碗扣式支架搭设方案

碗扣式支架搭设方案

一、适用范围

本方案适用于义乌市环城北路改造工程主线桥及匝道现浇箱梁支架模板搭设。

二、概况

1、简述

主线桥箱梁高度、跨度不同，高度为2.0m—3.3m，单跨长度为23m—50m，匝道单跨长度为24m～30m。

2、模板

箱梁模板采用双面覆膜12mm厚竹胶板，板材密度0.8g/cm，表面平整度高，可以满足混凝土成品的外观平整度要求，保证箱梁砼表面光洁、色泽统一。

根据桥梁线型的线性参数进行胶模板的裁切拼装，保证线形圆顺美观。以满足砼成品的外观要求。由于竹胶板轻巧，每块板1.22m×2.44m约36kg，便于人工安拆，安全度大大提高。

在支架顶托上纵向铺设1根I12.6工字钢，作为纵向支撑梁。梁底模板下横桥向铺设10cm×10cm的木挡料，中心间距25cm—30cm，上铺12mm厚双面覆膜优质竹胶板，模板表面洁净、光滑、平整、无破损。模板横缝必须设在木横挡上。模板及支撑不得有松动、跑模或下沉等现象。模板体系搁置在支架体系上，分两次立模，第一次为底板、腹板、翼板及隔板，第二次为顶板芯模。

三、支架设计概述

1、支架的选用

根据本联箱梁结构特点及各部位荷载情况，箱梁混凝土结构施工时的支撑架采用碗扣型支架，截面尺寸为：φ48mm×3.5mm，可在箱梁各部位采用不同的横杆模数尺寸，杆件及节点连接形式如图：

2、杆件布置形式

工程施工时依据箱梁断面构造形式，根据其各部位荷载不同进行支撑架的布置。支撑架立杆步距为1.2m、0.9m、0.6m几种形式。各部位结构支撑架立杆的布置形式参见下表：

各部位支撑架布置形式：（详见第九联22#-24#墩支架布置图）

3、剪刀撑设置

剪刀撑设置的目的是承受水平力及保证支架的整体稳定性，剪刀撑设置应根据支架的高度及宽度确定其数量，剪刀撑分为竖向剪刀撑和水平剪刀撑。

①竖向剪刀撑设置：规范要求竖向剪刀撑不超过8.0m设置一道（搭设时按5m控制），架体外侧及内部顺桥向，横桥向均应按此设置。剪刀撑杆件与地面夹角控制在45°—60°之间，剪刀撑与架体杆件均用扣件连接，竖向剪刀撑设置如下图：

②水平剪刀撑设置：对于支架高度大于或等于5.0m时，在支架顶部及底部均应设置水平剪刀撑，若支架高度大于8m时，除顶部和底部应设置外，架体中间增设一道水平剪刀撑，在与架体杆件相遇时用扣件连接。

○3扫地杆：每跨支架底部距纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度为30cm。

4、支架搭设施工流程

四、碗扣支架搭设

1、支架进场及验收

（1）碗口支架根据使用量提前做好进场计划，报送材料部门，保证材料供应及时。

（2）主要构配件应有产品标识及产品质量合格证。

（3）供应商应配套提供钢管、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。

（4）钢管壁厚、焊接质量、外观质量；可调底座和可调托撑材质及丝杆直径、与螺母配合间隙等。

（5）碗扣式脚手架用钢管采用符合国标《直缝电焊钢管》（GB/T13793-92）的Q235A级普通钢管。

（6）钢管规格：Φ48mm×3.5mm，壁厚不得小于正负0.25mm。

（7）钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀，无接长现象；冲压件不得有毛刺、裂纹和氧化皮现象；焊缝饱满，不得有未焊透、夹砂咬肉及裂纹。

