专 项 施 工 方 案
型钢门式支架过车通道专项方案
一、工程概况
连州西A匝道加建收费雨棚位于清连高速通向连州市的入口处。雨棚全宽15m，全长27.95m，净空高度6m，其中雨棚结构宽度13m，长度25.95m，为梁板结构。屋面有由结构层、隔热层和防水层等组成，钢筋混凝土屋面板厚12cm，其他层厚度12cm。钢化顶棚处小梁高50m，宽15cm，周围边梁高1m，梁宽30cm。
连州西A匝道加建收费雨棚原施工方案为钢管扣件式满堂脚手架，未考虑通车要求。现为保证施工过程中不影响高速公路的正常通行条件，在支架中部预留两车道的过车通道。通道全宽7m，净宽6.6m，净高5.4m。为保证施工过程中车辆和结构安全，通道前方设置防撞墩，通道采用型钢门架结构，门架顶部设置安全围护。 二、编制依据
1、《连州西A匝道加建收费雨棚设计图纸》 2、《钢结构设计规范》（GB 50017—2003） 3、《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001）
4、《门式刚架轻型房屋钢结构》图集（02(04)SG518-1）
三、施工部署及计划安排
本方案为原方案的部分变更，对原方案施工部署及计划安排不造成影响。根据原方案组织其他部分施工的同时按照本方案组织过车通道部分施工。
四、过车门架结构设置及相关结构计算
1.过车通道总体布置
图一、道路纵向门架与雨棚结构的相对关系图
雨棚纵向轴线安全维护单片门架纵向连接系雨棚纵向轴线
图二、道路横向门架与雨棚结构的相对关系图
雨棚横向轴线门架雨棚横向轴线
图三、门架与雨棚平面位置关系
雨棚横向轴线雨棚纵向轴线过车通道
2、单片门架结构设置
单片门架由门架立柱、主梁、节点加劲、基础和落架装置组成。落架装置采用砂箱，施工时基础上需预埋四根钢筋（立柱位置），砂箱就位后采用焊接方式将砂箱与基础连接。门架结构见下图：
节点加劲门架主梁门架立柱±0.000落架装置（砂箱）条形基础
3、门架结构计算 3.1荷载计算
根据门架的布置分析可得第四片门架所承受的荷载最大，其结构荷载设计值根据《建筑结构荷载规范》计算如下：
结构自重=1.18m楼板自重+单根主梁自重=1.18*（0.12*25+0.12*4）+（1-0.12）*0.3*25=10.71KN/m
模板自重=0.5*1.18=0.59 KN/m 施工活荷载=1.5*1.18=1.77 KN/m 振捣产生的活载=2*1.18=2.36KN/m 以恒载作为控制的荷载组合值q为：
q=1.35*（10.71+0.59）+0.7*1.4*（1.77+2.36）=19.30 KN/m 则结构荷载设计值为19.30 KN/m 3.2结构内力计算及材料选型：
根据单片门架的结构设计可将结构简化为两端固结的门式刚架，门式刚架的高度为5.6m，跨度6.6m。其结构计算见图如下：
19.30( 2 )6.6034( 1 )5.60( 3 )5.6012
通过结构力学求解器计算结构内力如下：
主梁：弯矩Mmax=73.07KN·m、剪力Fmax=63.69KN、轴力Nmax=7.65KN；立柱Nmax=63.69KN、Fmax=7.65KN、Mmax=32.01 KN·m。
根据《钢结构设计规范》可知：Q235钢的抗弯拉强度为215MPa,抗剪强度为125 MPa。
则主梁最小截面模量Wmin= Mmax/γf=73.07KN·m/（1.05*215MPa）=323.6cm3；根据结论选择工25a型钢作为主梁其截面模量为402cm3。由抗剪强度计算公式fv=FA/It，计算得最小截面面积Amin=7.88 cm2＜48.5 cm2。可得主梁抗剪也能满足要求。
立柱最小截面面积Amin= Nmax/ψf=63.69KN/（0.961*215MPa）=30.8cm2；根据以上结论选择工20a型钢作为立柱，其截面面积为35.5 cm2，由抗弯强度计算公式fv=M/γW，验算得最小截面模量Wmin= 142 cm2＜237 cm2。可得立柱抗弯也能满足要求。
3.3结构位移计算
根据以上材料选型，得出结构模型计算参数如下图：
Mu=86.4319.30kGA= 536410EI=105420EA=10185000( 2 )6.6034Mu=50.96kGA= 39630EI=49770EA=7455000( 1 )5.60Mu=50.96kGA= 39630EI=49770EA=7455000( 3 )5.6012
通过结构力学求解器计算主梁的位移△=3.1mm，由容许位移=L/400=6600/400=16.5mm。
通过以上计算可知，采用工25a型钢作为主梁，工20a型钢作为立柱，其强度、刚度均能够满足要求。
4、地基承载力计算：
根据以上结构计算可知，作用于基础的荷载F=63.69KN，基础受力有效面积A=0.3*2*0.5=0.3m2.则地基承载力=63.69KN/0.3m2=212.3KN/m2 因此施工前，需对基础地基进行碾压处理，并通过承载力检测确保地基承载力达到212.3KN/m2以上。 五、施工工艺及措施
1、施工工艺流程：
地基处理→基础施工→现场制造门架及砂箱→固定砂箱→安装门架→布设模板支承体系→安装模板
