DB34∕T 1981-2013 安徽省公路水运工程梁式支架技术规程(安徽省).pdf
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1、DB34ICS 03.220.40R 20DB 34/T 19812013安徽省地方标准安徽省公路水运工程梁式支架技术规程Technical Specification for highway and waterway engineering bridge scaffold inAnHui Province2013 - 10-28 发布2013- 11 -28 实施安徽省质量技术监督局发 布前前言言为进一步规范全省公路水运建设管理, 促进公路水运建设项目工程质量、 安全管理及文明施工水平的提升,根据交通运输部的要求,结合本省公路水运施工管理实际情况,特制订本技术规程。公路水运工程梁式支架结构物
2、具有体积大、自重大、施工周期长等特点,存在一定的施工安全风险,安全事故屡有发生。现阶段,施工方案的编制和审查及施工现场验收主要依据铁道部门的铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程涉及相关内容外,交通部门公路水运工程尚无统一的标准规范。针对此情况,结合本省高速公路水运工程施工管理实际情况,认真总结了我国梁式支架应用的经验,参考了施工单位的企业标准、公路桥涵施工技术规程(JTG/TF50-2011)、钢结构设计手册(第三版)、建筑结构荷载规程、混凝土结构设计规程等国内行业的规范和标准,并广泛征求意见的基础上,制定了本规程。本规程主要内容:1.总则;2.术语、符号;3.荷载;4.设计计算;5.构造要求;
3、6.施工;7.检查与验收;8.支架拆除;9.安全管理及相关附录。本规程主要适用于公路水运工程施工用梁式支架的设计、施工、验收和使用。本规程在编写过程中得到了中交第二公路工程局第五工程有限公司、 中交第二航务工程局第四工程有限公司的大力支持,在此表示由衷的感谢!在执行本规程过程中,希望各单位和个人结合工程实践,认真总结经验,积累资料,各单位和个人对技术规程有何修改意见或建议,可与组编单位联系(地址:安徽省合肥市马鞍山南路 856 号,邮编:230051,电话:0551-64682576,Email:),以便下次修订时参考。组织编写单位:安徽省交通建设工程质量监督局编 制单 位:安徽省高等级公路工
4、程监理有限公司中铁大桥局集团第四工程有限公司主要起草人员:吴志昂 武必秀 王刘洋 何 光 殷治宁 金 松 马贤贵 武黎明目目次次1总则.12术语、符号.22.1 术语.22.2 符号.43 荷载.73.1 荷载分类.73.2荷载标准值.73.3 荷载的分项系数.93.4 荷载效应组合.104设计计算.124.1 基本规定.124.2梁式支架计算.145构造要求.235.1 梁式支架结构形式选择及基本要求.235.2 梁式支架结构体系的构成.246施工.326.1 梁式支架施工工艺流程.326.2 施工准备.336.3 梁式支架基础施工.346.4 搭设及安装.377检查与验收.417.1 构配
5、件检查与验收.417.2 支架检查与验收.427.3 使用过程中的检查.457.4 梁式支架检查与验收.468支架拆除.498.1 支架拆除一般规定.498.2 梁式支架卸载.508.3 梁式支架拆除.509安全管理.529.1 安全控制要点和基本要求.529.2梁式支架拼装安全.539.3梁式支架拆除安全控制.55附录 A:现浇梁式支架拆除申请表.57附录 B 装配式公路钢桥(贝雷梁)相关参数.58本规程用词说明.60条文说明.611总则.622术语和符号.633荷载.634设计计算.645构造要求.666施工.687检查与验收.718支架拆除.719安全管理.7211总则1.0.1 为在梁
6、式支架设计与施工中贯彻执行国家安全生产的方针政策,确保施工人员安全,做到技术先进、经济合理、安全适用,制定本规程。1.0.2 本规程适用于公路水运工程施工用梁式支架的设计、施工、验收和使用。1.0.3 梁式支架施工前,应按本规程的规定对梁式支架进行设计计算,并应编制专项施工方案。1.0.4 梁式支架的设计与施工,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。1.0.5 支架高度大于 12m 时,宜采用梁式支架。22术语、符号2.1 术语术语2.1.1梁式支架Steel pipe support采用多跨连续梁形式搭设,用于支承模板或其他施工荷载的临时结构。2.1.2贝雷梁bail
