盖梁排架方案.docx

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盖梁排架方案

盖梁排架施工方案

一、工程概况：

㈠、简介：

阜石路（双峪环岛～西五环路）改建工程，设计起点位于门头沟区双峪环岛，终点位于西五环路晋元桥，路线全长9.623公里。

第二标段（K1+180.30～K1+490.30、K1+662.30～K2+467.30）由永定河东堤～麻峪东路，桥梁共分三类，分别为阜石路主线高架桥、辅路桥及快速公交麻峪北口站天桥。

㈡、气候条件

北京市属于暖温带大陆性季风气候区，一年四季分明。

春季干旱多风，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。

降雨量集中在夏季，约占全年70%。

全年无霜期为180天至200天。

本地风向冬季以北风及西北风为主，夏季多东南风，秋季为南北风向转换。

春、秋季为最好的施工季节。

㈢、工程特点、重点与难点

1、本工程工期较长，施工跨越冬雨季，施工前必须详细编制冬雨季施工措施和方案，保证施工质量及施工进度；

2、由于新建道路两侧有较多居民住宅区，施工时现场变化较大，所以在雨季施工期间尤其注意现况排水系统的完善，保证防汛安全。

3、本工程拆迁物较多，因此拆迁问题成为施工难点之一；

4、安全文明施工与环境保护工作尤为重要。

扬尘、洒落等造成的空气和环境污染必须杜绝。

因此，外弃土方需弃至指定弃土场，杜绝随意废弃。

我们将把环保与文明施工作为首要指标，制定严格措施，处处把关。

5、本工程施工时重点解决以下两方面内容：

其一：

本标段内有大量社会交通，做好交通导改是工程重点。

其二：

本标段内有大量地下管线，施工过程中做好这些管线的保护是工程重点。

其三：

高井沟桥拆除、新建

现况旧桥需拆除新建，新建桥位于高架桥两侧，在拆除高井沟桥前需要在现况桥梁两侧修建导流路，能够保证现况交通在施工期间不中断，永定河干渠在施工期间不断流是工作重点。

二、施工部署

㈠、施工人员构成：

项目经理：

孟凡龙生产副经理：

陈小红

技术负责：

胡清毅质检员：

李文兴

施工员：

于艳军测量员：

刘春旭

材料员：

张秀荣试验员：

刁文超

㈡、开完工日期：

计划开工日期拟定为：

2009年10月8日

计划完工日期拟定为：

2010年4月30日

㈢、施工部署：

1、施工便道

本合同段处于繁华地区，现况交通便利，施工期间将利用现况道路，不修建临时便道。

设专职人员对现况道路养护、洒水，保证不扬尘。

2、电源

本工程临时用电主要包括生活用电、照明用电和施工机械用电。

根据工程现场电力需求在桩号K2+090处安装1台SL7-400/10型变压器，在K1+290处租赁1台，以满足桥梁施工用电和生活用电。

3、水资源：

为保证施工用水，准备3辆水车，保证工程临时用水的需要。

4、施工围挡：

所有施工区域均与社会交通用围挡分离，围挡高度不低于2m；全部施工内容在围挡内完成，工地出入口设大门，并安排人员指挥出入车辆及清洗车辆。

围挡材料均使用符合标准的特制围挡板材，保证围挡连续、严密，支挡强度可靠，色彩、标志整齐美观，符合北京市有关文明施工的规定。

在路口两侧除设置标准围挡外，还安装设置交通警示灯和指路牌等标志，同时安排专人协助疏导交通。

5、施工机械：

我单位所用施工机械大部分为自有设备，如自卸汽车、砼施工设备、钢筋加工设备等，充分发挥自有机械的施工优势。

为顺利完成本合同，我单位将按照施工进度及时组织进场，以保证施工的正常进行。

6、工程管理人员及生产工人到位。

本工程计划投入管理人员10人，高峰期民工队伍300人。

其中项目经理为一级建造师，工程技术人员中级职称以上4人。

7、试验室

为满足本工程试验要求，我项目经理部进场后首先进行的准备工作之一是迅速建立工地试验室，试验室配有检测压实度的环刀法、灌砂法、核子密度仪等仪器设备；检测垂直度的3m、2m靠尺等仪器设备；检测各种施工项目外观尺寸的仪器设备；具备施工现场制作水泥混凝土、水泥砂浆试块的仪器设备。

