现浇箱梁承插型盘扣式支架施工方案.docx

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现浇箱梁承插型盘扣式支架施工方案

国家高速公路包头至茂名线（G65）

陕西境黄陵至延安公路扩能工程试验段

EK0+959匝道桥现浇箱梁专项施工方案

编制人：

__________

审核人：

__________

编制时间：

__________

青岛建工集团有限公司

黄延高速公路扩能工程试验段LJ－1合同段项目经理部

二0一四年九月一日

黄陵西互通立交EK0+959匝道桥

承插型盘扣式钢管支架现浇箱梁施工技术方案

一、工程概况

1、桥梁概况

黄陵西互通立交EKO+959匝道桥，桥位位于黄陵西互通式立交，该桥跨越主线。

桥梁起点桩号为EK0+842，桥梁终点桩号右幅为EK1+076，桥梁全长234米。

该桥在EK1+044处跨越沮河，交角90度。

该桥上部结构为3*（4*19）米现浇砼连续箱梁，下部为柱式墩、肋板台、钻孔灌注桩基础。

全桥桩基30根、承台2个、系梁11道、立柱22根，承台2个。

技术指标为：

设计荷载为公路一级，桥面宽度（0.5+12.0~11.0+0.5）m，全桥上部结构现浇连续梁均采用承插型盘扣式钢管支架现浇箱梁的施工方案。

2、结构特征

黄陵西互通立交EKO+959匝道桥，上部均为现浇混凝土连续箱梁，全桥共12跨，三联，每联为4*19米，梁体为单箱2室、变截面结构。

箱梁顶宽12.9～13m，顶板厚度20～40cm，腹板厚度40～80cm，底板厚度20～50cm。

二、技术标准

1、设计荷载：

公路-I级；

2、桥面宽度：

05m（防护栏）+12.0~11.0（行车道）+0.5米（防护栏）；

3、地震动峰值加速度系数：

0.05；

4、设计洪水频率：

1/100。

三、桥址地址、水文概况

桥梁位置表层为粉质粘土，以下为卵石土、强风化泥岩及中风化泥岩。

其中粉质粘土[fa0]=150~170kpa,；qik=55~60Kpa,l卵石土、强风化砂泥岩[fa0]=1000~1300kpa；中风化砂泥岩互层[fa0]=1300~1500kpa。

EK0+959匝道桥地质及桥高情况一览表

序号

墩号

表层地质情况

强度（kpa）

桥高（m）

备注

1

0#

强风化泥岩

1000~1300

7

2

1#

强风化泥岩

1000~1300

8.8

3

2#

强风化泥岩

1000~1300

9.2

4

3#

强风化泥岩

1000~1300

9.5

5

4#

强风化泥岩

1000~1300

9.6

6

5#

强风化泥岩

1000~1300

9.9

7

6#

强风化泥岩

1000~1300

10

8

7#

强风化泥岩

1000~1300

10.4

9

8#

强风化泥岩

1000~1300

9.3

10

9#

强风化泥岩

1000~1300

11.5

11

10#

强风化泥岩

1000~1300

13.3

12

11#

强风化泥岩

1000~1300

9.8

13

12#

强风化泥岩

1000~1300

5.5

四、编制依据

1、黄延LJ-1标《两阶段施工图设计》

2、现场勘察和研究所获得的资料，以及相关补充资料；

3、《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》（JGJ80-2011）；

4、《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2011）；

5、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；

6、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质【2009】87号）；

7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；

8、《公路工程桥涵施工技术规范》（JTGF50-2011）；

9、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80_1-2004）；

10、《预应力混凝土用钢绞线》（GBT5224-2003）；

5、现浇箱梁支架方案的选择

1、箱梁支撑系统的选择

本工程支撑高度最高为14米，最低为8.5米，箱梁形式为两箱室，经项目总工办研究及考察，计划采用承插型盘扣式支撑架进行现浇箱梁的施工，其具有以下特点：

1）采用低合金高强度钢，承载能力高，考虑安全系数，单肢设计承载力可达40KN以上。

2）竖向拉杆，水平拉杆和斜拉杆使支撑架具有了很好的稳定性。

材料用量少，安装快捷、简便，效率高。

3）热镀锌防腐处理，坚固耐用，周转次数高，节约成本。

承插型盘扣式支撑架的立杆采用直径φ60.3，壁厚为3.2mm的Ｑ345B钢；横杆采用管径为φ48.3mm，管壁厚为2.5mm的Q345B钢；斜拉杆件采用管径为φ42mm，管壁厚为2.75mm的Q235钢，均经过热镀锌处理。

