现浇箱梁支架施工方案.docx
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现浇箱梁支架施工方案
平榆高速公路AS15合同段浊漳河特大桥第二跨、
A匝道桥第四跨上跨太长高速60米变截面箱梁
现浇箱梁
支
架
法
施
工
方
案
中交第四公路工程局有限公司
平榆高速公路AS15项目经理部
2010年1月
1工程概况----------------------------------------------------------2
2施工组织----------------------------------------------------------3
2.1施工队伍安排--------------------------------------------------3
2.2工期计划------------------------------------------------------3
2.3本桥箱梁主要材料表--------------------------------------------4
2.4施工机械设备--------------------------------------------------5
3满堂支架方案------------------------------------------------------6
3.1地基处理------------------------------------------------------6
3.2支架布置------------------------------------------------------7
3.3设计验算-----------------------------------------------------11
4跨太长线门架设计-------------------------------------------------18
4.1左侧门架验算-------------------------------------------------19
4.1.1荷载组合---------------------------------------------------19
4.1.2主横梁验算-------------------------------------------------20
4.2右侧门架验算------------------------------------------------21
4.2.1荷载组合---------------------------------------------------22
4.2.2主横梁验算-------------------------------------------------22
4.3门架立杆总压力验算------------------------------------------24
4.4横向工字钢验算-----------------------------------------------25
4.5门架体系的稳定性保障措施-------------------------------------25
5施工工序及注意事项-----------------------------------------------25
5.1支架预压-----------------------------------------------------25
5.2施工预拱度---------------------------------------------------26
5.3横板制作及安装-----------------------------------------------27
5.4钢筋加工及安装-----------------------------------------------28
5.5波纹管施工---------------------------------------------------28
6混凝土施工-------------------------------------------------------29
6.1砼配合比设计要求---------------------------------------------29
