现浇板现场施工方法.docx
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现浇板现场施工方法
吴起至定边高速公路
现浇板首件工程（试验段）
施工技术方案
LJ-2合同段
施工单位名称：
（盖章）江西井冈路桥（集团）有限公司
二○一六年八月二十三日
吴起至定边高速公路
首件工程工程量表
合同段：
LJ-2编号：
工程名称
K59+682.5～K60+033.5
颗颗川大桥
桩号
第10孔
支付编号
项目名称
单位
设计数量
403-3-a
光圆钢筋（HPB300）
㎏
2178.45
403-3-b
带肋钢筋（HRB400）
㎏
58608.98
新增细目
C40混凝土现浇板
m3
203.00
项目经理：
年月日
吴起至定边高速公路
首件工程数量计算单
序号
名称
单位
图纸数量
计算数量
1
C40混凝土
m3
101.5
2
Φ28
kg
24981.3
3
Φ18
kg
3205.3
4
Φ12
kg
1117.8
5
Φ10
kg
1089.2
吴起至定边高速公路
首件工程进场机械设备表
施工单位：
江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：
LJ-2编号：
工程名称
K59+682.5～K60+033.5颗颗川大桥
桩号
第10孔
序号
机械或设备名称
型号
台数
性能
新旧状况
备注
1
装载机
ZLC50F
2
良好
新购
2
砼罐车
9m3
7
良好
新购
3
挖掘机
卡特320D
2
良好
新购
4
吊车
QY16
3
良好
新购
5
翻斗车
双桥
4
良好
新购
6
塔吊
7032
2
良好
新购
项目经理（签字）：
年月日
专业工程师意见：
年月日
工作组意见：
年月日
吴起至定边高速公路
首件工程现场管理人员表
施工单位：
江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：
LJ-2编号：
工程名称
K59+682.5～K60+033.5
颗颗川大桥
桩号
第10孔
序号
姓名
性别
年龄
职称
学历
专业
担任职务
备注
1
李文波
男
30
工程师
专科
路桥
质检工程师
2
黄勋
男
28
助工
专科
路桥
测量工程师
3
吴红芳
女
41
工程师
本科
路桥
试验工程师
4
张亚军
男
44
工程师
专科
路桥
安全工程师
5
王乃站
男
33
工程师
专科
路桥
桥梁工程师
6
刘盼新
男
43
现场负责人
专科
路桥
现场负责人
项目经理（签字）：
年月日
专业工程师意见：
年月日
工作组意见：
年月日
吴起至定边高速公路
首件工程现场施工人力表
施工单位：
江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：
LJ-2编号：
工程名称
K59+682.5～K60+033.5颗颗川大桥
桩号
第10孔
熟练工人
工种
级别
人数
上岗证号码
混凝土工
中级
15
钢筋工
中级
14
电工
中级
1
电焊工
中级
10
普通工人
人数
基本工人
16
民工
6
项目经理（签字）：
年月日
专业工程师意见：
年月日
工作组意见：
年月日
吴起至定边高速公路
首件工程进场材料表
施工单位：
江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：
LJ-2编号：
工程名称
K59+682.5～K60+033.5
颗颗川大桥
桩号
第10孔
序号
材料名称
型号/规格
进场数量
共需数量
检验批号
备注
1
水泥
P.O42.5
60T
26T
2
砂子
中砂
1500m3
58.5m3
3
碎石
1200m3
91m3
4
外加剂
缓凝减水剂
5000㎏
511㎏
5
钢筋
Φ28
50000kg
24981.3
6
钢筋
Φ18
8000kg
3205.3
7
钢筋
Φ12
10000kg
1117.8
8
钢筋
Φ10
5000kg
1089.2
项目经理（签字）：
年月日
专业工程师意见：
年月日
工作组意见：
年月日
现浇板施工技术方案
为加强吴定高速公路LJ-2标项目部工程质量管理，确保优质工程质量。
我部选定颗颗川大桥右幅第10孔作为现浇板首件工程进行施工，作为首件工程既是管理处和工作组对我们施工方案、施工工艺的全面考查，同时又可以给我部现浇板后续施工提供了一个可行性方案。
一、工程概况
颗颗川大桥位于吴起镇房台，桥位跨越U型深谷，深谷约40米，宽度约200米。
本桥处于梁台隧道和颗颗川隧道之间，跨越通往周湾镇的地方沥青道路、颗颗川，右幅桥梁跨越石油管线。
其中石油管线距离桥墩的最小静距为5米，石油管线有东西向下穿桥梁后，朝北走向。
小桩号侧山体地势较缓，大桩号侧山体地势脚都。
平均桥高36米，最大桥高46.8米。
该桥上部结构为40*4*2m装配式预应力混凝土箱梁和13m钢筋混凝土现浇板。
二、工期安排
根据桥梁现浇板实际工程量，本标段现浇板计划由专业施工队负责施工。
该工程计划2016年9月1日开工，2016年9月15日完工，计划工期15天。
三、施工方案
1、现浇板施工的工艺流程（见下图）
满堂支架现浇板施工工艺流程图
2、地基处理
支架搭设前先清理场地内的浮土及桩基施工时留下的泥浆；再根据梁底标高与碗口支架配杆高度确定地面标高；然后用挖机平整场地，用20吨振动压路机压实；再在已处理平整、压实的地基基础上浇筑一层15cm厚的C30混凝土垫层以方便支架的搭设及稳定。
