环山河桥工程连续箱梁支架施工方案.docx
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环山河桥工程连续箱梁支架施工方案
听涛路延伸环山河桥
上部现浇四跨连续箱梁支架施工方案
一、工程概况及编制依据
听涛路延伸段环山河桥全长74.86米，桩号K2+455.57m至K2+530.43m。
桥梁上部结构为单幅四跨一联的现浇钢筋混凝土连续箱梁，单跨跨径为16+21+21+16m，桥梁宽13.4米，桥梁位于半径70m的圆曲线上。
本座桥梁采用单箱双室箱梁，标准顶板宽13.4m，标准底板宽8.4m，翼缘板悬臂2.5m，外边缘厚度20～40cm，肋板厚度40cm（局部变厚度为40～60cm），梁高为1.5m。
箱梁的支点设横梁，端横梁宽度1.Om，中横梁宽1.5m。
箱梁为C40混凝土。
根据工程特点及设计，结合有关规范、标准编制本支架施工方案，重要编制依据为：
1、《公路桥涵设计通用规范》；
2、《路桥施工计算手册》；
3、设计图及相关验收标准。
二、施工特点
本桥梁处于河道低洼处，支架地基处理工作量大，要求高。
桥梁又处于道路圆曲线上，对线形、标高控制要求高；支架施工以折代曲，增加施工难度；模板支立精度要求高，拼装困难，费料费工严重。
三、施工方案
现浇箱梁支架采用WDJ碗扣式支架。
根据箱梁的单位面积平均重量，以验算竖杆的允许荷载确定支架搭设尺寸。
依据《路桥施工计算手册》计算及碗扣式支架使用说明，当步距为0.6m时，竖杆允许荷载为4t/根；步距为1.2m时，允许荷载为3t/根；步距为1.8m时，允许荷载为2.5t/根；步距为2.4m时，允许荷载为2t/根。
碗扣式支架选用材料为：
立杆、水平杆都为Ф58MM、壁厚3.5MM钢管；顶托、底托螺杆长度都为50CM。
支架采用材料规格一览表
序号
材料名称
规格（mm）
用途
备注
1
竹胶板
2440×1220×15
模板
一等品
2
方木
100×150
横向托架
柳桉
3
方木
150×150
纵向托架
柳桉
4
上托
180×100×5
托方木
槽型钢板
5
下托
150×150×5
垫板
钢板
6
调节镙杆
Φ32×500
上下调节高度
7
WDJ钢管
Φ48×3.5×300
支架
8
WDJ钢管
Φ48×3.5×240
支架
9
WDJ钢管
Φ48×3.5×210
支架
10
WDJ钢管
Φ48×3.5×180
支架
11
WDJ钢管
Φ48×3.5×150
支架
12
WDJ钢管
Φ48×3.5×90
支架
13
WDJ钢管
Φ48×3.5×60
支架
14
WDJ钢管
Φ48×3.5×30
支架
15
普通钢管
Φ48×3.5
支架
跨中段箱梁肋板宽度40cm，支架布置为纵桥向立杆间距1.2m，横桥向立杆间距翼缘板下为1.2m，底板下为0.6m和0.9m，此种组合每根立杆承载
力为3t。
中横梁处前后5m和端横梁前3m范围内梁体肋板和顶、底板加宽加厚，纵桥向立杆间距0.9m，横桥向立杆间距仍为翼缘板下为1.2m，底板下为0.6m和0.9m，此种组合每根立杆可承载力为3t。
中横梁和端横梁处为实体混凝土，但重量大部由墩台承受，故墩、台以外的梁体支架采用局部加固，立杆纵向间距采用0.6m，横向间距同前。
支架高度和层数：
根据现场情况支架基础处理后0#台至2#墩处地面标高为-0.8m，梁底标高0#台为4.72m、1#墩5.024m、2#墩5.197m；2#墩至3#墩处地面标高为-0.5m，梁底标高3#墩为5.08m；3#墩至4#台处地面标高为-0.8m，4#台处梁底标高为4.8m。
因此支架高度（含调节高度）为：
梁底标高-地面标高-30cm毛片垫层-10cm混凝土垫层-1.5cm竹胶板厚度-10cm横向方木-15cm纵向方木。
则0#台处支架高度为4.855m、1#墩处支架高度为5.159m、2#墩处支架高度为5.332m、3#墩处支架高度为4.915m、4#台处支架高度为4.135m。
