南水北调连续梁满堂支架施工方案.docx
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南水北调连续梁满堂支架施工方案
附图1:
郑武跨机场高速公路特大桥跨南水北调（48+80+48）m支架现浇连续梁满堂脚手架侧面布置示意图;
附图2:
郑武跨机场高速公路特大桥跨南水北调（48+80+48）m支架现浇连续梁满堂脚手架立面布置示意图;
附图3:
郑武跨机场高速公路特大桥跨南水北调（48+80+48）m支架现浇连续梁满堂脚手架平面布置示意图;
附图4:
梁体混凝土浇筑示意图;
附图5:
跨南水北调（48m+80m+48m）连续梁梁部轮廓图;
附图6:
跨南水北调（48m+80m+48m）连续梁钢筋混凝土临时支座示意图;
1.编制说明及编制依据
1.1编制说明
在认真阅读施工图的基础上，结合我公司的施工技术与装备情况编写了郑武跨机场高速公路特大桥跨南水北调（48+80+48）m支架现浇连续梁的施工方案，请予审查。
1.2编制依据
⑴、新建铁路石家庄至武汉客运专线郑州至武汉段施工图郑武跨机场高速公路特大桥，图号：
石武客专郑武施图（桥）--12。
⑵、中华人民共和国行业标准铁建设函[2005]754号《客运专线无碴轨道铁路设计指南》、铁路工程施工技术指南《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》、中华人民共和国行业标准铁建设函[2005]160号《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》、铁建设[2005]160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标注》、铁建设[2007]47号《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》、TB10401.1—2003J259—2003《铁路工程施工安全技术规程》。
⑶、从工地现场调查、采集、咨询所获取的资料。
⑷、本企业拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验。
⑸、铁道部建设文明工地标准及当地政府在环保等方面的具体规定和要求。
⑹、新建铁路石家庄至武汉客运专线郑州至武汉段施工图《无砟轨道支架现浇预应力混凝土连续梁（双线）》,跨度：
48+80+48m，直、曲线。
图号：
石武客专郑武通桥施图（桥叁）1-5。
2.工程概况
2.1设计标准
⑴、铁路等级：
客运专线；
⑵、正线数目：
双线;
⑶、轨道结构形式：
CRTSⅡ型板式无砟轨道；
⑷、设计速度：
350km/h；
⑸、设计线间距：
5.0m；
⑹、设计活载：
ZK活载；
⑺、地震强度:
地震动峰值加速度0.1g;
2.2工程简介
郑武跨机场高速公路特大桥第293#～296#墩（里程DK727+693.730～DK727+871.430）为（48+80+48）m连续梁跨规划南水北调总干渠。
连续梁孔桩尺寸见表2.1.1
表2.1.1连续梁孔桩尺寸表（单位：
m）
墩台号
孔桩根数
设计桩长
桩径
293
10
53
1.25
294
10
82.5
1.5
295
10
85
1.5
296
10
53.5
1.25
连续梁的承台尺寸见表2.1.2。
表2.1.2连续梁承台尺寸表（单位：
m）
名称
墩号
承台横桥宽度
承台顺桥宽度
加台横桥宽度
补块顺桥宽度
承台
高度
补块
高度
郑武跨机场高速公路特大桥（48+80+48）m连续梁
293
12.2
8.3
2.5
294
14.3
10.4
12.1
6.1
3
1.5
295
14.3
10.4
12.1
6.1
3
1.5
296
12.2
8.3
2.5
连续梁的墩身尺寸见表2.1.3。
