满堂支架预压计算与加载方法,监测方法

目 录

一、工程概况 ----------------------------------------- 3

1、工程概况 ------------------------------------------- 3

2、编制依据 ------------------------------------------- 3

二、施工安排 ----------------------------------------- 4

1、工程管理组织机构 ----------------------------------- 4

2、工程管理目标 --------------------------------------- 5

3、施工进度计划 --------------------------------------- 5

三、施工准备与资源配置计划 ---------------------------- 5

1、施工准备 ------------------------------------------- 5

2、设备与材料计划 ------------------------------------- 5

3、劳动人计划 ----------------------------------------- 6

四、支架预压目的 ------------------------------------- 6

五、满堂支架预压前检查 -------------------------------- 6

六、预压方案 ----------------------------------------- 7

1、测点的布置 ----------------------------------------- 7

2、压重材料的选用 ------------------------------------- 8

3、吊装设备的选用 ------------------------------------- 8

4、预压 ----------------------------------------------- 8

5、卸载： --------------------------------------------- 9

6、预压监测 ------------------------------------------- 9

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7、支架调整 ------------------------------------------ 10

8、预拱度设置 ---------------------------------------- 10

七、施工安全保证措施 --------------------------------- 11

1、组织保证措施 -------------------------------------- 11

2、应急预案目的 -------------------------------------- 12

3、支架预压安全风险分析 ------------------------------ 12

4、避安全风险的对策与方法 ---------------------------- 12

5、事故应急组织机构及职责 ---------------------------- 13

6、应急救援中遵循的原则 ------------------------------ 14

7、重大事故报告及报警原则 ---------------------------- 14

8、坍塌事故的应急预案 -------------------------------- 15

9、发生高处坠落、机械伤害事故应急预案 ----------------- 16

10、应急物资 ----------------------------------------- 17

11、通讯联系，应急方式 ------------------------------- 17

八、质量保证体系及保证措施 --------------------------- 18

1、质量保证体系 -------------------------------------- 18

2、建立健全自检制度 ---------------------------------- 18

3、质量保证措施 -------------------------------------- 18

九、工期进度保证措施 --------------------------------- 19

十、环境保护施工措施 --------------------------------- 20 十一、相关附表 -------------------------------------- 22 十二、加载预压相关计算书 ----------------------------- 26

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一、工程概况

乌鲁木齐高铁片区卫星路高铁片区卫星路南延伸工程I期桥梁工程包括WXL主线高架桥和DZ07、NS、ES、SN、SW道匝道桥，桥梁上部连续钢筋混凝土箱梁，采用满堂支架与钢门洞做支架体系进行现浇，为保证施工安全、提高现浇梁质量，在支架搭设完毕，箱梁底模衬板铺好后，对支架进行超载预压，检查支架的安全性，确保施工安全，并消除支架及地基的非弹性变形，获得支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据。

1、工程概况

本工程高架桥主线位于高铁南接卫星路地道，北接黄山街，工程范围WXLK0+688.080-WXLK2+182.006，高架全长493.926m,桥宽24.5m，梁高2m。依次跨越北站前路、纬四路和苏州路。主桥处还包括5条匝道桥，分别是DZ07、NS、ES、SN、SW道匝道桥。主线桥和匝道桥上部均为连续梁结构，主线跨越北站前路口采用跨径为30+41+30m预应力连续梁，跨越苏州路口采用跨径为32+37.086+32+30m预应力连续梁;DZ7匝道跨越苏州路口采用跨径为31.99+32+37+33m预应力连续梁。

本项目ES匝道桥满堂支架及将施工完毕，选其6至8跨进行预压，6至7跨为满堂支架，跨径为22m，钢筋混凝土箱恒重与模板重之和为3818KN，即390t；7至8跨为钢门洞，跨径为25m，钢筋混凝土箱恒重与模板重之和为4147KN，即自重423t（计算后附），预压荷载为总重量的120%控制。

2、编制依据

本施工方案主要依据如下资料及文件编制：

《乌鲁木齐高铁片区卫星路南延伸工程（Ⅰ期）工程施工图》

《钢管满堂支架预压技术规程》JGJ/T194-2009

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《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011

《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《公路桥涵施工技术规范》JTG TE50-2011

《桥梁施工计算手册》第四版

本项目《施工组织设计》

二、施工安排

1、工程管理组织机构

我项目部将以精干、实务、高效的原则，选择有能力、有经验、懂业务的管理与技术骨干人员，以确保该部分工程按计划保质保量完成。项目部的主要管理、技术人员分工如下:

