁的预拱度。
（1）加载顺序：分三级加载，第一次、第二次分别加载箱梁重的40％，第三次加载箱梁重的20％。加载时应在腹板及横隔梁或箱梁端处适当加高砂袋高度，水预压时用砂袋堆码塘埂，纵向塘埂设置在箱梁的各腹板位置上，横向塘埂间距不宜大于6m。
（2）预压观测：顺桥向在箱梁底模上每跨布置三排，位置设在每跨的L/2、L/4处及墩顶部处，每组分左、中、右三个点，三点均设置在腹板位置，在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报测量监理工程师认可同意。第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为0时再进行第二次加载，按此步骤直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意方可卸载。
（3）卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录整理出预压沉降结果，调整支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。
5.结语
本工程是某省道跨线桥现浇混凝土支架施工的一个实例，由于该桥地形及地质状况比较有代表性，包括了常见的支架施工中可能遇到的情况，通过该实例的分析，较全面的阐述支架混凝土施工中支架施工控制的各个关键点：支架方案选定、支架受力验算、基础处理、支架等原材料质量检查重点项目、支架搭设检查指标及支架等载预压施工等。
参考文献：
[1]建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范（JGJ166-2008）[S]，2009.
[2]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）[S]，2001.
碗扣式支架 篇4
仁丽线关坡立交大桥中心里程为D1K154+488.8,全桥长457.77 m,桥梁位于R=1 200 m的圆曲线上,上部结构为4×32 m简支“T”型梁+(32+48+32) m连续箱梁+6×32 m简支“T”型梁,主跨采用(32+48+32)m预应力砼连续箱梁上跨大丽公路,与大丽公路的交角为35°。
连续箱梁横断面采用单室单箱变截面结构,直线段横断面如图1所示。
2 连续箱梁施工总体方案的选定
连续箱梁原设计采用挂篮悬臂浇筑技术,但经过对立交桥进行实地勘察,了解到关坡立交大桥桥墩低,桥址处地质条件较好,且桥位下没有障碍物,具备满堂支架的施工条件。项目所在地材料的租赁也较方便。而且采用满堂支架方案进行施工,作业人员操作简单,容易控制连续箱梁的线型、质量;可多面开工,必要时具备赶工条件。现对满堂支架方案和挂篮悬臂方案的经济性及工期进行比较,见表1和表2。
由表1和表2可以看出,满堂支架的施工成本不仅比挂篮悬臂施工成本低32.3万元且工期节省1.5个月。经综合分析可见,箱梁采用满堂支架现浇施工为最佳方案。
3 满堂支架方案布置及跨公路处加固措施
满堂支架采用具有多功能、高效率、通用性强、拆卸方便的碗扣式管架;利用万能杆件作支墩设车行通道,以保持大丽公路的交通。满堂支架总体布置方案如图2所示。
3.1 支架设计
碗扣式满堂支架的梁底立杆纵横间距均为60 cm,横杆层距为120 cm。两侧翼板下立杆横向间距为90 cm,纵向间距为60 cm,横杆层距为120 cm。支架平均高度约为7.5 m,最高为9.8 m,支架按规范要求设置竖向及水平剪力撑,以承受水平力及保证支架的整体稳定性。
在碗扣式满堂支架立杆顶部装可调托座,以调整底模标高。托座上设横向15 cm×20cm方木,间距为60 cm。在横向方木上面铺设纵向10 cm×10 cm方木,间距为30 cm,作为分配梁兼梁底找平层,再在分配梁上铺设厚1.8 cm竹胶板作为底模。
满堂支架施工前对基底进行换填碎石及压实处理,原地面为斜坡部分采用挖台阶处理的方法,并用压路机进行震压,局部采用小型震动夯分层夯实,确保基底应力不小于1.5 kg/cm2,然后在处理好的地面上铺设厚度为20 cm的C20砼垫层,垫层砼宽度比架体宽1m。基底周边设排水沟。碗扣式满堂支架设置如图3所示。
3.2 车行通道设计
连续箱梁上跨大丽公路,为保持大丽公路的正常通行,在大丽线左右车道各设置一个车行通道,经与交通管理部门协调,拟定车行通道净宽为4m,高度超过4.5 m。
车行通道的支墩采用万能杆件搭设,支墩基础为C20砼,长22 m,宽2.6 m,高度分别为1.1m、1.2 m、1.5 m,以调节梁底的模板安装空间及适应地面的不水平。墩柱顶部装N21支承靴作为横梁125a“工”字钢的支承点。横梁上搭设I56a“工”字钢作纵向分配梁,“工”字钢纵梁间距为30 cm。在纵梁上再搭设模板的纵横方木及底模等。车行通道如图4所示。
3.3 箱梁模板设计
因连续箱梁为变截面箱梁,为能很好地适应梁体结构尺寸的变化,箱梁内、外模板均采用木模。
外模板采用厚度为1.8 cm的竹胶板,使用方木加劲肋及支撑架进行加固,沿梁纵向每40 cm设一道,为防止支撑架横向侧移,在支撑架外侧加设方木斜撑。
内模板采用厚度为1.2cm的竹胶板,内模加劲肋采用10cm×8 cm方木,沿梁纵向每隔40 cm设一道,内支撑采用满堂钢管支撑,横、竖钢管均设置可调顶托,以便能进行内模尺寸调整,横、竖内支撑钢管与沿梁内纵向布设的钢管进行联结加固。内模与外模通过Φ12 mm拉杆连接,拉杆沿桥纵向间隔为80 cm。
为方便取出内模模板,在箱梁顶板1/4跨度左右弯矩较小处预留90 cm×1 10 cm的拆模施工出入口。箱梁内、外模板结构如图5所示。
支墩处于梁底投影范围的立柱为4根。从图4可知,中间支墩承受沿车行通道正面长7.3 m的上部荷载,则沿桥纵向长度为8.91 m (因车行通道与梁纵向交角为35°,故7.3/cos35°=8.91 m),经计算,通道上部长20 m共5节箱梁砼重量为216t。其产生的均布荷载为(216×9.8)/(3.2×20)=33.1 kN/m2。
I56a“工”字钢纵梁产生的均布荷载经计算为3.5 kN/m2。125a“工”字钢横梁作用于中间支墩受力范围的荷载经计算为5.84 kN。则每根双拼支柱轴向受压力N=[(8.91×3.2)×(33.1+2.5+2+2+3.5)+5.84]/4=308.7 kN。由N=308.7kN<[N]=709.1 kN得知,万能杆件支墩受力满足要求。
5.2 I56a“工”字钢纵梁受力分析
I56a“工”字钢力学参数:[σ]=181 MPa,W=2324.3 cm3,A=135.25 cm3,重量=106.2 kg/m,E=206 GPa,I=65 585 cm4。
车行通道I56a“工”字钢纵梁的跨度为5.2 m,间距为30 cm,将其简化成受线性均布荷载作用的简支结构进行受力计算。均布荷载q=0.3×(33.1+2.5+2+2+3.5)=12.9 kN/m2,车行通道“工”字钢纵梁受力如图6所示。
受弯检算:跨中弯矩Mmax=ql2/8=12.9×5.22/8=43.6 kN·m,σ=M/W=43.6×106/2 324.3=18.8 MPa<[σ]=181 MPa。受剪力检算:Qmax=12.9×5.2/2=33.5 kN,故τmax=Qmax/A=33.5/135.25×10-4=2.48 MPa<[τ]=85 MPa。挠度检算:fmax=5×qL3/384EI=0.26 mm
5.3 125a“工”字钢横梁受力分析
I25a“工”字钢力学参数:[σ]=181 MPa,A=48.5 cm3,W=401.883 cm3,重量=42 kg/m,E=206 GPa,I=5024cm4。
中间支墩的“工”字钢横梁承受的荷载最大,其跨度为2 m,4根中间支墩“工”字钢横梁承受沿桥向长为8.91 m范围内的荷载,将其简化成受线性均布荷载作用的简支结构进行受力计算。则作用于单根“工”字钢横梁的均布荷载q=[(33.1+2.5+2+2+3.5)×8.91+42×9.8×10-3]/4=96.1 kN/m2。
受弯检算:跨中弯矩Mmax=ql2/8=96.1×22/8=48.1 kN·m,σ=M/W=48.1×106/401.883=119.7 MPa<[σ]=181 MPa。受剪力检算:Qmax=96.1×2/2=96.1 kN,故τmax=Qmax/A=96.1/48.5×10-4=19.8 MPa<[τ]=85 MPa。挠度检算:fmax=5×qL3/384EI=0.97 mm
6 支架预压施工
在箱梁支架搭设完毕,底模安装后,对支架进行预压,预压重量按施工荷载的120%进行超载预压。预压采用麻袋装砂,满载后支架沉降稳定并持荷时间不小于24 h后卸载,加载时按50%、80%、100%、120%分4级加载。
预压时,分别在基底、支架上布设观测点,边跨布置6个断面,中跨布置8个断面,支架上每个断面在两侧翼缘板支架顶、底模两侧支架顶及模板顶、底模中心支架顶及模板顶设置观测点。基底观测点设在支架上观测点在基底的投影位置。
在预压前对底模标高观测1次,在预压的过程中平均每天观测2次,观测至沉降稳定为止,将预压荷载卸载后再对底模标高观测1次,测出支架在荷载作用下支架发生的弹性变形、非弹性变形及地基下沉值等数据与施工中因其他因素需要设置的预拱度叠加,计算出施工时应当设置的支架预拱度,按计算出的预拱度调整底模的标高。
7 结语
(1)仁丽线关坡立交大桥在此方案的基础上进行支架搭设和模板制作安装,顺利地完成了现浇箱梁的施工,比原定计划提前40 d完成。在施工期间对支架的稳定性和沉降量进行观察及测量,没有出现异常的失稳、沉降情况。
(2)本文仅对部分结构进行了受力检算,实际施工时,需要对模板、模板下垫木、地基承载力等进行检算,才能确保安全施工。
参考文献
[1]田克平.桥梁施工组织设计与实例[M].北京:人民交通出版社, 2004.
