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陆上桥盖梁施工方案

广乐高速公路T5合同段

桥梁下部构造

盖梁施工技术交底

编制：

复核：

批准：

广东长大公路工程有限公司

广乐高速公路T5合同段项目部

二0一一年七月

乐昌至广州高速公路坪石至樟市段T5合同段

桥梁盖梁施工技术交底

本施工方案是对大茅地特大桥、大块冲高架桥盖梁施工采用钢抱箍工字钢支架方案

编制依据：

（1）.中交第二公路勘察设计研究院有限公司编制的《两阶段施工图设计》

（2）.中交第二公路勘察设计研究院有限公司的《工程地质勘测报告》和现场调查；

（3）.中华人民共和国行业标准JTJ041-2000：

《公路桥涵施工技术规范》；

（4）.中华人民共和国行业标准JTGF80/1-2004：

《公路工程质量检验评定标准》；

（5）.本公司ISO9001－2000版质量体系标准和程序文件的要求；

（6）.当地地质、水文资料；

（7）.广乐高速公路T5合同段《施工承包合同》；

（8）.相关的法律、法规及公路桥涵施工行业技术标准；

（9）.长大公司现有的机械设备及施工技术水平。

一、工程概况：

大茅地特大桥变更后左线桩号ZK48+130.9-ZK49+187.9，结构分联为：

6×25+4×25+2×（5×25）+3×（4×25）+2×（5×25）m，左幅计42跨。

变更后右线桩号YK48+106.5-YK49+163.5，结构分联为：

6×25+4×25+4×（5×25）+3×（4×25）m，右幅计42跨。

大块冲高架桥桩号为K49+357.5-K49+724.5，结构分联：

5×30+4×30+3×30m。

盖梁采用钢抱箍工字钢梁施工方案，大茅地特大桥、大块冲高架桥盖梁数量及尺寸参数见下表。

大茅地特大桥盖梁尺寸

墩号

左

右

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

1572.5*180*170

1560*180*170

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

图纸未出

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

1560*180*170

1560*170*170

大块冲高架桥盖梁尺寸

　墩号

左

右

1560*180*200

1560*200*200

1560*180*200

1560*200*200

1560*180*200

为使外表美观，挡块（防震块）与帽梁浇筑成整体砼。

在施工时，准确控制好各点标高。

二、施工方法、工艺

１、工艺流程图：

2、准备工作：

墩柱混凝土达到强度后，进行测量放样，主筋安装前需对墩顶混凝土进行凿毛处理，露出碎石。

3．门式支架搭设：

（1）、基础处理：

盖梁施工采用门式支架搭设，基础必须夯实处理，有淤泥及软弱土层的必须挖除清理，杂草杂物必须清理干净，基础上铺一层10cm厚的水泥稳定碎石，表面平整，做好排水沟及排水坡，确保门式支架基础不积水。