组织与总协调：马洪亮

全面技术指导：包剑飞

质检负责人：莎莉

结构负责人：薛战军

试验负责人：周江龙

测量负责人：何汪洋

施工工长：马晓军、陈道兴、龙占成

施工员：徐涛、张峰、徐岳

测量员：吴辉、胡朋启、陈晨

试验员：邵宗燕

安全员：杨生远

材料员：孙磊

具体施工组织结构图后附

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2、工程管理目标

进度目标：按计划工期完成

质量目标：合格。工序一次性交验，合格率为100％。

安全目标：零工伤、零伤亡。

3、施工进度计划

选择ES匝道桥6至7跨为满堂架、7至8跨为钢门洞为代表，进行预压，施工计划：

支架搭设：2013年7月15月-2013年7月31日

预 压： 2013年8月1日～2013年8月8日

三、施工准备与资源配置计划

1、施工准备

满堂架与钢门洞专项方案已通过论证，由技术负责人组织对施工技术人员、各工种进行了技术交底。

2、设备与材料计划

采用砂袋配重，已进场机械设备和材料：

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3、劳动人计划

根据实际工作量，ES匝道桥预压作业队计划投入劳动力30人。

四、支架预压目的

1、检查支架的安全性，确保施工安全。

2、消除地基、支架自身非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。

3、测量预压时支架产生的弹性变形，根据其测量结果对满堂架进行预拱度调整。

五、满堂支架预压前检查

支架搭设完成后，对支架平面位置、顶面高程及预拱度等进行全面复核，并对支架安装的牢固、整体及安全性进行全面检查、验收，检查支架搭设、安装、受力的整体性、均匀性，保证支架的整体强度和刚度，确保支架在施工过程中的安全可靠，具体检查项目及内容为：

1、支架搭设是否按要求的平面尺寸，各杆件尺寸及间距是否按设计要求；

2、支架基础是否坚实、平稳、牢固，支架底座是否与基础联接密贴，保证支架及各杆件受力的整体均匀性；

3、支架各杆件是否联接牢固，斜杆、剪刀撑是否按要求进行设置并连接锁定；

4、支架顶纵、横梁及模板之间是否密贴并连接为整体；

5、纵、横梁是否已用铁丝连接紧密，位置是否准确；

6、支架周围隔离、警戒措施是否齐备，施工专用上下通道及安全、防落网是否设置完全，保证施工安全无事故；

7、支架周围、上下通道及支架顶照明设备是否齐全、完善、规范，要确保夜间施工安全；

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8、钢筋吊装前，应对整捆钢筋进行试吊，如发现钢筋捆扎不牢固，吊环断裂等情况，严禁起吊。

9、现场施工人员是否已接受安全教育并通过考核。

六、预压方案

模板安装完毕后，采用砂袋对其进行预压。为保证预压荷载的合理分布，模拟混凝土浇注顺序进行加载，加载步骤为；

第一步：加载底板钢筋混凝土重量；

第二步加载腹板钢筋混凝土重量；

第三步加载顶板钢筋混凝土重量；

第四步考虑到混凝土振捣产生的动荷载及小型机具等荷载，预压荷载按混凝土实体重力荷载的1.2倍考虑(各级加载重计算后附)。每步加载，按后计算表的加载单元进行，每个预压单元内的预压荷载可采用均布。

具体方案如下：

1、测点的布置

压重前先在底模和下部支架顶端及支架基础上布设观测点，测量位置设在梁跨的1/2、1/4处，ES匝道桥设5个点。压重前，测量观测点的原始标高，并作详细记录。

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2、压重材料的选用

压重荷载选用砂石料，用等重量的编织袋装好砂石料，便于压重时记录。

3、吊装设备的选用

压重吊装设备采用2台25T吊车，运输车砂石袋采用5辆汽车吊，以加快施工进度。

4、预压

压重顺序按照混凝土的浇筑顺序进行，先浇筑混凝土的部位先压重，后浇筑混凝土的部位后压重，当纵向加载时，从跨中开始向支点处进行对称加载；当横向加载时，应从混凝土结构中心线向两侧进行对称布载。预压总重量为设计荷载（箱梁混凝土自重、内外模板框架重量之和）的120%，用砂石料进行支架预压。砂石料的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。加载时按照40%、60%、100%、120%设计荷载分四级加载，加载时加载重量的大小和加荷速率与地基的强度增长相适应，待地基在前一级荷载作用下，达到一定固结度后，再施加下一级荷载，特别是在加载后期，必须严格控制加载速率，防止因整体或局部加载量过大、过快而使地基发生剪切破坏。地基最大沉降量不能超过10mm/d；水平位移不能大于4mm/d。