因此0#台至1#墩间支架采用立杆加调节杆搭设，按水平杆步距1.2米设五层水平杆；1#墩至2#墩间支架同0#台-1#墩布置，再通过上下托杆调节杆调整至要求的标高；其余相同。
（1）支架施工工艺流程
基础处理——测量放样——立竖杆——安装纵、横向横杆——安装上托——设置剪刀撑——铺设纵、横向方木——安装模板——支架预压——卸载——调整支架高度
（2）基础处理
对原地面进行清除浮土后，原土碾压处理；有软弱土处利用挖机挖除，用6%灰土分层回填，每层松铺厚度不大于30cm。
整个支架场地依地形进行分块整平，用15吨压路机进行碾压压实至无弹簧现象和无明显轮迹后，在顶面铺设30cm毛片垫层，整平碾压，然后浇筑10cmCl5砼地坪；桥墩基坑范围按要求用6%灰土逐层夯填密实，顶面铺设30cm毛片垫层，然后浇筑10cmCl5砼地坪。
大面积回填采用18T振动压路机压实，以无明显轮迹为准；基坑回填承台以下采用电夯夯实，承台以上利用压路机压实，均以无压痕为准。
支架搭设之前，首先清除地面杂物，四周设好排水沟、挡水埝，避免雨水或其它水渗入地基内，造成承载力下降或沉陷。
地基处理好以后测设箱梁中心线，在砼地坪上弹墨线或撒石灰线确定支架竖杆平面位置，高差较大部位利用方木进行调平，以保持横杆的水平。
（3）支架搭设
支架搭设时，竖杆要求每根竖直，采用单根碗扣钢管，立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定，竖杆底部设置纵、横向扫地杆。
搭设支架时要切实保证横杆的水平，如有高差用底托或方木进行调整。
为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，支架横向剪刀撑按不超过3.5米设置一道，沿桥梁总宽设置；纵向剪刀撑设置5道，分别设在支架两侧及箱梁纵向3条肋板位置，全桥通长设置。
剪刀撑拉杆斜度控制45°左右，必须用扣件扣紧，确保空间网架结构的稳定性。
剪刀撑斜杆若采用搭接接长，搭接长度不得小于60CM，搭接处应采用两个扣件扣紧。
支架搭设完毕后，计算每根碗扣钢管的高度（每根钢管的高度按其位置处梁底高减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算），然后用可调上托
准确调节支架高度，保证整个支架的高度一致并满足设计要求。
支架搭设要求：
支架立杆要求垂直度小于0.5%H；本工程用上下托螺杆长度为50CM，调节支架高度时，保证顶托螺杆伸入钢管长度不小于15CM，托伸出长度不能超多35CM。
支架各杆件必须保证；位于箱梁肋板位置下部的支架底座下沿纵向加铺20CM槽钢，因为该处应力比较集中，对基底承载力要求较大。
支架底部设平板底座，顶部设U形可调托座，在托座上纵向铺lOcm×15cm的方木，间距同支架间距，横向按20cm～30cm的间距铺设一层10cm×lOcm的方木，然后在方木上安装模板。
每幅支架两侧各搭设宽度不小于1m的作业平台，平台上铺设脚手板，外侧设置安全防护栏杆，高度不小于1.5m。
接地设施布置：
考虑到本桥涵位于旷野，为避免雷雨、雷击，于支架底部设接地线，保证每跨（若整体相互连接的也可整体考虑），支架两侧各设置一个接地极和接地线，采用长2米的钢管打入，而后利用8MM直径的钢筋作接点线，接地线与接地极之间采用焊接方式。
（4）支架预压及观测
支架预压的实质就是在搭设好的支架和模板上分阶段进行堆载并持载，故施工现场可根据实际情况采取多种预压方案，可考虑砂袋。
水袋预压和钢材预压。
本桥施工采用砂袋和水袋结合的方案进行预压。
支架预压的目的一方面是为了检查支架的安全性，确保施工安全；再就是消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。
按施工工艺要求和设计图纸的要求，需要对支架进行预压且重量不少于箱梁重量的110%。
①、堆载要求
堆载方法采用砂袋预压与水袋预压组合方式。
