1、犍为岷江大桥施工作业平台搭建专项施工方案G213犍为岷江大桥维修处治加固工程 主桥移动挂篮专项方案 编制单位, 岩土科技股份有限公司 审 核 人, 复 核 人, 日 期: 二O一五年七月 目录 1 工程概况. 2 主要编制依据. 3 吊挂脚手架荷载取值 . 4 吊挂脚手架材料选择 . 5 吊挂脚手架计算 . 6 施工作业平台搭设方案. 7 安全施工技术措施. 4 8 文明施工要求. 9 挂篮系统安全验算. 9.1 荷载统计 . 9.2 模型介绍 . 9.3 强度验算 . 9.3.1 上弦杆强度验算 . 9.3.2 下弦杆强度验算 . 9.3.3 竖杆强度验算 . 9.3.4 斜腹杆强度验算 .
2、 9.3.5 下平联强度验算 . 9.3.6 下横撑强度验算 . 9.3.7 上横撑强度验算 . 9.3.8 吊索强度验算 . 9.3.9 行走轨道最大减应力验算 . 9.3.10 行走轨道最大弯曲正应力验算. 9.3.11 悬挑梁强度验算. 9.4 刚度验算 . 9.4.1 施工作业平台刚度验算 . 9.4.2 纵向行走轨道刚度验算 . 9.4.3 悬挑梁刚度验算 . 9.4.4 悬挑梁植筋拉拔验算 . 9.5 验算小结 . 1 工程概况 犍为岷江大桥位于国道 213 线犍为县城边上，跨越岷江，1990年建成通车。主桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主桥全长476m，跨径组合52m+66m+
3、240m+66m+52m，桥梁全长 886m。主梁为单箱三室箱梁，结构体系为塔墩固结、梁墩分离的悬浮体系。桥墩为钢筋混凝土双层门式框架。引桥为 30m 标准跨径简支 T梁，共 13 跨;乐山侧 10 跨，犍为侧 3 跨，简支 T梁横向共 7 片。桥面净宽组成:9m 车行道+21.5m 人行道。 桥主梁断面为单箱三室封闭箱，中室为矩形箱，箱梁顶宽 14.1m，梁高 2.4m，顶板厚 20cm，中腹板厚 25cm，边腹板厚度为 80,105cm。主桥每 8m 设置一根横梁，厚度为 25cm， 索塔高 59.5m。 该桥主桥下部结构包括 10#,15#共计 6 个墩，其中 10、15#为交界墩，11
4、、14#为辅助墩，12、13#为主墩。主墩为明挖基础钢筋混凝土空心墩，交界墩和辅助墩为明挖基础实体重力式混凝土墩，每个辅助墩设置了两个拉力摆支座，每个交界墩上设置四个 150 吨盆式橡胶活动支座。 桥梁设计荷载:汽车20 级、挂车100，人群 3.5KN/m2。通航标准:三级航道;设计洪水频率:P,1,。 主要加固整治内容: 1、全桥裂缝处理; 2、全桥砼缺陷修补; 3、斜拉索锚具防护治理; 4、主桥支座与拉力摆维修; 5全桥混凝土防护涂装; 2 主要编制依据 1.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 130); 2.建筑施工安全检查标准(JGJ 59); 3.建筑施工高处作业安全技术
5、规范(JGJ 80); 4.混凝土结构设计规范(GB500102002); 5.钢结构设计规范(GB500172003): 6.混凝土结构后锚固技术规程(JGJ 1452004); 7.一般用途钢丝绳(GBT/201182006)。 3 施工作业平台搭设方案 1、作业平台搭设原则 ? 作业平台搭设时应尽量减少临时占道空间，并采取相应措施确保施工过程中过往车辆的安全; ? 水上作业平台搭设既要考虑到施工的可操性，又要确保航道的正常通行; ? 选用材料时，力求做到常见通用、可周转利用，便于保养维修; ? 结构选型时，力求做到受力明确，构造措施到位，升降搭拆方便，便于检查验收。 2、作业平台搭设总体