（8）外表涂防锈漆，平直光滑、无硬弯；严禁在管上打孔；扣件无裂缝、变形、螺栓滑丝等缺陷。

（9）所有构件的生产厂商标志应清晰，经检验合格后方可使用。

2、支架搭设程序及方法

（1）对基础进行检查验收后，测设箱梁中心线及边线，依据施工方案设计的位置，在基础上用墨线弹出纵横向每排立杆的位置线。

（2）在墨线交叉点摆放底座，将立杆插于底座上，安装横杆，将水平杆件接头插入立杆最底端碗扣内，使接头弧面与立杆密贴，将上碗扣沿限位销扣下并顺时针旋转将其锁紧。

（3）立杆纵向接长，顶部再用0.9m或0.6m等立杆找齐，测量调整顶托高程。立杆接长时，将上部立杆底端连接孔同下部立杆顶端连接孔对齐，插入立杆连接销并锁定。

（4）为了减少大风对支架稳定性的影响，在翼板下侧搭设3根纵向钢管进行压制，根据实际情况，如有需要加设缆风索，加强整体的防风能力。

（5）进行水平杆安装，安装方法同安装扫地杆。

（6）安装架体周边剪刀撑、内部横向剪刀撑、水平剪刀撑。

（7）安装可调顶托。

（8）安装纵梁及横向方木。

3、安装施工要求

（1）支撑架安装在专人指挥下，统一进行。支架安装从桥梁中心线开始纵横两个方向同时进行，以免支架失稳。

（2）支架底部采用立杆可调底座，底座螺杆旋出部分不超过20cm。

（3）碗扣支架的底层组架质量直接影响支架整体质量，严格控制组装质量。在安装完成最下两层水平杆后，首先检查并调整水平框架的方正和纵向直顺度和水平杆的水平度，并通过调整底座使水平杆的水平偏差小于L/400（L为水平杆长度）；同时应逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不悬空和松动；当底层架子符合搭设要求后，检查所有碗扣接头并锁紧，在搭设过程中应随时检查上述内容，并予以调整。

（4）严格控制立杆垂直度和水平杆的水平度，整架垂直度偏差不得大于h/500（h为立杆的高度），但最大不超过100mm；水平杆的水平偏差小于L/400（L为水平杆长度）。

（5）支架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑；中间纵横向每4根立杆设置剪刀撑一道，且其间距应小于或等于5m。剪刀撑呈八字形，斜向角度45°～60°之间，剪刀撑与每道立杆交叉点均应用旋转扣件扣牢，钢管长度不够时，可用对接扣件接长，剪刀撑的设置必须做到上边到顶、下边到底，剪刀撑底部与地基之间垫实，以增强承受荷载的能力。

当模板支撑架高度大于5m时，顶部和底部必须设置水平剪刀撑，大于8m 时中间加设水平剪刀撑。

（6）严格控制立杆的顶标高，顶托的外旋长度不宜大于自身长度的1/2，且不大于70cm。

（7）底层纵、横向水平杆作为扫地杆，距地面高度应小于或等于350mm；立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。

（8）支撑架高宽比应小于或等于2；当高宽比大于2时可采取扩大下部架体尺寸或其他构造措施。

（9）支架搭设完毕后，在立杆顶部安放顶托、横梁和纵向方木，横梁的接触面须恰好在顶托的中心位置。

（10）基础两侧设置50×50cm排水沟，防止基础被雨水浸泡。

（11）搭设张拉平台的支架，作业层必须铺满、铺稳脚手板，板下用安全平网兜牢、兜严，不得有探头；脚手板应设置在3根横向水平杆上，当脚手板对接平铺时，接头处必须设2根横向水平杆，两端板探出长度不大于150mm，并与横杆绑牢；当脚手板采用搭接铺设时，接头中点必须放在横向水平杆上，搭接相交长度不应小于200mm。在作业层脚手架外立杆的内侧设置护身栏杆及高度不小于180mm的挡脚板。

（12）每联箱梁设置两个人行通道，通道折线上升，与箱梁支撑架连接牢固，采用密目网封闭。人行通道坡度小于或等于1：3，并应在通道脚手板下设置横杆，拐角处设置平台，其宽度不小于斜道宽度，斜道两侧及平台外围均设置1.2m 和0.6m高的双道防护栏杆及180mm挡脚板。防护栏杆和挡脚板表面刷红白警示色。通道，防滑条间距小于30cm。斜道脚手架采用5cm厚木板，并每隔30cm 设置5cm宽，1cm厚的防滑条。

（13）在支架完成后，组织技术、质安等人员对支架进行检查，自检合格报监理验收通过后，方可进行模板钢筋工程施工。验收合格后在支架的合适位置挂牌明示，挂牌的内容包括工程名称、工程部位、验收单位及其负责人姓名。浇筑砼过程中由专人全过程监督检查，随时紧固顶托和杆件。

4、支架安装要点

5、人行道及临边围护

根据联跨长短，每联设置人行梯道1处，采用之字型布置，道宽1m，铺设竹笆脚手片，周边设置栏杆围护，并张挂密目网。

待支架搭设完整后，在底模周边设置工作面围护栏杆，栏杆高 1.5m，密布密目网。

五、碗扣支架拆除

拆除任何一个部件都必须有审批制度，经项目总工及主管经理签字后方可拆除。拆除前对在岗操作工人进行有针对性的安全技术交底。

预应力箱梁待张拉完成后方可拆除底模，模板、支架卸落时，应先卸悬臂部分，再从跨中向两边卸架。拆除时要依次松开支撑架上托，逐片拆除箱梁底模，严禁在拆除过程中抛投钢管及竹胶板，拆除后的构件运至制定地点分类堆放，以便运输、保管