砂袋采用大号和小号尼龙编织袋，砂采用中粗黄砂，砂袋采用同型号材料灌装，并按比例抽取一定数量砂袋称量，按实际称量的重量确定堆载用量（袋数及层数）。
预压时砂袋直接堆码在底模上，底腹板范围用大号砂袋，翼缘板用小号砂袋。
砂袋和水袋结合使用时，底腹板四周采用砂袋，中间采用水袋，翼缘板处用砂袋。
在堆载布载时，尽量按梁体各断面的重量布置。
②、观测点的布置及沉降观测
预压前根据箱梁截面形式在模板上布点，原则上横向观测点不少于4个，纵向在墩顶，1/4L、1/2L、3/4L处布设5排观测控制点。
观测频率为加载前观测1次，加载60%时观测1次，加载完成后每12小时观测一次，在变形稳定卸载前后各观测一次。
观测数据按规定格式记录到变形观测表内，以便进行判别和计算。
支架稳定以连续24小时变形小于1.5mm为准，一般预压稳定48小时即可。
除水准精密观测外，砼浇筑时在每跨墩顶，1/4L、1/2L、3/4L处支架顶部通过吊锤设置5排沉降观测标，每断面设置2处，即两腹板位置。
观测标由吊锤和地标组成，浇筑前用钢尺测量吊锤和地标之间的距离，浇筑过程中随时进行复核，直至砼浇筑完成。
观测数据如有差异，立即暂停浇筑，等查明原因并做相应处理后方可继续施工，但暂停时间不可过长，防止施工冷缝产生。
③、预压前的准备
支架加固完毕并经检查合格；底模、侧模和翼缘板模板均按要求铺设完成（底板和翼缘板可分开预压）；按设计位置布设观测控制点，并在加载前利用水准仪对观测点进行观测。
④、预压加载
预压加载分两个阶段进行，先加载60%，经观测并判断支架变形属于正常变形后继续加载至110%。
加载时用吊车吊运砂袋到指定位置从一端向另一端堆码（从低处向高处预压），按设计堆载高度堆码整齐，在观测点处预留空隙，以便竖塔尺。
砂袋堆码时应注意砂袋间的距离，如摆放不下可利用小砂袋进行填充。
⑤、观测数据处理
在变形观测的数据中，加载前（0%荷载）标高值为A，加载60%时标高值为B，加载完成后（110%荷载）标高值为C，卸载完成（0%荷载）标高值为D，其中荷载值为箱梁重的110%。
总变形=A-C
弹性变形=D-C
非弹性变形=A-D
（A-B）为加载过程中支架的变形值，用以粗略判断支架的变形以便控制加载速度。
⑥、底模及支架调整
通过以上测定底模及支架的弹性变形（非弹性变形已消除），通过U形
可调托座对底模标高进行调整，两个测点之间数据用内差法进行处理。
故得：
底模控制标高=设计标高+弹形变形量
一般支架的弹性变形值和非弹性变形值均可作为后续支架施工时预留变形量的参考值。
（5）支架的拆除
当箱梁砼强度达到设计强度及规范要求后，张拉横梁处预应力钢束并压浆。
只有当上部梁体砼及压浆强度都满足设计、规范要求后，才可以落架和模板拆除。
碗扣式满堂支架落架采用“U”型可调托座的调节螺栓进行，支架拆除由每跨中央向两端墩台处依次进行，支架拆除应对称、均匀、缓慢、有序地进行。
四、支架受力验算
搭设好的WDJ碗扣式支架是空间整体网架结构，稳定性可不需验算，仅做承载力验算。
（1）荷载计算
①恒载：
跨中断面每延米混凝土6.58m3，钢筋混凝土按2.65t/m3计。
立杆纵向间距1.2m，故横向每排立杆承受混凝土恒载6.58×2.65×1.2=21t。
箱梁底、腹板变化段最大截面处按每延米混凝土9.64m3，钢筋混凝土按2.65t/m3计。
立杆纵向间距0.9m，故横向每排立杆承受混凝土恒载9.64×2.65×0.9=23.0t。
端、中横梁实体处每延米混凝土14.1m3，钢筋混凝土按2.65t/m3计。
立杆纵向间距0.6m，故横向每排立杆承受混凝土恒载14.1×2.65×0.6=22t。
②验算荷载
考虑到支架、模板、施工机具自重及浇筑混凝土时的冲击力等荷载，安全系数定为1.2。
（2）承载力验算
支架横向按2×1.2+2×0.6+3×0.9+2×0.6+3×0.9+2×0.6+2×1.2进行布置，由于荷载主要集中在箱梁底、腹板宽度范围，故支架有效受力竖杆根数仅考虑底、腹板宽度范围数量。
①跨中截面支架受力验算（按平均荷载）
单杆承受荷载为21×1.2/13根=1.94t＜3t