[2]杨文渊.桥梁工程师手册[M].北京:人民交通出版社,1997.
碗扣式脚手架搭拆施工作业指导书 篇5
碗扣式脚手架搭拆施工作业指导书
编制：.复核：.审批：.中铁八局集团有限公司遂渝铁路二线工程指挥部第一项目部
二○○九年十一月十日 1 适用范围
1.1 碗扣式多功能脚手架的最大特点，是独创了带齿的碗扣式接头（见碗扣式结构接头构造图－1）。这种接头构造合理，力学性能明显优于扣件和其他类型的接头。与普通钢管脚手架相比，碗扣式多功能脚手架具有拼装快而省力、安全可靠、功能多，不易丢失零散扣件等优点。
1.2 根据施工要求，能组成模数为0.6m的多种组架尺寸和荷载的单排、双排脚手架、支撑柱、物料提升架、爬升脚手架等多种功能的施工设备，并能作曲线布置，布架场地不需作大面积整平。
1.3 接头拼拆速度比常规快五倍以上。
1.4 拼接完全避免螺栓作业，工人携带一把小铁锤即能完成全部作业，减轻一半劳动强度。
1.5 接头具有极佳的抗剪、抗弯、抗扭力学性能，比同样管材的普通钢管脚手架的结构强度提高0.5倍以上。
1.6 接头具有可靠的自锁能力，整架可配置较完善的安全保障设施，使用安全可靠。
1.7 碗扣件不易丢失，轻便、牢固，日常维护简单，运输紧凑方便。1.8 碗扣接头是碗扣式多功能脚手架的核心部件，有上碗扣、下碗扣、横杆接头和碗扣限位销组成（见图一1）。
1.9 脚手架立杆和顶杆上每隔0.6m设置一副碗扣接头。下碗扣限位销直接焊在立杆或顶杆上。但上碗扣的缺口对准限位销时，上碗扣可沿杆向上滑动。连接横杆时，先将横杆接头插入下碗扣的周边带齿的圆槽内，将上碗扣沿限位销滑下扣住横杆接头，并顺时针旋转扣紧，用铁锤敲击几下即能牢固锁紧。作业准备
2.1 脚手架在拼架前根据整架之中和荷载验算立杆底座的地基承载力，并相应的采取加固措施。一般采用分层夯实找平和用方木垫座，以满足脚手架单根立柱的地基压力。
2.2 高低不平地基可仅在支座点局部平整加固。杆件高度﹥0.6m可用立杆错节调整，小于0.6m可选用可调支座调整。
2.3 脚手架地基基础应排水畅通，不准有积水。
2.4 脚手架底部必须用专用的可调支座，以保证横杆的平直符合要求。支座应固定在下部垫板上。操作方法
3.1 按施工组织设计要求选定组架尺寸，测量标定框架底脚距离，安放底座。
3.2 按施工荷载需要选定支撑架组合尺寸形式。按支撑高度要求组配立杆、顶杆及可调底座、可调托座。提出组架图和构件配量表，本系列立杆和顶杆配以可调座能组成任意高度支撑架。
3.3 支撑架立杆接缝应在同一水平面，顶杆仅在顶端使用，以便能插入托座。
3.4 斜撑一般仅在支撑架底四周布置，不能在框架对角节点布置斜撑的，可以错节布置。
顶杆()可调托座()立杆(横脱架横杆(斜杆(垫座())))3.5 支撑架拼装到3～5层时，应检查每根立杆底座是否悬浮松动，否则应旋紧可调座或用薄铁皮填实。
3.6 整架拼装完后应检查所有连接扣件是否扣紧，松动的应用锤敲紧。质量标准及要求
4.1 使用碗扣式钢管脚手架必须遵守国家颁布安全技术规程相关要求。4.2 脚手架高度超过20米或作特殊用途时，必须根据施工组织设计的有关要求进行脚手架专项施工设计。经上级审查批准后，方可正式施工。
4.3 搭设与拆除 4.3.1 组架形式。一般双排脚手架的控制尺寸为： a、立杆纵距：≤1.5m； b、立杆横距：≤1.2m；
c、小横杆间距：装修支架≤1.5m，承重支架≤1.0m； d、步架高度：装修支架≤1.8m，承重支架≤1.2m；
e、曲面或折线型平面等异性平面脚手架应参照上述控制尺寸制订布架方案。
4.4 荷载规定
a、均布荷载：装修支架≤2.0KN/m2，承重支架≤2.7KN/m2； b、集中荷载：装修支架≤1.5KN/ m2，承重支架≤2.7KN/ m2； c、高层脚手架必须根据搭设形式和荷载要求验算立杆及横杆的承载能力。验算的有关数据除应符合有关规定外，每根立杆的允许承压荷载应控制在20～25KN范围内。
d、脚手架内外侧加挑梁时，挑梁范围内只允许承受人行荷载，禁止堆放物料，以免偏心荷载过大。
e、脚手架每一高度段内，铺板层一般以3层为宜，不得超过4层。垂直作业层不得超过2层。
4.5 底层立杆采用3m及1.8m二种不同长度的构件相互交错安装，上部各层均用3m立杆接高，要避免立杆接头处于同一平面。
4.6 底层组架要控制水平框架的纵向直线度、直角度及水平度。纵向直线度＜1/200L，直角度＜3.5°,横杆间水平度＜1/400L。
4.7 底层框架必须在内外立杆底部设置扫地横杆，不得使立杆悬支在底座上。
4.8 脚手架的垂直度必须严格控制，以免影响整体稳定性，垂直偏差必须小于全高的1/500。
4.9 脚手架直角相交时，可采用组架方法直角转角，也可采用直角撑将横杆节点相互搭接。
4.10 脚手架应与建筑物的施工高度同步上升，其超出部分不应大于3米，且不应铺设脚手板，否则应采取加固措施。
4.11 斜杆及剪刀撑
a、在脚手架外侧，每5～7根立杆为一组，沿全高设置双杠剪刀撑（十字盖），斜杆与地面的夹角为45O～60O，十字盖必须用扣件与立杆连接。
b、脚手架端部节间及拐角处，应沿全高设置斜腹杆。4.12 连墙拉结
a、连墙拉结是保证脚手架与建筑物牢固连接的重要技术措施，对提高脚手架的整体刚度及承载能力有重要作用。因此，这一重要的构造措施必须认真执行。
b、建筑物每施工一高度段都必须与脚手架连接，拉接点的垂直距离≤4.5m，尽量采用梅花型布置方式。
c、不论采用何种连接方法，都必须保证连接件同时具有拉接与支顶的功能，连接件的承载力应大于5KN。
d、连接件必须随架子上升而及时在规定位置处设置，不得后补位或任意拆除。
4.13 作业层设置
a、作业层必须保证操作方便及人身安全。为此，必须满铺脚手板，外侧应设挡脚板及护身栏杆。
b、作业层应加设护身立网，上、下封闭，施工作业层防护不得低于1米。
c、护身栏杆在立杆的0.6～1.2m高的碗扣接头处搭设二道。4.14 脚手架拆除
a、脚手架拆除前，应对脚手架作全面检查，清除全部剩余材料，器具及杂物，否则不许拆除。
b、拆除脚手架时，必须划出安全区，设警戒标志，并设专人看管。c、脚手架拆除应从顶层开始，先拆横杆，后拆立杆，逐层往下拆除，禁止上下层（阶梯形）同时拆除。
d、连墙接头只能在拆除该层时才能解除，禁止预先拆除。e、拆除的构件均应成捆用吊具送下或人工搬下，禁止抛掷。f、局部脚手架如需保留时。必须具有专项技术措施，经上一级技术负责人批准，安全及使用单位验收办理签字手续后方能使用。确保架子稳定与安全。职业健康安全注意事项