表2.1.3连续梁墩身尺寸表（单位：
m）
名称
墩号
墩身
类别
横桥
宽度
顺桥
宽度
墩身
高度
郑武跨机场高速公路特大桥（48+80+48）m连续梁
293
圆端型实体墩
9.6
3.6
12
294
圆端型实体墩
10
4
12
295
圆端型实体墩
10
4
13
296
圆端型实体墩
9.6
3.6
13
梁体为单箱单室、斜腹板、变高度、变截面结构。
全桥箱梁顶宽12m，箱梁底宽6.7m。
顶板厚40cm，按折线变化；腹板厚50cm～70cm～90cm，厚度按折线变化，地板厚度40cm～100cm，按曲线变化，底板设30×60cm梗胁，顶板设30×90cm梗胁，全联在端支点，中跨跨中及中支点处共设横隔板。
横隔板设有空洞，供检查人员通过。
端支点横隔板厚度2.40m，端支点横隔板厚度1.20m，中跨跨中横隔板厚度0.80。
桥面宽度：
防撞墙内侧净宽8.8m，桥上人行道栏杆内侧净宽11.9m，桥面板宽12m，桥梁建筑总宽12.28m。
连续梁全长177.5m，计算跨度为（48+80+48）m，中支点处梁高6.65m，跨中段及边跨13.25m直线段，中心梁高为3.85m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。
边支座横桥向中心距5.6m，中支座横桥向中心距5.9m。
图2.1.1中支点梁体截面图
图2.1.2中间段梁体截面图
图2.1.3端支点梁体截面图
2.3梁体施工顺序
详见附图4：
《梁体混凝土浇筑示意图》
2.4施工方法及注意事项
（一）为提高结构耐久性，混凝土材料的选定及工艺应结合桥梁所处环境，采用性能指标满足环境要求的高性能。
混凝土耐久性指标符合《客运专线铁路桥涵用高性能混凝土技术条件》，施工工艺应参考《客运专线铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）以及《客运专线预应力混凝土现浇梁暂行技术条件》。
（二）梁体混凝土灌注时，与前段混凝土结合面凿毛并清洗干净，纵向非预应力钢筋采用搭接，本梁属三向预应力体系，由于钢筋、管道密集，如钢绞线、精轧螺纹钢筋等管道、普通钢筋相互发生冲突时，允许进行局部调整，调整原则是先普通钢筋，后精轧螺纹钢筋，然后横向预应力钢筋，保持纵向预应力钢筋管道位置不动。
灌注梁段混凝土时水平分层，一次整体灌注成型，当混凝土自流高度大于2m时，必须用溜槽或者输送管道，以保证混凝土灌注质量。
（三）模板
1、早期张拉拆模时内模只拆不移，待梁体早期张拉后移出内模，侧模在早期张拉之前可松开。
2、拆模时需待混凝土强度达到设计值的90%以上，梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差不得大于15度，并保证棱角完好。
3、气温急剧变化时不拆模。
（四）钢筋绑扎
梁体钢筋整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋绑扎，然后进行顶板钢筋绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。
梁体钢筋净保护层不小于35mm，绑扎钢筋的铁丝不伸入保护层内。
所有梁体预留孔处均增设相应的环绕钢筋；桥面泄水孔处钢筋可适当移动，并增设斜置的井字型钢筋进行加强；施工中确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确，根据实际情况加强架立钢筋的设置。
采用与梁体混凝土等级相等的混凝土保护层垫块控制保护层厚度。
（五）预应力筋张拉
1、预应力设计图要求分阶段张拉完成。
2、终张拉需在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的95%后进行，且必须保证张拉时混凝土龄期大于7天。