2、过车通道主要材料数量 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 材料名称 工字钢 工字钢 钢板 砂箱 钢筋 混凝土 不等边角钢 钢管 密目安全网 防撞墩 规格 工25a，长7m 工20a，长6m δ10mm 自制 数量 10根 20根 备注 门架主梁 门架立柱 1500kg 节点加劲 20个 由钢板和圆管焊接而成，单个重量约15kg左右 预埋在基础内用于固定砂箱 φ16，长50cm 63.2kg C25 L56*36*4 φ48*3.5mm 标准 4.8m³ 门架基础 178.5kg 纵向连接系 1267kg 46㎡ 模板支撑体系及围护结构 用于结构安全围护用 建议在与行车通道与施工区域之间设置，避免车辆冲入施工区对架体造成损坏 3、地基处理
对于原有道路以内的地基，其基础承载力一般能够满足要求，但对于加宽部分，需对现有地基进行碾压处理，确保地基承载力大于212.3KN/㎡以上。碾压采用12t振动路基进行，按照道路路基碾压的
技术要点进行压实。在过车通道支架基础施工前，应采用轻型动力触探仪对地基基础进行承载力检测，承载力满足要求可进入基础施工，不合格应采取扩大基础埋设或断面尺寸的方法进行处理。
4、基础施工
过车通道支架基础采用现浇混凝土条形基础，其基础断面尺寸为高0.3m，宽0.5m。长度为16m，在通道范围通长设置。
基础混凝土强度等级为C25。基础开挖亦采用人工作业。其他施工均属常规作业，此处不予介绍。需注意基础施工时，需准确预埋固定落架装置（砂箱）的预埋筋。
5、现场制造门架及砂箱
现场制造前，需根据设计图编制拆零工艺，合理的利用材料避免浪费。构架下料时，需考虑切割损耗。保证单根杆件的尺寸满足设计要求。下料完成的杆件应进行编号，以便于拼装焊接。焊接需按照相关技术规范进行施焊，特别注意施焊的顺序。
现场焊接需合理的布置场地，保证所有门架能够就近安装。 砂箱是较为常见的落架装置，他由上下两部分组成。下部钢管直径较大，其上设置漏砂孔。上部由小一号的钢管和钢板焊接，制造完成后，上部钢管内填充混凝土。
现场制造时相关节点处理按照《门式刚架轻型房屋钢结构》图集进行选用。
6、固定砂箱
砂箱需准确就位，就位后将预埋钢筋与砂箱焊接为整体。就位焊
接前，需注意漏砂孔应朝着无障碍物的一侧，以便于落架时操作的方便。固定好后，拧紧漏砂孔螺丝，将砂箱内灌入一定高度的干砂。灌砂的高度一般不宜超过砂箱高度的2/3。
7、安装门架
门架安装前，需对制造好的门架结构尺寸进行校核、对门架安装位置的纵横向轴线进行放样。校核无误的门架因采用角钢对门架的结构尺寸进行固定。安装采用汽车吊进行，安装的顺序是从过车通道的一侧往另外一侧依次进行。门架吊装就位后，应及时焊接牢固后方可摘钩进行下片门架的吊装。门架安装过程中及时连接纵向连接系，保证多片成组，尽量避免单边门架安装后长时间放置。
全部门架和连接系安装完成后，需对组织相关人员对所有焊缝进行外观检查，对于外观质量不合格的应进行补焊。检查合格后方可投入施工。
8、模板支撑体系和围护结构安装
模板支撑体系采用φ48*3.5mm建筑脚手钢管。支撑体系顺过车通道方向设置，横向间距为0.5m。支撑体系接头位置采用搭接，且悬臂长度不易过长，禁止采用直接扣件进行接长。
支撑体系钢管均匀布设，布设完成后需采用一定数量的钢管将支撑钢管沿横向连成整体，已避免施工时间距发生移动。
围护结构钢管长2m,一端与模板支撑结构采用万向扣件连接，另一端与两边门架上焊接脚手钢管采用万向扣件连接。维护结构固定好后，安装扶手和密目安全网方可投入使用。
六、安全控制措施
1、编制详细的安全操作规程、细则及安全技术，并发至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时”（即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。
2、定期进行安全生产教育，强化职工安全意识，使职工掌握安全生产必备的基本知识和技能。
3、未经安全教育的管理人员、施工人员，不准上岗。未进行三级安全教育的新工人不准上岗。
4、严格执行逐级安全技术交底制度，施工前由项目总工程师组织有关人员进行详细的安全技术交底，并履行签字手续备案待查，各工区、各施工队安全员组织对施工班组及具体操作人员进行安全技术交底。各级专职安全员对安全措施的执行情况进行督察，并作好纪录。
5、施工用电按《施工现场临时用电安全技术规范》（GJ4688）要求进行设计、检测。所有电力设备设专人检查维护，并设示警标志，操作电气设备，要符合如下规定：
5.1、非专职电气操作人员，不得操作电气设备。
5.2、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部位，有良好绝缘，使用前进行绝缘检查。
5.3、电气设备有良好的接地保护，每班均由专人检查。 5.4、所有施工用电线路均按施组要求分别定位悬挂，由值班电工负责检查管理。
6、进入施工现场人员，必须佩戴安全帽，特殊工种按规定要佩戴好防护用品。
7、高空作业区域应布设安全网或防护栏。
8、未尽事宜按国家现行质量、安全、文明施工及其它专业规范、标准、规程要求执行。
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