承插型盘扣式脚手架构造图

承插型盘扣式脚手架实体图

六、施工总计计划及进度保证措施

1、施工进度计划

本桥共有现浇梁228延米，根据合同段的总体施工组织设计的要求，结合本分项工程的施工特点和我部的人力、设备等资源的配备，现浇箱梁计划开工日期：

2014年09月1日，主体完工日期：

2014年11月30日，历时合计91天。

按照工期要求结合本工程结构形式特点，计划投入盘扣式支架3联、底模3联、外侧模板3联。

现浇箱梁施工计划横道图

时间

项目

2014.9

2014.10

2014.11

备注

第1联现浇

第1套支架

第2联现浇

第2套支架

第3联现浇

第1套支架

2、材料工具及机械设备配置

支架材料计划配置表

名称

型号

规格

单位

总数量

备注

基座

JZ-200

?

60*3.2*200

支

900

JZ-250

?

60*3.2*250

支

900

基础立杆

JLG-1000

?

60*3.2*1000

支

200

JLG-2000

?

60*3.2*2000

支

200

JLG-3000

?

60*3.2*3000

支

200

立杆

LG-500

?

60*3.2*500

支

200

LG-1000

?

60*3.2*1000

支

200

LG-1500

?

60*3.2*1500

支

200

LG-2000

?

60*3.2*2000

支

200

水平杆

SG-900

?

48*2.5*840

支

　300

SG-1200

?

48*2.5*841

支

300

SG-1500

?

48*2.5*1440

支

300

SG-1800

?

48*2.5*1740

支

300

竖向斜杆

XG-900*1500

?

42*2.75*1660

支

　60

XG-1200*1500

?

42*2.75*1661

支

60

XG-1500*1500

?

42*2.75*1662

支

60

XG-1800*1500

?

42*2.75*2200

支

60

可调底座

KTZ-450

?

48*6.5*450

套

1500

KTZ-600

套

　1500

可调托撑

KTC-450

?

48*6.5*450

套

　1500

KTC-600

?