7、ey beam它是以形成一定单元的钢架,可以用它拼接组装成很多构件、设备。 贝雷架长宽尺寸一般为 3m1.5m。它是用贝雷架组装成的桁梁,贝雷架之间多以发窗为连接构件,用螺栓固定。2.1.3主梁main girder指的是上部结构中,支承各种荷载并将其传递至立柱的梁。2.1.4桩帽pile cap桩帽是为了防止打入桩桩头被打坏而使用的一种施工设施, 不属于建筑结构范围。另外,一柱一桩的承台,也称之为桩帽。2.1.5砂箱sand box位于立柱顶部,支撑上部荷载的刚性框。其内有砂填充,用于落架。2.1.6平联lateral brace指水平连接两个构件的连接构件。2.1.7连接系Brace sy
8、stem3指构件间的连接构件系统。2.1.8贯入度penetration指在地基土中用重力击打贯入体时,贯入体进入土中的深度。 根据锤的种类取每锤或每分钟的贯入度,以 mm/击、mm/min 计。2.1.9桩锤pile hammer是一种通电后产生强大激振力将物体打入地下的一种设备,用于基础工程。2.1.10支架高度scaffold height支架底层立杆底座下端至顶层立杆上端的距离。2.1.11限位销limit Pin焊接在立杆上能锁紧上碗扣的定位销。2.1.12上下通道Stair支架上施工人员上下通行的梯子。2.1.13施工荷载construction load施工阶段施加在结构或构件上
9、的临时荷载,包括施工机具设备、 模板和其它材料、人群、风力等。2.1.14基础foundation构筑物底部与地基接触的承重构件,它的作用是把建筑上部荷载传给地基。因此基础必须坚固、稳定可靠。2.1.15支架预压preloading in falsework对支架进行静载预压以消除结构非弹性变形和获取弹性变形量。2.1.16沉降settlement,subsidence4构筑物地基、基础及地面在荷载作用下产生的竖向移动,包括下沉和上升。其下沉或上升值称为沉降量。2.1.17构件element由零件或零件和部件组成的钢结构基本单元,如梁、柱、支撑等。2.1.18摩擦桩friction pile主
10、要靠桩侧面与周围土体之间的摩擦力支承荷载的桩。2.1.19支撑桩bearing pile主要靠桩的下端反力支撑荷载的桩。2.1.20位移displacement本规程专指构筑物产生的非竖向变形。2.1.21挠度deflection构筑物的基础、上部结构或构件等在弯矩作用下因挠曲引起的垂直于轴线的线位移。2.2 符号符号2.2.1 荷载和荷载效应M弯矩;N轴向力;1Q支架模板及支架自重标准值;2Q新浇混凝土及钢筋、预应力钢筋自重标准值;3Q施工人员及设备荷载标准值;4Q振捣砼产生的荷载;jW节点风荷载;5kW风荷载标准值;0W基本风压;压应力;SA钢筋总截面面积;CF基础抗冲切力;Q剪力;2桩尖
11、以上各土层的加权平均重度。2.2.2 材料、构件设计指标E钢材的弹性模量;maxv最大挠度;gf地基承载力特征值。akf地基承载力特征值;yf钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;lfU 形钢筋拉环或螺栓的抗拉强度设计值;0af地基承载力基本容许值。2.2.3 几何参数A截面面积;aR单桩轴向受压承载力容许值;U桩身截面周长;ikq与对应的各土层与桩壁的摩阻力标准值;li桩身穿过第 i 层土的长度;rkq单桩极限端阻力标准值。riaa、分别为振动沉桩对各土层桩侧摩阻力和桩端承载力的影响系数。6W截面模量;nA挡风面积;wA迎风面积;0l计算长度;L计算跨径;b基础宽度;t钢管或钢板厚度;d直径;l
12、基础长度;S面积对中心轴 Z 的静矩;I截面回转半径;长细比;夹角或应用扩散角。2.2.4 计算系数荷载分项系数;s风荷载体型系数;z风压高度变化系数;挡风系数;ra锚筋层数影响系数;ba锚板弯曲变形的折减系数;va锚筋受剪承载力系数;0m清底系数;2k深度修正系数。73 荷载3.1 荷载分类荷载分类3.1.1 作用于梁式支架的荷载应分为永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)。3.1.2 梁式支架的永久荷载计算应包括下列内容:3.1.2.1 作用在钢管脚手架上的荷载,包括:新浇筑混凝土、钢筋及预应力钢筋的重力;3.1.2.2 组成梁式支架结构的立柱钢管、平联、斜撑,以及上部结构的主梁、砂箱、贝
13、雷梁等的自重。3.1.3 梁式支架的可变荷载计算应包括下列内容:3.1.3.1施工人员、材料及施工设备荷载;3.1.3.2浇筑和振捣混凝土时产生的荷载;3.1.3.3风荷载;3.1.3.4其他荷载。3.2荷载标准值荷载标准值83.2.1 梁式支架模板、 支架自重荷载标准值的取值, 应按设计图纸计算确定,并可参考钢结构设计规程GB 50017、竹胶合板模板JG/T 156 和公路桥涵地基与基础设计规程JTG D63 等进行确定。3.2.2 新浇筑混凝土自重(包括钢筋)标准值Q2对普通钢筋混凝土可采用25263mkN(以体积计算的含筋量2%时采用 253mkN,2%时采用 263mkN),对特殊混