3、预应力应采用两端同步张拉（除一端张拉的钢索），并左右对称进行，最大不平衡束不超过1米，张拉顺序按先腹板束，后底顶束，从外到内左右对称进行。
同一节段预应力筋张拉按纵-横-竖的顺序进行，并及时压浆。
预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力钢筋伸长值进行校核。
预施应力过程中必须保持两端的伸长量基本与计算值一致。
4、预应力钢束及粗钢筋在使用前必须做张拉、锚固试验，进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证所预施应力准确。
（六）管道压浆
1、张拉完成后再两天内进行管道压浆，压浆材料及工艺须满足《客运专线预应力混凝土现浇梁暂行技术条件》和《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》的各项规定。
2、压浆前管道内必须清除杂物和积水。
压入管道内的水泥浆须饱满密实。
3、水泥浆搅拌结束至压浆管道的时间不超过40min。
4、冬季压浆时应采取保温及其他相应措施。
冬季压浆或压浆三天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
（七）预埋件
1、所有预埋件必须保证位置准确并对其外露部分进行防锈处理。
2、预埋钢筋应绑扎牢固。
3、泄水管及无喳轨道底座板根部与桥面结合处注意进行防水封边处理。
（八）防水层及保护层的铺设
1、先施工防水层，再施工保护层和放撞墙、电缆墙竖墙，最后施工承轨台。
2、为保证桥面排水通畅，在保护层施工时须注意桥面排水坡的设置，同时应根据泄水孔的设置一定的汇水坡。
（九）墩顶现浇段采用支架现浇施工，施工严格按《铁路桥涵施工规范》进行。
支架整体具有足够强度、刚度及稳定性。
在浇筑混凝土前，对支架进行预压，预压重为梁体自重的120%-130%。
并待支架的非弹性变形消除后，方能进行梁体混凝土浇筑。
（十）所浇筑的梁体混凝土由试验人员按规定进行抽样试验，其中强度和弹性模量试件分别从梁底板、腹板及顶板取样。
试件随梁体或在同一条件下振动成型，试件随梁体进行同条件养护。
28天标准试件按标准养护办理。
2.5工程地质
地形地貌：
桥址位于黄淮冲积平原和沙丘地貌，地面高程97.10～169.90m，地势呈北低南高，其中平原地形平坦开阔，植被不发育，多辟为农田、村舍、厂房。
气候：
桥址所在新郑属于暖温带大陆性气候，年平均气温14.3摄氏度，降雨量640毫米，大部分集中在七、八、九三个月，四季分明。
年平均气温14.3度。
七月份最热，月平均气温27.3度。
一月份最冷，月平均气温为-0．2度。
工程地质：
根据设计地勘资料，连续梁施工段地质层分布分别为6-5细砂（厚约7.5m，稍湿，松散，б0=100Kpa）,4-2粉土（厚约2.6m，稍湿～饱和，稍密，б0=120Kpa）,5-2粉砂（厚约7.5m，稍密，б0=90Kpa）,4-4粉土（厚约23m，饱和，稍密，б0=200Kpa）,2-3粉质黏土（厚约15.8m，硬塑，б0=220Kpa）,4-4粉土（厚约30m，饱和，稍密，б0=200Kpa）
水文：
本桥区地表水体不发育，仅局部地段分布有鱼塘，面积一般较小。
地下水的类型为第四系孔隙潜水，较发育，略具承压性。
水位受季节及气候条件的影响较大，主要受大气降水及地表灌溉水的补给。
郑武跨机场高速公路特大桥293#～296#墩位于地势平坦、主跨80米跨规划南水北调总干渠，两边跨下分别为麦田和草莓地。
采用满堂支架现浇方案进行施工。
293#～296#墩原地面以下5m范围内为细砂。
3.工期安排
4．施工方法
4.1总体施工方案
连续梁采用WDJ碗扣式落地满堂支架现浇施工。
桥梁下部结构施工完成后，在293#～296#墩处搭设满堂支架，支架经过预压消除非弹性变形后，安装永久支座，设置临时支座，安装模板、钢筋及预应力系统。