根据混凝土浇筑顺序，压重的顺序应为：

4．1首先加载底板钢筋混凝土重量，按压载计算表箱梁钢筋砼重量分布单元，先压跨中开始，再依次向两侧对称加载至墩身的位置，堆放顺序，先堆放中轴线处，在两侧对称布载；第一层堆放完毕后在堆放下一层，在底模上形成满铺，直至达到设计底板钢筋混凝土重量，按后附计算表，本次压载达到总压重的40%。

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4．2然后在腹板位置纵向堆放与腹板重量相同的预压重量，压载顺序

为两腹板同时对称压载。本次压载达到总压重的60%。

4．3横向堆放与顶板相同重量的预压重量。横压载顺序为从混凝土结构中心线向两侧进行对称布载。本次压载达到总压重的100%。

4．4最后超载压重至总重量的120%时停止压重并持荷一天。

5、卸载

按照压重顺序后压重的先卸载，先压重的后卸载的顺序进行卸载。卸载顺序与加载顺序相反，原则是后加载先卸，先加后卸，分级分批卸载，并遵循对称、均衡、同步卸载的原则。

6、预压监测

预压监测采用三等水准测量要求作业进行，使用水准仪应符合现行行业《水准仪检定规程》。

6．1在首次加载前先观测一次，作为起始观测值

6．2每级加压完成后，以每隔6小时对支架沉降量进行一次监测，级荷载施加完后，监测各监测点标高并进行计算沉降量。当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2MM时，可进行下一级加载。每

6．3全部加载完毕，每6小时观测一次，各监测点连续24小时沉降量平均值小于1mm,或各监测点连续72小时 沉降量平均值小于5mm即认为支架已经稳定，可进行卸载。

6．4卸载6小时后，监测各监测点的标高，计算出支架各监测点的弹性变形量。

以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高，消除非弹性变形，预留弹性变形上拱度。

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7、支架调整

架体预压前，支架（底模）按照计算标高调整，确保支架各杆件均匀受力。预压后架体在预压荷载作用下基本消除了地基塑性变形和支架竖向各杆件的间隙即非弹性变形，并通过预压得出支架弹性变形值。

根据以上实测的支架变形值，结合设计标高，确定和调整梁底标高。梁底立模标高=设计梁底标高+支架弹性变形值。

8、预拱度设置

考虑到在支架上浇筑混凝土、施工及拆架后，上部结构要发生一定的下沉，产生一定的挠度，施工时采取预留预拱度控制，预拱度主要考虑以下因素：

8.1拆架后上部结构及荷载作用产生的竖向挠度δ1。

8.2支架在荷载作用下的弹性压缩δ2。(通过预压测量)

8.3支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3。(通过预压消除)

8.4支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷δ4。(通过预压消除)

8.5混凝土收缩及温度变化引起的δ5。

预拱度根据上述计算之和确定最大值，设于跨中，其它各点按二次抛物线公式y=f挠×(L-x)/L2计算分配确定。

经支架超载预压之后，根据预拱度计算结果，（减去连续梁预应力施加后产生的上拱度后，差值为实际预拱度值）在相应的位置上设置。预拱量采用厚度分别为1～10mm的各种木屑在相应设计位置处水平支垫底模的横梁；采用螺旋千斤顶时，调节顶托至相应预拱位置处，并固定支撑。调节预拱度时，由水准仪配合，精确测量。

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七、施工安全保证措施

1、组织保证措施

1)指挥机构迅速成立及时到位，为加快本工程的建设，我方将成立强有力的现场指挥机构，对内指挥施工生产，对外负责合同履行及协调联络，精选经理部主要管理技术人员，一旦支架开始预压，即可到位行使职能。

2)施工组织不断优化，以施工计划为龙头，切实加强计划管理，认真落实施工进度计划，及时进行计划纠偏，保证施工进度。根据施工情况变化，不断进行改进、优化，使工序衔接，劳动力组织、机具设备、工期安排等更趋向合理和完善。

3)施工调度高效运转，建立从经理部到各施工队的调度指挥系统，全面及时掌握并迅速、准确处理影响施工进度的各种问题，对工程交叉和施工干扰加强指挥与协调，对关键问题超前研究，制定措施，及时调整工序和调动人、材、物、机，保证工程的连续性和均衡性。

