剪刀撑与横向斜撑:1.剪刀撑的设置:①剪刀撑宽度不小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面倾角45°~60°。
②在外侧面连续设置剪刀撑。
③剪刀撑斜杆接长采用搭接,搭接长度不少于1m,采用2个旋转扣件固定,钢管伸出扣件边缘100mm。
④剪刀撑斜杆用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆伸出端或立杆上。
旋转扣件中心线离主节点的距离不宜大于150mm。
⑤剪刀撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设,各底层斜杆下端均必须支承在垫块和垫板上。
⑥剪刀撑从底部至脚手架顶层连续设置。
2.横向斜撑设置:①横向斜撑在同一节间,由底到顶层呈“之”字型连续布置。
②横向邻撑在拐角处和脚手架中部设置。
八、栏杆、挡脚板、扫地杆设置:1.栏杆、挡脚板设置:①栏杆和挡脚板搭设在外立杆内侧。
②上杆设上栏杆、中栏杆两根,上栏杆高度为 1.2m,中栏杆高度为0.6m。
③挡脚板高度为180mm。
用30mm厚木板制作。
在作业层、斜道上使用。
表面黑黄相间油漆,间距30公分。
2.扫地杆的设置:脚手架设纵、横扫地杆。
纵向扫地杆采用直角扣件固定在距离底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
九、悬挑架子结构:1.从落地脚手架第十二步开始悬挑,悬挑部分和落地脚手架及二次悬挑部分分离,不准任何连接。
2.悬挑支架间距 1.8m(同立杆间距)。
3.斜撑杆下方支点必须落在下层结构砼上。
4.除悬挑支架外,其它搭设要求同前落地式搭设要求相同。
5.悬挑部分结构要求如下图(计算书附后)。
剪刀撑按纵、横向各5米设置一道、剪刀撑设置:纵向剪刀撑应在外立面连续设置,每道剪刀撑宽度不小于4跨、不大于6跨,且与地面成45°~60°角,6.4剪刀撑的搭设方法:在建筑物四周转角处,必须要设置剪刀撑。
每道剪刀撑跨越立杆的根数宜在5~7根之间,每道剪刀撑的宽度不应小于4跨,且不小于6m,斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间,由底至顶连续设置,剪刀撑沿纵向连续设置。
剪刀撑斜杆应在旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端,或立杆上,旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于15cm。
剪刀撑接长采用搭接接长,搭接长不小于80cm,用3个扣件等距布置,扣件扣在钢管端头处小于10cm处。
剪刀撑下端一定要落地。
摘 要由于目前还没有满堂脚手架设计与施工验收技术规范,为使满堂脚手架的设计与施工纳入科学化、规范化的轨道,以保证满堂脚手架的施工安全,本文结合深圳市南光高速公路第28合同段桥梁满堂脚手架设计及施工经验,对满堂脚手架的结构验算进行分析和阐述。
关键词脚手架;碗扣式;桥梁施工;结构验算中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0166-02随着高速公路和城市立交工程的快速发展,在陆地上建筑桥梁已越来越多。
因满堂脚手架特有的简便快捷、材料可以重复利用等特点,已在桥梁现浇混凝土梁板施工中被广泛地使用。
但在具体的施工使用过程中也因不规范出现许多安全隐患,为有效地杜绝重大安全事故的发生,对工程临时设施的构造方案必须进行严格细致和科学地分析和验算,并编制可行性施工技术要求和措施。
由此推之,对桥梁施工中满堂脚手架的结构验算进行分析和阐述是十分必要的。
1简述在现今的桥梁施工中使用钢管材料制作的脚手架主要有三种形式:扣件式钢管脚手架、门式脚手架和碗扣式脚手架。
深圳市南光高速公路第28合同段桥梁满堂脚手架根据根据不同的施工环境及脚手架优缺点采用碗扣式脚手架,以满足施工要求的情况下达到成本、工期及环境均达到最合理。
碗扣式脚手架优点:①多功能。
能根据具体施工要求,组成不同组架尺寸、形状和承载能力的脚手架。
②高功效。
拼装快速省力,用一把铁锤即可完成全部作业,完全避免螺栓作业。
③承载力大。
立杆连接为同轴心承插,横杆同立杆靠碗扣接头连接,各杆件轴心线交于一点,接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能。
因此,结构稳固可靠,承载力大。
碗扣式脚手架有以下缺点:横杆为几何尺寸的定型杆,使构架尺寸受到限制。
价格较贵。
2工程实例深圳市南光高速公路第28合同段共包含A、B、C、D四个匝道,其中高架桥为4210.339米,高架桥按3-4跨一联共分为42联139跨,桥梁结构形式主要采用单箱双室的现浇预应力砼连续箱梁,预应力砼连续箱梁结构共计38联,采用支架现浇施工方法。
预应力砼连续箱梁在支架上就地浇筑。
除跨越各个道路需要满足行车要求的联跨,拟采用50×50军用贝雷梁或φ600钢管立柱和工字钢搭设车辆及人行通道,其它孔跨的连续箱梁,均采用碗扣式满堂支架型式。
3具体搭设技术要求1)立杆应座落在坚实的基础上,立杆底部设底座,座下铺厚木板。
2.5m×0.3m×0.05m2)根据结构验算结果和桥型走向,合理布设脚手架跨距和纵横距。
