盖梁施工工法.docx
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盖梁施工工法
三淅高速公路LXTJ-10标
盖梁工程施工工法
中铁二十五局集团有限公司
三淅高速LXTJ-10标项目经理部
二O一四年四月二十七日
盖梁工程施工工法
一、前言
考虑到施工场地和施工条件，拟采用悬空支撑办法，即在立柱上安装钢抱箍，在钢抱箍上搭设工字钢支架，在工字钢支架上横排方木作为施工平台，钢抱箍委托专业厂家加工，模板采用专业厂家加工的定型钢模板。
2、工艺特点
1、提高了桥梁盖梁的砼外观质量；
2、施工工艺简单，施工质量可靠，施工安全。
三、适用范围
三淅高速公路LXTJ-10标各类现浇工艺施工的桥梁盖梁。
四、工艺原理
通过对模板的加工、拼接、立模进行严格的控制，对对拉螺栓的位置进行规整布置，对混凝土的制备和振捣进行控制，保证模板的刚度、强度、加工精度，保证模板表面平整、光滑、方正、接缝严密无漏浆，保证浇筑完成的混凝土外漏面达到清水混凝土的标准。
五、盖梁工程施工工艺
1.施工顺序
测量放样→安装钢抱箍→安装托梁、铺设定型钢底模→复核底模→测定轴线→绑焊盖梁钢筋→支立侧模板→浇筑盖梁混凝土→施工支座垫石→养护至设计强度→拆侧模→拆除底模→拆除抱箍及托梁→检查验收。
2.钢卡抱箍方案
模板采用定型组合钢模板，模板的支撑方式为摩擦抱箍支承，在墩身上设置钢卡抱箍，钢卡箍内侧衬4mm橡胶板，以有效增大墩身与钢卡箍间的摩擦力，并避免钢卡箍与墩柱间的刚性接触，损伤砼表面。
钢卡抱箍顶设置45号工字钢作为纵梁，纵梁顶上设置横向方木，按0.2m间距铺设，以承托盖梁砼自重荷载和临时荷载。
a、抱箍加工
钢卡抱箍由正规模板厂家根据桥梁设计图纸制作。
b、抱箍试拼
抱箍试拼可在墩柱底进行，每半钢箍连接处，上、下各焊一块水平钢板，作为承重牛腿。
钢抱箍内侧与墩柱接触处用橡胶皮等柔性环包，以增大墩身与抱箍间的摩擦力，并避免钢抱箍与墩柱间的钢性接触，损伤混凝土表面。
抱箍拼装好以后，连接处的螺栓必须分三次进行拧紧。
第一次在抱箍安装好后进行，第二次在抱箍拼装好后第三天进行，第三次是在抱箍加压后进行，压力的大小必须与抱箍理论承载的荷载相一致。
抱箍螺栓使用前必须检查其是否有缺陷。
只要发现有缺陷坚决不能使用。
抱箍加压后通过在抱箍下方作标志，检查抱箍是否有下沉现象，并做好记录。
c、施工作业平台搭设
采用人工将盖梁下方的地基大致整平，保证辅助支架与立柱位置标高一致。
在平整好的地基上人工搭设钢管辅助支架，辅助支架的作用是给抱箍安装提供一个临时支撑，方便安装，在盖梁施工时不受力。
辅助支架的顶标高控制在抱箍的下缘。
d、抱箍吊装
抱箍拼装合格并且墩身混凝土强度达到要求后，即可吊装抱箍。
抱箍两部分宜同时吊装，操作人员用电动扭矩扳手将螺栓逐个拧紧。
注意两个法兰要对称进行。
抱箍安装好以后应在桥墩上抱箍下方作好标记，以便观测抱箍是否下沉，然后将工字钢装置在抱箍牛腿上，为防止两个工字钢侧向倾覆，两根工字钢间可选用对拉螺栓穿过工字钢腹板连接，内侧用钢管支撑，对拉螺栓穿过钢管。
最后在工字钢上直接安放盖梁底模。
e、抱箍的承重
盖梁底模安放后，再一次拧紧连接螺栓，检查抱箍是否下沉。
若发现抱箍并未下沉，就可以吊装钢筋骨架及侧模，再检查抱箍是否下沉，确认抱箍没有移动，就可以浇筑砼。
f、拆放抱箍
拆放抱箍时将抱箍用吊车挂住，然后拆抱箍连接螺栓，下放抱箍。
g、螺栓的使用
考虑施工误差，每排螺栓个数必须比理论计算个数多一个。
抱箍连接螺栓，在重复使用过程中必须检查螺栓是否滑丝、开裂现象，否则严禁使用。
3.盖梁施工工艺
1）凿毛：
在墩柱砼强度达到2.5mpa时，对墩柱顶面与盖梁相接处凿毛，人工凿除砼表面的浮浆，并用水将表面冲洗干净。
2）测量放样：
利用全站仪在墩柱顶面测放出中心，以确定盖梁平面位置。
3）支承系统安装：
盖梁支承系统由“钢抱箍+45号工字钢+方木”构成。
