小桥盖梁施工方案设计最终文档格式.docx
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（二）力学计算
根据天津市建设安全监督管理站下发的《脚手架安装技术规范》我们对使用的脚手架进行如下计算校核：
（1）立杆的稳定性；
（2）立杆下的地基承载力。
1、立杆的稳定性
计算取本桥盖梁高度最高为1.2m的进行计算。
立杆按横向间距60cm，纵向1.22cm，立杆步距1.2m布置。
所有支架最大搭设高度为6m（墩），计算单元横断面Smax=1.2×
0.6=0.72㎡，其受力情况如下：
①计算立杆段轴向力设计值N
N=1.2×
（NG1K+NG2K）+1.4×
∑NQK
式中：
NG1K——脚手架立杆承受结构自重标准值产生的轴向力
NG2K——构配件自重标准值产生的轴向力
∑NQK——施工荷载标准值产生的轴向力总和
其中NG2K=OKN（按脚手架安装技术规范中给出的10m以下立杆不考虑自重）施工荷载标准值计算：
混凝土重：
NG1K=0.72㎡×
1.22m×
25KN/m³
=21.96KN
模板及方木荷载：
q=0.3KN/㎡
NG2K=0.6m×
0.3KN/m²
=0.22KN
施工活荷载：
q=2.5KN/㎡
NQ1K=0.6m×
2.5KN/m²
=1.83KN
混凝土浇筑冲击荷载：
q=2KN/㎡
NQ2K=0.6m×
2KN/m²
=1.46KN
施工总恒载：
∑NGK=NG1K+NG2K=22.18KN
施工总活载：
∑NQK=NQ1K+NQ2K=3.29KN
荷载按组合后总荷载为N=1.2×
22.18+1.4×
3.29=31.2KN
②立杆的稳定性计算
计算公式N≤φAf
φ—轴心受压杆件的稳定系数，由《脚手架安装技术规范》附录C表中取值。
由长细比λ值确定。
f—钢材抗压强度值，Q235钢抗拉，抗压和抗弯强度设计值f=205MPa
A—立杆的截面面积，由《脚手架安装技术规范》附录B表中取值。
对于φ48mm的钢管，A=4.89cm²
λ—长细比，λ=l0/i
l0—计算长度，l0=h+2a
h—支架立杆的步距，取值为1.2m
a—模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度。
本次施工为40cm
i—截面回转半径，由《脚手架安装技术规范》附录B表中取值i=1.58cm
则：
l0=h+2a=1.2+0.4×
2=2m，λ=l0/i=200/1.58=126
查表φ=0.417
N/φA=31.2/（0.417×
4.89cm²
）=153MPa≤205MPa
安全系数为205/153=1.34，所以立杆稳定性满足要求。
2、立杆地基承载力计算
计算公式：
P≤fak•Kc
P—立杆基础底面的平均压力P=N/A
N—上部结构传至基础顶面的轴向力设计值，为31.2KN
A—基础底面面积。
其中木板与石灰土接触面积为0.25×
0.6=0.15㎡，经石灰土以30度扩散面积计算如下：
长边a=0.6+2×
0.2×
tan30°
=0.83m
短边b=0.25+2×
=0.48m
A=a×
b=0.83×
0.48=0.4㎡
fak—地基承载力特征值，由《建筑施工计算手册》取值fak=315KN/㎡，
Kc—脚手架地基承载力调整系数，由《建筑施工计算手册》取值Kc=0.4
则P=N/A=78KN/㎡≤fak•Kc=315×
0.4=126KN/㎡
所以地基承载力满足要求
五、盖梁模板计算
盖梁的底模采用10mm厚竹胶板，共计6套底模板；
侧模采用组合钢模板，本标段桥梁配备盖梁侧模板2套。
盖梁的侧模板形式为：
面板采用6mm厚钢板；
横肋采用10#槽钢间距为305mm，竖肋采用双16#槽钢，间距0.9m。