5.1 新进场的脚手架构件，在运抵现场后，应由有关人员组织检查，不合格的构件不得投入使用。
5.2 凡具有下述情况之一者均属不合格构件：明显弯曲、压扁、开裂、脱焊、焊头断裂变形及严重锈蚀等，立杆的插接头必须便于拆卸不得有过大活动余量。
5.3 拆除后的构件，入库前应清点检验，及时整修，按规格型号分别码放整齐。妥善保管，避免日晒雨淋。无整修价值者应及时报废。
5.4 脚手架分段组装完成后，应组织技术、安全及施工人员对脚手架进行检查验收，合格后方能投入使用和继续搭设。
5.5 检查验收的内容应包括：地基基础及底座、排水、搭设方式、连墙拉结、安全防护、节点构造、分段卸荷措施、斜杆与剪刀撑设置及作业层铺设等项目。5.6承重支架须做荷载试验。环境保护注意事项
6.1作业现场应经常打扫并保持清洁，施工废料与垃圾应集中堆放并及时清理、运送至指定地点倾倒。
6.2凡进行施工作业生产的污水，必须控制污水流向，防止蔓延，并在合理位置设置沉淀池，经沉淀后方可排出，严禁污染环境。
6.3所有机械废油应回收利用或妥善处理，严禁随意泼倒。严禁对河流造成污染。
现浇连续梁施工中碗扣式支架的应用 篇6
京包铁路集宁至包头增建第二双线工程跨呼大高速公路立交桥位于内蒙古呼和浩特市三环绕城高速南, 该桥为铁路双线上跨高速公路立交桥, 梁体采用变高度变截面单箱单室直腹板箱型梁, 1#墩与2#墩为主跨64米, 两端边跨为40米。该桥位于线间距渐变、半径R=1000m曲线上, 箱梁顶宽为11.96m, 底宽为6.5m, 底板厚为42～120cm, 腹板厚为50～120cm。梁体设计为纵、横、竖三向预应力体系, 纵向按全预应力构件设计。纵、横向预应力采用φ15.2mm钢绞线, 竖向采用Φ32精轧螺纹钢筋。纵向预应力锚具采用夹片式锚具, 预应力筋管道均采用金属波纹管成孔。支座采用TQGZ系列球型支座。该桥上部构造T型断面, 单箱变截面曲线桥工艺复杂, 施工难度较大。
由于施工图纸不到位工期紧故连续梁采用支架现浇。现浇节段划分:中跨为一段、每侧边跨为一段共三个现浇段。全联支架一次搭设成型后, 按设计要求分段浇注混凝土, 每段混凝土一次浇注成型。全桥支架投入量较大, 但选择碗扣式支架, 便于缩短工期进度、能够确保施工质量、有利于成本管理与控制。
现浇支架采用两种类型, 跨呼大高速公路段支架采用管壁加厚脚手架和工字钢梁支架, 路面单向双车道, 车道净宽5.5m, 净高5.0m, 工字钢梁长8.0m;跨匝道段支架采用管壁加厚脚手架和工字钢梁支架, 路面保留单向单车道, 车道净宽5.5m, 净高5.0m, 工字钢梁长8.0m;连续梁两个边跨段采用普通碗扣式管钢支架。
跨呼大高速公路段支架隔离带内采用8排管壁加厚脚手架 (间距为0.3m×0.3m) 做竖向支撑, 门洞两侧采用6排管壁加厚脚手架 (间距为0.3m×0.3m) 做竖向支撑, 脚手架顶设I12.6工字钢作分配梁, 设I32工字钢作纵梁, I56工字钢作横梁;采用C20钢筋混凝土条形基础, 隔离带处基础截面尺寸为长30m、宽2.5m、高1.2m, 门洞两侧基础截面尺寸为长30m、宽1.9m、高0.4m。跨匝道门洞两侧采用6排管壁加厚脚手架 (间距为0.3m×0.3m) 做竖向支撑, 脚手架顶设I12.6工字钢作分配梁, 设I32工字钢作纵梁, I45工字钢作横梁;采用C20钢筋混凝土条形基础, 截面尺寸为长30m、宽1.9m、高0.4m。脚手架及工字钢梁分车道分幅采用塔吊架设安装;工字钢横梁梁顶设一层槽钢, 槽钢上满铺1mm厚铁皮并超出梁体脚手架外侧3.0m作为行车安全防护;在槽钢上搭设Φ48×3.5mm碗扣式支架, 支架钢管上下端使用天地托调节, 保证连续梁梁底线形。
边跨碗扣式满堂支架采用Φ48×3.0mm钢管, 纵横间距均为0.6m, 步距0.6m (两边腹板范围内3排, 纵向间距为0.6m, 横向间距为0.3m, 步距0.6m) 。支架地基采用振动压路机碾压后铺筑50cm砂夹石垫层, 再浇筑30cm的C20混凝土并调节纵坡和找平, 其上铺设承重方木, 钢管上下端采用天地托与方木固定。
2 施工工艺
2.1 地基处理
包台与2#墩、集台与1#墩间采用换填砂夹石加固地基, 换填深度0.5m, 换填完成后检测压实度90%以上, 再浇筑0.3厚C20混凝土与匝道混凝土道路顺接。
2.2 铺底层钢板
1#2#墩之间高速沥青路面, 为不影响沥青面层, 路面铺设钢板3-5mm保证支架整体性路面完整性。
2.3 摆放底座
腹板下排可调底座间距横距0.3m纵距0.6m, 底板下排列间距横距0.6m×0.6m, 翼缘板下排列间距0.9m×纵距0.6m与混凝土及钢板面固定。
2.4 检修杆件
由于杆件运输、周转使用, 对进场杆件要逐一检查, 对变形、开焊、接头有缺陷要进行修理更换, 检修合格方可实施拼装。
2.5 拼装杆件
杆件拼装立杆必须保持垂直, 横向连接杆、纵向连接杆拼装中第一层应挂线调整在同一水平面, 调整合格后方可进行上层拼接, 否则会造成以上各层拼接困难。
2.6 支架加固
支架拼装过程中要保证竖向水平向稳固扣件结合紧密, 支架整体系统用剪刀撑加固, 纵横方向各5米设剪刀撑, 用6米长架管做支架剪刀撑进行支架系统的整体加固, 钢管搭接长度大于1.0m且保持在同一平面内。
2.7 铺设横纵方木
跨门洞部分采用厚壁碗扣式架管作为竖向支撑, 小槽钢I12.6作为分配梁, I32工字钢作为纵梁, I56工字钢作为横梁;两侧边跨采用普通碗扣式架管竖向支撑, 其上设置20cm×15cm承重方木与天托固定。
2.8 支架预压
初次使用该支架需要对地基承载力及支架承受载荷能力进行检验, 在拼好底模后对支架系统进行预压。现场采用沙袋载荷逐级预压, 在不同位置设置观察点按50%载荷、80%载荷、100%载荷、120%载荷对支架系统进行检测。
2.9卸载:
预压合格既72小时后地基累计下沉量应小于1mm, 分析系统可恢复下沉量及不可恢复下沉量后, 合理控制在设计范围内, 同时整体检查杆件是否压弯变形, 预压方木是否有断裂等情况, 在合理疏导交通保证安全情况下逐级卸载。
3 支架间距检算
1) 主路面门洞上部
Φ48×3.5mm碗扣支架, 腹板下横距0.3m×纵距0.3m, 底板下横距0.6m×纵距0.3m, 腹板下横距0.9m×纵距0.3m, 横拉杆步距0.6m。
2) 门洞中间隔离带
8排, Φ48×3.5mm碗扣支架, 横距0.3m×纵距0.3m, 横拉杆步距0.6m。
3) 门洞两侧
6排, Φ48×3.5mm碗扣支架, 横距0.3m×纵距0.3m, 横拉杆步距0.6m。