钢抱箍由两半球形钢板构成，并设有钢牛腿。
在钢抱箍牛腿上放上工字钢，作为支承系统的主梁。
如柱间距过大，可在工字钢中间位置用直径16cm的木桩作支撑，顺桥向摆放15cm×10cm，按间距50cm布置，作为底模板格栅。
计算出支承系统高度，在安装钢抱箍前应在立柱上画好安装线，以保证支撑系统及底模板安装完毕后，墩台盖梁底标高能与设计相符合。
4）底模安装：
底模采用定型钢模依据桥梁设计图纸加工制做。
盖梁底模铺设在支承系统连接安装完毕后进行。
根据柱顶中心连线调整底模板位置并弹出底模中心线，以保证底模安装后轴线与墩轴线重合。
最后按其位置拼接，内涂优质脱模剂。
模板间夹放双面胶带连接，以防漏浆。
5）钢筋绑扎、加固：
盖梁施工前，应先按图示尺寸将盖梁骨架片在钢筋加工场上预放大样，再将盖梁主筋按图加工后，按大样焊接成型，制作成骨架片，最后将骨架片及架立筋运送至现场绑扎。
箍筋钢筋用调直机调直后，按照施工图放样配料，配好的钢筋用小拖车运送至施工现场，后在现场按图焊接绑扎一次成型。
钢筋底口保护层垫块采用预制砂浆垫块，侧面绑扎塑料保护层垫块，按照0.5m间距梅花状布置，以保证垫块与模板点接触。
6）侧模安装：
为方便施工，模板采用现场拼装的方法施工。
拼缝间采用双面胶带填缝，拼接完成后须对模板面及拼缝进行仔细检查，拼缝处如有错牙，需调整至消除错牙为止。
最后在模板板面涂抹优质脱模剂，脱模剂涂刷应均匀。
模板安放到位后，需调整模板的边线及垂直度，先调整模板底口，使之与盖梁边线重合，然后调整上口，使其垂直。
收紧模板间对拉螺杆，使模板上口边线顺直。
7）砼浇筑：
砼采用拌合站集中拌和、砼罐车运输、人工配合泵车浇筑的方法。
浇筑过程中应对砼充分振捣，严格按操作规程施工。
8）养生
混凝土初凝后,用土工布或塑料布覆盖,洒水养生。
养生时间不少于7天。
9）拆侧模
混凝土强度达到2.5Mpa后,在不损坏混凝土角边情况下,即可拆侧模,拆除后,用土工布或塑料布覆盖,洒水养生。
10）拆底模
待混凝土强度达到设计强度,方可拆除底模。
4.盖梁荷载验算
盖梁采用抱箍法施工，墩柱完成后，在墩柱上安装抱箍，然后在抱箍上安装横向的I45a工字钢，工字钢上满铺4m长10cm×15cm的方木，然后方木上铺设定型钢制底模，工字钢横向稳定性，按照每2米设置一道对拉杆，盖梁侧模（前后面）均采用定型钢模，盖梁支架布置图如下：
盖梁支架立面
A、工字钢验算
45a工字钢计算参数如下：
E=2.1×105MPa，W=1432.9cm3，I=32241cm4，单位重为80.42Kg/m
1、受力分析
盖梁工字钢长度为12m，盖梁长8.6m。
工字钢受力示意图如下：
2、荷载计算
作用于工字钢的荷载有：
（1）、施工时钢筋混凝土重量19.6m³×26KN/m³=509.6KN；
（2）、模板及方木、钢管重量；
①底模及侧模重量：
根据现场模板实测，重量为55.92KN；
②防护Φ48钢管重量：
长度41.2m，重量1.58KN；
③10×15方木重量：
取2.0KN；
合计为59.5KN；
（3）、施工时人员、设备重量10KN；
（4）、振捣砼时产生荷载2KN/㎡×8.6m×1.7m=29.2KN；
荷载总共为1.2×509.6+1.2×59.5+1.4×10+1.4×29.2=737.8KN。
每根工字钢的均布荷载q=737.8/（2×8.6）=42.90KN/m。
3、受力验算
（1）、强度验算（根据受力图查路桥施工计算手册）
由受力图可知跨中处弯矩最大，
M跨中=qlx[（1-l1/x）（1+2l1/l）-x/l]/2
其中：
q为上部荷载，单位N/m；
l为两支点间距离，为4.4m;
l1为悬臂距离，为2.1m；
M跨中=42.9×4.4×4.3×[（1-2.2/4.3）（1+2×2.1/4.4）-4.3/4.4]/2=9.22KN·m
σ=M/W=9.22KN·m/1432.9cm³=6.43MPa＜[σ]=210MPa.