地基两侧顺桥向各设排水沟一道，以保证排水系统要畅通，避免雨水浸泡地基。
3、支架搭设
1）施工准备
（1）材料准备
脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB／T13793）所规定的钢管，其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB／T700）中Q235-A级钢所规定钢管直径Φ48，壁厚3.5mm，扣件采用铸铁扣件，其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB/T15831－1995）。
（2）单位工程各级负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要求，逐级向架设和使用人员进行技术交底。
（3）要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查，不合格的构配件不得使用，经检查合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平稳，堆放场地不得有积水。
（4）清除地面杂物，平整搭设场地，地基夯实平整。
所有立杆底部均设置底托，并浇筑混凝土垫层。
2）现浇板满堂支架布置及搭设要求
现浇板采用脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底座、立杆可调托撑。
立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm方木；横向方木上设10×10cm的横向方木，其中在墩顶两端和跨中处间距不大于0.5m（净间距0.4m）、在跨中其他部位间距不大于1.0m（净间距0.9m）。
模板宜选用厚12mm的优质竹胶合板，横板边角宜用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。
采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×120cm支架结构体系，支架纵横均设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每3.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥设3.0m道。
搭设时，先在混凝土铺设模板等调平物，在调平物上放置15×15×60cm底托。
支架顶部设置顶托，顶托上设纵梁和横梁，其上铺设梁体模板。
支架纵横向设置剪力撑，以增加其整体稳定性，支架上端与墩身间用方木塞紧。
支架采用同种型号钢管进行搭设，剪力撑、横向斜撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张拉过程中，进行全过程监测和专人检查。
搭设完成后上报工作组检查，经专业工程师同意后，进行支架预压：
按箱梁重量120%、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，采用型钢均匀布设堆压于支架上进行堆载预压，预压前在底模和地基上布好沉降观测点，对支架预压及沉降观测。
4、现浇板支架验算
本计算书分别以现浇板两端和跨中处为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。
1）荷载计算
（1）荷载分析
根据本桥现浇板的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：
①q1——梁板自重荷载，新浇混凝土密度取2450kg/m3。
②q2——箱梁底模及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。
③q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。
④q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。
⑤q5——新浇混凝土对侧模的压力。
?
根据规范规定，新浇混凝土对模板的侧压力，当采用内部振捣器时按下列两式计算，并取两式中较小值。
F=0.22γc×to×β1×β2×
F=γc×H
γc：
新浇混凝土的重力密度（kN/m3）取值24.5kN/m3；
H：
混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面时的高度（m），取0.7m?
t0：
新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。
取3h。
T：
混凝土的温度（°），取28℃。
β1：
外加剂影响修正系数，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2。
β2：
混凝土坍落度影响修正系数，?
50～90mm，取1.0。
Ｖ：
混凝土的浇筑速度，取1.2m/h。
F=24.5×0.7=17.15Kpa?
F=0.22×24.5×3×1.2×1×1.095=37.84Kpa?