4) 1#、2#墩附近 (以支架平面布置图为准)
8排, Φ48×3.0mm碗扣支架:
A、腹板及底板下排列间距, 横距0.3m×纵距0.6m, 横拉杆步距0.6m;
B、翼缘板下排列间距, 横距0.9m×纵距0.6m, 横拉杆步距0.6m。
5) 其他
采用Φ48×3.0mm碗扣支架:
A、腹板下排列间距, 横距0.3m×纵距0.6m, 横拉杆步距0.6m;
B、底板下排列间距, 横距0.6m×纵距0.6m, 横拉杆步距0.6m;
C、翼缘板下排列间距, 横距0.9m×纵距0.6m, 横拉杆步距0.6m。
3 荷载设计值及材料特性
1) 箱梁腹板及底板处钢筋混凝土荷载
A.边跨
箱梁腹板处钢筋混凝土荷载:Q1A′=26kN/m3×5.07m=131.82kN/m2
箱梁底板处钢筋混凝土荷载:Q2A′=26kN/m3× (0.8+0.45) m=32.5kN/m2
B.1#及2#墩附近
箱梁腹板处钢筋混凝土荷载:Q1B′=26kN/m3×5.3m=137.8kN/m2
箱梁底板处钢筋混凝土荷载:Q2B′=26kN/m3× (1.2+0.65) m=48.1kN/m2
C.匝道门洞
箱梁腹板处钢筋混凝土荷载:Q1C′=26kN/m3×4.38m=113.88kN/m2
箱梁底板处钢筋混凝土荷载:Q2C′=26kN/m3× (1.2+0.45) m=42.9kN/m2
D.主路面门洞
箱梁腹板处钢筋混凝土荷载:Q1D′=26kN/m3×3.45m=89.7kN/m2
箱梁底板处钢筋混凝土荷载:Q2D′=26kN/m3× (0.9+0.95) m=48.1kN/m2
2) 箱梁翼缘板下钢筋混凝土荷载:Q3′=26kN/m3×0.60m=15.6kN/m2
3) 施工人员及机械荷载:Q4=1kN/m2
4) 泵送混凝土冲击荷载:Q5=1kN/m2
5) 振捣混凝土产生荷载:Q6=1kN/m2
6) 模板荷载:
底模:Q7=0.5kN/m2
侧模:Q8=4kN/m2
内模:Q9=4kN/m2
7) 材料特性:
A、竹胶板:厚度15mm充满
[σ]=50MPa (横向) E=6.1×103MPa
[σ]=70MPa (纵向) E=7.4×103MPa
B、木材:[σ]=12MPa (顺纹抗压、抗弯) E=9×103MPa
10×10cm方木的截面特性:
W=bh2/6=100×1002/6=167×103mm3
I=bh3/12=100×1003/12=833×104mm4
50×100方木的截面特性:
W=bh2/6=100×502/6=41.6×103mm3
I=bh3/12=100×503/12=104.2×104mm4
C、钢材:fy=215MPa E=2.06×105MPa
Φ48×3.0mm钢管特性:
A=421mm2, I=10.78×104mm4, 截面模量W=4493mm3, i=15.94mm。
Φ48×3.5mm钢管特性:
A=489mm2, I=12.19×104mm4, 截面模量W=5080mm3, i=15.8mm。
Φ16mm钢筋特性:
A=201mm2。
80×43×5材料特性:
W=5.79×103mm3 , I=16.6×104mm4
100×43×5槽钢特性:
W=7.8×103mm3, I=25.6×104mm4
I56a工字钢特性:
W=2342×103mm3, I=65590×104mm4
I32a工字钢特性:
W=6.92×105mm3, I=11.08×107mm4
隔离带及匝道门洞两侧采用管壁加厚脚手架 (Φ48×3.5mm钢管) , 边跨碗扣式满堂主杆、横杆、斜撑均采用Φ48×3.0mm钢管,
立杆轴向力计算公式N=[1.2∑Q恒载+1.4∑Q活载]×Lx×Ly, 其中Lx, Ly为立杆纵向、横向步距。取最不利条件计算, 腹板横桥向步距0.3m, 顺桥向步距0.6m;底板横、顺桥向步距均为0.6m;翼缘板横桥向步距0.9m、顺桥向步距为0.6m。应满足N≤[N]=φAf, φ为轴心受压杆件稳定系数, f为钢材强度设计值。
计算长度l0=kμh, 其中, k为计算长度附加系数, 查表得1.243;μ-考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数, 查表得腹板下为1.749, 底板下为1.845。
查表得φ=0.71
[N]=φAf=0.71×421×205=61.2kN
查《建筑施工脚手架实用手册》, 步距为0.6m时, 立杆允许荷载最大为40kN, 因此计算中取[N]=40kN
腹板处:
N=[1.2× (Q1B+Q7+Q8+Q9) +1.4× (Q4+Q5+Q6) ]×0.3×0.6
=[1.2× (137.8+8.5) +1.4× (1+2+2) ]×0.3×0.6
=32kN<[40kN]满足要求
底板处:
N=[1.2× (Q2B+Q7+Q8+Q9) +1.4× (Q4+Q5+Q6) ]×0.6×0.6
=[1.2× (48.1+8.5) +1.4× (1+2+2) ]×0.6×0.6
=27kN<[40kN]满足要求
翼缘板:
N=[1.2× (Q3B+Q7+Q8+Q9) +1.4× (Q4+Q5+Q6) ]×0.9×0.6
=[1.2× (15.6+8.5) +1.4× (1+2+2) ]×0.9×0.6
=19.4kN<[40kN]满足要求
10.2 考虑风荷载时的立杆稳定性检算
取腹板下立杆进行检算:
由风荷载设计值引起的弯矩
A=421mm, W=4493mm, i=15.94mm
N/φA+Mw/W=32×103/ (0.71×421) +2700/4493=108N/mm2≤f=215N/mm2, 满足要求。
4 施工注意事项
1、支架杆件拼装之前应认真检查杆件, 保证两种杆件正确使用。
2、地基处理应尽可能用水平仪控制在同一水平面, 第一层架管应在同一水平面上。
3、拼纵横方木时, 应注意接茬位置相互错开, 不得设在同一平面内。
4、混凝土施工前应将所有碗扣锁紧并检查可调底座、天托是否与杆件密贴, 以保证线性美观、系统稳定。
结 论
跨呼大高速公路单双线立交桥施工实践证明, 在现浇连续梁支架施工中可用碗扣式脚手架作为其他支架方案的替代方案, 由于该支架具有单个杆件重量轻、施工方便、操作简单、不需要大型机械设备、且施工工期短等特点, 因此可通过应用该方案在施工中节约大量机械、材料费用、整个系统气势宏伟、受载均匀、施工按拆方便、桥梁线性流畅, 我们认为具有推广价值的施工工艺。
参考文献
[1]朱国良编著.简明施工计算手册[M].中国铁道出版社.