主墩施工
钢筋波纹管及
预应力束制作
支内模、顶模
支架拆除
4.2施工准备
4.2.1技术准备
测量：
再次复测全线水准点和导线点，防止水准点和导线点发生沉降或偏移造成上部结构施工产生放样错误；
熟悉图纸：
对设计图纸中的上部结构箱梁钢筋绑扎和波纹管预埋位置再次进行仔细计算和复核；复核设计图纸中各支座、波纹管预埋位置标高和坐标；计算箱梁每节段左、中、右各三点座标和高程，以便于支架和模板平面、横坡的控制。
人员：
投入连续梁施工的队伍具有娴熟、丰富的施工经验，并在施工队伍中组建各工种齐备的班组：
砼班、钢筋班、起重班、支架班、预应力班、砼运输队、砼养护班、专职安全员等，以便于从上到下，实行统一管理。
管理人员和技术人员由我公司抽调具有施工过与本桥同类型桥梁的且具备较强施工能力和丰富经验的技术人员负责施工，项目部设立专职安全人员。
现场具体分工如下所述：
主要技术管理人员责任分工
担任职位
姓名
职称
工龄
负责项目
总工程师
姜河
工程师
5
全面技术管理
技术主管
张国良
助工
2
现场技术管理
副总工程师
刘爽
助工
3
模板及支架设计
主任领工
邓伟
助工
2
现场人力、物力、机械安排
工程部部长
邓荣
工程师
7
测量、线形控制
副总工程师
王林
助工
3
钢筋加工及预埋件
安质部长
袁宁刚
质检工程师
20
全面安全、质量工作
物资部长
柯余军
工程师
20
物资管理
拌合站站长
周兵
助工
4
混凝土施工
机械主管
张涛
助工
15
施工机械、施工用电
主要施工班组责任分工
序号
工作班组
组长
备注
1
支架班
邓伟
负责支架安装、拆除等工作
2
机械班
张涛
负责起重机吊装钢筋、模板等工作
3
模工班
周蜀山
负责模板打磨、安装拆除等工作
4
钢筋班
王中华
负责钢筋制作与绑扎等工作
5
混凝土班
陈长林
负责混凝土浇筑、捣固等工作
6
预应力班
吴成国
负责钢绞线张拉、孔道压浆等工作
7
混凝土养护班
胡志杰
负责混凝土养护工作
4.2.2机械设备
拟投入机械设备一览表
主要机具设备数量表
号
机具设备名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
混凝土拌合站
HZS120
台
2
2
压路机
50t
台
1
地基处理
3
装载机
50L
台
2
拌合站拌合砼用
4
千斤顶
YCQ25
台
12
张拉用
7
混凝土泵车
台
2
8
混凝土运输罐车
8m3
台
10
9
液压油泵
套
6
10
吊车
25t
台
2
11
挖掘机
CAT220
台
1
4.2.3施工用电
我分部高低压线路已贯通，同时备有二台备用的300KVA的发电机组，做备用电源。
4.3支架方案
本桥满堂式支架采用碗扣式支架作为现浇连续箱梁的支撑体系。
钢管支架主要由立杆、横杆、剪刀撑和斜撑等组成。
碗扣支架立杆底部垫枕木，顶部加顶托。
顶托上面纵向分布14cm×12cm方木，横向分布12cm×10cm方木，间距60cm，方木上钉竹胶板（厚16mm）作为底模。
侧模采用14cm×12cm方木钉成框架作为支撑；框架间距lm，钉5cm厚木板，其上再钉PVC板作为侧模。
翼板的底模采用竹胶板。
内模采用组合钢模。
支架搭设形式本现浇段碗扣杆件采用二种组合形式进行纵横向搭设，分别为，90cm×90cm，60cm×60cm，30cm×30cm。
现浇段底板及腹板（6.7m宽）采用30cm（纵向）×30cm（横向）和60cm（纵向）×60cm（横向），翼缘板及工作平台（4.65m宽）采用90cm（纵向）×90cm，纵向长度16m。
横杆步距为60cm。
考虑到支架的整体稳定性，在纵向、横向每4.5m设通长剪刀撑1道，并于箱梁腹板外侧设斜撑。
在底托下部顺桥向放置一层枕木，每根立杆顶部配可调顶托，可调范围60cm，下部配置底托，底托下垫25×25cm方木。