（2）、刚度验算
①端部挠度
其中I=32241cm4，E=2.1×105MPa。
=42.9*2.1×4.43×（-1+6×2.12/4.42+3×2.13/4.43）/
（24*2.1*105*32241）=0.33mm
②跨中挠度
ω=42.9*4.44*（5-24×2.12/4.42）/（384*2.1*105×32241）=-2.9cm
B、10×15方木验算
10×15方木计算参数：
E=9×103MPa，W=
=0.1×0.15×0.15/6=3.75×10-4m3，I=
=0.1×0.153/12=3.375×10-5m4。
1、受力分析
10×15方木受力示意图如下：
2、荷载计算
（1）、施工时钢筋混凝土重量19.6m³×26KN/m³=509.6KN；
（2）、模板及方木、钢管重量；
①底模及侧模重量：
根据现场模板实测，重量为55.92KN；
②防护Φ48钢管重量：
长度41.2m，重量1.58KN；
合计为57.5KN；
（3）、施工时人员、设备重量10KN；
（4）、振捣砼时产生荷载2KN/㎡×8.6m×1.7m=29.2KN；
合计荷载为1.2×509.6+1.2×57.5+1.4×10+1.4×29.2=735.4KN
每根方木上荷载q=735.4×0.1/（8.6×1.7）=5.0KN/m
3、受力验算
（1）强度验算
Mmax=
=（5.0×1.7×1.7）/8=1.8KN·m，
σ=M/W=3.75×103/4.5×10-4=7.3MPa＜[σ]=12MPa。
（2）刚度验算
fmax=5×5×1.74/（384×9×103×3.375×10-5）=0.18mm。
由以上验算数据，说明本方案结构合理，安全可靠。
C、抱箍承载力计算
1、荷载计算
（1）、施工时钢筋混凝土重量19.6m³×26KN/m³=509.6KN；
（2）、模板及方木、钢管、工字钢重量；
①底模及侧模重量：
根据现场模板实测，重量为55.92KN；
②防护Φ48钢管重量：
长度41.2m，重量1.58KN；
③10×15方木重量：
取2.0KN；
④45a工字钢重量：
长度24m，重量19.3KN；
合计为78.8KN；
（3）、施工时人员、设备重量10KN；
（4）、振捣砼时产生荷载2KN/㎡×8.6m×1.7m=29.2KN；
荷载总共为1.2×509.6+1.2×78.8+1.4×10+1.4×29.2=747.0KN。
按墩柱设四个主抱箍（半圆）、四个副抱箍（半圆）体支撑上部荷载，由上面的计算可知：
支座反力RA=RB=RC=RD=747.0/4=186.8kN
以R最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，186.8kN即为抱箍体需产生的摩擦力。
2、抱箍受力计算
（1）螺栓数目计算
抱箍体需承受的竖向压力N=186.8kN
抱箍所承受的竖向压力由M30的高强螺栓的抗剪刀力产生，查《钢结构设计规范》第69页：
8.8级螺栓的允许承载力：
[NL]=Pμn/kp---高强螺栓的预拉力，取280kN；
μ---摩擦系数，取0.3；
n---传力接触面数目取1；
k---安全系数，取1.3。
则：
[NL]=280×0.3×1/1.3=64.6KN
螺栓数目m计算：
M=N＇[NL]=186.8/64.6=2.89个，
取计算载面上的螺栓数目m=12个。
则每条高强螺栓提供的抗剪力：
P＇=N/12=186.8/12=15.6kN<[NL]=64.6kN
故能承担所要求的荷载
（2）螺栓轴向受拉计算
砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数μ=0.3计算，抱箍产生的压力Pb=N/μ=186.8kN/0.3=622.7kN由高强螺栓承担。
则：
N＇=Pb=622.7KN
抱箍的压力由12条M30的高强螺栓的拉力产生。
即每条螺栓拉力为
N1=P＇b/8=622.7/12=51.9kN<[F]=280Kn