[2]北方交通大学编著.桥梁工程[M].中国铁道出版社.
碗扣式支架 篇7
碗扣式脚手架满堂支架运用于现浇桥梁梁部施工已是相当成熟、普及的技术, 其具有工艺简单、操作方便等优点, 成为陆地现浇桥梁施工首选支架体系。近年由于支架体系失稳坍塌造成的安全事故时有发生, 为避免支架坍塌事故的发生, 最重要的措施之一就是确保支架设计合理、验算正确。本文主要根据现浇桥梁各项荷载在支架体系各部件传递顺序 (即碗扣式脚手架满堂支架竖向力传递过程) 由上至下、逐层分部位对支架进行强度、刚度和整体稳定性验算, 同时为避免支架设计参数过于保守, 采取理论公式对支架进行初步设计。
1 工程概况
乐宜高速象鼻互通立交位于宜宾市象鼻镇, 用以实现内宜高速公路与乐宜高速和拟建的宜泸高速公路之间互通, 互通立交共设主线桥4座、匝道桥6座, 主要采用现浇连续箱梁。其中地基承载力高、墩柱高度小于15m的桥跨 (共计22联) , 采用碗扣式脚手架搭设满堂红作为支架体系。
2#主线桥左幅第七联现浇梁上部结构为 (19+19+15) m钢筋混凝土现浇连续箱梁, 梁高1.4m, 底板、顶板厚0.25m, 桥面宽12m, 底板宽7.5m, C40混凝土共计408.9m3;下部结构为1.6×1.6m钢筋混凝土方形墩, 平均高7m。
2 支架初步设计
2.1 立杆及横杆的初步设计
依据经验及估算来初步选定立杆间距。腹板箱梁重Q1=26×1.4=36.4k N/m2, 空心段箱梁重Q2=26×0.5=13k N/m2, 单根立杆允许承载力取[N]=35k N, 安全系数K=1.3。
腹板处每平方米需要立杆根数:1.2KQ1/[N]=1.63;
空心段每平方米需要立杆根数:1.2KQ2/[N]=0.59。
所以空心段底板立杆纵横向间距为:0.9×0.9=0.81m2<1/0.59=1.69m2, 满足要求。
腹板及中、端横梁等实心处立杆间距为:0.6×0.9=0.54m2<1/1.63=0.61m2, 满足要求。
由于箱梁高为1.4m, 立杆步距取1.2m。
2.2 底模、纵横梁的初步设计
根据经验, 由于箱梁高度仅为1.4m, 一般选用1.5cm厚的高强度竹胶板;纵横梁均采用方木, 宽度为0.1m, 方木允许受弯强度[σ]=12MPa, 纵梁高为h1, 横梁高为h2。
据经验及初略计算, 来选定纵梁的高度、横梁的高度及横梁间距。横梁间距一般选择0.3m。
根据公式[σ]=M/W、M=QL2/8及W=bh2/6, 得出。
纵梁高h1的确定:取Q=36.4×0.6=21.84kn/m, L=0.9m, b=0.1m, [σ]=12MPa, 得出h1=0.11m, 故取0.15m;
横梁高h2的确定:取Q=36.4×0.3=10.92kn/m, L=0.9m, b=0.1m, [σ]=12MPa, 得出h2=0.074m, 故取0.1m。
2.3 碗扣式满堂支架搭设布置图
3 支架检算
支架受力传递过程:箱梁钢筋混凝土和内模系统的自重及施工临时荷 (活载) 通过底模传递到分配横梁, 横梁以集中荷载形式传递到纵梁, 纵梁以支座反力形式传递到立杆, 立杆通过底托、方木传递至基础及地基。下面根据力的传递方式依次对支架的底模、横梁、纵梁、立杆、地基承载力进行检算。
3.1 荷载计算
3.1.1 竖向荷载计算
(1) 本桥钢筋混凝土配筋率>2%, 所以钢筋混凝土容重取26KN/m3, 体积为408.9m3, 按照最不利工况, 将翼缘板的混凝土重量折算到底板上, 混凝土的折算容重为:
式中:V为整联箱梁混凝土体积;
γ为钢筋混凝土的容重, 取26k N/m3;
v′为除去翼缘板箱梁混凝土体积。
腹板、横梁等实心段, 混凝土高度h1=1.4m, 空心段混凝土高度为h2=0.5m。
故, 实心段混凝土自重:F1a=F1×h1=45.14k Pa;
空心段混凝土自重:F1b=F1×h2=16.12k Pa。
(2) 模板自重, 一块1.22m×2.44m竹胶板的质量为32kg:F2=105.35k Pa
(3) 纵横梁方木荷载:
方木:g1=0.375k Pa
方木:g2=0.165k Pa
式中:γ———取7.5k N/m3, 横梁方木间距0.3m, 底板宽7.5m。
(4) 内模及支撑荷载, 取3k Pa:F3=3k Pa
(5) 临时荷载:
施工人员及机具:G1=2.5k Pa
振捣荷载:G2=2.0 k Pa
则临时荷载为:G=4.5k Pa
3.1.2 水平荷载计算
根据《桥涵施工手册》查得:
(1) 凝土振捣时对侧模的荷载取:4k Pa;
(2) 新浇混凝土对侧模的最大侧压力取以下两者的较大值:
式中:γc———混凝土的容重, 取26k N/m3;
k———外加剂影响修正系数, 不掺外加剂取1, 否则取1.2;
v———混凝土浇注速度, 取0.5m/h;
h———有效压头高度, 由v/T=0.5/25=0.02<0.035,
故, h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×0.5/15=1.05m
T———混凝土入模温度, 取25℃
故有:Pmax=36.4k Pa
一般情况下应计算风载, 宜宾地区常年为微风, 故可不作考虑。
3.2 底模检算
(1) 模板的力学性能 (取10cm宽度模板进行计算) 。
1) 弹性模量:E=948MPa
2) 截面惯性矩:I=bh3/12=0.1×0.0153/12=2.813×10-8m4
3) 截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1×0.0152/6=3.75×10-6m3
(2) 模板受力计算。
三跨连续梁均布荷载受力模型如图2所示。
底模下的横梁间距30cm, 底模受力模型简化为三跨连续梁, 其弯矩最大值位于跨中两支座处截面, 挠度最大值位于边跨跨中截面。按照最不利工况, 对腹板、横梁等实心段进行验算。
1) 底模强度检算
查表Ⅱ-3, Mmax=1/10×ql2=0.040 k N·m
σ=Mmax/W=15.4MPa≤[σ]=47MPa满足要求。
本支架各部件 (除去立杆) 均为受弯构件, 仅需要检算弯矩, 下同不再赘述。
2) 底模刚度验算
由《简明施工计算手册》附表Ⅱ-3 (以下简称表Ⅱ-3) , f=0.677×ql4/100EI=0.19mm≤[f]=0.3m/400=0.75mm
满足要求。
3.3 横梁检算
(1) 横梁力学性能。
1) 弹性模量:E=10×103MPa
2) 截面惯性矩:I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4
3) 截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1×0.12/6=0.167×10-3m3
(2) 横梁受力计算。
横梁间距0.3m, 横梁受力模型简化为三跨连续梁, 其弯矩最大值位于跨中两支座处截面、挠度最大值位于边跨跨中截面。按照最不利工况, 对腹板、横梁等实心段进行验算。