6、思路 ? 对主桥部分加固施工，采用移动式挂篮施工作业平台。 3、吊挂脚手架施工作业平台投入人员及机械设备 人员投入计划表 序号 工种 人数 备注 1 15 普工 2 10 焊工 3 1 电工 机械设备投入计划表 序号 机械设备名称 数量 备注 1 电锤 15台 2 400 焊机 5台 3 25T 汽车吊 2台 4、主桥箱梁处移动式挂篮的安装 工艺流程 安装钢梁?安装轨道?组装移动式挂篮 ? 安装钢梁 均采用20a工字钢作为轨道钢梁，利用种植20化学锚栓进行安装，(植入深度为200mm)顺桥向2m间距设置安装，见下图: 钢梁安装断面图?、安装移动挂篮行走轨道 在已安装好的钢梁下安装10#H型钢进
7、行焊接，在工字钢与H型交界两侧增加10mm厚钢板作为肋板焊接加强连接。(见下图) 钢梁轨道侧面20a工字钢焊接10mm厚肋板焊接10#H型钢?、组装移动式挂篮 移动式挂篮为满焊型，长度为15米;均采用60*60*6角钢焊接而成，挂篮在桥面上进行加工，挂篮自重为:(15*4+11*3*1.2+10*3*1.92+5*1.2)*5.42kg/m(角钢每米重量)=884.54kg，轨道上各安装一台3T行走及提升卷扬机;将移动式挂篮在桥面组装成型后利用吊车将其吊起放入桥下等待的轮船上，轮船驶入轨道下方利用卷扬机系统提升至箱梁底施工作业面。(见下图) 主桥移动挂篮立面图20a工字钢A10mm厚肋板10#
8、H型钢植入M20化学螺栓不低于200mm主桥移动挂篮平面图主桥移动挂篮立面图A立面A侧面B钢轮立面10#H型钢B钢轮20mm厚钢板30圆钢50圆钢3T卷扬机4 安全施工技术措施 (一)材质及其使用的安全技术措施 40N,m65N,m1、扣件的紧固程度不应小于，且不应大于。对接扣件的抗拉承力为3kN。扣件上螺栓应保持适当的拧紧程度。 2、各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。 3、钢管有严重锈蚀、压扁或裂纹的不得使用。禁止使用有脆裂、变形、滑丝现象的扣件。 (二)脚手架上施工作业的安全技术措施 21、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料，施工荷载不得大于2kN/m，确保较大安全储备
9、。 2、定期检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达到坚固稳定，确保施工安全。 3、施工操作人员必须系安全带。 4、脚手架架设工必须具备中华人民共和国国家标准特殊作业人员安全技术考核管理规则(GB5306-85)要求的条件，经培训考核，取得上岗证后，才能进行脚手架的搭设和拆除工作。 5、架子工必须熟悉脚手架安全操作规程，严格按规程的要求搭设，在搭设中要正确佩戴和使用劳动保护用品。 6、脚手架的杆件、扣件、竹篾和拉墙铅丝等严禁随意拆除，违者从严论处。 (三)高空作业的安全技术措施 1、凡从事高空作业人员必须经体检合格方可从事此项工作。 2、凡上高作业人员必须配戴好安全帽、系好安