1、拆架时间

结构物现浇砼强度达设计强度的100%、结构物有关的预应力工程施工完成，经过单位工程负责人、质检人员和监理工程师的检查验证，确认不再需要支架时，由监理工程师批准确认，方可拆除施工支架。

2、拆除顺序

拆除的顺序一般为：安全网→栏杆→剪刀撑→纵横向水平杆→立杆。

拆除过程应遵循由上而下，先搭后拆的原则，不准分立面拆架或上下两步同时拆架，做到一步一清，一杆一清。先松顶托，使底板、腹板、翼缘板与梁体分离，拆除时必须从跨中对称向两侧拆除，支架拆除宜分两阶段进行，先从跨中向两侧对称松一次顶托，再对称从跨中向两侧拆支架。支架拆除时先翼缘板后底板。在拆除剪刀撑时应先拆中间扣件，然后托中中间，再解端头扣。支架拆除工程中应有技术人员跟班指挥与检查，以防拆架产生过大的瞬时荷载引起不应有的施工裂缝，多跨连续梁应同时从跨中对称拆架。

拆下的钢管及扣件都要成堆放置好，营造一个井然有序的施工现场。

3、支架拆除的安全技术措施

1）拆架前，全面检查待拆支架，根据检查结果，拟订作业计划，进行技术交底后才准备工作。

2）拆除现场必须设警戒区域，张挂醒目的警戒标志。警戒区域内严禁非操作人员通行或在支架

3）如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行支架的拆除。夜间实施拆除作业，应具备良好的照明设备。

4）拆除支架前，班组成员要明确分工，统一指挥，操作过程中精力要集中，不得东张西望和开玩笑，工具不用时要放入工具袋内。

5）正确穿戴好个人防护用品，脚应穿软底鞋。拆除挑架等危险部位要挂安全带。

6）所有高处作业人员，应严格按高处作业规定执行和遵守安全纪律，拆除工艺要求。

7）拆除人员进入岗位以后，先进行检查，加固松动部位，清除步层内留的材料、物件及垃圾块。所有清理物应安全输送至地面，严禁高处抛掷。

8）架体拆除前，必须察看施工现场环境，包括架空线路、外脚手架、地面的设施等各类障碍物、地锚、缆风绳、连墙杆及被拆架体各吊点、附件、电气装置情况，凡能提前拆除的尽量拆除掉。

9）拆架时应划分作业区，周围设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。

10）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一人有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。

11）所有模板、步板拆除，应自外向里竖立、搬运，防止自里向外翻起后，板面垃圾物件直接从高处坠落伤人。

12）在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。

13）每天拆架下班时，不应留下隐患部位。

14）拆架时严禁碰撞脚手架附近电源线，以防触电事故。

15）所有杆件和扣件在拆除时应分离，不准在杆件上附着扣件或两杆连着送到地面。

16）所有的脚手板应自外向里竖立搬运，以防脚手板和垃圾物从高处坠落伤人。

17）拆下的零配件要装入容器内，用吊篮吊下；拆下的钢管要绑扎牢固，双

点起吊，严禁从离空抛掷。

六、支架荷载验算

箱梁结构的混凝土分二次浇筑完成，即首次浇筑底板和腹板，二次浇筑顶板。这样，在浇筑第二步时，第一步砼已经形成板体，可将二步施工荷载平均传递到每一根立杆。但本次计算荷载按全部混凝土重量进行计算，对整体支架结构受力计算是保守、有利的。