1) 横梁强度验算
式中g为方木自重, g=7.5kn/m3×0.1m×0.1m=0.075k N/m
查表Ⅱ-3, Mmax=0.1×ql2=0.7 k N·m
σ=Mmax/W=4.2MPa≤[σ]=12MPa满足要求。
查表Ⅱ-3, 最大支座反力R=1.1ql=1.1×19.34×0.6=12.76k N
2) 横梁刚度验算
q′=F1a×1.2+F2×1.2+F3×1.2=57.87 k Pa
q=q′×0.25m+g=57.87×0.25+0.075=17.44k N/m
式中g为方木自重, g=7.5kn/m3×0.1m×0.1m=0.075k N/m
查表Ⅱ-3, f=0.677ql4/100EI=0.9mm
≤[f]=0.6m/400=1.5mm满足要求。
3.4 纵梁检算
(1) 纵梁的力学性能。
1) 弹性模量:E=10×103MPa
2) 截面惯性矩:I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.81×10-5m4
3) 截面抵抗矩:W=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m3
(2) 纵梁验算。
纵梁跨度为0.9m, 受力模型简化为三跨连续梁, 且承受横梁集中荷载对称布置。按照最不利工况, 对腹板、横梁等实心段进行验算。
纵梁承受10根横梁集中荷载和自重均布荷载的作用, 计算弯矩和挠度的时候, 可以按照集中荷载和均布荷载两种形式进行叠加。
集中荷载均按横梁最大支座反力考虑, P=R=12.76k N
均布荷载q=11.261×9.8=0.110k N/m, 纵梁容重为11.261kg/m
最大弯矩位于跨中两支座处的负弯矩, 查表Ⅱ-3, 得:
σ=Mmax/W=8.32MPa≤[σ]=12MPa满足要求。
最大挠度位于边跨跨中, 查表Ⅱ-3, 得:
3.5 立杆检算
立杆的受力检算, 很多资料采用单根立杆所承受的投影面积荷载方法进行计算。
3.5.1 立杆计算模型
立杆为Ф4.8×3.5钢管, 计算模型为两端铰支。
(1) 惯性积:i=1.59×10-2m;
(2) 柔度:λ=ul/i=1.0×1.2/1.59×10-2m=75.47。
3.5.2 单根立杆承受的荷载
(1) 腹板处单根立杆竖向荷载。
荷载组合为:F′=F1a×1.2+F2×1.2+ (g1+g2) ×1.2+F3×1.2+G×1.4=64.84k Pa
每个立杆上荷载:F=F′×0.6m×0.9m=64.84×0.6×0.9=35.0k N
(2) 空心段单根立杆竖向荷载。
荷载组合为:F′=F1a×1.2+F2×1.2+ (g1+g2) ×1.2+F3×1.2+G×1.4=30k Pa
每个立杆上荷载:F=F′×0.6m×0.9m=30×0.9×0.9=24.3k N
由上可知, 投影法所得单根立杆最大承受竖向荷载为35.0k N, 小于支座反力法所得的41.8k N。
3.5.3 立杆强度及稳定验算
(1) 单根立杆强度计算。
K=A[f]/F=170/87=2>1.3满足要求。
式中:支架钢管设计抗压强度[σ]=170MPa;
钢管有效截面积A=478mm2。
(2) 立杆稳定性检算。
由λ=75.47, 查得稳定系数φ=0.76, 故
σ=F/A≤φ[σ]=41.8/478=87MPa≤0.76×170=129.2MPa满足要求。
3.6 地基承载力检算
3.6.1 荷载计算
支架通过方木或底托、混凝土基层、碎石基层、地基层层传递荷载, 其中支架方木截面为10×10cm, 混凝土基层采用15cm厚C15素混凝土, 碎石基层厚30cm, 基底为碎石土。
单根立杆传递上部荷载为41.8k N, 脚手架自重为2.20k N (按照支架最大高度15m计算) 。
3.6.2 地基承载力检算
底托设10×10cm方木上, 混凝土厚0.15cm, 按45°角扩散应力近似计算, 则路基基底承压面积为0.4m×0.6m=0.24m2, 故地基承载力为:
σ=F/A=183 MPa<[σ]=200k Pa满足要求。
式中[σ]为地基处理后承载力要求, 取200k Pa。
一般情况下, 应该对地基的理论沉降量进行计算。由于本工程满堂支架的地基为岩层或表层淤泥换填砂砾, 承载力达到400~500k Pa, 沉降量很小, 故不单独进行检算。根据现场预压试验数据显示地基塑性变形最大仅3mm。
3.7 结论
通过以上计算, 可知本支架设计通过验算, 能满足规范及施工要求。
4 结束语
本套支架方案已在乐宜高速工程实施, 根据已完成现浇梁施工过程的实测数据, 可证明以上设计及计算方法得出的结论与现场施工实际结果基本吻合, 希望能给类似工程提供参考与借鉴。
摘要：本文结合乐宜高速公路象鼻立交工程2#主线桥左幅第7联现浇梁施工, 对现浇箱梁满堂支架的设计及计算过程进行详细论述, 为类似工程提供参考。
关键词：碗扣式脚手架,现浇梁施工,设计,计算
参考文献
[1]张俊义编著.桥梁施工常用数据手册[M].人民交通出版社, 2005.
[2]江正荣, 朱国梁编著.简明施工计算手册[M].中国建筑工业出版社, 2005.
碗扣式支架 篇8
1 钢管支架的种类和特点
钢管支架的种类非常多,目前常用于桥梁支撑的有:扣件式、碗扣式、门式支架。扣件式支架具有加工简便,搬运方便,通用性强等优点,己成为当前我国使用量最多,应用最普遍的一种支架,占支架使用量的70%左右,但该支架节点为偏心连接,靠抗滑力传递荷载,承载力较低;同时,在桥梁施工中,由于荷载较大,偏心矩较大,所以采用较少,但在房建中应用很广。碗扣节点的承载能力很大,可达170k N,且固结牢固,接近于刚刚性节点,碗扣式钢管支架有长0.3m和0.6m的横杆,可构造截面较小的独立支撑柱和灵活的用于加强构造。
2 钢管支架的优点和缺点
2.1 钢管支架优点:
a.运用灵活,拆卸方便;b.拼装简单,对工人技能要求不高;c.结构简单、实用,方便施工控制;d.钢材用量较少,经济性能好。
2.2 钢管支架的缺点:
a.刚度不大,抗弯、折性能弱,当横杆的步距较大时。立杆的长细比较大,在荷载作用下,构件易弯。当较大集中荷载作用于横杆上,而结构的立杆的密度又不够时,结构会出现较大的弯曲变形,更甚者会导致横杆折断;b.稳定性不高,当支架结构高度较高而整体结构的平面尺寸又较小时,结构的稳定性往往较差。
3 碗扣式钢管支架的施工方法
3.1 碗扣式钢管支架的性能
3.1.1 承载力大。
立杆连接是同轴心承插,横杆同立杆靠碗扣接头连接。各杆件轴心线交于一点。节点在框架平面内,接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力性能,结构稳固可靠,承载力大,比扣件式钥管支架提高15%以上。
3.1.2 多功能。