σ=N1/A=N1（1-0.4m1/m）/A
式中：
N1---轴心力；m1---所有螺栓数目，取12个；A---高强螺栓截面积，A=7.06m2，σ=N＇/A=P＇b（1-0.4m1/m）/A=622.7（1-0.4×12/12）/（12×7.06×10-4）=44.1mPa<[σ]=0.8P=224MPa
故高强螺栓满足强度要求。
（3）求螺栓需要的力矩M
（1）由螺帽压力产生的反力矩M1=U1N1×L1
U1=0.1钢与钢之间的摩擦系数;
L1=0.015力臂;
M1=0.1×51.9×0.015=0.08kN
（2）M2螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10°
M2=μ1×N1cos10°×L2+N1sin10°×L2[式中L2=0.011]（L2反力臂）
M2=0.1×51.9×cos10°×0.011+51.9×sin10°×0.011=0.16（KN.m）
M=M1+M2=0.08+0.16=0.24（Kn·m）=24（kg·m）
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥24（kg·m）
（三）抱箍体的应力计算：
1、抱箍壁为受拉产生拉应力
拉力P1=4N1=4×51.9=207.6（kN）
抱箍壁采用面板δ=12mm的钢板，抱箍高度为500mm。
则抱箍壁的纵向截面积：
S1=0.012×0.5=0.006（㎡）
σ=P1/S1=207.6/0.006=34.6（mPa）<[σ]=215mPa
满足设计要求
2、抱箍体剪应力T=（1/2RA/t2S1）=（0.5×186.8）/（2×0.006）=7.78mPa<[T]=85mPa.
根据第四强度理论
σw=（σ+3T）1/2=（49.1+3×7.78）/2=36.22mPa<[σw]=215mPa
满足强度要求。
六、质量保证措施
1、认真执行设计图纸审核制，技术交底制，使现场领工员及每一位施工人员做到心中有数，严格按技术要求施工，保证设计意图的实现。
严格执行测量双检制，各种测量资料要记录齐全、签字完备。
2、严格实行工序“三检制”—自检、互检、交接检，上道工序不合格，不准进入下道工序的施工。
隐蔽工程应检查，经检查合格后，再隐蔽。
3、运用全面质量管理知识，抓好施工全过程的质量控制，开工前组织技术人员作好技术交底，抓好试验检测，严格各工序质量检验与控制，确保各项工程的生产质量。
4、材料进场前由试验部门先检定，符合要求后才能进入施工现场，并在使用的过程中随时抽检，既要抓源头管理，又要抓过程控制，通过保证材料质量来保证工程质量。
5、认真填写、收集、整理施工过程中的各项技术资料。
6、建立质量保证体系，明确各级责任，保证工程施工顺利进行。
（质量保证体系见附图）
7、质量检查控制标准:
盖梁实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按附录D检查
3
2
断面尺寸（mm）
±20
尺量：
检查3个断面
2
3
轴线偏位（mm）
10
全站仪或经纬仪：
纵、横各测量2点
2
4
顶面高程（mm）
±10
水准仪：
检查3-5点
2
5
支座垫石预留位置（mm）
10
尺量：
每个
1
盖梁钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
受力钢筋间距（mm）
两排以上排距
±5
尺量：
每构件检查2个断面，用尺量
同排
基础、锚碇、墩台、柱
±20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋
间距（mm）
±10
尺量：
每构件检查5~10个间距
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
尺量：
按骨架总数30%抽查
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