4)强化施工管理，严明劳动纪律，对劳动力实行动态管理，优化组合，使施工作业专业化、正规化。

5)加强机械设备管理，切实做到加强机械设备的检修和维修工作，配齐维修人员，配足常用配件，确保机械正常运转，对机械化程度高、工程量大的工程即土方开挖及填筑等储备一定数量的备用机械。施工机械和设备及人员必须依计划按时到位，不得以任何理由推迟进场影响工程进度。

6)确保劳力充足、高效，根据工程需要，配足充足的技术人员和技术工人、并采取各项措施，提高劳动者的技术素质和工作效率。

7)确立检查制度，由项目部对各分项工程的施工进度进行检查，检查采用计划与实际进行比较的方法。对存在延误工期的情况进行调查，如果是施工队伍的原因将进行处罚，要求其在后续作业中争取赶回工期。

8)进度自检制度，各个分项工程的施工进度每周、每天进行自检，发现延后及时纠正。

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2、应急预案目的

进行支架预压安全风险分析，提出回避安全风险的对策与方法，在出现事故后，为有效防止事故扩大、降低员工生命危险、最大限度减少经济损失，特制定本预案。

3、支架预压安全风险分析

在人行地道施工时，主要存在的风险有：

（1）吊装操作安全；

（2）易造成高处坠落。

（3）支架失稳事故

4、避安全风险的对策与方法

（1）采取行之有效的的施工方法

采取行之有效的施工方法是确保施工安全的关键，通过集思广益，开展多方案分析论证、优化比较。

（2）施工遵循原则

发生异常情况时，应立即停止施工，并应立即查清原因和采取措施。

（3）实现吊装操作统一指挥、规范操作，起吊和放下应缓慢进行，避免快起快落，对支架造成冲击，对所有施工人员做严格的安全技术书面交底，施工操作人员接受交底，掌握安全技术操作规程后应在书面交底上签字。做到人人熟知安全技术操作规程，人人遵守安全技术操作规程。安全责任层层落实。

(4)严格检查所用支架主材，不合格者坚决不予以使用。

(5)所有操作人员均应执证上岗，证件必须留施工现场待查，并做到人证相符。

(6) 作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架缆风绳泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。

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（7）搭设脚手架人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。

（8）脚手架的安全检查与维护，应按规定进行。安全网应按有关规定搭设和拆除。

（9）搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

（10）在脚手架上进行电、气焊作业时，应有防火措施和专人看守。

（12）搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。

（13）支架拼装完成后，在使用前应进行彻底的检查并签证，上下通道设置栏杆并挂设安全网。

5、事故应急组织机构及职责

人行地道施工，因处在施工高峰期，各施工班组在交叉作业中，故应加强安全监控力度，现场设定若干名安全监控员，谨防非施工人员进入，同时成立以项目经理为组长的安全领导小组以加强现场安全防护工作，本小组机构组成、人员编制及责任分工如下：

马洪亮——组长，负责协调指挥工作；

包剑飞——副组长，负责现场施工指挥，技术交底；

杨生远——安全员，负责现场安全检查工作；

成 员——马晓军 薛战军 许涛 陈晨 张锋 徐岳 吴辉 陈道兴 具体职责如下：

1）工地现场发生重大事故后，应立即组织人员抢救，同时以最快的方式报告公司应急救援机构，如发生人员伤亡或火警等，应分别第一时间拨打120急救电话或119火警电话求助。

2）组织人员展开抢救伤员和排除险情，防止事故的扩大和蔓延，力求将损失减少到最低程度。同时注意安排做好保护事故现场的工作。

3）负责指挥调动工地现场的一切所需的应急救援排险物资和人员参与抢救救援，确保救援工作在统一指挥下有序进行。

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4）协助公司和上级部门开展事故调查，接受公司及政府有关部门对事故的调查处理。

5）协助公司和上级有关部门分析事故原因和性质，吸取事故教训，举一反三地制定并落实相应的预防措施，切实防止类似事故的重复发生。

6）负责安排专人做好事故的善后处理工作，使各级人员都受到安全教育，在切实做好预防措施和确保安全的情况下，上报有关上级部门，争取尽快批准恢复工地的正常生产。

6、应急救援中遵循的原则

1）紧急事故发生后，发现人应立即报警。

2）项目应急小组在接到报警后，应立即组织自救队伍，按事先制定的应急救援方案自救；若事态情况严重，难以控制和处理，应立即在自救的同时向专业救援队伍求救，并密切配合救援队伍工作。