6.2分段浇筑砼---------------------------------------------------29
6.3浇筑顺序-----------------------------------------------------29
6.4砼的养生-----------------------------------------------------29
6.5预应力筋的加工及安装-----------------------------------------29
6.6预应力筋的张拉-----------------------------------------------30
6.7压浆及封锚-------------------------------------------------316.8拆模与落架---------------------------------------------------33
7安全技术标准-----------------------------------------------------34
7.1太长路面安全防护措施-----------------------------------------34
7.2脚手架安全技术标准-------------------------------------------35
7.3施工机械安全技术标准-----------------------------------------36
7.4预应力工程中的安全措施---------------------------------------36
平榆高速公路AS15合同段浊漳河特大桥第二跨
A匝道桥第四跨上跨太长高速60米变截面箱梁支架法
施工方案
我部承建的平榆高速公路AS15标主线浊漳河特大桥和A匝道跨线桥，有两处与太长高速公路立体交叉上跨，原设计施工方案为挂篮法，由于本项工程合同工期只有1年时间，根据挂篮悬浇施工工艺及施工方法，以及在今年冬季长达3个月无法正常施工，在合同工期内很难完成施工作业，我部为了确保工期，加大人员、机械、资金的投入，拟采用支架法完成两处现浇连续箱梁的施工。
1、工程概况
K82+638.245浊漳河特大桥、AK0+212.863A匝道跨线桥上部结构均为单箱单室的三跨预应力砼连续箱梁，其中K82+638.245浊漳河特大桥1—3跨范围内为连续变截面箱梁，箱梁结构形式为35m+60m+35m，全长130m，第2跨上跨太长高速（太长桩号：
TCK88+643～+674）,其中左幅顶宽12.0m，右幅顶宽16.0m,具体断面尺寸如下表所示。
AK0+212.863：
A匝道跨线桥3—5跨范围内为连续变截面箱梁，箱梁结构形式为35m+60m+35m，全长130m，第4跨上跨太长高速（太长桩号：
TCK88+981～+908），该桥箱梁底宽8m，顶宽15.50m，支座处梁高3.6m，跨中梁高2m。
浊漳河大桥1—3跨变截面现浇箱梁变更设计尺寸表（腹板厚为变更）
幅别
底板宽
顶板宽
顶板厚
底板厚
腹板厚
梁高
翼缘板悬臂长
左幅
5.50m
12.00m
0.25m
0.3-0.55m
0.5-0.8m
2m---3.6m
3.25m
右幅
8.00m
16.00m
0.28m
0.3-0.55m
0.5-0.8m
2m---3.6m
4.00m
A匝道跨线桥3—4跨变截面现浇箱梁变更设计尺寸表（腹板厚为变更）
底板宽
顶板宽
顶板厚
底板厚
腹板厚
梁高
翼缘板悬臂长
8.00m
15.5m
0.28m
0.3-0.55m
0.5-0.8m
2m-3.6m
4.00m
桥梁下部基础所处地质条件较好，主要为粗角砾土和砂岩。
中跨跨越太长高速公路，施工时第1、3跨采用满堂支架，第2跨上跨太长高速部分拟用钢管柱和工字钢搭设6.5m×5m及7.5m×5m门架，门架保证6m净宽及5m净空。
以保证施工期间太长高速的正常运行。
箱梁拟采用变更设计预应力体系，由分段浇筑变更为整体现浇，三跨预应力束整体穿束张拉压浆，纵向预应力钢束布在底板和腹板，预应力束的具体布置详见设计变更图。
2、施工组织
2.1、施工队伍安排及机械配备
桥梁上部结构安排一个有经验的劳务队负责施工，各种技术、管理人员齐全，计划进场人数205人，在浇筑梁体砼时计划同时施工3个工作面，具体人员情况见下表。
1、管理人员
2、技术工人