本方案选取最长单跨为50m，梁高渐变为2.0m～3.1m的79#墩—80#墩进行支架系统的验算。

1、设计参数概述

（1）碗扣为Φ48×3.5 mm钢管。

钢管的相关力学参数

2、主要材料性能

①结构材料Q235

屈服强度：σs=235 MPa

抗拉、抗压和抗弯设计强度：[σ] =215MPa

抗剪设计强度：[τ]=125MPa

②12mm竹胶板（浙江）

弹性模量：E=8*103 MPa

静曲强度强度：[σ] =80.6N/mm2

③钢材的物理性能指标

弹性模量E=2.05×105 MPa

剪切模量G=0.81×105 MPa

质量密度ρ=7850kg/m3

④10*10云杉

弹性模量E=9×106KN/m2

其允许弯应力[σw]=13Mpa

3、荷载计算参数

A、箱梁钢筋混凝土比重取26 kN /m3，N1按体积计算

B、12mm竹胶板荷载N2 =0.103kN/m2

C、10*10方木N3=0.8KN/m2

D、支架自重荷载N4 = 0.033kN/m

E、施工人员、机械荷载取N5=1.0kN /m2

F、砼振捣及冲击荷载N6=2.0kN /m2

G、I12a纵梁每延米0.142KN/m。N7 =0.142kN /m

3、主跨50m箱梁荷载验算

纵向碗口支架布设图：

3.1 1-1断面碗口支架布设图

3.1.1竹胶板应力验算

竹胶板布置图

选取最不利荷载处：腹板下的方木及竹胶板受力验算： 腹板平方米混凝土自重： G1=2×26=52KN/m 竹胶板自重： N2 =0.103kN/m 2 施工人员、机械荷载取 N5=1.0kN /m 2 砼振捣及冲击荷载 N6=2.0kN /m 2 合计： q=52*1.2+0.103*1.2*1+1*1+2*1=65.52KN/m

利用SAP2000建立受力模型（取1跨，净跨0.2m 简支梁计算）：

计算模型

弯矩、剪力图(Mmax=-2.22E-16kN.m ，Qmax ＝6.552kN)

弹性模量E ＝8*103MPa ，密度取3/03.1m KN =ρ。取单位宽（1m ）作为计算截面其参数：

惯性矩：43

31440001212100012mm bh I =?===14.4*10-8m 4 截面抵抗矩：32

2240006

1210006mm bh W =?==＝24*10－6m 3

面积矩32

2180008

1210008mm bh S =?===18*10－6m 3 截面积A=12*1000=12000mm 2

＝12*10－3m

2

1）弯曲强度

M max =0.0000KN.m []MPa MPa W M 6.80010*4.2000

.06

-max =<===

σσ 满足要求。 2）剪切强度

Q ＝6.552KN

[]MPa MPa Kpa b I QS m m 6.80819.08191104.141018552.68

6

=<==????==--στ 满足要求。 2）刚度计算：

q=52*1.2+0.103*1.2*1+1*1+2*1=65.52KN/m

f ＝ql 4/(150EI)＝65.52×103×0.24/(150×8×109×14.4×10-8)＝0.61mm≤[f 0]＝0.2/250＝0.8mm 挠度合格 3.1.2方木应力验算

方木布置图

选取最不利荷载处：腹板下的方木及竹胶板受力验算： 腹板平方米混凝土自重： G1=2×26=52KN/m2； 竹胶板自重： N2 =0.103kN/m 2

方木自重： N3=0.8KN/m 2 施工人员、机械荷载取 N5=1.0kN /m 2 砼振捣及冲击荷载 N6=2.0kN /m 2 单根方木承受均布荷载：

q=52*0.3*1.2+0.103*0.3*1.2+0.8*0.1*1.2+(1+2)*0.3=19.75KN/m

利用SAP2000建立受力模型（取二跨，净跨0.9m 连续梁计算）：

计算模型

弯矩、剪力图(Mmax=-1.5kN.m ，Qmax ＝-10.56kN)

10*10的杉木，弹性模量E=9×106KN/m2其允许弯应力[σw]=13Mpa 取单位宽（1m ）作为计算截面其参数：

惯性矩：473

310*34.81210010012mm bh I =?===8.34*10-5m4 截面抵抗矩：32

2166666661001006mm bh W =?==＝1.7*10－4m3 面积矩32

212500*********mm bh S =?===1.25*10－4m3 截面积A=100*100=10000mm2＝100*10－4m3 1）弯曲强度

M max =1.5KN.m []MPa MPa W M 138.810*.715

.14

-max =<===

σσ

满足要求。 2）剪切强度

Q ＝10.56KN

[]MPa MPa Kpa b I QS m m 1316.01582731.01034.81000*1025.156.105

4=<==????==--στ 满足要求。 2）刚度计算：

q=52*0.3*1.2+0.103*0.3*1.2+0.8*0.1*1.2+(1+2)*0.3=19.75KN/m

f ＝ql 4/(150EI)＝19.75×103×0.94/(150×9×109×8.34×10-4)＝0.012mm≤[f 0]＝0.9/250＝3.6mm 挠度合格 3.1.3 I12.6分配梁

I12.6分配梁布置图（取半幅宽度（取半幅宽度，为便于计算，对于翼缘板位置的荷载，假定其直接传递到分配梁I12.6上，对于碗口支架的检算没有影响，只是加大工字钢的受力要求，计算偏于安全）