3）疏通事故发生现场道路，保证救援工作顺利进行；疏散人群到安全地带。

4）在急救过程中，遇到威胁人身安全情况时，应首先确保人身安全，迅速组织脱离危险区域或场所后，再采取急救措施。

5）如是电、气等事故，应先截断电源、气源的输送，防止事态扩大。

6）项目部设紧急联络员两名，负责紧急事务的联络工作，明确联络地址和电话。

7）紧急事故处理结束后，安全负责人应填写记录，并召集相关人员研究防止事故再次发生的对策。

7、重大事故报告及报警原则

1）工地现场任何人发现发生重大事故后，应立即报告工地负责人，工地负责人接到报告后，应立即通知公司总部，并组织应急救援小组开展现场抢救工作，如发现人员伤亡或火警等，应分别第一时间打电话报120急救中心或119报火警救助，同时以最快的方式报告公司总部及公司领导。

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2）公司领导接到事故报告后，应立即组织公司应急救援组赶赴施工现场，组织指挥现场抢救工作，同时将事故的情况（包括事故发生的时间、地点、简要经过、伤亡人数、事故发生原因的初步判断和采取的措施及控制情况等）先以口头，再以书面的形式报公司上级主管部门和政府相关部门。

8、坍塌事故的应急预案

1）事故发生后立即报告应急抢险小组。

2）挖掘被掩埋伤员及时脱离危险区。

3）清除伤员口、鼻内泥块、凝血块、呕吐物等，将昏迷人员舌头拉出，以防窒息。

4）进行简易包扎、止血或简易骨折固定。

5）对呼吸、心跳停止的伤员予以心脏复苏。

6）尽快与120急救中心联系，详细说明事故地点、严重程度，并派人到路口接应。

7）组织人员尽快解除重物压迫，减少伤员挤压综合症的发生，并将其转移至安全地方。

8）若有骨折时应及时用夹板等简易固定后立即送医院。

9）基坑事故后处理：

①.加强排水、降水措施；

②.加强支护和支撑加板桩等，对边坡薄弱环节进行加固处理；

③.迅速运走坡边弃土、材料、机械设备等重物；

④.削去部分坡体，减缓边坡坡长。

10）在没有人员受伤的情况下，现场负责人应根据实际情况研究补救措施，在确保人员生命安全的前提下，组织恢复正常施工秩序。

11）现场安全员应对施工设备倒塌事故进行原因分析，制定相应的纠正措施，认真填写伤亡事故报告表、事故调查等有关处理报告，并上报公司应急抢险领导小组。

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9、发生高处坠落、机械伤害事故应急预案

当发生高处坠落、机械伤害事故后，抢救的重点放在对休克、骨折和出血上进行处理。

1）发生高处坠落、机械伤害事故，应马上组织抢救伤者，首先观察伤者的受伤情况、部位、伤害性质，如伤员发生休克，应先处理休克。遇呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。处于休克状态的伤员要让其安静、保暖、平卧、少动，并将下肢抬高约20度左右，尽快送医院进行抢救治疗。

2）出现颅脑外伤，必须维持呼吸道通畅。昏迷者应平卧，面部转向一侧，以防舌根下坠或分泌物、呕吐物吸入，发生喉阻塞。有骨折者，应初步固定后再搬运。偶有凹陷骨折、严重的颅底骨折及严重的脑损伤症状出现，创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口，用绷带或布条包扎后，就近送有条件的医院治疗。

3）发现脊椎受伤者，创伤处用消毒的纱布或清洁布等覆盖伤口，用绷带或布条包扎。搬运时，将伤者平卧放在帆布担架或硬板上，以免受伤的脊椎移位、断裂造成截瘫，招致死亡。抢救脊椎受伤者，搬运过程，严禁只抬伤者的两肩与两腿或单肩背运。

4）发现伤者手足骨折，不要盲目搬运伤者。应在骨折部位用夹板把受伤位置临时固定，使断端不再移位或刺伤肌肉，神经或血管。固定方法：以固定骨折处上下关节为原则，可就地取材，用木板、竹头等，在无材料的情况下，上肢可固定在身侧，下肢与腱侧下肢缚在一起。

5）遇有创伤性出血的伤员，应迅速包扎止血，使伤员保持在头低脚高的卧位，并注意保暖。正确的现场止血处理措施：

①．一般伤口小的止血法：先用生理盐水（0.9%NaCl溶液）冲洗伤口，涂上红药水，然后盖上消毒纱布，用绷带，较紧地包扎。

②．加压包扎止血法：用纱布、棉花等作成软垫，放在伤口上再加包扎，来增强压力而达到止血。

③．止血带止血法：选择弹性好的橡皮管、橡皮带或三角巾、毛巾、带状布条等，上肢出血结扎在上臂上1/2处（靠近心脏位置），下肢出血结扎在大腿上