支设后，侧模板上、下各设置1道M18的对拉螺栓，水平间距为60cm。
1、计算依据：
《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
《材料力学》第四版（高等教育出版社），
《建筑施工计算手册》第二版，
《路桥施工计算手册》
2、计算参数取值
计算参数取值
模板设计高度
h=1.2m
混凝土浇筑初凝时间
t0=7.14
混凝土浇筑速度
V=0.5m/h
混凝土的重力密度
r=25KN/m³
混凝土入模温度
T=13℃
永久荷载分项系数
1.2
外加剂影响修正系数
β1=1
可变荷载分项系数
1.4
混凝土坍落度影响系数
β2=1.15
折减系数
0.85
备注：
t0=200/（T+15）
3、荷载设计值
（1）浇筑很凝土时的侧压力标准值
F1=0.22r·
β1·
β2·
t0·
v1/2=31.95KN/㎡；
F2=r·
h=30KN/㎡
按施工规范规定取最小值，则侧压力标准值为：
F2=30KN/㎡。
有效压头高度为30/25=1.2m
（2）浇筑混凝土时的侧压力设计值
F=F2×
分项系数×
1.2×
0.85=30.6KN/㎡
（3）倾倒混凝土时产生水平荷载设计值
标准值F=6KN/㎡（使用1m³
吊斗）
Fˊ=F×
折减系数=F×
1.4×
0.85=7.14KN/㎡
（4）采用插入式振捣器产生的荷载设计值
标准值F=4KN/㎡
F＂=F×
0.85=4.76KN/㎡
（5）荷载组合
F组合=F+Fˊ+F＂=30.6+7.14+4.76=42.5KN/㎡
4、侧模面板的强度及刚度验算
（1）、强度验算
面板按支撑于横肋上（内楞）的两跨连续梁计算，横肋采用10#槽钢，间距为305mm。
设计算单元宽200mm（可约去）
q=F组合×
b=8.9KN/m
面板钢材的抗弯强度Fw=215Mpa，面板单元的弯曲截面系数W抵=bh²
/6=1200mm³
，两跨连续梁受均布荷载作用的最大弯矩为M=0.1ql²
=82792N·
mm。
δ=M/W抵=82792/1200=69MPa＜Fw，所以面板强度满足要求。
（2）刚度验算
进行刚度验算时只考虑新浇混凝土的侧压力的标准荷载，取计算单元宽仍然为200mm，则荷载q2=F1×
0.2=31.95×
0.2=6.4KN/m
已知钢板的弹性模量E=210000Mpa，计算单元的惯性矩为I=bh³
/12=3600mm4，面板的允许刚度为L/400=305/400=0.76mm。
两跨连续梁最大挠度为边跨跨中部位，最大挠度计算如下：
实际最大挠度w=0.677q²
l4/100EI=0.5mm＜L/400=0.76mm
所以面板刚度满足要求。
5、横肋（内楞）的强度及刚度验算
（1）强度验算
横肋按支撑于竖肋（外楞）上的两跨连续梁计算，横肋10#槽钢，垂直面板放置，间距为305mm。
竖肋采用16#双槽钢，间距为900mm
计算单元宽度为305mm
则作用在横肋上的线荷载为q3=F组合×
b=44.48×
0.305=13.6KN/m。
槽钢的抗弯强度Fw=215Mpa，查材料力学可知10#槽钢的弯曲截面系数W抵=bh²
/6=39700mm³
，两跨连续梁受均布荷载作用的最大弯矩为M=0.1·
q3·
l²
=0.1×
13.6×
900²
=1101600N·
m
δ=M/W底=1101600/39700=27.7MPa＜Fw=215Mpa，
强度满足要求。
进行刚度验算时只考虑新浇混凝土的侧压力的标准荷载，取计算单元宽度为305mm，则荷载q4=F1×
0.305=31.95×
0.305=9.7KN/m
已知槽钢的弹性模量E=210000Mpa，查材料力学知10#槽钢的惯性矩为I=1983000mm4，面板的允许刚度为L/400=900/400=2.25mm
两跨连续梁最大挠度为跨中部位，最大挠度计算如下：