能根据工具施工要求,进行组架的搭配,这些组架一般的情况下都是根据其用途进行特殊组合。这方面的工作目前做的都非常的好,人们在不断地适应施工方面的要求进行施工,这样对于工作后期的开展非常的有效,也是大家一直在倡导的模式。
3.1.3 支架高度变化适应性强。
现代桥梁造型各异,桥面高度变化不一,平面尺寸也不规则,这样对于灵活度的方面要求就会比较高,有的时候与载重情况也是有很大关系的,针对于载重比较大的就会体现高度的变化能力不是很高,反之,就会更加的灵活。这方面还有很多的科学理论与数据,在施工的时候,应该更多地借鉴之前的一些施工案例,这样对于适应性能够更好地进行判断。
3.2 碗扣式钢管支架的施工要点
3.2.1 杆件组装顺序。
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,其上交错安装3.0m和1.8m长立杆,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,组装顺序是立杆底座、立杆、横杆、斜杆、接头锁紧、脚手架、上层立杆、立杆连接销、横杆。支架组装以3-4人为一小组为宜其中1-2人递料,另外两人共同配合组装,每人负责一端,组装时,要求至多二层向同一方向,或由中间向两边推进,不得从两边向中间合拢组装,否则中间杆件会因两侧架子刚度太大而难以安装。
3.2.2 底座高差调整:
在地势不平、高差走伏较大的地基上搭设支架,底座高差可通过立杆可调底座调整。当相邻立杆地基高差小于0.6m,可直接用立杆可调座调整立杆高度,使立杆碗扣接头处于同一水平面内;当相邻立杆地基高差大于0.6m时,则先调整立杆节间,将立杆相应增长一个节间(0.6m),使同一层碗扣接头高差小于0.6m,再用立杆可调座调整高度,使其处于同一水平面内。
3.2.3 立杆:
箱梁底与地面之间高度由底座、立杆、托撑、方木、模板组成,一般先确定方木和模板的厚度,再确定立杆长度规格及根数,最后由可调底座和可调托撑分配余下的长度。一般采用3.0m和1.8m两种不同长度立杆相互交错、参差布置,上面各层均采用3.0m长立杆接长,顶部再采用1.8m长立杆找齐,以避免立杆接头处于同一水平面上。在装立杆时应及时设置扫地横杆,将所装立杆连成一整体,以保证立杆的整体稳定性。
4 预防钢管支架倒塌的措施
4.1 进行合理的设计与计算。
首先研究支模架在各种施工荷载下的受力分析及稳定性验算,根据支模架的结构构造和实际受力情况,给出较为合理的计算简图和计算公式或给出试验统计式及必要的调整系数,并尽量利用现行的结构规范的习惯设计程序、相关公式和计算资料。在统计资料不充分时,可参考经验给出,并用传统的安全系数和国际上的规定予以对比和校验,支模架必须具有受力明确的稳定结构和足够的整体与单肢的稳定承载能力,对荷载超限和构架尺寸加大的部位,应根据计算结果对其结构予以加强。这些方面的计算非常的重要,对于后期的整个施工进行了很好的预计,对于施工过程中提出了理论的依据,施工的过程中发现相应的方面不相符,那么应该及时的进行比对,发现是哪个环节出现了问题,针对于出现问题的环节,及时的进行调整,这样对于下一阶段的工作做出更加确切的估计与计算,这样有利于工作的进一步的开展。
4.2 加强对支架构配件材质的检查。
施工企业必须从进货的关口把住产品质量关,保证进入施工现场的产品必须是合格产品,同时在使用过程中,要按规定进行检验检测,对于检验不合格的配件坚决不予以使用,尤其对于上一次使用过的钢管要进行严格的排查,排查可以从表面的是否生锈,以及是否有沙眼等等方面,这些问题对于工程来讲会存在极大的安全隐患。这来引发的事故很多,经常会出现相应的报道,这方面的问题在不断的放大。公共安全已经是我们必须要研究的一个方面,所以加强检查工作非常的有必要。
4.3 加强监督。
监督工作是必不可少的,施工的过程中包括很多的环节,每个环节都是有着严格的质量要求,光靠施工的自检是远远不够的,很多的时候应该更多地依靠验收环节对于工程质量的肯定。这样对于施工的部门的质量就有很好的督促作用,与此同时监督人员应该严格把关,杜绝不合格的部分产生,更要杜绝监守自盗的行为发生。工程的质量涉及到日后的长期使用,所以必须要加以重视,只有这样才是放心工程。
结束语
道路桥梁的发展是我们无法想象的,人们对于这个方面的关注度在不断地加强。在发展的过程面对着各种各样的问题与挑战,这一方面的问题与挑战我们应该正确的看待,任何问题的发展都是发展到一定的阶段的产物,这一产物的产生同时也是发展的开端,认识事物的前行都是踏着问题,上面对于道路桥梁的这一方面的技术进行了非常详细的介绍,我相信大家一乐更加深刻的认识,对于其他方面发展也是同样的,只要沿着这样的发展模式,那么一定会取得很好的成绩。
参考文献
碗扣式支架 篇9
1 地基处理
为了防止支架沉陷, 在箱梁支撑排架范围内直接在粉煤灰地基上填筑厚度120cm的碎石土, 用平地机平整碎石土、压路机碾压密实, 振动碾压不得少于6~8遍, 直至表面无车辙, 经检测地基承载力达到300kpa以上, 最后持力层周围设置排水沟将水引出持力层范围, 以防止雨水浸泡支架地基。支架周围不得有积水, 以防止积水浸泡持力层, 降低承载力。
2 碗扣式支架支立及横梁安装
a.连续梁支架采用满堂红碗扣式支架, 钢管型号φ48*35。所有构件为:立杆、横杆、斜杆、可调U托。
b.支架布置:箱梁底板范围内支架立杆横向间距为120cm, 纵向间距90;翼缘板范围支架立杆横向间距为155 cm, 纵向间距90cm;横隔梁纵向4米范围内立杆横向间距为90cm, 纵向间距90cm;横杆竖向都为120 cm的步距。
c.各区段四周按横桥向每6m增加一道45度斜向剪力支撑, 并用回转扣和杆件连接, 各斜向剪力支撑与支架底座下的木板或枕木顶紧。
3 碗扣式支架计算
以F匝道为例进行荷载布置, F匝道连续箱梁单箱单室, 梁高1.3米, 底板宽度为4.4米, 顶板宽度为8.1米, 跨径20米。
3.1 荷载计算
3.1.1 箱梁荷载:
箱梁砼自重:G=86m3×24KN/m3=2064KN
箱梁钢筋自重:G=35t×10KN/t=350KN
以全部重量作用于底板上计算单位面积压力:
3.1.2 施工荷载:取F2=2.0KN/m2
3.1.3 振捣混凝土产生荷载:取F3=2.0KN/m2
3.1.4 箱梁芯模:取F4=1.5KN/m2
3.1.5 竹胶板:取F5=0.1KN/m2
3.2 底模强度计算
箱梁底模采用高强度竹胶板, 板厚t=16mm, 竹胶板方木背肋间距为300mm, 所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。
3.2.1 模板力学性能
a.弹性模量E=0.1×105MPa。
b.截面惯性矩:I=bh3/12=30×1.63/12=10.24cm4
c.截面抵抗矩:W=bh2/6=30×1.62/6=12.8cm3
d.截面积:A=bh=30×1.6=48cm2
3.2.2 模板受力计算
a.底模板均布荷载:F=F1+F2+F3+F4=14.