肋板处局部立杆最不利承载0.6m3×2.65×1.2×1.2/1根=2.3t＜3t
故满足要求。
②横梁范围支架受力验算
单杆承受荷载为22×1.2/13根=2.03t＜4t
故满足要求。
③梁渐变段支架受力验算（按最大截面荷载）
单杆承受荷载为23×1.2/13根=2.12t＜3t
肋板处局部立杆最不利承载0.6m3×2.65×0.9×1.2/1根=1.72t＜3t
故满足要求。
④10cm厚混凝土基础承载力验算（按最大单杆荷载）
σ=N/A=2.3t×l0×1000/（100×100）（底座钢板面积）=2.3MPa＜10Mpa（C15混凝土标准抗压强度）
10cm厚混凝土基础剪应力验算（按最大单杆荷载）
τmax=Q/A=2.3t×l0×1000/（4X100×100）（底座钢板下混凝工断面面积）=0.58Mpa＜2.6Mpa（C15混凝土极限抗剪强度）
故10cm厚C15混凝土能满足施工要求。
⑤支架地基承载力验算
a、中、端横梁处横向每排支架承载22t×l.2（荷载系数）=26.4t。
支架混凝土基础作为整体结构，取计算承载的单排支架下混凝土面积
A=0.6m×9m=5.4m2
则基底应力为σ=N/A=26.4t/5.4m2=4.9t/m2
一般的地基容许承载力有6t/m2以上，满足地基承载力的要求。
b、考虑到箱梁位于肋板位置砼断面较大，也是整体支架中最不利位置，该处的立杆最大荷载为2.3T/根，结合基础处理形式，采取基底槽钢加固后，验算基地土应力为：
σ=N/A=2.3/（0.6*（0.2+2*0.1+2*0.2））=4.8t/m2
也能够满足地基承载力的要求。
（3）、支架风荷载作用下的稳定性验算
由于支架位于风力较弱的低凹地区，支架高度小于6米，因此，按相关规范可不作风荷载作用下的稳定性验算。
（4）、纵桥向方木分配梁验算
本施工方案中箱两底面纵桥向分配梁采用10（b）×15（h）cm方木（落叶松），根据受力情况，其受力模型简化为受均布荷载的简支梁。
W=bh2/6=（10×152）/6=375cm3I=bh3/12=（10×153）/12=2812.5cm4
抗弯承载力验算：
①跨中截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为1.2m，计算荷载每米为21t
q=21t/m=210KN/m
Mmax=ql2/8=（210×1.22）/8=37,8KNm
σmax=Mmax/（W×13）=（37.8×106）/（375×103×13）
=7.8Mpa＜[σw]=11Mpa（木材允许弯应力）
②横梁截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为0.6m，计算荷载每米为44.84t
q=44.8t/m=448.4KN/m
Mmax=ql2/8=（448.4×0.62）/8=20.2KNm
σmax=Mmax/（W×13）=（20.2×106）/（375×103×13）
=4.15Mpa＜[σw]=11Mpa（木材允许弯应力）
③变化段截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为0.9m，计算荷载每米为29.6t
q=29.6t/m=296KN/m
Mmax=ql2/8=（296×0.92）/8=29.97KNm
σmax=Mmax/（W×13）=（29.97×106）/（375×103×13）
=6.1Mpa＜[σw]=11Mpa（木材允许弯应力）
故满足要求。
抗剪能力验算：
①跨中截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为1.2m，计算荷载每米为21t
q=21t/m=210KN/m
Q=ql/2=（210×1,2）/2=126KN
τmax=3Q/2A=（3×126×103）/（2×100×150×13）