3)纵向水平杆、横向水平杆与立杆连接牢固,不得遗漏连接,需进行逐个检查,碗扣销钉需固定不松动,对无法固定的销钉采用点焊固定,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离小于500mm。
4)立杆的设置:①每根立杆底部应设置底座或垫板;②纵向扫地杆应处于横向扫地杆的上方,均与立杆连接,扫地杆距地面为150mm。
5)剪刀撑的设置:①剪刀撑墩柱位置开始,沿全高度布置,每组剪刀撑的净间距小于15米,杆件连接采用搭接,两端各用一组扣件,距离末端100mm,剪刀撑下端距地不得大于300mm;②无法搭设剪刀撑的位置需设置“之”字形斜撑。
6)上人斜道的设置:①斜道宽度为1米,坡度为1:3;②拐角处设置休息平台,斜道两侧均设置双层拦水防护,高度 1.2米,首道拦水距离斜道垂直距离为0.6米,底部设置20cm高踢角板;③斜道脚手板底部应设置横向水平支托杆,间距为500mm,斜道脚手板上设置防滑木条,间距为300mm。
4满堂碗扣脚手架结构验算4.1材料选用碗扣式脚手架的立杆、横杆均为采用φ48×3.5焊管制成的定长杆配件,单位重量、抵抗矩0.0384KN/m、截面积A=489mm2、惯性矩I=12.19×104mm4W=5.08×103mm3,横杆与立杆连接采用独特的碗扣接头,由下碗扣承接横杆插头,上碗扣锁紧横杆插头。
4.2验算依据和验算内容由脚手架杆(构)件和连接件搭设而成的各种形式的脚手架、支撑架和其他用途架子所形成的脚手架结构,具有其自身的特点,不同于工程结构,不能完全套用钢结构的计算方法,依据1993年制订并下发的《编制建筑施工脚手架安全技术标准的统一规定》(建标[1993]062号)确定的方法和要求进行设计和计算。
1)规定脚手架结构一律采用以概率理论为基础的极限状态设计法(简称概率极限状态设计法,即目前我国工程结构设计采用的方法)进行设计。
2)规定脚手架结构为临时工程结构,其结构重要性系数γ0取0.9。
3)对脚手架结构设计可靠度的要求,考虑到无足够统计数据积累的情况,确定其采用概率极限状态设计的结果,应与我国的历史使用经验相一致,即若采用单一系数法进行设计时,其单一安全系数应满足:强度计算时的K1≥1.5;稳定计算时的K2≥2.0。
4)规定钢管脚手架结构归入薄壁型钢结构,在涉及设计焊接连接、选用轴心受压杆件的稳定系数φ时,应使用《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)。
5)规定脚手架的设计计算项目一般应包括:①构架的整体稳定性计算(可转化为对立杆稳定性的计算);②水平杆件的强度、稳定性和刚度验算;③抗倾覆验算;④地基基础和支承结构的验算。
总之,在上述规定的计(验)算项目中,凡没有不必计算的可靠依据时,均应进行计算。
4.3验算假设1)脚手架的结构设计应保证整体结构形成几何不变体系,以“结构计算简图”为依据进行结构计算。
脚手架立、横、斜杆组成的节点视为“铰接”。
2)荷载为均布荷载。
3)碗扣脚手架为定型产品,横杆受力远远小于立杆,不进行横杆受力验算,横杆只作整体稳定性验算内容。
4)单肢立杆稳定性满足要求,整体脚手架稳定性就满足要求。
5)在桥墩位置2米范围内及中隔梁、腹板位置支架间距立杆横距采用0.6m、立杆纵距采用0.9m、步距采用0.6m,其他位置支架立杆横距采用0.9m、立杆纵距采用0.9m、步距采用 1.2m,翼缘板立杆横距采用 1.2m、立杆纵距采用0.9m、步距采用 1.2m。
4.4荷载确定箱梁荷载:1)箱梁实体荷载q1。
以B匝道第7联(20)-(21)跨为例,根据初步确定立杆间距均在一米之内,按照横向箱梁断面变化分段均布荷载考虑,钢筋混凝土采用25KN/m3:2)模板荷载q2:取跨中部位(每米用量最多部位)每米使用模板总数量约28m2,按30m2,厚度18mm验算,内支撑方木每米用量约45米(方木尺寸80×50mm),按50米验算,每米使用纵、横向龙骨(100×150mm)传力体系约87米,按90米验算。
木材密度取0.4t/m3(杉木干密度0.369g/cm3))每米模板荷载:q2=(30×0.018+50×0.08×0.05+90×0.15×0.1×4kN/m3/10.5=0.796kN/m取q2=1KN/m3)施工荷载:施工荷载根据常规取q3=3.0KN/m2(施工中要严格控制其荷载量),包括砼振捣荷载。
4.5碗扣脚手架立杆验算1)在桥墩位置2米范围内及中隔梁、腹板位置,最大分布荷载:q=q1-5×1.2+q2×1.4+q3×1.4=42.5×1.2+1×1.4+3×1.4=56.6KN/m碗扣立杆分布在桥墩位置2米范围内及中隔梁、腹板位置支架间距立杆横距采用0.6m、立杆纵距采用0.9m、步距采用0.6m,则单根立杆受力为:N=0.6×0.9×56.6=30.6KN<[N]=40KN2)在跨中断面底板位置,最大分布荷载:q=q1-3×1.2+q2×1.4+q3×1.4=11.75×1.2+1×1.4+3×1.4=19.7KN/m2碗扣立杆支架横距采用0.9m、立杆纵距采用0.9m、步距采用 1.2m,则单根立杆受力为:N=0.9×0.9×19.7=15.9KN<[N]=30KN3)跨中翼缘板位置立杆计算:q=q1-2×1.2+q2×1.4+q3×1.4=11.25×1.2+1×1.4+3×1.4=19.1KN/m2翼缘板立杆横距采用0.9m、立杆纵距采用 1.2m、步距采用 1.2m。