根据上图计算每延米砼箱梁的重力分布点如下：

①=0.2*26*1.2*12=6.24KN

②=0.52*26*1.2*12=16.224KN

③=1.789*26*1.2*12=55.82KN

④=1.188*26*1.2*12=37KN

⑤=0.8*26*1.2*12=24.96KN

⑥=0.5*26*1.2*12=15.6KN

⑦=0.5*26*1.2*12=15.6KN

⑧=0.6*26*1.2*12=18.72KN

⑨=0.9*26*1.2*12=28.08KN ⑩=2*26*1.2*12=62.4KN

⑾=2*26*1.2*12=62.4KN

⑿=0.9*26*1.2*12=28.08KN ⒀=0.6*26*1.2*12=18.72KN ⒁=0.5*26*1.2*12=15.6KN

⒂=0.5*26*1.2*12=15.6KN

⒃=0.6*26*1.2*12=18.72KN ⒄=0.9*26*1.2*12=28.08KN ⒅2*26*1.2*12=62.4KN

⒆2*26*1.2*12=62.4KN、

⒇0.9*26*1.2*12=28.08KN （21）0.6*26*1.2*12=18.72KN

（22）=0.5*26*1.2*12=15.6KN

（23）=0.5*26*1.2*12=15.6KN

砼荷载示意图如下：

计算模型

选取最不利荷载处：腹板下的方木及竹胶板受力验算：

竹胶板自重：N2 =0.103kN/m2

方木自重：N3=0.8KN/m2

施工人员、机械荷载取：N4=1KN

砼振捣冲击荷载：N5=2KN

单根I12.6承受均布荷载：

q=0.103*1.2+0.8*1.2*0.1*3.33+2+1=3.78KN/m

I12.6自重自动验算在程序中

利用SAP2000建立受力模型（取半幅，为便于计算，对于翼缘板位置的荷载，假定其直接传递到分配梁I12.6上，对于碗口支架的检算没有影响，只是加大工字钢的受力要求，计算偏于安全）：

计算模型

弯矩、剪力图(Mmax=-1.976kN.m ，Qmax＝16.1kN，f=0.00022m)

支点反力 Nmax=24.51KN

选用I12.6a，则 Wx=77cm3；

σ=M/W=1.976kN.m /77 cm3=25.66MPa＜[σ] =215 MPa；满足强度要求。

τ=QS/Ib=16.1/10.5/0.5=30.67MPa<[τ]=125MPa

=0.00022＜0.9/250=0.0036，满足要求。计算中选取的是断面每延挠度f

max

米进行计算，实际碗口支架纵向布设是0.9米间距。计算偏安全。

3.1.4顶托受力

顶托处受力由上支点反力计算知道，顶托在单位面积内最多受力24.51KN，根据步距0.9m，实际顶托受力为24.51*0.9=22.06KN.小于允许受力40KN.满足要求。

3.1.5碗口支架

碗口支架承受的最大竖向力：步距1.2m，P=P=22.06KN.

顶托、碗口自重：为便于计算，二者自重荷载取1KN.

碗口支架承受最大荷载P=22.06+1=23.06KN，取层距最大1.2米进行检算：长细比计算

钢管的相关力学参数

查钢管桩截面特性回转半径i=1.578cm L=1.2m

钢管桩长细比.

λ=L/i=1.2/1.578=76<150，满足要求。

稳定性计算及强度计算

根据上述长细比λ=l0/rx=62.7查《钢结构设计规范》附表17得稳定系数ψ=0.714钢管桩截面抗压刚度：

σmax=N/ΨA=23.06KN/(0.714*4.241cm2)=76Mpa<215MPa，满足要求。

3.2 2-2断面碗口支架布设图（半幅）

3.2.1竹胶板应力验算

竹胶板布置图

选取最不利荷载处：腹板下的方木及竹胶板受力验算： 腹板平方米混凝土自重： G1=2.275×26*1.2=70.98KN/m2； 竹胶板自重： N2 =1.2*0.103kN/m 2*=0.124 施工人员、机械荷载取 N5=1.0kN /m 2 砼振捣及冲击荷载 N6=2.0kN /m 2 合计q=70.98+0.124+3=74.1KN/m2；

利用SAP2000建立受力模型（取1跨，净跨0.2m 简支梁计算）：

计算模型

弯矩、剪力图(Mmax=2.78E-17kN.m ，Qmax ＝-7.41kN)

弹性模量E ＝8*103MPa ，密度取3/03.1m KN =ρ。取单位宽（1m ）作为计算截面其参数：

惯性矩：43

31440001212100012mm bh I =?===14.4*10-8m 4 截面抵抗矩：32

2240006

1210006mm bh W =?==＝24*10－6m 3