=0.97Mpa＜[τ]=1.7Mpa（木材允许剪应力）
②横梁截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为0.6m，计算荷载每米为44.84t
q=44.84t/m=448.4KN/m
Q=ql/2=（448.4×0.6）/2=134.5KN
τmax=3Q/2A=（3×134.5×103）/（2×100×150×13）
=1.035Mpa＜[τ]=1.7Mpa（木材允许剪应力）
③变化段截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为0.9m，计算荷载每米为29.6t
q=29.6t/m=296KN/m
Q=ql/2=（296×0.9）/2=133.2KN
τmax=3Q/2A=（3×133.2×103）/（2×100×150×13）
=1.0Mpa＜[τ]=1.7Mpa（木材允许剪应力）
故满足要求。
挠度验算：
取挠度[f]=L/400E=9×103Mpa
①跨中截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为1.2m，计算荷载每米为21t
q=21t/m=210KN/m
f=5ql4/384EI
=（5×210×12004）/（384×9×103×2812.5×104×13）
=1.72mm＜[f]=L/400=1200/400=3mm
②横梁截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为0.6m，计算荷载每米为44.84t
q=44.84t/m=448.4KN/m
f=5ql4/384EI
=（5×448.4×6004）/（384×9×103×2812.5×104×13）
=0.23mm＜[f]=L/400=600/400=1.5mm
③变化段截面处荷载按由13根纵向方木承载，方木计算跨径为0.9m，计算荷载每米为29.6t
q=29.6t/m=296KN/m
f=5ql4/384EI
=（5×296×9004）/（384×9×103×2812.5×104×13）
=0.77mm＜[f]=L/400=900/400=2.25mm
故满足要求。
（4）横桥向方木验算
横桥向方木采用10×10cm方木（落叶松），按间距30cm布置在纵向方木上。
本支架方案仅需验算横梁处支架横向方木即可。
计算荷载为30cm范围内每米
q=0.3×1.5×1×2.65×1.2（荷载系数）=1.431t/m=14.31KN/m
计算跨径为0.9m（支架横向最大间距）
W=bh2/6=（10×102）/6=166.7cm3I=bh3/12=（10×103）/12=833.3cm4
抗弯承载力验算：
Mmax=ql2/8=（14.31×0.92）/8=1.45KNm
σmax=Mmax/W=（1.45×106）/（166.7×103）
=8.7Mpa＜[σw]=11Mpa（木材允许弯应力）
抗剪能力验算：
Q=ql/2=（14.31×0.9）/2=6.44KN
τmax=3Q/2A=（3×6.44×103）/（2×100×100）
=0.97Mpa＜[τ]=1.7Mpa（木材允许剪应力）
挠度验算：
取挠度[f]=L/400E=9×103Mpa
f=5ql4/384EI
=（5×14.31×9004）/（384×9×103×833.3×104）
=1.63mm＜[f]=L/400=900/400=2.25mm
故满足要求。
（5）竹胶板模板验算
竹胶板模板采用15mm一等品竹胶板，静曲强度为55MPa，采用满铺方式，结合支架顶面方木铺设方式，本支架方案仅需验算横梁处竹胶板模板即可。
计算荷载为30cm范围内每米：
q=0.3×1.5×1×2.65×1.2（荷载系数）=1.431t/m=14.31KN/m
计算跨径为0.3m（竹胶板底部方木最大间距）
W=bh2/6=（100×1.52）/6=37.5cm3I=bh3/12=（100×1.53）/12=28.1cm4