（2）、门式支架不得直接放置在基础上，底采用宽10*10cm方木支垫，连接材料应使用扣件，不得用铅丝等连接支架，接头应错开，螺栓要紧固，立杆底端需使用立杆底座。

（3）、为方便人员上下必须设置爬梯，每节爬梯两端需紧固，扣牢在门式支架上，并拧紧螺栓，且爬梯需设置能让人手扶到的护栏，确保人员上下安全。

（4）、支架的材料和工具要堆放整齐，杂物应及时清除。

（5）、由于墩柱较高，最高达30.10m，支架应设斜撑及剪刀撑，并每高5m与完成的立柱固定连结,以加强稳定性。

4．模板安装：

模板采用现场大块钢模拼装,四周侧模装有竖，横加劲肋。

竖加劲肋与模板，竖加劲肋与横加劲肋之间的连接一定要紧密，有效，务必使其共同受力。

并且在侧模用短撑直接支撑在分布梁上。

支撑若不能满足，采用对拉螺栓紧固。

模板安装应坚实可靠，支撑稳固，不变形、不漏浆、模板检查合格后才能进行浇注砼。

对于图纸要求分块施工的严格按照图纸进行。

模板安装注意事项：

（1）、在施工模板时应首先清除模板上的锈迹和残留水泥小块，检查变形和模板焊缝是否牢固。

（2）、模板安装前应该将钢筋骨架里的残渣等清除干净。

（3）、模板应涂上脱模剂。

（4）、模板上下接缝垂直贯通，为求美观。

（5）、模板安装时，应在钢筋上绑扎保护层水泥垫块。

（6）、模板未经监理工程师检查合格，不得浇注砼。

（7）、模板拆除砼强度必须达到2.5Mpa以上。

脱模：

混凝土脱模强度不得小于2.5MPa。

根据当时气候条件，混凝土凝结情况，确定脱模时间，脱模后对模板要进行防锈处理。

5．钢筋制作

钢筋必须有合格证明且必须经检验合格方可使用。

钢筋表面应干净，制作前将表面油渍等清除干净，调直。

钢筋骨架按设计要求双面焊接，焊缝长度不小于5d，焊缝无虚渣、假焊。

钢筋加工及安装质量检验符合要求。

钢筋拼装前检查接头是否开焊和骨架变形，防止骨架尺寸超出范围，保护层不够。

焊接时根据需要加固，防止骨架偏斜和自重而挠曲。

主筋采用直螺纹套筒连接，钢筋安装时保证其垂直度及钢筋间距，箍筋扎线要朝向墩内侧，避免露出混凝土表面。

盖梁施工时注意预埋挡块和支座垫石钢筋。

钢筋安装完毕，在外侧安装保护层塑料垫块，垫块不宜过大。

6．混凝土浇筑：

钢筋、预埋支座钢筋,模板经检查合格后，即可进行砼的浇筑工作，盖梁用C30混凝土统一由拌和楼、拌和车供应，采用车吊料斗的下料方法，卸落砼悬空高度不大于200cm，混凝土入模温度不超过28℃，终凝时间为8～10小时。

盖梁混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30cm为，布料时需来回移动出料口，避免赶浆。

振捣采用不同直径振动棒相互配合，先用直径φ50mm振动棒按间距30cm振捣，再在钢筋与模板附近用直径φ35mm振动棒按间距15cm复振捣，保证不出现大气泡为止。

严格混凝土的振捣工艺，振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效作用半径的1/2，保证混凝土的振捣质量。

浇注砼前，对模板钢筋、预埋件和支撑进行检查，将模内杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净，用海棉塞住模板缝隙，采用插入式振动器振捣密实。

严格控制分层厚度，在下层砼初凝或能重塑前完成上层混凝土的浇注。

浇注砼最上层时，应慢捣统一抹平，砼初凝前再次抹平，防止收缩裂缝出现，初凝后盖上麻袋，洒水养护，保证混凝土湿润。

浇筑顺序为跨中向两侧平衡浇筑，最后浇筑柱顶。

注意事项：

（1）、浇注砼前，现场检验砼的坍落度和均匀性。

（2）、浇注砼过程中，派专人看守支撑，特别是外侧模板支撑拉杆。

严格分层厚度控制。

（3）、插入式振动器移动不超过其作用半径1.5倍，插入下层5~10cm，使上下层砼融合。

（4）、浇注砼应连续进行。

（5）、浇筑完毕后处理工作及养生

当混凝土的强度能保证其表面和棱角不因拆模损坏时，或在砼强度超过2.5Mpa，方可拆模，脱模后如表面缺陷时，应及时处理，砼强度达到2.5Mpa前，不得使其承受行等荷载，避免砼表面受损，模板拆除时，应注意小心堆放，防止变形损坏，拆模过程中而且同时清理模板上水泥渣，打油。

混凝土浇筑完成后，收浆后尽快覆盖，但不能损伤砼表面，条件不允许时加设棚罩，加盖麻袋，洒水养护。

混凝土养护时间为7天，可根据空气温度、湿度和水泥品种、外加剂的情况，酌情延长或缩短，洒水次数以保证砼表面常处于湿润状态。

（6）、大茅地特大桥3#、4#墩及大块冲高架桥3#、4#墩为固结墩，在帽梁砼浇筑时进行支座钢板预埋，其他墩台进行支座垫石钢筋预埋。

三、抱箍法施工及工字钢支架预压方案

1、抱箍法施工工艺

搭设脚手架及安装钢抱箍→安装纵横工字钢梁→安装底模→修凿接头砼→测量放样→调整底模→钢筋制作安装→安装侧模→浇筑砼→养生。

在抱箍牛腿上布2条I56a工字钢，用U型螺栓扣紧。

工字钢之间用L7.5角钢联系，两端增加剪刀撑，确保支架稳定性和整体受力效果。

在工字钢面上按80cm间距横桥向布置[]10槽钢，再铺设底模。

具体如图示。

2、支架预压

根据相关要求，桥梁双柱墩盖梁施工支架（第一次使用时）为防止变形量过大影响结构质量和安全，并为验证抱箍的承载能力和加载后的下滑、变形情况，在抱箍及工字钢安装搭设好之后，需进行静载预压。