48*6.5*600

套

　1500

箱梁施工材料计划配置表

序号

材料名称

单位

数量

备注

1

t

776

2

河砂

t

1091.2

3

碎石

t

1781

4

外加剂

t

8.54

5

一级钢筋

t

1.063

6

二级钢筋

t

575.147

7

支座

个

30

8

模板

m2

1800

施工机械及设备计划配置表

序号

名称

单位

进场数量

用途

备注

1

挖掘机

台

2

平整场地

2

装载机

台

1

辅助平整场地、修路

3

旋挖钻

台

2

桩基施工

4

25吨汽车吊

台

1

材料垂直运输

5

混凝土拌合站

套

4

混凝土拌合

6

砼罐车

台

10

混凝土运输

7

全站仪

台

2

平面位置控制

8

GPS

台

1

控制网布置

9

水准仪

台

1

水平度控制

自动调平

10

50cm水平尺

把

5

水平度调节

11

30m长水平管

条

2

水平度调节

12

50m钢卷尺

把

2

测量放样

13

游标卡尺

把

1

管径壁厚测量

材料进场验收用

14

铁榔头

把

10

槌实插销

3、管理人员及劳力配置计划

项目主要管理人员表

序号

姓名

职务

备注

1

腾金龙

项目经理

全面负责施工安全、质量、进度及劳务协调。

2

叶继朋

项目总工

审核实施性生产进度计划，施工方案、技术交底，主抓工程质量。

3

唐真平

项目副经理

负责项目生产协调及现场安全文明施工。

4

卢长全

一工区经理

负责一工区工程进度、安全生产、文明施工及协调工作。

5

范崇森

项目书记

主管施工安全文明施工及地方协调。

6

曾武军

工程部长

协助总工进行方案编写、优化及对作业班组进行技术交底。

7

刘保强

安全部长

对现场安全文明施工进行直接管理。

8

李友军

试验室主任

主管试验检测工作，对原材料、混凝土质量进行控制。

9

许伟

质检部长

对工程质量进行跟踪管理，收集资料原始记录并保存及履行监理报检程序。

10

丁冰

测量队长

负责施工放样及校核。

11

王毅

桥梁技术主管

对一工区桥梁工程施工进行技术指导，配合工区经理进行工区管理。

劳务人员配置表

序号

工种

工人数量

备注

1

现场技术员

2

主要负责现场技术安排和协调工作

2

质检员

2

施工质量控制，质量三检程序的落实

3

专职安全员

2

现场安全生产管理，危险源辨识、告知，监督现场安全保证措施的具体执行情况，对施工现场进行安全巡查，发现安全隐患，并监督现场及时整改。

承插式盘扣支架专业安装及拆除队伍

施工人员

15

负责支架的安装、维护、拆除工作

现浇箱梁计划引进2个劳务队，共安排2台吊车进行施工，箱梁浇筑计划采用汽车泵施工，根据进度情况提前临时租用

技术人员

2

现场施工技术安排

钢筋工

25

钢筋现场安装

模板工

16

模板安装，打磨，调整，校正加固等工作

砼工

12

混凝土浇筑

吊车司机

4

吊车控制操作

泵车司机

2

泵车控制操作

电工

2

现场电路安装、检修、维护

杂工

8

辅助性工作

合计

92

七、施工组织机构设置

项目部成立两个现浇箱梁施工队，全部由有施工经验的骨干人员组成：

项目经理1人、副经理1人、技术负责人1人、技术人员及现场管理人员8人、质检员2名，专职安全员2名，主要负责现浇连续箱梁的施工和管理工作，现浇箱梁施工队下设：

支架班组、模板班组、钢筋班组、混凝土班组、预应力班组、杂项班组，对人员进行分班组管理，按工序进行流水作业，责任到人。

八、施工工艺技术

（一）、支架及地基、验算

1、验算技术分析

1.1．荷载分析

支架承受的荷载主要有：

箱梁自重、模板及附件重、施工活载、支架自重以及混凝土浇注时的冲击荷载和振动荷载、其他荷载（雪荷载）等；本桥现浇箱梁支架验算分别以中支点最大截面预应力混凝土箱形连续梁（单箱三室）处为例，对荷载进行计算及对其支架体系进行检算。