10、全带、穿好防滑鞋。 3、在脚手板或平台上工作时，必须集中精力注意安全，严禁说笑、打闹。 4、脚手架或平台外侧设置一道至两道防护栏，必要时挂防护网;脚手架上不准堆放杆件、器具;施工用具装在工具袋内，防止乱放掉下伤人。 5、施工作业搭设的扶梯、工作台、脚手架、护身栏、安全网等应牢固可靠，经验收合格后方可使用;架子工应符合建筑施工高处作业安全技术规范和建筑安装工人安全技术操作规程规定要求。 6、施工中严肃施工纪律和劳动纪律，杜绝违章指挥与违章操作，保证现场安全防护设施的投入，使安全施工建立在科学的管理、先进的技术、可靠的防护设施上。 5 文明施工要求 1、进入施工现场的人员必须戴好安全帽，高空作业系
11、好安全带，穿好防滑鞋等，现场严禁吸烟。 2、严禁酗酒人员上架作业，施工操作时要求精力集中、禁止开玩笑和打闹。 3、脚手架搭设人员必须是经考试合格的专业架子工，上岗人员定期体检，体检合格者方可发上岗证，凡患有高血压、贫血病、心脏病及其他不适于高空作业者，一律不得上脚手架操作。 4、脚手架验收合格后任何人不得擅自拆改，如需做局部拆改时，须经主管工程师同意后由架子工操作。 5、在架子上的作业人员不得随意拆动脚手架的所有拉接点和脚手板，以及扣件绑扎扣等所有架子部件。 6、施工人员严禁凌空投掷杆件、物料、扣件及其他物品，材料、工具用滑轮和绳索运输，不得乱仍。 7、不使用的工具要放在工具袋内，防止掉落伤人
12、，登高要穿防滑鞋，袖口及裤口要扎紧。 8、运至地面的材料应按指定地点随拆随运，分类堆放，当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。应随时整理、检查，按品种、分规格堆放整齐，妥善保管。 6 挂篮系统安全验算 挂篮系统包括施工平台、吊索、纵向行走轨道(20a工字钢)和悬挑梁(20a工字钢)。 采用MIDAS CIVIL2012 有限元分析软件进行建模分析。 施工平台不同走位下，纵向行走轨道和悬挑梁的受力差异较大，所以对纵向行走轨道和悬挑梁共建立三种受力模型，分别分析:1、纵向行走轨道最大剪应力;2、纵向行走轨道最大弯曲正应力;3、悬挑梁最大剪应力及最大弯曲正应力。 施工平台及吊索建立一个模型进
13、行受力分析。 6.1 荷载统计 恒载包括下列两种，安全系数考虑1.2。 1、 结构自重 22、 竹串片脚手板 0.35kN/m 3、 卷扬机自重 1.00kN 2活载为施工荷载，按1.0 KN/m取值，安全系数考虑1.4。 6.2 模型介绍 按照实际施工进行建模，纵向行走轨道和悬挑梁采用20a工字钢，吊索采用GB1102-74/绳6*19股(1+6+12)17钢丝绳，施工平台采用60606角钢，且施工平台全部满焊。 纵向行走轨道、悬挑梁及施工杆件采用梁单元模拟，吊索采用桁架单元模拟;共建立梁单元143个，桁架单元4个。 悬挑梁与梁体间的连接采用固定约束模拟，悬挑梁与纵向行走轨道采用刚性连接模拟
14、，其余连接采用共节点进行刚接。 挂篮系统模型见图6.2.1。 图6.2.1 挂篮系统MIDAS模型 6.3 强度验算 6.3.1 上弦杆强度验算 图6.3.1红线所示为上弦杆。每节长度1.5米，材料为60606角钢，材料类型Q235钢材。 上弦杆最大拉应力为13.9MPa，最大压应力为-51.1MPa，均小于规范限值215.0MPa，故上弦杆强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.2。 图6.3.1 上弦杆位置示意 图6.3.2 上弦杆最大应力云图 6.3.2 下弦杆强度验算 图6.3.3红线所示为下弦杆。每节长度1.5米，材料为60606角钢，材料类型Q235钢材。 下弦杆最大拉应力为71.