试验项目委托北京朝旭鼎新市政工程检测科技有限公司进行试验、检测。

驻地试验室建设包括：

标养室、操做间、办公室。

三、主要施工方法及技术措施：

本标段高架桥下部结构盖梁为大悬臂倒T型预应力混凝土盖梁，19-27轴、32-39轴、44-52轴高3.272m～2.672m，宽2.7m，其中牛腿高1.28m～1.925m，宽2x0.85m，腹板宽1m，盖梁两侧悬臂各长8.5m，共计30片。

54轴高3.495m-2.5m，宽2.8m，其中牛腿高1.28m～2.275m，宽2x0.9m，腹板宽1m，盖梁两侧悬臂各长10.7m，共计1片。

53、55轴盖梁下部结构盖梁为倒T型，主梁安装牛腿上。

盖梁高度由3.64m（中墩顶）向两侧逐渐减小，梁底按半径R=70m圆曲线变化；高架桥区域外（即人行范围）截面高度由3.302m渐变至1.6m，截面形式为带悬臂的矩形实体截面，顶宽3.8m，底宽2.8m，两侧悬臂各长0.5m，共计2片。

标准段每片盖梁重374t,54轴盖梁重445t,53、55轴天桥加长盖梁重700t,在盖梁施工时,进行承重排架支搭,以保证施工的安全稳定性。

㈠、测量

高架桥下部结构盖梁基础高程根据场地具体情况，测量员对现场进行测设，并妥善保护和使用放样点位。

根据设计位置，在基础上用墨线弹出纵、横向每排立杆位置线。

㈡、施工工序：

排架基础→排架支搭→排架拆除。

㈢、排架施工

高架桥盖梁排架采用碗扣支架形式。

其中标准段和54轴采用满堂支搭的方法，因54轴盖梁截面积最大，所以计算时采用54轴数据进行计算。

53、55轴采用支搭门洞和满堂支架组合的形式，以保证社会交通和施工车辆的通行。

1、使用碗扣支架及其配件必须具有合格证，材质符合现行国家相关技术标准，并经验收确认质量合格后方可使用。

2、根据施工现场不同位置的地质情况，排架在支搭前，需清除现况淤泥及生活垃圾等杂物，进行场地平整压实，然后做30cm石灰粉煤灰碎石基础，基础顶高应比现况地面高5cm，以利排水防止雨水浸泡排架基底。

基础要求用12～15吨的压路机碾压成活，达到重型击实标准要求95%以上，以使地基承载力达到700KN/m2（《市政工程施工手册》7天无侧限抗压强度R7≥7kg/cm2（0.7Mpa）），碾压后轮迹不得大于5mm，局部不得有翻浆、弹簧现象，避免排架体系承重后发生不均匀的沉降。

处理范围为盖梁平面垂直投影的各边加宽2米。

3、碗扣支架及其配件应按施工顺序安装，立柱底部要铺设5cm厚垫板扩散压力。

4、支架立柱按规定要求设双向斜撑和剪力撑。

在基础上墨线交叉点摆放底座，将立杆插于底座上，交错布置。

5、安装水平杆方法同安装扫地杆。

6、在安装完最下两层水平杆后，首先检查并调整水平框架的方向和纵向直顺度，其次应检查水平杆的水平度，通过调整立杆使水平杆的水平偏差小于L/400（L为水平杆长度），同时逐个检查立杆底脚，并确保所有立杆不悬空和松动，当底层架子符合搭设要求后，检查所有碗扣接头并锁紧，在搭设过程中随时检查上述内容，予以调整。

7、支架搭设严格控制立杆垂直度和水平杆水平度，整架垂直度偏差不得大于h/500（h为立杆高度），水平杆水平度偏差小于L/400（L为水平杆长度）；纵向直线度应小于L/200（L为水平杆总长）。