1.1现场施工管理人员
12人
2.1钢筋工
25人
1.2现场技术管理人员
6人
2.2砼工
40
1.3现场安全管理人员
12人
2.3模板工
30
2.4支架工
20
2.5预应力施工
25
2.6其他工人
35
项目部搅拌站负责混凝土生产和运输，其主要设备为两套1000L搅拌机，每小时可生产和运输120m3混凝土，6台8m3砼运输罐车，2台砼输送泵车，1台25t吊车，满足现场要求。
2.2、工期计划
1）总体工期安排
根据建设单位合同工期要求以及我标段所处地理位置的气候特点，编写出可实施性施工组织设计，浊漳河大桥1～3跨基础及下部结构计划于2009年10月15日开工，并于2010年3月1日全部完成后进入上部结构的施工（地基处理提前施工）。
A匝道桥桩基及下部结构计划于2009年10月25日开工，并于2010年3月15日全部完成，避开冬季低温期（2009年11月20日—2010年3月10日）后于2010年3月15日进入上部结构的施工。
以上施工顺序为：
地基处理—搭设支架—支架预压—铺设底模板—钢筋绑扎—安装内模—浇注混凝土—张拉、压浆—拆模—拆支架。
具体施工时间安排如下。
2）浊漳河特大桥（左右幅）现浇连续箱梁施工时间安排：
（1）地基处理：
2009年10月15日至2009年11月30日工作日：
45天
（2）搭设支架：
2010年03月01日至2010年03月31日工作日：
31天
（3）支架预压：
2010年04月01日至2010年04月07日工作日：
7天
（4）铺设底模板：
2010年04月08日至2010年04月18日工作日：
10天
（5）钢筋绑扎：
2010年04月19日至2010年04月25日工作日：
7天
（6）安装内模：
2010年04月26日至2010年05月02日工作日：
7天
（7）浇注混凝土：
2010年05月03日至2010年05月05日工作日：
3天
（8）张拉、压浆：
2010年05月12日至2010年04月16日工作日：
5天
（9）拆模：
2010年05月23日至2010年05月27日工作日：
5天
（10）拆支架：
2010年05月28日至2010年06月06日工作日：
6天
3）A匝道跨线桥现浇连续箱梁施工时间安排
（1）地基处理：
2009年10月25日至2009年11月30日工作日：
36天
（2）搭设支架：
2010年03月10日至2010年04月10日工作日：
31天
（3）支架预压：
2010年04月08日至2010年04月14日工作日：
7天
（4）铺设底模板：
2010年04月15日至2010年04月25日工作日：
10天
（5）钢筋绑扎：
2010年04月26日至2010年05月02日工作日：
7天
（6）安装内模：
2010年05月03日至2010年05月10日工作日：
7天
（7）浇注混凝土：
2010年05月11日至2010年05月14日工作日：
3天
（8）张拉、压浆：
2010年05月22日至2010年05月27日工作日：
5天
（9）拆模：
2010年06月04日至2010年06月08日工作日：
5天
（10）拆支架：
2010年06月09日至2010年06月14日工作日：
6天
2.3、本桥箱梁主要材料表
浊漳河特大桥现浇箱梁主要材料表
混凝土（m3）
钢 筋（T）
钢绞线（T）
JL32
2993
688.62
158.4
15
M15-12J（套）
M15-12P（套）
M15-9J（套）
波纹管（m）
132
32
160
8268
M15-15J（套）
M15-15P（套）
M15-9P（套）
GYM-25
40
8
32
1020
BM15-3（套）
BM15-3P（套）
JL32（t）
262
262
15.2
A匝道跨线桥现浇箱梁主要材料表
混凝土（m3）
钢 筋（T）
钢绞线（T）
支座（个）
1652
372.98
86.49
16
M15-12J（套）
M15-12P（套）
M15-9J（套）
波纹管（m）
52
12
80
4195
M15-15J（套）
M15-15P（套）
M15-9P（套）
JL32（t）
40
8
16
7.2
2.4、施工机械设备
计划上场主要机械设备表
序号
机械设备名称
规格型号
额定功率、容量、吨位
数量
1
张拉千斤顶
400t
8台
2
电动油泵
6台
3
压浆机
2NB6-32
3台
4
钢筋切割机
FG40A
6台
5
钢筋调直机
CT4-14
2台
6
钢筋弯曲机
CW32