1）、预压荷载

取尺寸最大帽梁，为大块冲高架桥5#墩帽梁的荷载进行验算，帽梁结构自重：

q1=9.69t/m；模板及其下部支撑等荷载q2=0.7t/m；砼振捣产生竖向荷载q3=0.8t/m；施工人员、材料、机具等分布荷载q4=0.7t/m；合计q=9.69+0.7+0.8+0.7=11.89t/m。

预压重量取100%荷载。

2）、预压工具

预压工具采用砂箱。

3）、预压方法

先在支架面放线出盖梁、墩帽位置，然后由中至边摆放砂箱，均匀加载。

墩帽的加载需结合其结构自重变化，非满架均匀堆载方式。

4）、预压时间

预压目的是消除抱箍及工字钢的非弹性变形，验证其承载能力，检测支架弹性变形，因此预压时间根据检查抱箍及工字钢变形情况而定，从加至满载起算原则上不少于7天，但当变形达到稳定时可以停止。

5）、变形和沉降观测

预压前，设置支架变形观测点，支架变形观测点设置位置与数量：

工字钢支架左、右侧端部设两个观测点。

用铁丝悬挂锤球铅垂线在底模分布方木或型钢上，铅垂线正下方地面插入一条φ10钢筋，在钢筋上涂红油漆线，观测其相对位移情况，即为支架变形和沉降值。

在支架顶部观测点设置标记，用全站仪观测工字钢支架的横向及纵向偏位情况以及卸载前后的标高变化，确定支架回弹量。

记录观测数据。

在观测过程中，当支架变形明显加大时，加大观测密度，随时反馈信息。

预压完成后，整理数据，根据支架变形和回弹量确定支架的预拱度数值。

3、抱箍设计、制作

抱箍主要根据帽梁结构自重、模板及其下部支撑、砼振捣产生竖向荷载、支撑横梁及分布型钢自重、施工人员、材料、机具等活荷载进行设计，由抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。

该两座桥梁分为140cm、150cm、160cm三种直径立柱。

（1）立柱直径为140cm，抱箍为两块半圆弧型，箍身和牛腿、加劲肋采用厚20mm的A3钢板制成，高60cm，采用36根M24的高强螺栓连接，螺栓为受力构件。

为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，视静载试验情况，如出现抱箍下滑，考虑在墩柱与抱箍之间设一层帆布或橡胶垫。

纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

钢抱箍设计尺寸如下图。

钢抱箍断面简图

（2）按立柱直径150cm加工，抱箍为两块半圆弧型，箍身和牛腿、加劲肋采用厚20mm的A3钢板制成，高60cm，采用24根M27的高强螺栓连接，螺栓为受力构件。

为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，视静载试验情况，如出现抱箍下滑，考虑在墩柱与抱箍之间设一层帆布或橡胶垫。

纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

钢抱箍设计尺寸如下图。

（3）立柱直径为160cm，抱箍为两块半圆弧型，箍身和牛腿、加劲肋采用厚20mm的A3钢板制成，高60cm，36根M24的高强螺栓连接，螺栓为受力构件。

为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，视静载试验情况，如出现抱箍下滑，考虑在墩柱与抱箍之间设一层帆布或橡胶垫。

纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。

钢抱箍设计尺寸如下图。

钢抱箍断面简图

4、工字钢受力验算

大茅地特大桥、大块冲高架桥盖梁自重最不利荷载是大块冲高架桥过渡墩帽梁（取其中的5#墩为研究对象）

、帽梁结构自重：

q1=（95.2+1416）/15.6=96.9kN/m；

、模板及其下部支撑等荷载按3.5KN/m2（0.35t/m2），则在2m宽度范围内，q2=3.5*2=7kN/m；

、砼振捣产生竖向荷载按4KN/m2（0.4t/m2），则在2m宽度范围内，q3=4*2=8kN/m；

、分布工字钢、槽钢自重：

按q4-=1*2=2kN/m；

、施工人员、材料、机具等分布荷载按3.5KN/m2（0.35t/m2），则在2m宽度范围内，q5=3.5*2=7kN/m；

Σq=q1+q2+q3+q4+q5=120.9kN/m；

单根工字钢q=Σq/2=60.45kN/m；

4.1单根工字钢受力模型

4.2单根工字钢受力分析

按上图模型，计算

单根工字钢支点反力：

RA=RB=q（L+2l）/2=471.51KN（↑）

计算剪力和弯矩：

AC段：

QA左=-ql=-60.45*3.15=-190.42KN

MA左=-1/2ql2=-299.91KN.m

AB段：

QA右=QA左+RA=-190.42+471.51=281.09KN

QA中=-q（1/2L+l）+RA=-60.45*（4.65+3.15）+471.51=0

MA中=1/2RAL-1/2q（1/2L+l）2=1/2*471.51*9.3-1/2*60.45*（4.65+3.15）2=353.63KN.m

弯矩图如下：

M图

剪力图如下

Q图

4.3工字钢型号

由工字钢受力分析得最大的弯矩为MA中得

W=Mmax//σmax=353.63*103/1.3*145*106=1876.034cm3

可选用I56a型的工字钢（Ix=65585.6cm4Wx=2342.31cm3σ=12.5mmE=210GPa）为横梁，在两悬臂端搭设支架。

4.4强度校核

4.4.1.抗剪强度：

τ=Q*Wx/Ix*σ=281.09*102*2.34231*10-3/6.55856*10-4/1.25*10-2/2

=40.016MPa<[τ]=1.3*85=110.5MPa

4.4.2.挠度变形：

1）.端部荷载挠度

fc=fd=qlL3（6l2/L2+3*l3/L3-1）/24EI

=60.45*3.15*9.33*（6*3.152/9.32+3*3.153/9.33-1）/24EI

=9mm

2）.跨中荷载挠度：

f中=qL4*[5-24（l/L）2]/384EI

=60.45*103*9.34*[5-24（3.15/9.3）2]/384EI

=19.2mm

根据以上对I56a工字钢强度校核结果，工字钢强度、刚度、稳定性满足要求。

选用2条I56a型的工字钢为横梁，在两悬臂端搭设支架。

大茅地特大桥、大块冲高架桥的盖梁的横梁采用I56a工字钢。

5、钢抱箍受力计算

每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：

支座反力RA=RB=943.02kN，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。

5.1抱箍承载力计算

5.1.1、螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力N=943.02kN

抱箍所受的竖向压力由M27的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：

M27螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：

P---高强螺栓的预拉力，取290kN;

μ---摩擦系数，取0.35（A3钢，喷砂后涂无机富锌漆）；

n---传力接触面数目，取1；

K---安全系数，取1.7。

则：

[NL]=290×0.35×1/1.7=59.71kN

螺栓数目m计算：

m=N’/[NL]=943.02/59.71=15.79≈16个，立柱直径150cm抱箍设计截面上的螺栓数目m=24个，立柱直径140cm、160cm抱箍设计截面上的螺栓数目m=36个。

最不利按抱箍设计截面上的螺栓数目m=24个进行验算

则每条高强螺栓要求提供的抗剪力：

P′=N/24=943.02/24=39.29KN＜[NL]=59.71kN

故能承担所要求的荷载。

5.1.2、螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间的摩擦系数取μ=0.35计算抱箍产生的压力：

