钢管支架施工方案说明.docx
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钢管支架施工方案说明
一、工程概况
§1、项目位置
国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）黄埔大桥北引桥与广深沿江高速公路设置官田立交，S17标段的施工范围为其中主线加宽段，起迄桩号为K7+756.1〜K8+026.1，长为0.270km的上部结构预应力混凝土箱梁工程。
§2、技术标准
公路等级：
六车道高速公路
桥梁宽度：
单幅宽为16.70〜30.525m变宽
计算车速：
100公里/时
荷载标准：
汽车－超20级、挂车－120
坡度：
纵坡V2.5%，横坡w2%
设计风速：
20m高处百年一遇10min平均最大风速41.4m/s
地震：
基本烈度％度，根据实测地震动参数计算地震力
坐标及高程系统：
平面坐标采用广州市城建坐标系统；高程采用广州市城建高程系统。
§3、水文与气象简况
本路段所经地区气候属亚热带季风气候，年平均气温21.8C,冬季最冷月份为1月，平均气温为13C，极端最低气温在0C以下。
夏季最热月份为7月，平均气温为28.8C,极端最高气温38.7C。
年均降水量可达2000mm雨季的开始日期在3月下旬，结束期在9月底。
雨季的降水量占量降水量的81%。
量蒸发量1400〜1600mm，潮湿系数大于1。
§4、地形与地质简况
本项目在黄埔区。
路线所经过的地区是平原地貌类型，珠江三角洲平原区海拔高度一般1.60m〜3.80m,由北向南微斜，地势平坦开阔，沟渠纵横；微丘区地形稍有起伏，植被茂盛。
本段高速公路经区域地质构造有三组，即北东向的广州〜从化断裂，北西向的文冲断裂、化龙断裂、白泥〜沙湾断裂和东西向的瘦狗岭断裂。
§5、本工程情况
本工程为国道主干线广州绕城公路东段第S17合同段，为北引桥第17#墩至23#
墩的上部结构加宽段箱梁施工，墩身高度为30.0米〜35.5米，箱梁高度为2.5米，
起讫里程为k7+756.1〜k8+026.1，左幅为二联：
2X45+4X45米变截面混凝土箱梁，底板宽度变化为7.7m—23.01m,顶板宽度变化为16.7m〜30.525m，第一联为单箱双室，第二联为单箱二室，右幅为一联：
6X45米变截面混凝土箱梁，全为单箱二室，底板宽度变化为7.7m〜21.02m,顶板宽度变化为16.7m〜28.523m，两幅桥之间有0.9m宽的中央分隔带。
本标段主要工程数量表
序号
名称
单位
数量
备注
1
U级钢筋
t
1891
2
C50混凝土
3m
10817
3
钢绞线
t
440.4
二、箱梁现浇支架施工方案说明
§1、施工方案总体概述
本工程采用钢管支架法由23#墩向17#墩逐孔现浇，左右幅将独立施工，由于场地限制，防止左右幅施工相互干扰及与前后标段的施工相互干扰，先施工左幅箱梁，右幅稍晚一些，箱梁现浇支架采用贝雷梁、钢管立柱支架，钢管立柱支承于混凝土承台，承台基础采用预应力管桩桩进行加固处理，本工程共投入3孔支架施工，2孔箱梁底模模板，1孔外侧模板,模板采用大块钢模板，内模采用组合钢模板。
支架拼装及箱梁现浇采用二台塔吊及一台汽车吊配合施工，混凝土由第S07标的砼工厂供应，采用混凝土输送泵进行泵送。
（详细方案现见现浇箱梁方案布置图）
§2、主要施工工艺流程
支架现浇预应力混凝土箱梁施工工艺流程：
定位放线T地基处理一支架安装
和预压T搭设底板、侧墙与翼板模板一支架预压一安装底板、腹板钢筋及预应力钢束T安装箱梁内模T安装顶板钢筋及预应力钢束T浇筑箱梁混凝土T养护、拆内、外模T张拉纵、横向预应力钢束T孔道灌浆T松顶、拆底模、养护。
（详见第三章节的工艺流程图）
§3、支架基础预制管桩施工
现浇箱梁支架的地基采用预应力管桩桩进行处理。
预制桩桩径为500mn和400mmA型两种管桩，桩底标高依设计而穿透淤泥层、各粘土层，承载于全风化层。
管桩采用锤击法施工，在进行施工前首先进行试桩，成桩工艺试验为3根桩，根据试桩的结果从而确定各种技术参数，如进入全风化层深度、贯入度、承载力。
3.1、预制管桩施工工艺流程
预应力管桩锤击法施工程序为：
测量定位一桩机就位一复核桩位一吊桩就位一垂