尺量：
按骨架30%抽查
5
保护层厚度（）
梁、柱
±10mm
沿模板周边检查8处
七、安全和环保保证措施
为确保该工程顺利施工，我部建立了安全、质量及环保体系，在确保安全和质量的情况下，有效地减少对环境的污染，详见安全、质量及环保体系框图。
（一）制度保证
1.施工前，由项目安质部组织对所有作业人员进行进场安全教育培训，经考试合格后方可上岗。
2.严格执行班前教育制度。
每天作业前，由班组长进行班前讲话，讲清当开工作内容，安全注意事项等，并做好记录。
3.安全技术交底
①工程开工前，根据工程实际情况对施工队（班组）进行书面交底。
②施工队长或班组长依据书面交底口头向全体施工操作人员进行交底。
交底完成后，所有接受交底人员必须在交底书上签字。
签字原件交由项目安质部留存待查。
③安全技术交底必须细致、全面、有针对性、可操作性。
④有两个以上作业和多工序交叉作业前必须进行安全技术交底。
4.机电设备验收
①凡进入施工现场的机械设备，必须对其技术性能、安全性能、环保性能、操作人员持证情况等进行检验，确认合格后，方可投入使用，未经检验或检验不合格的严禁使用。
②现场临时线路、电器设备设施安装完毕，经验收合格后，方可投入使用。
③现场钢筋加工机具、其他小型电动机在使用前，需要登记入册，经验收后方可投入使用。
5.现场专职安全管理人员和特殊工种必须持证上岗。
（二）安全预防措施
1．特种设备（吊车）进场后，项目安质部和设备物资部对特种设备进行报验。
2．上岗前对一线作业人员，尤其是农民工的培训教育。
项目部安全培训教育的主要是：
各个工种的安全操作规程及技能，国家的方针政策以及安全法律、法规，工地安全制度、施工现场环境、工程施工特点及施工现场存在的安全事故隐患、危险源等。
施工作业班组安全培训教育的主要内容为：
本工种的安全操作规程，岗位安全纪律和岗位安全检查等。
从而增强工人的安全意识，掌握安全知识，提高职工搞好安全生产的自觉性、积极性和创造性，使各项安全生产规章制度得以贯彻执行。
3．坚持班前安全活动，针对班组专业特点和作业条件，进行安全技术交底。
安全技术交底主要包括两方面的内容：
一是按照施工安全方案的要求，对施工方案进行细化和补充;二是要将操作者的安全注意事项讲明，保证操作者的人身安全。
4．高空作业人员应经过体检，经检查适合高处作业方可上岗，有心脏病等不适宜高空作业的人不得从事高空作业。
高空作业人员上班时严禁饮酒，要严格遵守劳动规章制度。
5．起重伤害预防措施
检查起重工具的各个部位是否完好，防止施工过程中吊索断裂导致的物体打击，使用的电动机具应安全可靠并配有保险装置，上班前、下班后均应有专人严格检查，保证开关灵活、准确，钢丝绳无断丝，起吊设备应稳定牢固。
在进行吊装作业时，下方严禁站人，同时卷筒上的钢丝绳不得放完，至少保留三圈，在上班前对操作人员进行检查，严禁酒后作业。
必须按照额定的起重量工作，不得超载和违反该车使用说明书所规定的要求条款。
汽车式起重机的支腿处必须坚实，铺垫木，加大承压面积，在起吊重物前，应对支腿进行检查，查看有无陷落现象，以保证使用安全。
支腿支完，应将车身调平锁住，才能工作。
工作时还应注意风力大小，六级风时应停止工作。
6．物体打击预防措施
作业人员在进行钢筋绑定时或上下作业人员在进行钢筋和模板以及其他工具传递时，都有可能发生钢筋戳伤作业人员或因高处物体的坠落而造成人身伤害事故的发生，还有在进行凿毛时有石块飞溅可能造成人员的身体伤害等，预防措施如下：
对上下方作业人员采取一定防护措施，如佩穿防护服，安全帽，并对作业人员进行安全技术交底，严格控制作业人员按照安全操作规程进行作业，对高于2米以上的施工，盖梁四周采用安全网围封，严禁从上方直接往下抛物品、工具等。
在盖梁下方设立安全作业区，并设立安全警示、宣传标志牌等，定期对从事高空作业人员进行安全知识教育。
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