Pb=N/μ=943.02kN/0.35=2694.34kN由高强螺栓承担。

则：

N’=Pb=2694.34kN

抱箍的压力由24条M27的高强螺栓的拉力产生。

即每条螺栓拉力为

N1=Pb/24=2694.34kN/24=112.26kN<[S]=290kN

σ=N”/A=N′（1-0.4m1/m）/A

式中：

N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：

24个

A---高强螺栓截面积，A=5.72cm2

σ=N”/A=Pb（1-0.4m1/m）/A=2694.34×（1-0.4×24/21）/24×5.72×10-4

=106547kPa=106.547MPa＜[σ]=140MPa

故高强螺栓满足强度要求。

5.1.3、螺栓需要的力矩M

1）由螺帽压力产生的反力矩M1=u1N1×L1

u1=0.15钢与钢之间的摩擦系数

L1=0.015力臂

M1=0.15×106.547×0.015=0.240（kN.m）

2）M2为螺栓爬升角产生的反力矩,升角为10°

M2=μ1×N′cos10°×L2+N′sin10°×L2[式中L2=0.011（L2为力臂）]

=0.15×106.547×cos10°×0.011+106.547×sin10°×0.011

=0.377（kN·m）

M=M1+M2=0.240+0.377=0.617（KN·m）=61.7（kg·m）

所以要求螺栓的扭紧力矩M≥61.7≈62（kg·m）

5.2抱箍体的应力计算

5.2.1、抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=12N1=12×106.547=1278.564（kN）

抱箍壁采用面板δ20mm的钢板，抱箍高度为0.6m。

则抱箍壁的竖向截面积：

S1=0.02×0.6=0.012（m2）

σ=P1/S1=1278.564/0.012=106.547（MPa）＜[σ]=140MPa

满足设计要求。

5.2.2、抱箍体剪应力

τ=（1/2RA）/（2S1）

=（1/2×943.02）/（2×0.012）

=19.65MPa<[τ]=85MPa

根据第四强度理论

σW=（σ2+3τ2）1/2=（106.5472+3×19.652）1/2

=108.344MPa<[σW]=145MPa

满足强度要求。

五、抱箍的安装与拆除

1、抱箍安装：

抱箍先在地面成型，并初装螺栓，但先不锁紧，使箍径放大，在箍身两侧加焊吊耳，用吊机整体从柱顶套入到立柱预定安装位置，锁紧螺栓，安装支撑梁、底模、[]10槽钢等支架荷载后，再一次拧紧螺栓，螺栓采用扭力扳手进行拧紧，且扭紧力矩≥62（kg·m），砼施工过程检查螺栓紧固情况。

2、抱箍拆除：

拆除抱箍前，通过在盖梁上预留φ28钢筋，用钢丝绳将工字钢两端挂在预留钢筋上，用吊机吊住抱箍，然后慢慢松开螺栓，分成2步，第一步全部螺栓松开少量丝口，然后再全部松开螺栓，吊下放在安全处。

3、卸架：

先松开底模板，将底模板吊放在安全处，接着将槽钢卸落，最后用吊车将工字钢横梁卸下。

六、质量保证措施

1、质量保证组织机构

质量保证组织机构框图

2、具体的质量保证措施

2.1、建立各级管理人员和施工人员的岗位职责制度

建立、健全质量保证体系。

项目部设置由专业技术人员组成的质检室，由总工程师领导，直接对项目经理负责；各分队设置质检组，由质检室领导，对施工分队长负责；生产班组设质检员，由质检组领导，对班组长负责；质检组和质检员负责日常施工的质量控制和检测，指导、监督施工人员严格按技术规范、施工图设计和操作规程施工，以确保工程质量目标的实现。

2.2、建立和实行严格的技术管理制度

由总工程师负责组织各专业工程师，按照技术规范和操作规程，完善各工序、各专业质量检测制度，并在施工中认真贯彻执行。

同时按照各专业的各种规范和条例，同时要提高施工人员的质量意识，使职工养成严格执行技术制度的自觉性。

2.3、建立和实行严格的质量检测控制制度

（1）施工前准备阶段的质量控制

①施工组织设计以及开工报告；

②做好质量策划、质量计划；

③图纸会审、技术与质量交底；

④施工原材料和半成品的控制；

⑤砼配合比设计和试验；

⑥施工测量放样的控制；

⑦试验、测量仪器设备的控制；

（2）施工过程的质量控制

①砼质量控制；

②砼施工其他指标质量控制；

③施工过程纪律：

A、不准按未经批准的施工图进行施工；

B、不准使用经确认不合格的材料；

C、不准违反施工技术规范、规程、标准；

D、不准上道工序未经监理签认进行下道工序施工；

（3

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