荷载工况：

1　混凝土自重：

26KN/m3

2　钢筋自重：

2KN/m3

3　模板及主次龙骨：

1.2KN/m2

4　施工人员及设备：

3KN/m2

5　振捣荷载：

2KN/m2

1.2．支架材料特性

材料特性一览表

材料名称

材质

截面尺寸（mm）

壁厚（mm）

强度fm（N/mm2）

弹性模量E（N/mm2）

惯性矩I（mm4）

抵抗矩W（mm3）

回转半径i（mm）

备注

立杆

Q345B

60.2

3.2

300

2.06×105

2.31×105

7.7×103

20.10

水平杆

Q235B

48.2

2.5

215

2.06×105

9.28×104

3.86×103

1.61

竖向斜杆

Q235

48.2

2.75

215

2.06×105

9.28×104

3.86×103

1.61

面板

15

13

顺纹6000

281250

37500

C型钢

144×200

300

206000

100000

铝梁

6351-T6

70×185

5

200

70000

131000

6351-T6

70×150

4

200

70000

3830000

57200

木方

100×100

13

9000

8333333

166667

龙骨及支撑架布置间距

立杆纵距：

1200mm、1500mm

立杆横距：

1200mm、1500mm

荷载组合：

恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4

荷载计算位置一览表

计算项目

计算位置

立杆

主龙骨

次龙骨

面板

地基承载力

备注

腹板

稳定性

强度、挠度

强度、挠度

强度、挠度

平均压力

2、箱梁支架验算

现浇箱梁支架以龙头河枢纽立交E匝道桥4~7跨箱梁为例

A-A横断面最不利位置在腹板处,如下图

A-A横断面图

2.1．横桥向200C型钢主龙骨验算

按连续梁计算，主龙骨跨径取值l=1200mm，支座间距1.5m，砼计算面积为1.18m2。

主龙骨承载力验算示意图

a、钢筋及砼自重取26KN/m3×1.18m2×1.5m=46.02kN

b、模板及主次龙骨取1.2KN/m2×1.2m×1.5m=2.16kN

c、施工人员及设备荷载取3KN/m2×1.2m×1.5m=5.4KN

d、振捣荷载：

2KN/m2×1.2m×1.5m=3.6KN

荷载组合：

按连续梁考虑，恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。

则q1=（a+b+c+d）/1.2m=47.65kN/m

q2=[1.2×（a+b）+1.4×（c+d）]/1.2m=58.68kN/m

　　则最大弯矩为Mmax＝1/10×q2l2＝58.68*12002/10=8449920N·mm

200C型钢强度验算：

最大弯应力σmax=Mmax/W＝8449920/100000　　　　　　　　　　　　　＝84.5Mpa<[δ]=300Mpa满足。

200C型钢挠度验算：

ω=0.677q1l4/100EI=0.677*47.65*12004ω]=1200/400=3mm满足。

横桥向200C型钢主龙骨验算满足要求。

箱室下按连续梁计算，主龙骨跨径取值l=1500mm，支座间距1.5m，砼计算面积为0.87m2。

主龙骨承载力验算示意图

a、钢筋及砼自重取26KN/m3×0.87m2×1.5m=33.93kN

b、模板及主次龙骨取1.2KN/m2×1.5m×1.5m=2.7kN

c、施工人员及设备荷载取3KN/m2×1.5m×1.5m=6.75KN

d、振捣荷载：

2KN/m2×1.5m×1.5m=4.5KN

荷载组合：

按连续梁考虑，恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。

则q1=（a+b+c+d）/1.5m=31.92kN/m

q2=[1.2×（a+b）+1.4×（c+d）]/1.5m=39.8kN/m

　　则最大弯矩为Mmax＝1/10×q2l2＝39.8*15002/10=8955000N·mm

200C型钢强度验算：

最大弯应力σmax=Mmax/W＝8955000/100000　　　　　　　　　　　　　＝89.55Mpa<[δ]=300Mpa满足。

200C型钢挠度验算：

ω=0.677q1l4/100EI=0.677*31.92*15004ω]=1800/400=4.5mm满足。

横桥向200C型钢主龙骨验算满足要求。

2.2．次龙骨（L-150型铝梁）计算

按照最不利位置腹板处计算

次龙骨L-150型铝梁验算，混凝土梁高1.4m，按连续梁计算，跨径取l=1500mm，各荷载取值如下：

a、钢筋及砼自重取:

26kN/m3×1.4m=36.4kN/m2

b、模板及次龙骨取:

1.2kN/m2

c、施工人员及设备荷载取:

3kN/m2

d、振捣荷载:

2.0kN/m2

荷载组合：

腹板处L-150型铝梁,布置间距250mm,恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。

则q1=（a+b+c+d）×0.25=10.65kN/m；

q2=[1.2×（a+b）+1.4×（c+d）]×0.25=13.03kN/m；

则最大弯矩为Mmax＝1/10×qmaxl2＝13.03N/mm×15002/10=2931750N·mm

强度验算：

最大弯应力σmax=Mmax/W＝2931750/57200＝51.25Mpa<[δ]=200Mpa满足。

挠度验算：

最大挠度ωmax=0.677ql4/100EI　　　　　　　=0.677*10.65*15004/（100*70000*3830000）=1.36mm<[ω]=1500/400=3.75mm满足。

故腹板下次龙骨L-150型铝梁，间距250mm验算满足要求。

2.3．底板下次龙骨计算

次龙骨L-150型铝梁验算，混凝土梁高0.2m+0.3m=0.5m;，按连续梁计算，跨径取l=1500mm，各荷载取值如下：

a、钢筋及砼自重取:

26kN/m3×0.5m=13kN/m2

b、模板及次龙骨取:

1.2kN/m2

c、施工人员及设备荷载取:

3kN/m2

d、振捣荷载:

2.0kN/m2

荷载组合：

底板处次龙骨L-150型铝梁,布置间距350mm,恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。

则q1=（a+b+c+d）×0.35=6.72kN/m；

q2=[1.2×（a+b）+1.4×（c+d）]×0.35=8.41kN/m；

则最大弯矩为Mmax＝1/10×qmaxl2＝8.41N/mm×15002/10=1892250N·mm

强度验算：

最大弯应力σmax=Mmax/W＝1892250/57200＝33.08Mpa<[δ]=200Mpa满足。

　挠度验算：

最大挠度ωmax=0.677ql4/100EI　　　　　　　=0.677*6.72*15004/（100*70000*3830000）=0.86mm<[ω]=1500/400=3.75mm满足。