14、凝土应根据实际情况确定。3.2.3 施工人员和施工材料、机具行走运输或堆放荷载标准值应符合下列规定:3.2.3.1 计算模板及直接支承模板的小楞时, 均布荷载可取 2.5kPa,另外以集中荷载 2.5kN进行验算;3.2.3.2 有实际资料时按实际取值。3.2.4 振捣混凝土时产生的荷载(作用范围在有效压头高度之内),荷载标准值4Q可采用2/0 . 4mKN。3.2.5 计算模板脚手架的架体时,可变荷载标准值应按现行行业标准建筑施工模板安全技术规程JGJ 162 的规定取值。3.2.6作用于梁式支架上的水平风荷载标准值,应按下式计算:0WWszk(3.2.6)式中:kW风荷载标准值(2mkN)
15、。z风压高度变化系数,按现行国家标准建筑结构荷载规程GB 50009 规定采用。s风荷载体型系数,按本规程表 4.2.7 的规定采用。0W基本风压(2mkN),应按现行国家标准建筑结构荷载规程GB 50009 规定取重现期10n对应的风压值。93.2.7 梁式支架的风荷载体型系数,应按表 3.2.7 的规定采用。表表 3.2.73.2.7梁式支架的风荷载体型系数梁式支架的风荷载体型系数s s背靠建筑物的状况全封闭墙敞开、框架和开洞墙脚手架状况全封闭、半封闭1.01.3敞开stw注:1、stw为桁架确定的支架风荷载体型系数,应按现行国家标准建筑结构荷载规程(GB 50009-2012)中表 8.
16、3.1 第 32 项和第 37 项的规定计算。2、为挡风系数,wnAA2 . 1,其中nA为挡风面积;wA为迎风面积。3.3 荷载的分项系数荷载的分项系数3.3.1 计算支架时的荷载设计值,应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求得。荷载分项系数取值应按表 3.3.1 的规定。表表 3.3.13.3.1荷载分项系数荷载分项系数项次荷 载 类 别1模板、支架自重1.22新浇混凝土、钢筋混凝土或新砌体自重1.23施工人员及施工设备荷载1.44振捣混凝土时产生的荷载1.45新浇筑混凝土对模板侧面的压力1.46倾倒混凝土时产生的荷载1.47风荷载1.48冬季施工的保温荷载或雪荷载1.4103.4 荷载
17、效应组合荷载效应组合3.4.1 梁式支架用于混凝土结构施工时,荷载组合与荷载设计值应符合现行行业标准建筑施工模板安全技术规程JGJ 162 的规定。3.4.2 梁式支架设计时,根据使用过程中在架体上可能同时出现的荷载,应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载组合, 并应取各自最不利的效应组合进行设计。3.4.3对正常使用极限状态, 应按荷载效应的标准组合进行荷载组合, 梁式支架荷载效应的标准组合宜按表 3.4.3 采用。表表 3.4.33.4.3荷载效应组合荷载效应组合序号计算项目荷载组合1梁式支架稳定计算、钢管桩承载力 永久荷载+可变荷载 永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载)3.4
18、.43.4.4 计算模板、梁式支架时,应考虑下列荷载并按表 3.4.4 进行荷载组合。表表 3.4.43.4.4模板梁式支架设计计算的荷载组合模板梁式支架设计计算的荷载组合模板梁式支架结构名称荷载组合强度计算刚度验算梁、板和拱的底模板以及支承板、梁式支架及拱等1+2+3+4+51+2+53.4.4.1 模板、梁式支架自重。3.4.4.2 新浇筑的混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力。113.4.4.3 施工人员和施工设备、施工材料等荷载。3.4.4.4 振捣混凝土时产生的振动荷载。3.4.4.5 其他可能产生的荷载,如风荷载、雪荷载、冬季保温设施荷载等。124设计计算4.1 基本规定基
19、本规定4.1.1 梁式支架宜采用钢管或常备式定型钢构件等材料制作。钢管的性能和质量应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 的规定。4.1.2 模板和支架应符合下列规定:4.1.2.1模板和支架应具有足够的强度、刚度和稳定性,应能承受施工过程中所产生的各种荷载。4.1.2.2模板、支架的构造应简单、合理,结构受力应明确,安装、拆除应方便。4.1.2.3支架应稳定、坚固,应能抵抗在施工过程中可能发生的振动或偶然撞击。4.1.2.4当支架纵梁采用贝雷梁等制式器材时,纵梁支座应设置在桁架节点位置,并应对桁架节点处的杆件进行验算,防止局部应力超标。对支点不在节点位置的应采取设置竖杆或 V 型斜杆等