支架上部放置顶托，顶托上放置两层方木（纵向方木14×12cm,横向方木12×10cm），横向方木间距为0.60米，纵向方木间距根据立杆确定。
1、支架布设注意事项：
1）确保支架的整体强度、刚度和稳定性。
对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连接，一定距离设置顺桥向通长剪刀撑、横桥向每隔一定距离设剪刀撑。
剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处杆件的相互连接必须紧密。
2）按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。
可调顶托调整高度严格控制在30cm以内，以保证架子自由端的稳定。
3）满堂碗扣支架搭设完毕后，测量放样确定每个托撑的高度。
4）碗扣支架外侧搭设人行工作梯，并在支架两侧设置2m宽的工作、检查平台，工作梯和平台安装1.2m高的护栏。
2、支架施工完毕后，应对支架各部位进行检查，主要包括以下几方面的内容：
1）碗扣件及普通扣件是否牢固可靠。
2）检查立杆是否垂直。
3）方木和模板间是否密贴。
4）顶托底托是否顶紧枕木和方木。
5）底部枕木是否完全接触地面
本桥满堂式支架采用碗扣式支架作为现浇连续箱梁的支撑体系。
钢管支架主要由立杆、横杆、剪刀撑和斜撑等组成。
碗扣支架立杆底部垫枕木，顶部加顶托。
顶托上面横向分布12cm×10cm方木，间距60cm，纵向分布14cm×12cm方木，间距30cm，方木上钉竹胶板（厚16mm）作为底模。
侧模采用14cm×12cm方木钉成框架作为支撑；框架间距lm，钉5cm厚木板，其上再钉PVC板作为侧模。
翼板的底模采用竹胶板。
内模采用组合钢模。
支架搭设形式本现浇段碗扣杆件采用二种组合形式进行纵横向搭设，分别为，90cm×90cm，60cm×60cm，30cm×30cm。
浇段底板及腹板（6.7m宽）采用30cm（纵向）×30cm（横向），翼缘板及工作平台（4.65m宽）采用90cm（纵向）×90cm，纵向长度16m。
横杆步距为60cm。
考虑到支架的整体稳定性，在纵向、横向每4.5m设通长剪刀撑1道，并于箱梁腹板外侧设斜撑。
在底托下部顺桥向放置一层枕木，地面上0.3米处设置一层水平联结杆，碗扣件扣牢。
为便于高度调节，每根立杆顶部配可调顶托，可调范围60cm。
支架上部放置顶托，顶托上放置两层方木（纵向方木14×12cm,横向方木12×10cm），横向方木间距为0.60米，纵向方木0.3米和0.6米。
4.3.1支架检算
梁体分合拢段、中间段、支点段3部分布置支架。
如图所示，每个部分取其最大截面进行简算。
1、合拢段支架验算。
一、对图中A截面简算
（1）A截面支架立杆间距为横向0.9m×纵向0.9m，横杆每0.6m一层：
每平米立杆根数：
n1=1/（0.9×0.9）=1.2根/m2
立杆自重：
（h=13m）：
13×3.86kg/m×1.2×9.8=0.59KN/m2
横杆自重：
（13÷1.2×0.6×2×3.86kg/m）×2.7×9.8=0.59KN/m2
经计算：
SA=1.2m2
梁段自重:
Q1=1.2×1×2.6×10=31.2kN
A截面底宽2.65m，则每平米砼重：
31.2÷（2.65×１）＝11.773KN/m2
模板自重为梁体自重的5%，:
Ｑ２＝11.773×0.05＝0.589KN/m2
其他荷载Ｑ３
施工人员、机具荷载取：
2.0KN/m2
混凝土冲击荷载取：
2.0KN/m2
风荷载取1.0KN/m2：
Ｑ３＝2.0+2.0+1.0=5KN/m2
所以每平方米总荷载为：
Ｑ总＝1.2×（0.59+0.59+Ｑ１＋Ｑ２）＋1.4Ｑ３＝23.25KN/m2
单根钢管N=23.25/1.2=19.375kN<30kN，满足要求.