b.跨中最大弯矩:M=q L2/8=3.12×0.32/8=0.035 KN·m
c.弯拉应力:σ=M/W=0.035×103/12.8=2.73MPa<[σ]=11MPa
竹胶板板弯拉应力满足要求。
d.挠度:从竹胶板下方木背肋布置可知, 竹胶板可看作为多跨等跨连续梁, 按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算, 计算公式为:
竹胶板挠度满足要求。
综上, 竹胶板受力满足要求。
3.3 横梁强度计算
横梁为4cm厚20cm宽的白松板, 跨径为0.76m, 中对中间距为0.25m。
截面抵抗矩:W=bh2/6=0.2×0.042/6=0.53×10-4m3截面惯性矩:I=bh3/12=0.2×0.043/12=1.07×10-6m4作用在横梁上的均布荷载为:
跨中最大弯矩:M=q L2/8=5.13×0.762/8=0.37KN·m
白松板容许抗弯应力[σ]=14.5MPa, 弹性模量E=11×103MPa
3.3.1 横梁弯拉应力:σ=M/W=0.37×103/0.53×10-4=6.98MPa<
横梁弯拉应力满足要求。
3.3.2 横梁挠度:f=5q L4/384EI
横梁弯拉应力满足要求。综上, 横梁强度满足要求。
3.4 纵梁强度计算
纵梁为14×18cm方木, 跨径为0.9m, 间距为0.9m。截面抵抗矩:W=bh2/6=0.14×0.182/6=7.56×10-4m3
截面惯性矩:I=bh3/12=0.14×0.183/12=6.8×10-5m4
0.9m长纵梁上承担3根横梁重量为:0.04×0.2×0.9×7.5×
横梁施加在纵梁上的均布荷载为:0.162÷0.9=0.18KN/m作用在纵梁上的均布荷载为:
跨中最大弯矩:M=q L2/8=18.63×0.92/8=1.886KN·m
方木容许抗弯应力[σ]=14.5MPa, 弹性模量E=11×103MPa
3.4.1 纵梁弯拉应力:σ=M/W=1.886×103/7.56×10-4=2.49MPa<
纵梁弯拉应力满足要求。
3.4.2 纵梁挠度:f=5q L4/384EI
纵梁弯拉应力满足要求。综上, 纵梁强度满足要求。
4 结论
在实际计算中, 由于桥梁设计不同, 所计算的碗扣式支架搭配的方式也有所不同, 只要我们掌握计算原理就可以轻而易举的计算出结果。
摘要：介绍了碗扣式钢管脚支架在大连湾港疏港高速公路互通立交桥连续箱梁施工中的计算。通过大连湾互通立交桥连续箱梁计算这一实例, 论述了碗扣式钢管脚支架的计算方法及受力验算方法。
碗扣式支架 篇10
1 工程概况
近年来, 随着人们在生活和生产中水利工程需求不断增加, 水库工程施工措施和方法不断改善。脚手架作为水库施工中不容忽视的重点辅助设施, 在水库施工中的应用方式不容忽视, 要结合施工设计要求制作能够满足施工需求的脚手架形式。某水库是地区的主要供输措施, 其疏水总干线渡槽位于河流之上, 渡槽设计流量为2.49m3/s, 在施工的过程中是采用截面较大的跨度助拱排架进行, 主要是通过U型薄壳渡槽形式, 在设计中放纵坡度为1/1000, 全场为288m, 而最大宽度和跨度仅仅为40m, 这就造成跨度较大的结构形式, 成为影响施工的关键因素。
2 架体结构和计算
随着大跨度、超高、超长混凝土结构不断增多, 其支撑体系的质量与安全关系重大, 日益成为建筑工程质量与安全监控的重点。近年来常用碗扣式脚手架, 由于进行了较为严格的设计计算, 架体破坏事故出现较少, 但用脚手架杆配件搭设的模板支撑架以及非落地式和不规范施工架体是影响工程质量的关键。
2.1 脚手架方案
渡槽支撑采用复跨肋拱, 拱圈采用等截面C30钢筋混凝土双肋拱, 在截面尺寸的设计中是通过600mm×800mm (宽×高) , 两肋之间在连接中是通过横梁作为主要的连接形式, 拱轴线作为悬链线。建筑平面投影面宽度仅为2.5m, 渡槽位于河床区的长度达210m, 该建筑具有高度大、横断面小、纵断面长的线性特点, 因此, 该脚手架搭设其同样具有这样的特点。结合肋拱混凝土要求封拱温度控制在5℃~20℃, 有效作业时问短, 需要在短时间内完成混凝土浇筑作业, 作业量大, 安全要求高。通过对碗扣式脚手架与扣件式脚手架的比较, 选择了以碗扣式脚手架为主, 扣件式脚手架为辅的搭设方案:碗扣式脚手架承担主要部位承重及结构稳定任务, 扣件式脚手架承担异形和边角部位承重及稳定任务。根据工程布置及结构将脚手架设计成, 并取其位于最大高度部位对其进行相应的结构受力分析计算。
2.2 荷载计算
2.2.1 永久荷载 (恒荷载) :
(1) 脚手架结构A重:59t/ (3.3×40) m2=59000×9.8/ (3.3×40) =4.4 k N/m2。 (2) 脚手架板等 (竹串脚手板) :0.35k N/m2。
2.2.2 可变荷我:
(1) 施工荷载 (均布荷载) :3 k N/m2。 (2) 风荷载 (作用于脚手架上的水平风荷载) :Wk=0.7×U1×U2×W3啦1.42 (B类, 乡村地区, 离地30m计) 。式中:U=0.8 (碗扣规范) ;Wk=0.5按GB5009-2001 (全国50年一遇风压沁水县) ;W-0.7×1.42×0.8×0.5=0.3976。 (3) 脚手架风荷载体型系数;经过对其脚手架纵、横向水平杆荷载、立杆荷载、风荷载对立杆产生弯矩值、立杆轴向力、立杆稳定性、纵向水平杆、横向水平杆稳定性、斜杆受力、地基承载力等受力情况的分析及计算.其受力满足结构安全要求。
3 架体的搭设和使用及拆除
3.1 架体的搭设:
(1) 脚手架搭设场地须平整、坚实、排水措施得当。 (2) 底座和垫板应准确地放置在定位线上, 底座的轴心线与地面垂直。 (3) 脚手架搭设按立杆、横杆、斜杆、连墙件逐层搭设, 每次上升高度不大于3m。 (4) 脚手架搭设到顶时。组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收, 及时解决结构存在的缺陷。
3.2 架体的使用:
(1) 严禁在作业层堆放模板、钢筋等物料。 (2) 架体随施工进度.定期检查;遇6级大风、大雨后检查。 (3) 严禁在脚手架基础及邻近处挖掘作业。 (4) 使用后的脚手架构配件应清除表面黏结的灰渣, 校正杆件变形表面防锈后待。
3.3 脚手架立杆采用对接接长, 传力明确, 没有偏心, 可提高承载能力。
立杆若采用搭接, 当受力时, 因扣件的销轴受剪, 降低承载能力, 试验表明:对接扣件的承载能力比搭接扣件的承载能力大2.14倍;大横杆采用对接可使小横杆在同一水平面上, 利于脚手架搭设;由于剪刀撑不能受拉 (压) , 所以其接长时应采用搭接, 搭接长度不小于100cm, 接头处设置不少于两个旋转扣件。考虑脚手架的各杆件接头处传力性能差, 所以接头应交错排列不得设置在同一个平面内。还有, 搭设立杆用一根挂线搭设, 其他立杆就垂直了。
3.4 悬挑架:
严禁用钢管作挑架, 严禁用扣件作固定件, 应采用长10cm的Φ25以上钢筋焊接于悬挑架内外立杆固定点处, 作为立杆的固定点, 这样做较为稳妥。悬挑架工字钢端头处还应钻一个洞, 作为斜拉钢丝绳连接点 (钢丝绳穿越孔) 。
3.5 架体拆除:
(1) 脚手架拆除时划出安全区, 设置警戒标志, 派专人看管。 (2) 拆除作业从顶层开始, 逐层向下进行, 严禁上下层同时拆除。 (3) 拆除的构配件成捆用起重设备吊运至地面, 严禁抛掷。 (4) 拆除的构配件分类堆放, 以便下一跨的脚手架搭设。
4 经验
目前, 碗扣式脚手架在工业与民用建筑工程施工中得到广泛的应用。但其在水利工程中应用相对较少, 碗扣式脚手架在某水库输水总卡Ⅶ标12号 (某河) 渡槽中的成功应用进行了总结。碗扣式脚手架由立杆、横杆及斜杆组成, 由位于立杆上的上碗扣和下碗扣配合扣死横/斜杆上的杆接头, 形成一体。与扣件式脚手架相比较, 其600mm的同定节点模数, 利于统一高度整体稳定, 其在施工中具有拼装速度快, 作业人员培训简单, 操作方法容易掌握, 受搭设作业人员水平影响小, 碗扣接头部位检查方便的特点。因其采用固定组合形式。使得便于现场管理, 在本工程独立线性高空建筑中应用取得较好的效果。
结束语
在施工中, 不具备常规脚手架施工条件的时候, 要充分利用结构形式, 采用碗扣式脚手架进行施工和外架加固, 形成悬挑式受力特征, 使得高层建筑工程在施工中施工质量和效果得到保证。随着高层建筑工程支模技术的不断增加, 在施工中, 对碗扣式脚手架施工的要求不断提高。在施工中进行严格的设计计算, 结合施工现场情况分析, 确保施工质量和效果的正常进行。
参考文献
[1]贾慧鹏.浅谈碗扣式脚手架在线性高空建筑中的应用[J].科技情报开发与经济2010, 9.