直检查—打击贯入—垂直度检查—吊入上桩—垂直检查—焊接接桩—打击贯入—最
终收桩f测量记录f桩质量检验f切割桩头f填充管桩内的细石混凝土。
3.2、施工方法
3.2.1、施工工艺
由测量人员根据施工设计要求用经纬仪定位放样后，桩机进行就位后，对桩位进行复核合格后，进行吊桩就位，就位时进行桩的垂直度检查，对桩位进行复测，并在桩身上划出以米为单位的长度标记，以便观察桩的入土深度及记录每米沉桩的锤击数；第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于0.5%，在两个成90度的
方向上同时观测、校正；保证施工过程中，桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合，否则管桩受到偏心锤打，容易发生受弯而折断。
焊接接桩时桩头应高于地面0.5〜1.0m,
上下节桩段保持顺直，错位偏差不宜大于2mm焊好的桩头应自然冷却后方可继续锤击，时间不少于8min,严禁用水冷却或焊好即打；打桩时锤垫选用20cm厚直纹木垫，桩垫用麻袋、木夹板，压缩后厚度18cm左右，锤击过程中经常检查及时更换；送桩前应检查桩的垂直度；软土层中施工，每根桩宜连续施打，停置时间不宜太长。
§4、箱梁支架施工
4.1、现浇箱梁支架设计形式用©800mm和©530mm钢冈管柱作为立柱，每排横桥及纵向立柱间设二排联接系，增强其刚度、承载能力、稳定性，在每排横桥立柱顶部工字冈做分配梁，分配梁纵向安装贝雷架，用来承受上部现浇箱荷载及其他荷载，现浇箱梁冈管支架主要综合考虑了模板、支架自重、冈筋混凝土重和施工机具、人员行走以及振捣时产生的荷载。
支架的搭设严格按照施工设计图进行，对于跨临时道路的支架，严格按照施工设计图拼装，同时施工期间特别注意做好安全防护工作。
4.2、因支架的高并在30m-35m间，拼拆难度大，为保证施工安全及质量，钢管联接采用法兰盘方式联接，先在加工厂各节段加工好，运到施工场地，用塔吊起吊拼装，砼浇筑完后，拆除采用50T的汽车吊在桥下逐孔拆除，拼拆时，有专人统一指挥，确保安全。
4.3、支架的布置采用均衡布置法，使支架各支点的受力明确。
钢管立柱的下端
统一采用C25砼承台，采用预制管桩基础，以满足其受力要求为目的。
4.4、支架要比桥面宽出100cm,宽处部分做为横向施工通道，主梁悬臂板部分不得仅采用斜撑从主梁箱体支架上撑出去，设有垂直支撑。
为保证支架的整体性好、稳定可靠，对支架间采用横联等方法整体连结。
4.5、为保证施工质量，箱梁外模板采用大平面钢木组合模板，内模板采用组合钢模板。
施工中按设计可留人孔，待使用完后按原设计恢复
4.6、箱梁支架应在浇筑混凝土前进行预压，预压前先在箱梁模板上布置好观测
点，预压按设计荷载的0%^50%^80%^103%>0%分级加荷载及卸载，加载时安排专人仔细观察支架的受力情况及稳定性情况，并对每级进行测量并记录，通过测量计算出支架要的弹性变形及非弹性变形，根据计算结果得出现浇箱梁施工时应设置预拱度，力求保证箱梁线形。
§5、分配梁及贝雷梁的安装
5.1、钢管桩顶端采用H588型钢做为分配横梁，分配横梁先在钢结构加工厂按设计要求分段加工好。
5.2、H588分配梁安装时主要采用塔吊分段吊装，加工时先控制好分节长段，分节重量控制在塔吊吊重范围内。
5.3、安装好整跨段分配梁后，吊装纵向贝雷梁，并按设计要求拼装好纵向贝雷梁，拼装贝雷梁时重点是保证桁架的纵、横向联接，以确保贝雷梁桁架的刚度及稳定性。
5.4、由于箱梁底板有2%的横坡，所以同排分配梁上采用加工好的不等高钢垫块来调节横向坡度。
5.5、侧模及翼板支架采用整体钢排架，并在翼板下方的支架上设置排架滑道，拆模后，侧模排架直接用卷扬机拖进下一孔进行施工。
三、箱梁现浇支架施工工艺过流程
3.1、预制管桩桩施工工艺框图
3.2、现浇箱梁施工工艺框图
四、箱梁现浇支架施工方案计算书
§1、贝雷梁桁架计算：
贝雷梁的截面布置如下图所示，根据受力相近的原则分成若干组，每组中每片贝雷梁可认
为所受的力是一样的。
贝雷梁在顺桥向的最大跨度为12米,根据贝雷梁桁架在横截面上的布置
情况按受力相近原则分组计算。
第一组为单层四排贝雷梁，第二组为单层四排贝雷梁，第三组为
单层三排贝雷梁，第四组为单层四排贝雷梁。