8、支架设专用螺旋千斤顶托，顶托逐个顶紧，达到所有立杆均匀受力，顶托的外悬长度不应小于50mm，且不宜大于自身长度的1/2。

9、碗扣支架及其配件拆除应按施工设计规定的程序进行，拆除要由上到下、由小到大、横向和纵向应对称均衡卸落。

10、排架采用碗扣系列支架，“满堂红”方法支搭，支架下铺5cm厚木板。

盖梁排架横桥向采用60cm横拉杆,纵桥向采用60cm横拉杆，盖梁东西两侧正投影以外各增加一排90cm横拉杆，立杆根据盖梁底距排架基础的高度选用180、120、90、60cm四种规格组合而成。

11、为保证排架的整体稳定性，每座盖梁排架纵向设6道剪力撑，横向设4道，水平方向每3-5排设一组（控制扭力）,剪力撑斜杆与地面夹角为45～60Ｏ，剪力撑的斜杆除两端用旋转扣件与排架立杆扣紧外，还分别与其他相交立杆扣紧。

12、标准段盖梁支架受力计算（19-27轴、32-52轴、54轴）

标准段排架采用碗扣系列支架，“满堂红”方法支搭，排架上部结构第一层顺桥向设12×15cm方木，长4.5m,间距60cm；第二层横桥向设10×10cm方木,长24.8m,间距60cm；第三层顺桥向设10×10cm方木,长4.5m,间距60cm；上面是盖梁底模板（5cm厚木板满铺，加1.2cm厚胶板），上部荷载可视为均匀分布在钢支架上。

⑴排架荷载分析

①钢筋混凝土容重取值：

2.65t/m3；

②施工振捣荷载取P1=2KN/m2

③施工人员、施工料具运输、堆放荷载取P2=2.5KN/m2

④风荷载取P3=0.5KN/m2

⑤盖梁钢模板重力：

P4=350KN/（28×2.8m）=4.46KN/m2

⑥盖梁最大截面（中部）为7.59m2;

⑦盖梁最大截面钢筋混凝土重为:

2.65×7.59=20.11t/m

⑧盖梁最大截面钢筋砼重力为:

P5=20.11×9.8/2.8=70.39ＫＮ/m2

⑨杆件及方木自重:

P6=5ＫＮ/m2

⑩盖梁最大截面荷载:

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9－87）查得：

永久荷载的分项系数：

当其效应对结构不利时，取1.2；

可变荷载的分项系数：

一般情况下取1.4；

恒载：

（P4+P5+P6）×1.2=（4.4+70.39+5）×1.2=95.82ＫＮ/m2

活载：

（P1+P2+P3）×1.4=（2+2.5+0.5）×1.4=7ＫＮ/m2

P总=恒载+活载=95.82+7=102.82ＫＮ/m2

⑵排架承载力计算

盖梁的最大标准截面积为7.59m2（中部），按三层方木均匀向下传递上部荷载均布在每排6根钢支柱上（宽3m）。

盖梁排架横桥向采用60cm横拉杆，纵桥向采用60cm横拉杆，盖梁东西两侧正投影以外各增加一排90cm横拉杆，故最大横断跨距的独柱承载力为：

最大断面（中部）:

Pmax＝P总×2.8×0.6/6=102.82×2.8×0.6/6

＝28.78ＫＮ/根

支架单柱承载力为40ＫＮ（建筑施工手册558页）﹥最大截面28.78KN，故本方案排架的荷载可靠。

⑶排架受力验算

①5cm木板计算

截面尺寸：

b×h=25×5cm支撑跨距L＝60cm

木板惯性矩：

I=250×503÷12＝2604167mm4

木板截面矩：

W=250×502÷6＝104167mm3

荷载计算：

q=0.25×G＝0.25×102.82＝25.71KN/m

木板强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=25.71×6002÷10=9255.60KN.m