1台
7
交流电焊机
BX-300
15KVA
6台
8
交流电焊机
BX-400
18KVA
4台
9
交流电焊机
BX-500
24KVA
2台
10
变压器
250KW
1台
11
搅拌站
2×1000L
1套
12
砼运输罐车
ND855
8m3
8辆
13
砼泵车
2台
14
吊车
QY16
16T
1台
15
吊车
QY25
25T
1台
16
压路机
YZ18
20T
1台
17
挖掘机
PC200
1台
18
装载机
ZL50
1台
19
自卸车
东风
12T
2辆
20
卷扬机
5T
1台
21
碗扣式钢管支架
Ф48×3.5mm
T
1300
22
可调顶、底托
可调20cm
套
22000
23
工字钢
I16cm×9m
根
24
24
工字钢
I40cm×12m
根
320
25
竹胶板
1.22m×2.44m
m2
8800
26
方木
10cm×10cm、
15cm×10cm、
15cm×15cm
m3
1070
3、满堂支架施工方案
箱梁施工采用满堂支架浇筑法施工。
支架施工顺序为从第一跨向第三跨依次施工。
共准备三孔支架材料。
支架基底为砂砾石，用18T振动压路机碾压6～8遍处理。
然后用C25砼对场地进行硬化，硬化厚度为30cm。
支架采用Φ48×3.5mm碗扣式钢管架。
支架下垫5cm×20cm木板，顶托上铺设15cm×10cm纵向方木（东北松木），纵向方木间距与立杆间距一致，然后再铺设10cm×10㎝横向方木，横向方木间距为30cm，横向方木上用12mm竹胶板铺设箱梁底部模板。
3.1、地基处理
为确保平榆高速公路的施工能够顺利进行，对太长高速公路相对应的路段边坡不会造成太大影响，经与业主、设计代表协商，同意变更将浊漳河2#墩承台标高抬高2米，A匝道桥3#墩承台标高填高4米，桩基施工前先将上述两墩台处清表后选取粘土分层填筑至变更后承台设计标高，将2#墩承台与太长边坡之间的三角区分层填筑，各层压实度达到90%以上，再上旋挖钻机钻孔，桩基施工完毕后，开挖3米深承台基坑，对太长边坡进行局部支挡加固防护，采用挡板防止局部边坡垮塌。
承台施工完毕后，将承台周边连同太长部分边坡回填密实。
对箱梁下方16m宽度范围内泥浆坑、松软地段全部挖除，然后采用含石量在60％以上的砂砾石换填，用推土机对场地全部进行推平，并设置横向单向横坡，坡度控制在1％范围内，便于及时排除雨水，换填的时候每层松铺厚度不超过30cm，再用18T振动压路机碾压6～8遍，上层采用细粒砂砾将横坡调整到1％内。
最后用C25混凝土对场地进行硬化处理，场地硬化厚度为30cm。
两侧开挖水沟排水，降低水位标高。
以
防止雨水和其它水流入支架区，引起支架下沉。
3.2、支架布置
1）支架材料规格
支架采用碗扣式钢管架，节点见右
图，立杆主要采用3.0m、1.8m长立杆,立杆接长错开布置。
横杆采用长为0.3m、0.6m及0.9m三种长度横杆，顶底托采用可调托撑，可调范围为20cm。
2）支架布置
采用Φ48×3.5mm碗扣式多功能脚手架，其结构布置形式如图所示。
立杆纵向间距按60cm布设，箱梁腹板范围内立杆横向间距为0.3m（腹板厚度变化范围为从0.5m到0.8m不等），两腹板中间立杆横向间距为0.6m、0.9m，翼板范围内立杆横向间距为0.9m。
具体
布置间距见下图。
3）支架布设注意事项
（1）、当立杆基底间的高差大于60cm时，则可用20cm、30cm调节杆或支垫方木的方式来调整。
（2）、立杆的垂直度应严格加以控制：
30m以下架子按1/200控制，且全高的垂直偏差应不大于10cm。
（3）、脚手架拼装到3～5层高时，用全站仪检查横杆的水平度和立杆的
垂直度。
并在无荷载情况下逐个检查立杆底座有否松动或空浮情况，并及时旋紧
可调座和薄钢板调整垫实。
（4）、斜撑的网格应与架子的尺寸相适应。
斜撑杆为拉压杆，布置方向分为顺桥向和横桥向。
斜撑尽量与脚手架的节点相连，但亦可以错节布置。
在每5～6排纵向立杆和每5～6排横向立杆各设置一道剪刀撑。
斜撑杆对于加强脚手架的整体刚度和承载能力的关系很大，应按规定要求设置，不应随意拆除。
3.3、设计验算（以浊漳河右幅16m宽为例）
1）荷载计算：
变截面箱梁截面尺寸表
截面位置
梁高（m）
顶板厚度（m）
底板厚度（m）
腹板厚度（m）
截面面积（m2）
箱梁根部截面
3.6
0.28
0.55
0.8
箱体部分
翼板部分
11.80
3.4
箱梁跨中截面
2
0.28