根据砼箱梁的截面尺寸的不同，现对17#〜18#墩、
18#〜19#墩、19#〜20#墩、20#〜21#墩、21#〜22#墩、22#〜23#墩的左右幅分别进行计算。
左幅:
17#〜18#墩（截面宽度均为6.7米）,截面如下：
顺桥向钢管桩跨度布置:
小川川耐肿血I』川出川川川川皿川川川M
MM—
|i}K
一
考虑墩顶处横梁的作用，其自重为q1,其余均为4。
A、第一组：
（a）施工时：
砼自重：
g1=AY=1.92X2.6=4.99t/m
侧模排架：
g2=1t/m
贝雷梁自重：
g3=0.67t/m
施工荷载：
g4=0.25X4.25=1.06t/m
总荷载：
q1=q2=1.2（g1+g2+g3）+1.4g4=9.5t/m
（b）拆模时：
总荷载：
q1=q2=1.2g3=0.8t/m
B、第二组：
（a）施工时：
砼自重：
g1=AY=1.73X2.6=4.5t/m
g^A2.372.6=6.16*m（墩顶横梁处）
带木及底模自重：
g2=0.04t/m
内模及内支撑自重：
g3=0.3t/m
贝雷梁自重：
g4=0.67t/m
施工荷载：
g5=0.25X1.21=0.3t/m
总荷载：
q!
=1.2（g1+g2+g3+g4）+1.4g5=9t/m
（b）拆模时：
总荷载：
qi=14.65t/m
q2=12.66t/m
C、第三组：
（a）施工时：
砼自重：
gi=AY=0.85X2.6=2.21t/m
g^A3.842.6=9.984t/m（墩顶横梁处）
带木及底模自重：
g2=0.05t/m
内模及内支撑自重：
g3=0.4t/m
贝雷梁自重：
g4=0.5t/m
施工荷载：
g5=0.25X1.44=0.36t/m
总荷载：
qi=1.2（gi+g2+g3+g4）+1.4g5=13.62t/m
q2=1.2（gi+g2+g3+g4）+1.4g5=4.3t/m
（b）拆模时：
总荷载：
qi=i3.i2t/m
q2=3.79t/m
D、第四组：
（a）施工时：
砼自重：
gi=AY=3.5X2.6=9.1t/m
A3.8662.6=10.05t/m（墩顶横梁处）
带木及底模自重：
g2=0.09t/m
内模及内支撑自重：
g3=0.6t/m
贝雷梁自重：
g4=0.67t/m
施工荷载：
g5=0.25X2.9=0.725t/m
总荷载：
qi=1.2（g.|+g2+g3+g4）+1.4g5=i4.71t/m
q2=1.2（gi+g2+g3+g4）+1.4g5=13.57t/m
（b）拆模时：
总荷载：
qi=13.7t/m
q2=12.56t/m
计算结果:
Max（t.m）
[M]
Qax（t）
[Q]
f（mr）
R1（t）
R2（t）
R3（t）
R4（t）
R5（t）
R6（t）
第一组
施工
94.77
315
57.66
98
42.23
87.54
71.56
89.66
97.76
38.74
拆模
64.76
315
33.16
98
47.33
6.55
7.51
8.73
5.25
46.88
第二组
施工
72.8
315
44.76
98
37.86
66.95
55.79
69.84
74.94
35.13
拆模
128.38
315
78.56
98
62.62
118.27
97.74
122.41
132.27
57.3
第三组
施工
40.56
236
28.53
74
41.46
34.5
32.92
41.06
39.03
40.93
拆模
35.88
236
27.38
74
40.33
29.53
29.12
36.23
33.78
38.88
第四组
施工
134.85
315
82.3
98
63.2
124.39
102.3
128.13
139.01
58.2
拆模
124.77
315
76.17
98
58.71
115.08
94.68
118.6
128.62
54.08
§2、分配梁（L1）计算:
NNNNNNNNNNNNNNNNN3N3NNNNNNNN
11
川
1J
1
1
HHU
L1
1,
>
1
.1•為亠
1
i
/
--
■亠
|
■P
2
■
-
一
1、施工时：
在上述第一组中每组贝雷梁的反力为2=97.76/4+4=28.44t（贝雷梁自重为4t）;第二组