F：
新浇混凝土对模板的最大侧压力取17.15kPa。
⑥q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。
⑦q7——支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：
支架自重----q7计算
计算每步脚手架自重：
NG1＝ht1＋t2＋t3
式中：
h——步距（m）；
t1——立杆每米重量（kN）；
t2——纵向横杆单件重量（kN）；
t3——内外立杆间斜杆或十字撑重量（kN）。
按最大值进行计算，步距取1.2m，纵、横向距离取0.6m，步数取12步，
NG1＝t1＋t2＋t3
=1.2×0.0384＋0.0384×0.6×4＋0.0384×
=0.046+0.092+0.052=0.19kN
q7=9NG1/A=12×0.19kN/（0.6m×0.6m）=6.33kN/m2。
满堂钢管支架自重
立杆横桥向间距×立杆纵桥向间距×横杆步距
支架自重q7的计算值（kPa）
60cm×60cm×120cm
6.33
2）荷载组合
模板、支架设计计算荷载组合
模板结构名称
荷载组合
强度计算
刚度检算
底模及支架系统计算
⑴＋⑵＋⑶＋⑷＋⑺
⑴＋⑵＋⑺
侧模计算
⑸＋⑹
⑸
3）荷载计算
⑴箱梁自重——q1计算
根据右幅桥第十孔现浇箱梁结构特点，我们取跨中为代表截面进行梁板自重计算，并对代表截面下的支架体系进行检算，首先进行自重计算。
根据横断面图，用CAD算得该处梁体截面积A=7.54m2则：
q1＝
=
＝
取1.2的安全系数，则q1＝17.59×1.2＝21.11kPa
注：
B——箱梁底宽，取10.05m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
4）结构检算
（1）扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算
扣件式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架支撑与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显着高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。
本工程现浇箱梁支架按φ48×3.5mm钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于多功能碗扣架（偏于安全）。
跨中处钢管扣件式支架体系采用60×60×120cm的布置结构，如图：
①、立杆强度验算
根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］=35kN（参见公路桥涵施工手册中表13－5碗口式构件设计荷载［N］=30kN、路桥施工计算手册中表13－5钢管支架容许荷载［N］=33.1kN）。
立杆实际承受的荷载为：
N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时）
NG1K—支架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
ΣNQK—施工荷载标准值；
于是，有：
NG1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×21.11=7.6KN
NG2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KN
ΣNQK=0.6×0.6×0.6（q3+q4+q7）=0.36×（1.0+2.0+6.33）=3.36KN
则：
N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK=1.2×（7.6+0.36）+0.85×1.4×3.36=13.55KN＜［N］＝30kN，强度满足要求。
②、立杆稳定性验算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：
N/ΦA+MW/W≤f
N—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（NG1K+NG2K）+0.85×1.4ΣNQK（组合风荷载时），同前计算所得；
f—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2
A—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A＝489mm2。
Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。
i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.8㎜。
长细比λ＝L/i。
L—水平步距，L＝1.2m。
于是，λ＝L/i＝76，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.744。
MW—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；
MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10
WK=0.7uz×us×w0
uz—z=1.14
us—s=0.9
w0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4w0=0.6KN/m2
故：
WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.14×0.9×0.6=0.43KN
La—立杆纵距0.6m；
h—立杆步距1.2m，
故：
MW=0.85×1.4×WK×La×h2/10=0.0442KN
W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得：
W=5.08×103mm3
则，N/ΦA+MW/W＝13.55×103/（0.744×489）+0.0442×106/（5.08×103）＝44.86KN/mm2≤f＝205KN/mm2
计算结果说明支架是安全稳定的。
（2）满堂支架整体抗倾覆验算
不得小于1.3。
K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×Ni/ΣMw
采用第10跨（此跨最高）验算支架抗倾覆能力：
跨中支架宽12m，长12.92m，采用60×60×120cm跨中支架来验算全桥：
支架横向21排；16
支架纵向22排；35
平均高度8m；14.6
顶托TC60共需要21×22=462个；
立杆需要21×22×8=3696m;
纵向横杆需要21×8/1.2×12.92=1808.8m；
横向横杆需要22×8/1.2×12=1760m；
故：
钢管总重（3696+1808.8+1760）×3.84=27.9t;
顶托TC60总重为：
462×7.2=3.326t；
故q=27.9×9.8+3.326×9.8=306.015KN；
稳定力矩=y×Ni=10.2×306.015=3121.353KN.m