　故底板下次龙骨L-150型铝梁，间距350mm验算满足要求。

2.4．立杆承载力计算，纵向间距1.5m支撑架体承载力验算：

按照最不利位置腹板处计算，腹板下按单根立杆承重混凝土断面面积1.13m2，横向长度为0.6m+0.6m=1.2m；纵向间距1.5m。

图13-5最不利位置剖面图

1　荷载：

a、钢筋及砼自重取26KN/m3×1.13m2×1.5m=44.07kN

b、模板及主次龙骨取1.2KN/m2×1.2m×1.5m=2.16kN

c、支撑架体自重取0.15KN/m3×1.2m×1.5m×28m（作用架体高度）=7.56kN

d、施工人员及设备荷载取3KN/m2×1.2m×1.5m=5.4KN

e、振捣荷载：

2KN/m2×1.2m×1.5m=3.6KN

2　荷载组合：

恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。

则q1=a+b+c+d+e=62.79kN

q2=1.2×（a+b+c）+1.4×（d+e）=77.15kN

3　稳定性验算：

按照《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010，不组合风荷载计算。

立杆的截面特性：

A=571mm2，i=20.10mm，f=300N/mm2，E=2.06×

lo=h’+2ka=1000mm+2×0.7×450mm=1630mm

lo=1.5×1.2=1.8m，取两者较大值，lo=1.8m。

公式中:

lo----支架立杆计算长度

h’—支架立杆顶层水平步距（m）.宜比最大步距减少一个盘扣的距离

k——悬臂计算长度折减系数，可取0.7.

a——支架可调托座支撑点至顶层水平杆中心线的距离（m）

立杆稳定性计算不组合风荷载：

б=N/φA≤?

φ----轴心受压构件的稳定系数，根据立杆长细比λ=lo/i=1800mm/20.1mm=90，按《建筑施工承插型盘扣式钢管支架安全技术规程》JGJ231-2010中附录D，查表得φ＝0.550

б=N/φA≤?

=77150N/（0.55×571mm2）

=245.66N/mm2≤300N/mm2

故稳定性满足要求。

4　考虑风荷载作用

由风荷载设计值引起的弯矩按照下式计算（建筑施工手册P193页）

30m以下风压（风荷载标准值）

ωk=ｕzｕsω0=1.0×1.0×0.45（风压）=0.45KN/m2

，立杆纵距：

，立杆步距：

，满足要求。

3、箱梁模板验算

3.1.模板竹胶板（15mm厚）计算

底模采用满铺15mm竹胶板，顺桥向布置，取1米板宽验算，如下图所示，截面抗弯模量W=1/6×bh2=1/6×1000×152=37500mm3，截面惯性矩I=1/12×bh3=1/12×1000×153=281250mm4。

按照最不利位置腹板处计算

作用于15mm竹胶板的最大荷载：

a、钢筋及砼自重取26kN/m3×1.4m（梁高）=36.4kN/m2

b、施工人员及设备荷载取3kN/m2

c、振捣荷载取2kN/m2

荷载组合：

恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4。

取1m宽的板为计算单元。

则q1=（a+b+c）×1=（36.4+3+2）=41.4kN/m

q2=[1.2×a+1.4×（b+c）]×1=50.68kN/m

面板按三跨连续梁计算，支撑跨径取l=250mm。

Mmax=1/10×qmaxl2=1/10*50.68*2502=316750N·mm

强度验算：

　最大弯应力σmax=Mmax/W

=316750/37500=8.45N/mm2

挠度验算：

最大挠度ωmax=0.677q1l4/100EI=0.677*41.4*2504/（100*6000*281250）=0.65mm<[ω]=L/250=250/250=1mm满足15mm竹胶板下次龙骨铺设间距250mm模板验算满足要求。

按照最不利位置空心箱室处计算

顶板及底板厚度：

0.2m+0.3m=0.5m;

作用于15mm竹胶板的最大荷载：