中每组贝雷梁的反力为N2=74.94/4+4=22.74t;第三组中每组贝雷梁的反力为
N3=39.03/3+4=17.01t;第四组中每组贝雷梁的反力为N4=139/4+4=38.75t
分配梁L1的最大弯矩为：
Mma>=42.46t•m
选用2I45C,查表得:
W=3135.8cm
M424.6103
W3135.8
挠度计算：
挠度:
f=0.9
135.4Mf>V[
]=170MPa
2、拆模时:
在上述第一组中每组贝雷梁的反力为
N1=5.25/4+4=5.32t（贝雷梁自重为4t）;第二组
中每组贝雷梁的反力为N2=132.27/4+4=37.07t;第三组中每组贝雷梁的反力为
N3=33.78/3+3=14.26t;第四组中每组贝雷梁的反力为分配梁L1的最大弯矩为：
Mma>=51.03t•m
N4=128.62/4+4=36.155t
反力：
Rna）=201.75t
选用2I45C，查表得:
W=3135.8cm
3
M51°310162.7MPV[
W3135.8a
挠度计算：
挠度:
f=13mm
]=170MPa
§3、、钢管桩计算：
经以上述分配梁中反力计算可知所以，桩顶荷载为205.63t。
0800（t=8m）钢管桩截面特性:
，最大反力为201.75t分配梁自重为1.2X3.23t=3.88t
294
A=19895m,I=1.56X10m,i=280m,入=102,
经查表得^=0.838
单桩承载力：
N=YA[d]=0.838X19895X170X10-4=283t>205.63t
§4、、承台计算：
1、冲切计算:
根据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》规定，承台抗冲切破坏必须满足如下要求:
反力：
Rma）=201.75
1---1
Fid0.6ftdho[2pxgay）2py（bxax）]…….①
h0100060940mm
a0.15h）0.15940141mm
0.2人0.2940188mmax150mm
ax0.2h0188mm,ay0（在y方向无冲切）
（2）配筋计算:
设砼受压区高度为x，承台宽度为b得:
xx
）1.2590.751079.21800x（940）
22
趣9.21807.638.14cm2
Rg330
选用025螺纹钢筋，每根截面积为4.909cm2,则所需受拉钢筋根数为:
38.14刁”讣c
n7.77,取n8
4.909
3、抗剪计算：
作用在承台斜截面上的剪力Vd=110t
配筋率=土38.140.225%0.15%,m色01880.2
bho18094ho0.94
0.9104（20.6100bh。
0.910"（20.60.225R-'13?
41800940
m0.2
=188.13t>Vd=110t
§5、、砼桩计算：
1、入土深度计算：
（1）L17#〜18#墩：
由地质资料得：
砼桩分别穿过填土（0.8米）、亚粘土（2.7米）、淤泥层（1米）、亚粘土（1.5米）、中砂（2.3米）、亚粘土（1.6米）、全风化混合岩（7.6米）、全风化混合岩，桩穿过土层及全风化混合岩的厚度为17.5米。
设桩穿过全风化混合岩得厚度为h米，则：
0500单桩容许承载力：
[P]=丄（山j+aR）=0.5X1.57X（0.8X35+2.7X40+1X30+1.5X40+2.3X60
2
+1.6X65+7.6X75）+0.5X0.1256X500+0.5X1.57X120Xh
=846.23+94.2h
桩顶荷载：
[N]=2056.3/2+0.5X2.75X1.8X1X26=1092.5KN
[P]=[N]h2.6m
桩的入土深度为：
L=17.5+h=17.5+2.6=20.1米，取L=20米
2、桩的承载力计算：
经以上述计算可知，钢管桩作用在承台上的最大荷载为205.63t，承台自重为：
2.75X1.8
X1X2.6=12.87t,所以砼桩桩顶荷载为：
205.63+12.87=218.5t,砼桩的单桩承载力为
150t，故每根钢管桩下的砼桩根数为2根。
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