20、必要的措施进行加强。4.1.3 梁式支架的设计应根据工程结构形式、荷载、地基土类别、施工设备等条件进行。4.1.4 梁式支架应进行下列设计计算内容:4.1.4.1支架基础设计、承载力计算,桩基钢管入土深度计算;134.1.4.2抗剪装置钢筋面积、锚板厚度计算;4.1.4.3桩帽的组合应力计算;4.1.4.4钢管立柱的弯矩、轴力、组合应力、位移等计算;4.1.4.5砂箱的构造验算;4.1.4.6主梁跨中弯应力、支点处剪应力、位移计算;4.1.4.7贝雷梁的跨中弯矩、支点处剪力计算、位移计算;4.1.4.8梁式支架的稳定性计算;4.1.4.9支架安全防护设施设计,包括防雷接地设置。4.1.5 钢材
21、的强度设计值与弹性模量应按表 4.1.6 的规定取值。4.1.6 本章关于梁式支架的设计计算方法,适用于各种梁式支架结构。表表 4.1.64.1.6钢材的强度设计值与弹性模量钢材的强度设计值与弹性模量项目Q235级钢Q345级钢钢管型钢钢管型钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N/mm2)205215300310弹性模量(N/mm2)2.061054.1.7 本规程所提及的梁式支架结构设计依据建筑结构设计统一标准GBJ68、建筑结构荷载规程GB 50009 和钢结构设计规程GB 50017 及冷弯薄壁型钢结构技术规程GB 50018 等国家标准的规定。采用概率理论为基础的极限状态设计法,以分项系数的
22、设计表达式进行设计。4.1.8 验算模板、支架的刚度时,其最大变形值不得超过下列允许值:144.1.8.1结构表面外露的模板:挠度为模板构件跨度的 1/400;4.1.8.2结构表面隐蔽的模板:挠度为模板构件跨度的 1/250;4.1.8.3支架受载后挠曲的杆件(横梁、纵梁),其弹性挠度为相应结构计算跨度的 1/400,悬臂构件为 l/200;压缩变形值不大于 1/1000。4.1.8.4钢模板的面板变形为 1.5mm,刚棱和柱箍变形为 L/500 和B/500(其中 L 为计算跨径,B 为柱宽)。4.1.8.5支架容许长细比,主要的受压构件(立柱),不大于 150,次要构件,不大于 200。
23、4.2梁式支架计算梁式支架计算4.2.1砂箱验算4.2.14.2.1 砂箱示意图砂箱示意图砂箱筒壁钢板采用 Q235,砂箱的承载力主要取决于筒壁的厚度,可按式: prtf式中:砂箱内半径r;砂的内摩擦角,取=35;15砂箱所受最大轴向力N;钢材抗弯、抗压设计值f;考虑安全系数 K=1.2;0NKN;筒壁所受侧压力:20tan452NpA4.2.2桩帽肋板计算4.2.24.2.2 桩帽示意图桩帽示意图仅由井字型肋板受力,肋板厚为 b,高度为 h。261bhW 需满足: MW4.2.3钢管立柱稳定性计算参考钢结构设计规范进行计算,钢立柱稳定性验算IiA按一端固接一端铰接计算,计算长度为,ll016
24、il /0按 b 类截面进行计算,查表求需满足:WMAN式中:i钢管立柱截面回转半径;I钢管立柱惯性矩;l钢管立柱长度;钢管立柱稳定系数;钢管立柱长度折算系数;N钢管立柱轴心压力;A钢管立柱截面面积;M钢管立柱所受的弯矩;W钢管立柱截面模量。4.2.4法兰盘验算4.2.44.2.4 法兰盘示意图法兰盘示意图根据高耸结构设计规范GB50135,刚性法兰盘承受压力和弯矩 M 时,普通螺栓拉力应按下式计算: max2bbntiMyNNy17式中:普通螺栓最大拉力:maxbN;普通螺栓允许拉力:btN;钢管立柱产生弯矩:MN;单根钢管立柱的所受荷载:N;钢管立柱偏心:;第i个受拉螺栓中心距受压区形心轴
25、的距离(mm):iy;第 n 个受拉螺栓中心距受压区形心轴的距离(mm):ny。4.2.5预埋钢板锚筋面积和锚板厚度计算受力预埋件的锚板宜采用 Q235、Q345 级钢,锚板厚度根据设计计算确定,且不宜小于锚筋直径的 60%; 锚筋应采用 HRB400 或 HPB300 钢筋, 不应采用冷加工钢筋。当锚筋与锚板采用手工焊接时,焊缝高度不宜小于 6mm,且不宜小于 0.6d,d 为锚筋直径。受剪和受压锚筋的锚固长度不得小于 15d,d 为锚筋直径。4.2.5.1锚筋面积按混凝土结构设计规程GB 50010,锚筋当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时,锚筋总截面面积满足以下两式:0.30.41.3sr
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