实际最大挠度w=0.677·
q4·
l4/100EI=0.1mm＜L/400=2.25mm
所以横肋刚度满足要求。
竖肋（外楞）主要作用是加强各部分的连续及模板的整体刚度不是一种受力构件，可不进行计算。
6、对拉螺栓的直径和间距
对拉螺栓的横向间距为0.6m，竖向间距为2.06m，按混凝土最大侧压力计算，每个螺栓承受的拉力为：
N=（F组合×
0.6×
2.06）/2=（44.48×
2.06）/2=27.5KN
惊查《建筑施工计算手册》第二版“对拉螺栓力学性能表”知，选用Q235级钢制作的M18的对拉螺栓容许拉力为29.6KN＞27.5KN，故选用M18的对拉螺栓可满足要求。
7、底模板的强度及刚度验算
（一）荷载计算
（1）浇筑混凝土时的侧压力标准值
h=50KN/㎡
F1=31.95KN/㎡。
F=F1×
0.85=32.58KN/㎡
标准值F=2KN/㎡
0.85=2.38KN/㎡
（5）施工人员及设备荷载标准值
标准值F=2.5KN/㎡
F3=F×
折减系数=2.5×
0.85=2.98KN/㎡
（6）荷载组合
F组合=F+Fˊ+F＂+F3=32.58+7.14+2.38+2.98=45.08KN/㎡
（二）底模强度验算
地板按支撑于横肋上（内楞）的两跨连续梁计算，横肋采用10×
15cm方木，间距为25cm
b=9KN/m
经查《路桥施工计算手册》得以下参数
Fw----竹胶板的抗弯强度，取13Mpa
E----竹胶板的弹性模量，其值为10×
10³
Mpa
W抵—计算单元竹胶板的截面弯曲系数：
bh²
/6=4.8×
10-6m³
两跨连续梁受均布荷载作用的最大弯矩为M=0.1ql²
=56.25N·
δ=M/W底=56.25/4.8×
10-6=11.7MPa＜Fw=13Mpa，
所以底板强度满足要求
（三）底板刚度验算
进行刚度验算时只考虑新浇混凝土的侧压力的标准荷载，取计算单元仍然为200mm，则荷载q2=F1×
已知竹胶板的弹性模量E=10000Mpa，计算单元的惯性矩为I=bh³
/12=28800mm4，面板的允许刚度为L/400=250/400=0.63mm
l4/100EI=0.59mm＜L/400=0.63mm
所以底板刚度满足要求。
8、荷载计算
施工荷载包括：
盖梁模板及平台方木自重、钢筋混凝土重力、施工人员及设备重量、浇筑砼时振捣产生的冲击力等。
（1）钢模板重：
根据钢侧模板的结构形式得最大尺寸盖梁的钢侧模板总重为G1=95KN
（2）竹胶板重：
底模采用10mm厚的竹胶板，经查《建筑施工计算手册》第二版得竹胶板的重力密度为12KN/m³
。
则底模竹胶板重G2=18×
2×
0.01×
12=4.3KN
（3）方木重：
第一层方木为10*15cm长17m间距0.3，共需7根，查表得其重力密度为5KN/m³
，则方木重G3=17×
7×
0.10×
0.15×
5=8.9KN。
第二层方木5*8cm长1.8m间距0.25，共需48根，查表得其重力密度为5KN/m³
，则方木重G4=48×
1.8×
0.05×
0.08×
5=1.7KN。
模板及方木的总重为
G5=G1+G2+G3+G4=95+4.3+8.9+1.7=109.9KN
（4）混凝土重：
本标段一片盖梁所需混凝土的最大方量为26.39m³
体积含筋量为3.14%（大于2%），则取其容重为26KN/m³
，则混凝土重G6=26.39×
26=686.14KN
（5）人群及机械荷载：
按《公路桥涵施工技术规范》（附录D）取荷载标准值2.5Kpa，则该荷载产生的总重G7=2.5×
26×
2=130KN
（6）混凝土振捣荷载：
按《公路桥涵施工技术规范》（附录D）取荷载标准值2Kpa，则该荷载产生的总重G8=2×
2=104KN