（2）立杆稳定性验算
N/ψA≤f
式中：
N为轴力值；ψ为轴心受压杆件稳定系数；
f为钢材抗压强度值（取205MP）
L0=kuh
式中：
k——计算长度附加系数，取1.155
u----脚手架整体稳定性因素的单杆计算长度系数，取1.5
h----立杆间距0.9米
L0=1.155×1.5×0.9=1.559米（L0为立杆计算长度）
λ=L0/I=98.8（λ为立杆长细比，I为立杆回转半径I=1.578×10-2m）
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》，ψ取0.597
A有效面积值4.89×10-4m2
所以：
N/ψA=19.375/（0.597×4.89×10-4×106）=66.37N/mm2<164N/mm2
满足要求。
（其中，钢材强度设计值【σ】=205Mpa×80％=164Mpa，80%为旧管疲劳折减系数）
（3）底层纵向方木（14×12cm）验算：
顶托上面纵向分布14cm×12cm方木，布置间距90cm，计算模型为简支梁。
1、A截面：
Q总=（23.25-1.2×0.59×2）×0.9=19.651KN/m2
W（弯曲截面系数）=bh2/6=14×122/6=336.0cm3
由梁正应力计算公式得：
σ=QL2/8W=19.651×0.9×0.9×106/（8×336.0×103）
=5.921Mpa＜[σ]=13Mpa（木材容许正应力）
强度满足要求。
由梁弯曲剪应力计算公式得：
τ=3Q/2A=3×19.651×（0.9/2）×103/（2×14×12×102）
=0.79N/mm2＜[τ]=2N/mm2（木材容许弯曲剪应力）
强度满足要求。
由简支梁挠度计算公式得：
E=10×103Mpa；I=bh3/12=2016.00cm4
fmax=5QL4/384EI（按均布荷载计算）
=5×19.651×0.94×1012/（384×2016.00×104×10×103）
=0.833mm＜[f]=1.5mm（[f]=L/400=600/400=1.5mm）
刚度满足要求。
二、对图中B截面简算
（1）B截面支架立杆间距为横向0.3m×纵向0.3m，横杆每0.6m一层：
每平米立杆根数：
n1=1/（0.3×0.3）=11根/m2
立杆自重：
（h=13m）：
13×3.86kg/m×11×9.8=5.409KN/m2
横杆自重：
（13÷1.2×0.6×2×3.86kg/m）×11×9.8=5.409KN/m2
经计算：
SB=3.85m2
梁段自重:
Q1=3.85×1×2.6×10=100.1kN
A截面底宽1m，则每平米砼重：
100.1÷（1×１）＝100.1KN/m2
模板自重为梁体自重的5%，:
Ｑ２＝100.1×0.05＝5.005KN/m2
其他荷载Ｑ３
施工人员、机具荷载取：
2.0KN/m2
混凝土冲击荷载取：
2.0KN/m2
风荷载取1.0KN/m2：
Ｑ３＝2.0+2.0+1.0=5KN/m2
所以每平方米总荷载为：
Ｑ总＝1.2×（5.409+5.409+Ｑ１＋Ｑ２）＋1.4Ｑ３＝146.108KN
单根钢管N=146.108/11=13.283kN<30kN，满足要求.
（2）、立杆稳定性验算
N/ψA≤f
式中：
N为轴力值；ψ为轴心受压杆件稳定系数；
f为钢材抗压强度值（取205MP）
L0=kuh
式中：
k——计算长度附加系数，取1.155
u----脚手架整体稳定性因素的单杆计算长度系数，取1.5
h----立杆间距0.3米
L0=1.155×1.5×0.3=0.52米（L0为立杆计算长度）
λ=L0/I=32.937（λ为立杆长细比，I为立杆回转半径I=1.578×10-2m）
查《扣件式钢管脚手架安全技术规范》，ψ取0.909
A有效面积值4.89×10-4m2
所以：
N/ψA=13.283/（0.909×4.89×10-4×106）=29.883N/mm2<164N/mm2
满足要求。
（其中，钢材强度设计值【σ】=205Mpa×80％=164Mpa，80%为旧管疲劳折减系数）
（3）底层纵向方木（14×12cm）验算：
顶托上面纵向分布14cm×12cm方木，布置间距30cm，计算模型为简支梁。
1、B截面：
Q总=（146.108-1.2×5.409×2）×0.3=39.938KN
W（弯曲截面系数）=bh2/6=14×122/6=336.0cm3
由梁正应力计算公式得：
σ=QL2/8W=39.938×
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