15、4MPa，无压应力，小于规范限值215.0MPa，故下弦杆强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.4。 图6.3.3 下弦杆位置示意 图6.3.4 下弦杆最大应力云图 6.3.3 竖杆强度验算 图6.3.5红线所示为竖杆。每节长度1.2米，材料为60606角钢，材料类型Q235钢材。 竖杆最大拉应力为32.6MPa，最大压应力为-7.8MPa，均小于规范限值215.0MPa，故竖杆强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.6。 图6.3.5 竖杆位置示意 图6.3.6 竖杆最大应力云图 6.3.4 斜腹杆强度验算 图6.3.7红线所示为斜腹杆。每节长度1.92米，材料为60606角钢，材料类型Q
16、235钢材。 斜腹杆最大拉应力为23.6MPa，最大压应力为-28.6MPa，均小于规范限值215.0MPa，故斜腹杆强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.8。 图6.3.7 斜腹杆位置示意 图6.3.8 斜腹杆最大应力云图 6.3.5 下平联强度验算 图6.3.9红线所示为下平联。每节长度1.92米，材料为60606角钢，材料类型Q235钢材。 下平联最大拉应力为28.3MPa，最大压应力为-29.6MPa，均小于规范限值215.0MPa，故下平联强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.10。 图6.3.9 下平联位置示意 图6.3.10 下平联最大应力云图 6.3.6 下横撑强度验算 图
17、6.3.11红线所示为下横撑。每节长度1.2米，材料为60606角钢，材料类型Q235钢材。 下横撑最大拉应力为12.9MPa，最大压应力为-32.3MPa，均小于规范限值215.0MPa，故下横撑强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.12。 图6.3.11 下横撑位置示意 图6.3.12 下横撑最大应力云图 6.3.7 上横撑强度验算 图6.3.11红线所示为上横撑。每节长度1.2米，材料为60606角钢，材料类型Q235钢材。 上横撑最大拉应力为7.0MPa，最大压应力为-10.2MPa，均小于规范限值215.0MPa，故上横撑强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.12。 图6.3.1
18、3 上横撑位置示意 图6.3.14 上横撑最大应力云图 6.3.8 吊索强度验算 吊索最大拉应力为54.2MPa，小于规范限值1860.0MPa，故吊索强度满足规范要求。最大应力图如图6.3.15。 图6.3.15 吊索最大应力云图 6.3.9 行走轨道最大减应力验算 行走轨道最大减应力下，施工平台的走位如图6.3.16。最大减应力为9.7MPa，小于规范限值125.0MPa，故行走轨道最大减应力满足规范要求。最大减应力云图如图6.3.17。 图6.3.16 行走轨道最大减应力工况荷载分布 图6.3.17 行走轨道最大减应力云图 6.3.10 行走轨道最大弯曲正应力验算 行走轨道最大弯曲正应力
19、下，施工平台的走位如图6.3.18。最大正应力为17.8MPa，小于规范限值215.0MPa，故行走轨道最大弯曲正应力满足规范要求。最大减应力云图如图6.3.19。 图6.3.18 行走轨道最大弯曲正应力工况荷载分布 图6.3.19 行走轨道最大弯曲正应力云图 6.3.11 悬挑梁强度验算 悬挑梁最不利工况下，施工平台的走位如图6.3.20。最大减应力为15.1MPa，小于规范限值125.0MPa;最大弯曲正应力为39.1MPa，小于规范限值215.0MPa;故行走轨道强度满足规范要求。最大减应力云图如图6.3.19。 图6.3.20 悬挑梁最不利工况荷载分布 图6.3.21 悬挑梁最大减应力
20、云图 图6.3.22 悬挑梁最大弯曲正应力云图 6.4 刚度验算 6.4.1 施工作业平台刚度验算 施工作业平台最大挠度为-6.2mm，小于规范限值L/400=37.5mm，故其刚度满足规范要求。 图6.4.1 施工作业平台竖向变形云图 6.4.2 纵向行走轨道刚度验算 纵向行走轨道最大挠度为-0.42mm，小于规范限值L/400=5.0mm，故其刚度满足规范要求。 图6.4.2 纵向行走轨道竖向变形云图 6.4.3 悬挑梁刚度验算 悬挑梁最大挠度为-0.24mm，小于规范限值L/400=1.25mm，故其刚度满足规范要求。 图6.4.3 悬挑梁竖向变形云图 6.4.4 悬挑梁植筋拉拔验算 N=dL 注:混凝土抗剪强度;L植筋深度; N=3.14*20*150*2.6/1000=24.49KN (C40混凝土抗剪强度取2.6抗剪强度标准值) 钢梁安装断面图悬挑梁承担最大竖向力为18.50Kn,考虑行走轨道着力点及最内侧植筋着力点与主梁外侧距离基本相等，偏安全考虑仅最内侧植筋承担上拔力，最内侧植筋所能承受的上拔力为24.49*2=48.98kn，安全系数为48.98/18.5=2.64，故安全。 6.5 验算小结 纵向行走轨道、悬挑梁、施工作业平台及吊索的强度和刚度均满足规范要求。
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