对以上荷载按分项系数法进行组合，其中恒载乘1.2，活载乘1.4，则总荷载G=1.2×
（G5+G6）+1.4×
（G7+G8）=1282.8KN
这部分力作用于墩柱两侧的两根工字钢上，则每根工字钢承受一半的力，为641.4KN，每根工字钢有效受力长度16.8m，则每根工字钢承受的外荷载q1=641.4/16.8=38.2KN/m。
32b工字钢每米自重q2=1.15KN/m
则工字钢承受总荷载为q=q1+q2=39.35KN/m
9、工字钢纵梁的强度及变形验算
工字钢在本方案中相当于横向方木，其强度高于方木，在此不做计算。
六、模板工程施工注意事项
1、侧模板采用整体钢模，分节连续接成整体，用吊车吊装到位。
2、模板进场后，先对模板板面进行清理，不得带有任何灰迹锈斑，新模板要将表面氧化层处理掉。
涂刷脱模剂，脱模剂采用食用油，涂刷要均匀，涂刷后用干净棉纱布将浮油擦去。
3、模板组装要平整，防止出现错台。
4、每节模板接缝处用双面胶条挤紧，模板内挤出部分用刀片刮干净。
5、底模板采用竹胶板，对于周转次数多，表面出现损坏的不得使用。
七、盖梁钢筋
盖梁钢筋骨架片在钢筋加工场加工，现场绑扎成型。
钢筋骨架片加工时应预先在加工场放大样，并请监理工程师验收后方可成批加工。
骨架尺寸误差应满足规范要求。
钢筋焊接采用双面搭接焊，保证焊接长度不小于5d，焊缝厚度不应小于主筋直径0.3倍，焊缝宽度不应小于主筋直径0.8倍。
骨架焊缝在两根钢筋相重叠段增加，其焊缝间距为100cm，焊缝长度2.5d。
同一截面范围内接头不大于50%，并且外观无焊渣等污物。
盖梁钢筋骨架经验收合格后，根据盖梁底模上的结构尺寸将模板吊装就位。
抗震销空的位置要提前留出、支座垫石的锚筋及防震挡块，要按设计图纸提前绑好。
不允许浇筑后破坏混凝土。
用于电弧焊的焊条应符合《碳钢焊条》（GB/T-5117-1995）及《低合金钢焊条》（GB/T-5118-1995）的规定。
钢筋保护层垫块采用塑料混凝土垫块。
钢筋位置允许偏差单位：
mm
检查项目
允许偏差
受力钢筋间距
±
5
箍筋、横向水平筋
0，-20
钢筋骨架长
10
钢筋骨架宽、高
弯起钢筋位置
20
保护层厚度
八、钢侧模板的支设安装
盖梁侧模板采用定型钢模，施工脚手架用碗扣型支架搭成，配合普通脚手架钢管做斜向支撑，模板加工符合设计截面形式。
钢筋绑扎完毕后，将预先组拼成型的模板用吊车吊装到位，每次吊装以一块为佳，模板使用前要除锈、涂脱模剂，要保证模板的垂直度，防止盖梁根部砼出现烂根现象；
为防止漏浆，模板螺栓接口处夹放海绵条，保证施工中不跑模、不漏浆。
桥梁下部结构模板支立允许偏差值（mm）
检查项目
结构部位
偏差值
分项名称
轴线位移
盖梁
高程
相临模板接缝平整度
2
预埋件、预埋洞位置
平整度
结构断面尺寸
在两个模板接头处采用5mm厚海绵密封条，防止漏浆。
将盖梁和墩身接茬面上的焊渣等杂物清理干净，按照已制作好的底模，人工配合起重机将钢模安装就位，上紧钢模螺栓，螺栓采用正反交错设置。
上下对拉螺栓按间距0.6米进行布置，固定牢靠，最后用脚手架将其加固，保证施工人员和检查人员的安全。
九、混凝土施工
①砼施工前认真检查墩身与盖梁底交接处是否完好，防止振捣时发生漏浆。
要求现场控制坍落度10-12cm，含气量为3.5-5.5，以避免产生砼表面灰线。
②上料
采用吊车配合下料斗上料。
③浇筑砼
砼由罐车运输至现场，用吊车配合下料斗浇筑，用插入式振捣器分层振捣，砼浇筑自由下落高度严格控制小于2m，防止砼发生离析和水泥浆溅到钢筋和模板上，每次浇筑高度30cm左右，垫石及抗震挡一般情况下，应与盖梁砼一次连续浇筑完成，也可进行二次浇筑。
采用二次浇筑时，浇筑完成后注意检查垫石及抗震挡预留钢筋位置是否准确，混凝土接触面具备足够强度后，进行凿毛处理，清理下面的浮渣、杂物，冲洗干净，支好模板，浇筑垫石及抗震挡混凝土，振捣密实，及时收浆、抹面、覆盖，养生7天以上，以保证二次浇筑砼质量。