抗弯承载力验算：
Mmax=ql2/8=（14.31×0.32）/8=0.16KNm
σmax=Mmax/W=（0.16×106）/（37.5×103）
=4.293Mpa＜[σw]=55Mpa（竹胶板静曲强度为55MPa）
抗剪能力验算：
Q=ql/2=（14.31×0.3）/2=2.14KN
τmax=3Q/2A=（3×2.14×103）/（2×1000×15）
=0.214Mpa＜[τ]=1.7Mpa
挠度验算：
取挠度[f]=L/400E=9×103Mpa
f=5ql4/384EI
=（5×14.31×3004）/（384×9×103×14.4×104）
=0.6mm＜[f]=L/400=300/400=0.75mm
故满足要求。
五、支架施工安全技术措施
1、支架搭设场地必须平整、带有排水坡度，场地周边要有排水沟。
支架的基础应坚实、平整，并应定期检查。
每根竖杆底部应设置垫板或底座，不得使用砖及脆性材料铺垫。
横杆应保持水平，竖杆杆底应设置纵、横向扫地杆。
2、从事架子、起重作业人员，定期检查身体，必须持证上岗。
高处作业人员须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋，安全带定期检查，禁止穿拖鞋、高跟鞋、或赤脚上岗。
3、施工现场的防护设施、安全标志、警示牌不得擅自拆动，需要拆动的，要经工地负责人同意。
4、支架杆件堆放整齐稳妥，不要过高。
高处作业面上用的料具须放置稳妥，小型工具、材料随时放入工具袋内，传递料具段安全可靠，严禁抛掷，禁止重叠施工。
5、现浇箱梁模板支架两侧要设置宽度不小于1.0m的作业平台，平台上满铺脚手板，作业平台外侧设置高度不小于1.5m的栏杆。
作业平台上的脚手板必须满铺，且平顺、牢固、无探头板。
施工搭设的梯道、脚手架、防护栏、安全网等防护设施须符合安全要求，经安全员检查合格后方可投入使用。
6、满堂式支架外侧从地面以上2m到架顶防护栏杆全部满布密目式安全网，安全网外侧利用斜向剪刀撑固定牢靠，施工梯道及扶手也应挂设安全网。
梁柱式支架平台两侧各留不小于1m的防护平台，平台顶至支架顶挂设安全网。
7、模板的支架应自成体系，严禁与非承重脚手架进行连接。
支架应具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受新浇混凝土自重、侧压力和施工中产生的荷载及风荷载。
8、在搭设好的梁柱式平台醒目位置设置宣传标语及施工铭牌，平台洞口悬挂安全网，两侧及顶部设置警示灯并昼夜开启；平台洞口两侧设置砼防撞墩，高度为50cm，宽度为60cm。
9、在交叉路口全天配备现场安全协管员负责指挥车辆通行，夜间照明要满足车辆行驶亮度，加强夜间巡逻。
10、加强现场施工人员管理，严禁向下乱扔杂物。
11、支架验收必须明确责任人，分单元、分部位验收，并现场挂牌明示支架验收日期、部位及验收人等。
六、质量目标
本支架工程是保证桥梁主体的质量的关键，因此，必须从技术、施工等方面做好各项措施，质量目标为优良。
项目部围绕这一质量目标进行质量控制与验收。
七、工程管理网络
1、支架搭设验收管理网
2、现场施工管理组织机构
八、应急预案措施
为了保证环山河桥工程能够顺利完工，在部署了详细的施工方案同时，还必须突发事件等因素对整体方案的影响，现结合本工程的特点制定以下应急预案措施：
1、应急预案组织机构
项目部建立应急预案组织机构，保证突发事件得到及时的处理，组织机构为：
组长：
陈晋梁
组员：
堵建平刘翰飞蒋虎明
2、应急预案措施
（1）、突降暴雨、雪的应急措施
本工程支架施工季节为冬季、气温低，一般雨水量较小，但必须考虑突降暴雨、暴雪对支架会产生一定的影响。
特制定以下紧急预案措施：
现场于支架两侧设排水边沟，于边沟的低点设80*80CM的集水坑（坑深1米），每只
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