σmax=Mmax/W=925560÷104167

=8.89Mpa<[σ]=48.8Mpa（建筑施工手册,11-1-1-2）

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI

=25.71×6004÷（150×9000×2604167）

=0.95mm<[ω]=600/400=1.5mm（桥梁技术规程3.2.6规定ω=L/400）

满足使用要求

②模板底10×10cm方木（纵桥向）强度验算：

方木尺寸：

10×10cm间距B=50cm支撑跨距L=60cm

方木惯性矩：

I=1004/12=8333333mm4

方木截面矩：

W=1003/6=166667mm3

荷载计算

q=0.5×G＝0.5×102.82＝51.41KN/m

方木强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=51.41×6002/10=18507.60KN.mm

σmax=Mmax/W

=1850760÷166667=11.10Mpa<[σ]=48.8Mpa

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI

=51.41×6004÷（150×9000×8333333）

=0.59mm<[ω]=600/400=1.5mm

满足使用要求。

③中间10×10cm方木（横桥向）强度验算：

方木尺寸：

10×10cm间距B=50cm支撑跨距L=60cm

方木惯性矩：

I=1004/12=8333333mm4

方木截面矩：

W=1003/6=166667mm3

荷载计算

q=0.5×G＝0.5×102.82＝51.41KN/m

方木强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=51.41×6002/10=18507.60KN.mm

σmax=Mmax/W

=1850760÷166667

=11.10Mpa<[σ]=48.8Mpa

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI=51.41×6004÷（150×9000×8333333）

=0.59mm<[ω]=600/400=1.5mm

满足使用要求。

④排架柱头顺桥向12X15cm方木强度验算

方木尺寸：

12×15cm间距B=48cm支撑跨距L=60cm

方木惯性矩：

I=120×1503÷12=33750000mm4

方木截面矩：

W=120×1502÷6=450000mm3

荷载计算:

q=0.48×G＝0.48×102.82＝49.35KN/m

方木强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=49.35×6002/10=17766KN.mm

σmax=Mmax/W

=1776600÷450000

=3.95Mpa<[σ]=48.8Mpa

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI

=49.35×6004÷（150×9000×33750000）

=0.14mm<[ω]=600/400=1.5mm

满足使用要求。

⑤碗扣支架的稳定性验算：

本工程采用碗扣式支架，立杆为Φ48.5*3.5mm钢管，可调顶托螺杆高度，a≤150mm。

钢管几何特性：

截面积A=4.89cm2=489mm2;

截面回转半径r=15.8mm;

[f]—Q235钢材抗压强度设计值，取215N/mm2;

钢管旧材折算：

Q235钢抗压强度f=215KN/mm2*0.85=182.75KN/mm2;

支架立杆的横杆步距600mm时;

立杆长细比λ=（h+2a）/r=（600+2*150）/15.8=56.96;

查表得φ=0.813（φ—轴心受压构件稳定系数,根据长细比λ查表而得）;

单杆稳定承载力Nd=φ*A*f=0.813*489*182.75=72.65KN;

则:

N/φA=72650N/0.879/489mm2=169Mpa＜[f]=215Mpa;

支撑架稳定性满足要求。

此排架又加设了剪力撑，加大了稳定性，所以此排架立杆的稳定性是安全的。

⑷柱脚下铺木板承载力计算

单杆最大压力为28.78KN

底托底面积：

15×15=225cm2

底托下传压强：

P1=28780N/22500mm2=1.28Mpa<[P]=10Mpa（《建筑施工手册》68页表2-53查得板材抗压及承压强度为10Mpa），满足使用要求.

⑸地基承载力计算

排架立杆下铺400cm×25cm×5cm木板，每块木板上（4m长）支撑6根柱腿。

支架单柱承载力为40ＫＮ（建筑施工手册558页）

立柱及横杆自重：

立杆高按墩柱最高13.8m计算，单杆重48kg；横杆按23层115根（步距0.6m），单根重2.82kg，总重324.3kg。

按4m长木板支撑6根柱腿，立柱及横杆总重为803kg，等于8.03KN，取值为8.1KN计算。

木板下传压强：

P1=[6×（28.78+8.1）]÷（4×0.25）

=221Kpa≈0.22Mpa

①对于现况道路沥青路面，承载力相应较高，符合承载力要求；

②对于现况土路面和回填土部位在整平后做30cm石灰粉煤灰碎石基础，使用12～15t压路机碾压，查相关资料用12～15t的压路机碾压成活7天无侧限抗压强度为0.7Mpa＞木板下传压强0.22Mpa（《市政工程施工手册》7天无侧限抗压强度R7≥7kg/cm2（0.7Mpa））。