0.3
0.5
箱体部分
翼板部分
6.79
3.4
（1）永久荷载
①箱体范围内钢筋混凝土重：
11.8×26/8=38.35kN/m2（以箱梁根部截面为研究对象）
②模板及支架重：
按4.0kN/m2计
（2）活荷载
①施工人员机械设备荷载：
按2.0kN/m2计
②振捣混凝土产生的荷载：
按2.0kN/m2计
③倾倒混凝土产生的冲击荷载：
按2.0kN/m2计
（3）荷载组合
计算荷载组合为永久荷载+施工荷载。
则B-B截面腹板范围内计算荷载为：
＝1.2×（38.35+4）+1.4×（2+2+2）=59.22kN/m2
2）荷载传力分析
恒载与活载先以均布荷载的方式传给模板，模板采用12mm竹胶板，模板荷载传给顶部10cm×10cm横桥向方木，随后传给顶托上15cm×10cm纵向方木，并通过顶托将将所受力传递给立杆，立杆最后将力传递给给硬化砼场地，最后传给地基。
3）底模下次梁（10cm×10cm横向方木）强度及变形验算
底模下横向方木顺桥向间距为30cm，通过分析，腹板范围内横桥向90cm间距立杆区域模板底方木所承受荷载最大。
荷载组合为
N=1.2×{[0.3×（0.55＋0.28）]×26+0.3×4}+1.4×0.3×（2+2+2）
=11.7KN/m,根据3跨连续结构知：
跨中弯矩：
M1/2=0.08ql2=0.08×11.7×0.92=0.76kN·m;
支点负弯矩：
M0=-0.1ql2=-0.1×11.7×0.92=-0.95kN·m;
横向方木截面模量为：
W=bh2/6=0.00017m3次梁跨中最大正应力在纵向方木支
点处：
σ=M/W=-0.95/0.00017=-5.6MPa
松木容许弯曲应力为：
MPa，其安全系数ϒ=13/5.6=2.3>1.25,满足要求。
核算其挠度：
方木的弹性模量：
kN/m2
I=bh3/12=8.3×10-6m4
f=0.677ql4/100EI=0.677×11.7×0.94/（100×107×8.3×10-6）=0.001m
f/l=0.001/0.9=1/900＜[f/l]=1/400，满足要求。
5）立杆顶托上纵向方木（10cm×15cm）核算
（1）强度验算
模板底部横向方木按30cm间距排列，则立杆顶托上纵向方木承受横向方木传递下来的集中荷载F=0.9×11.7=10.5KN,按三跨连续结构（如下图所示），知：
跨中弯矩M1/2=0.175Fl=0.175×10.5×0.6=2.9KNm；
W=bh2/6=0.00038m5，σ=M/W=2.9MPa<
MPa,满足要求。
（2）刚度验算
方木的弹性模量：
kN/m2
I=bh3/12=0.28×10-4m4
f=1.146Fl3/100EI=1.146×10.5×0.63/（107×0.28×10-4）=0.0001m
f/l=0.009/0.6=1/6000＜[f/l]=1/400，满足要求。
6）单根立杆最大受力分析
经过测量，现场立杆壁厚为3.2mm~3.5mm，考虑到锈蚀原因，取立杆有效壁厚为3mm，管内径为41mm，管外径为47mm，横杆步距0.6m，则：
i=√（0.0472+0.0.0412）/4=0.0156m，长细比λ=µL/i=1×0.6/0.0156，
=38.5
查折减系数表知：
φ=0.932，该钢管所能承受的最大轴心压力为：
【N】=φA[σ]/ϒ=0.932×0.00041×140×103/1.25=42.8KN………………
（1）
8）腹板底加强部分验算
以箱梁根部（梁高为3.6m）截面腹板为研究对象。
腹板范围内立杆顺桥向间距进行加密，加密区横桥向间距为0.6m，顺桥向间距为0.3m，加密杆件根数为横桥向为4根。
（1）永久荷载
①腹板宽0.8m、高3.6m，则腹板面积为
S=0.8×3.6=2.88m2，顺桥向每延米腹板自重荷载为：
G=2.88×26=74.88KN/m。
②模板及支架重：
按4.0kN/m2计，则顺桥向每延米腹板荷载为
0.8×4.0=3.2KN/m。
（2）活荷载
①施工人员机械设备荷载：
按2.0kN/m2计，则顺桥向每延米腹板荷载为
0.8×2.0=1.6KN/m。
②振捣混凝土产生的荷载：
按2.0kN/m2计，则顺桥向每延米腹板荷载为
0.8×2.0=1.6KN/m。
③倾倒混凝土产生的冲击荷载：
按2.0
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