④混凝土施工顺序
为了减少跨中的弯矩和变形，混凝土浇注从两柱开始往跨中进行浇注。
这样悬臂端产生的弯矩会抵消跨中一部分弯矩，从而增加了托架的安全性。
⑤砼振捣
选用合适长度的振动棒。
一般为Ф50型振捣棒，振动棒间距为30～35cm，振捣深度一般插入前层5～10cm,振捣程度直至砼表面泛浆并不再冒气泡、水泡。
振捣时不得碰撞钢筋，不得出现漏振，重复振捣现象。
⑥收面
当砼浇注至设计标高时用木抹子抹平，在初凝前进行第二次收面抹光。
严禁超低、高抹面交活和顶面砼出现收缩裂缝现象。
⑦按照规范和监理工程师的要求制作、完成试件，每片盖梁制作不少于五组试件。
⑧拆模养护
制作150mm的立方体抗压试块3组，制作与抗压试件相同尺寸的同条件养护试件2组。
同条件试块养护龄期取日平均温度逐日累计达到600℃（0℃以下的龄期不计入），且养护期不少于14天，也不应大于60天。
砼强度达到一定强度后于盖梁顶浇水、覆盖土工布进行初步养护。
十、质量检验标准
10.1基本要求
1、混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格，必须符合有关技术规范的要求，按规定的配合比施工。
2、不得出现露筋和空洞现象
10.2外观鉴定
1、混凝土表面平整、光洁，棱角线平直
2、如出现蜂窝、麻面，监理工程师进行现场检查后，严格按照监理工程师提出的相应修整意见，进行修改。
3、裂纹超过0.15mm必须处理
10.3实测项目
墩、台帽或盖梁实测项目
项次
检查项次
规定值或偏差
检查方法和频率
权值
1Δ
混凝土强度MPa
在合格标准内
按附录D检查
3
断面尺寸mm
尺量：
检查3个断面
3Δ
轴线偏位mm
全站仪或经纬仪：
纵、横各测量2点
4Δ
顶面高程mm
水准仪：
检查3~5点
支座垫石预留位置mm
每个
1
十一、施工要点、难点
11.1施工要点
钢筋骨架制作是盖梁施工过程中的关键点，要着重把握，从钢筋下料开始，注意严格按照图纸尺寸制作，焊接骨架时严格执行规范所规定的焊接要求，焊缝饱满，焊接长度符合规范要求，双面焊接5d，单面焊接10d，焊接完成后及时清理焊渣，所需绑扎的钢筋位置排布准确，绑扎牢固，做好钢筋保护层垫块，安装时呈梅花型布置，以保证钢筋保护层厚度。
11.2施工难点
在盖梁施工过程中，底模的铺设是施工的难点，由于现场采用剪力销架设工字钢，在工字钢顶部铺设三层方木，配合顶托调整底模高程，具体难点一是底模与墩柱粘结处贴5mm海绵条，用水泥浆堵缝找平；
二是底模铺设时盖梁2%横坡必须调整准确；
三是由于底模采用工字钢架设，为防止工字钢挠度变形，在墩柱间每隔两米加设支撑一道。
十二、质量保证措施
12.1质量方针及指导思想
“百年大计，质量第一，建设国家优质工程”
12.2质量保证领导小组
组长：
刘建平（项目经理）
副组长：
杨树全（项目总工）、孙宪哲（质量部部长）
组员：
刘海强韩国军
现场负责人：
刘海强试验员：
李青
质量检查员：
徐国仿
12.3建立组织严密完善的职能管理机构
依据分工负责、互相协调的管理原则，将质量目标层层分解，责任到人，保证整个施工过程中质量保证体系持续有效运行。
1、对使用的原材料，要定期按规定取样试验合格后方能使用。
2、特殊工种操作人员必须持证上岗。
3、混凝土配合比经监理工程师批准后方可使用，使用过程中要严格按照配合比执行，混凝土搅拌时有专人到搅拌站监督检查配合比执行情况以及原材料、坍落度、试件取样、称量衡器检查校准以及拌合时间是否相符。
4、派专人负责指挥、协调，确保混凝土顺利到达施工现场。
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