依据以上对风荷载计算WK=0.7uz×us×w0=0.7×1.14×0.9×0.6=0.431KN/m2
跨中共受力为：
q=0.431×8×12.92=44.548KN；
倾覆力矩=q×（h/2）=44.548×4=178.192KN.m
K0=稳定力矩/倾覆力矩=3121.353/178.192=17.52>1.3
计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求
（3）箱梁底模下横桥向方木验算
本施工方案中梁板底模底面横桥向采用10×10cm方木，方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按L＝60cm进行受力计算,在中支点截面及跨中处按L＝60cm进行受力计算，实际布置跨距均不超过上述两值。
如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全），木材的容许应力和弹性模量的取值参照松木进行计算，实际施工时按照松木进行采购使用。
跨中处：
按中支点截面处2米范围进行受力分析，按方木横桥向跨度L＝60cm进行验算。
①方木间距计算
q＝（q1+q2+q3+q4）×B＝（21.11+1.0+2.5+2）×2=53.22kN/m
M＝（1/8）qL2=（1/8）×53.22×0.62＝2.39kN·m
W=（bh2）/6=（0.1×0.12）/6=0.000167m3
则：
n=M/（W×［δw］）=2.39/（0.000167×11000×0.9）=1.45（取整数n＝2根）
d＝B/（2-1）=2/1=2m
注：
0.9为方木的不均匀折减系数。
经计算，方木间距小于2.0m均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距d取0.2m，则n＝2/0.2＝10。
②每根方木挠度计算
方木的惯性矩I=（bh3）/12=（0.1×0.13）/12=8.33×10-6m4
则方木最大挠度：
fmax=（5/384）×［（qL4）/（EI）］=（5/384）×［（53.22×0.64）/（11×10×106×8.33×10-6×0.9）］=1.09×10-4m＜l/400=0.6/400=1.5×10-3m（挠度满足要求）
③每根方木抗剪计算
τ=
MPa＜［τ］=1.7MPa符合要求。
5）底模板计算
梁板底模采用竹胶板，取各种布置情况下最不利位置进行受力分析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：
通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为0.2m和0.3m时最不利位置，则有：
竹胶板弹性模量E＝5000MPa
方木的惯性矩I=（bh3）/12=（1.0×0.0123）/12=1.44×10-7m4
⑴两端截面处底模板计算
①模板厚度计算
q=（q1+q2+q3+q4）l=（21.11+1.0+2.5+2）×0.2=5.322kN/m
则：
Mmax=
竹胶板容许弯曲应力
=45Mpa
模板需要的截面模量：
W=
m2
模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：
h=
因此模板采用1220×2440×12mm规格的竹胶板。
②模板刚度验算（按照方木间距20cm计算）
fmax=
＜0.6×0.2/400m=3×10-4m
所以两端处底模拼装时方木间距按照20cm时模板刚度满足要求。
⑵跨中截面处底模板计算
①模板厚度计算
q=（q1+q2+q3+q4）l=（21.11+1.0+2.5+2）×0.3=7.98kN/m
则：
Mmax=
竹胶板容许弯曲应力
=45Mpa
模板需要的截面模量：
W=
m2
模板的宽度为1.0m，根据W、b得h为：
h=
因此模板采用1220×2440×12mm规格的竹胶板。
②模板刚度验算（按照方木间距30cm计算）
fmax=
＜0.6×0.3/400m=4.5×10-4m
所以跨中两侧截面处底模拼装时方木间距按照30cm时模板刚度满足要求。
6）立杆底座和地基承载力计算
⑴立杆承受荷载计算
立杆的间距为60×60cm，每根立杆上荷载为：
N＝a×b×q＝a×b×（21.11+q2+q3+q4+q7）
＝0.6×0.6×（21.11+1.0+1.0+2.0+6.33）=11.32kN
⑵立杆底托验算
立杆底托验算：
N≤Rd
通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为：
N＝a×b×q＝a×b×（q1+q2+q3+q4+q7）
＝0.6×0.6×（21.11+1.0+1.0+2.0+6.33）=11.32kN
底托承载力（抗压）设计值，一般取Rd=40KN;
得：
11.32KN＜40KN立杆底托符合要求。
⑶立杆地基承载力验算
地基通过处理使压实度达到94％以上后，根据经验及试验，地基承载力达到[fk]=200～250Kpa（参考《建筑施工计算手册》。
立杆地基承载力验算：
≤K·
k
式中：
N——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值；
Ad——为立杆底座面积Ad=15cm×15cm=225cm2；
按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力：
，底拖下砼基础承载力满足要求。
底托坐落在15cm砼层上，按照力传递面积计算：
k为地基承载力标准值；
试验锤击数
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
k（Kpa）
105
145
190
235
280
325
370
435
515
600
680
K调整系数；混凝土基础系数为1.0
按照最不利荷载考虑：
=
≤K·[
k]=1.0×235KPa
经过计算，地基处理要求贯入试验垂击数必须达到11下。
将混凝土作为刚性结构，按照间距60×60cm布置，在1平方米面积上地基最大承载力F为:
F＝a×b×q＝a×b×（q1+q2+q3+q4+q7）
＝1.0×1.0×（21.11+1.0+1.0+2.0+6.33）=31.44kN
则，F＝31.44kpa＜[
k]=1.0×235Kpa
经过地基处理后，可以满足要求。
7）支架变形
支架变形量值F的计算：
F＝f1＋f2＋f3
①f1为支架在荷载作用下的弹性变形量
由上计算每根钢管受力为20.68KN，φ48mm×3.5㎜钢管的截面积为489mm2。
于是f1=б×L/E
б＝20.68÷489×103＝42.29N/mm2，
则f1＝42.29×10÷（2.06×105）＝2.05mm。
②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量
支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩δ1和方木对方木压缩δ2两部分，分别取经验值为2mm、3mm，即f2＝δ1＋δ2＝5mm。
③f3为支架地基沉降量计算：
f3取经验值=5mm
故支架变形量值F为:
F＝f1＋f2＋f3=
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