故能满足使用要求。

13、53、55轴门洞支架受力验算（53、55轴）。

⑴53、55轴盖梁支架在东西两侧各预留1个3.8m宽的门洞，供进出京机动车通行；各预留1个3.3m宽的门洞，供进出京非机动车和行人通行。

门洞净空高4m。

为保证车辆及行人安全，门洞支架基础采用C15砼基础，基础高1m，并在其四周设置防撞设施。

⑵排架采用碗扣系列支架，“满堂红”方法支搭，支架下铺5cm厚木板。

盖梁排架横桥向采用60cm横拉杆,纵桥向采用60cm横拉杆，盖梁东西两侧正投影以外各增加一排90cm横拉杆，立杆根据盖梁底距排架基础的高度选用180、120、90、60cm四种规格组合而成；在门洞上方和两侧采用30×30cm横拉杆和40a、20a两种型号的工字钢进行搭设。

⑶为保证排架的整体稳定性，每座盖梁排架纵向设10道剪力撑，横向设5道，水平方向每3-5排设一组（控制扭力）,剪力撑斜杆与地面夹角为45～60Ｏ，剪力撑的斜杆除两端用旋转扣件与排架立杆扣紧外，还分别与其他相交立杆扣紧。

⑷本方案排架上部结构第一层顺桥向设12×15cm方木，长4.5m,间距60cm；第二层横桥向设10×10cm方木,53轴长为44m，55轴长为43m,间距60cm；上面是盖梁底模板（5cm厚木板满铺，加1.2cm厚胶板），上部荷载可视为均匀分布在钢支架上。

⑸排架荷载分析（排架满堂支搭部分）

因53轴盖梁较长于55轴盖梁，所以盖梁排架支搭方案中对53轴进行荷载分析和受力计算，55轴排架支搭方法和计算方法同53轴。

①钢筋混凝土容重取值：

2.65t/m3；

②施工振捣荷载取P1=2KN/m2

施工人员、施工料具运输、堆放荷载取P2=2.5KN/m2

风荷载取P3=0.5KN/m2

③盖梁钢模板重力：

P4=465KN/（44×2.8m）=3.77KN/m2

④盖梁最大截面（中部）为:

7.74m2;

盖梁最小截面（端部）为:

4.51m2;

⑤盖梁最大截面钢筋混凝土重为:

2.65×7.74=20.51t/m

盖梁最小截面钢筋混凝土重为:

2.65×4.51=11.95t/m

⑥盖梁最大截面钢筋砼重力为:

P5=20.51×9.8/2.8=71.79ＫＮ/m2

盖梁最小截面钢筋砼重力为:

P6=11.95×9.8/2.8=41.83ＫＮ/m2

⑦杆件及方木自重:

P7=5ＫＮ/m2

⑧40a工字钢重力为：

P8=0.068×9.8/0.142=4.69ＫＮ/m2

20a工字钢重力为：

P9=0.0279×9.8/0.1=2.73ＫＮ/m2

（由建筑手册查得：

40a工字钢尺寸为400×142mm，重量为67.6kg/m;20a工字钢尺寸为200×100mm，重量为27.93kg/m;）

⑨荷载分项系数计算

根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9－87）查得：

永久荷载的分项系数：

当其效应对结构不利时，取1.2；

可变荷载的分项系数：

一般情况下取1.4；

A：

盖梁最大截面荷载:

恒载：

（P4+P5+P7+P8+P9）×1.2=（3.77+71.79+5+4.69+2.73）×1.2

=105.58ＫＮ/m2

活载：

（P1+P2+P3）×1.4=（2+2.5+0.5）×1.4=7ＫＮ/m2

盖梁最大截面荷载合计：

恒载+活载=105.58+7=112.58ＫＮ/m2

B：

盖梁最小截面荷载：

恒载：

（P4+P6+P7+P8+P9）×1.2=（3.77+41.83+5+4.69+2.73）×1.2

=69.62ＫＮ/m2

活载：

（P1+P2+P3）×1.4=（2+2.5+0.5）×1.4=7ＫＮ/m2

盖梁最小截面荷载合计：

恒载+活载=69.62+7=76.62ＫＮ/m2

⑩排架承载力计算

盖梁的最大标准截面积为7.742（中部），最小截面积为4.51m2（端部），按二层方木均匀向下传递上部荷载均布在每排6根钢支柱上（宽3m）。

故:

最大横断跨距的独柱承载力为：

最大断面（中部）:

Pmax＝P总×2.8×0.6/6=112.58×2.8×0.6/6

＝31.52ＫＮ/根

最小横断跨距的独柱承载力为：

最小断面（端部）:

Pmax＝P总×2.8×0.6/6=76.62×2.8×0.6/6

＝21.45ＫＮ/根

支架单柱承载力为40ＫＮ（建筑施工手册558页）﹥最大截面31.52ＫＮ和最小截面21.45ＫＮ，故本方案排架的荷载可靠。

⑹支撑架受力验算

①5cm木板计算

截面尺寸：

b×h=25×5cm支撑跨距L＝60cm

木板惯性矩：

I=250×503÷12＝2604167mm4

木板截面矩：

W=250×502÷6＝104167mm3

荷载计算：

q=0.25×G＝0.25×112.58＝28.15KN/m

木板强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=28.15×6002÷10=10134KN.m

σmax=Mmax/W=1013400÷104167

=9.73Mpa<[σ]=48.8Mpa（建筑施工手册,11-1-1-2）

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI

=28.15×6004÷（150×9000×2604167）

=1.04mm<[ω]=600/400=1.5mm（桥梁技术规程3.2.6规定ω=L/400）

满足使用要求

②模板底10×10cm方木（横桥向）强度验算：

方木尺寸：

10×10cm间距B=50cm支撑跨距L=60cm

方木惯性矩：

I=1004/12=8333333mm4

方木截面矩：

W=1003/6=166667mm3

荷载计算

q=0.5×G＝0.5×112.58＝56.29KN/m

方木强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=56.29×6002/10=20264.40KN.mm

σmax=Mmax/W

=2026440÷166667=12.16Mpa<[σ]=48.8Mpa

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI

=56.29×6004÷（150×9000×8333333）

=0.65mm<[ω]=600/400=1.5mm

满足使用要求。

③排架12X15cm方木（顺桥向）强度验算

方木尺寸：

12×15cm间距B=48cm支撑跨距L=60cm

方木惯性矩：

I=120×1503÷12=33750000mm4

方木截面矩：

W=120×1502÷6=450000mm3

荷载计算:

q=0.48×G＝0.48×112.58＝54.04KN/m

方木强度验算：

按连续梁考虑：

Mmax=qL2/10=54.04×6002/10=19454.40KN.mm

σmax=Mmax/W

=1945440÷450000

=4.32Mpa<[σ]=48.8Mpa

挠度验算：

ωmax=qL4/150EI

=54.04×6004÷（150×9000×33750000）

=0.15mm<[ω]=600/400=1.5mm

满足使用要求。

④碗扣支架的稳定性验算：

碗扣支架的稳定性验算同标准段盖梁的稳定性验算，经验算满足要求。

⑤柱脚下铺木板承载力计算

单杆最大压力为31.52KN

底托底面积：

15×15=225cm2

底托下传压强：

P1=31520N/22500mm2=1.4Mpa<[P]=10Mpa（《建筑施工手册》68页表2-53查得板材抗压及承压强度为10Mpa），满足使用要求。

⑺车道净空部分荷载验算

1）支撑架部分荷载验算

门洞两侧支架采用3根30×30cm的架子进行搭设，中间部分采用5根30×30cm的架子进行搭设。

支撑架受力面积为：

14.93m2,受力范围为