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1、厦成高速A4合同段现浇箱梁施工方案编制： 审核： 审批： 中铁一局集团有限公司厦成高速公路漳州段A4合同段项目经理部2010-11-10厦成高速公路漳州段 A4合同段现浇箱梁满堂支架施工方案一、概述1.1工程概况 厦成高速公路漳州段 A4合同段项目全线现浇梁单幅7联27孔，分别为待诏亭大桥双幅424m（预应力砼连续梁箱）、D匝道桥20m+330m+20m预应力砼连续现浇箱梁、弦龙分离式立交桥（18m+320m+18m）+（318m+22m+20m）预应力砼现浇箱梁、古井分离式立交桥30m+28m预应力砼T形刚构现浇箱、大枫分离式立交桥226m预应力砼T形钢构箱梁，计划开工两个作业面，分别配置满
2、堂碗口脚手支架5孔一联，第一组作业面施工顺序:待诏亭大桥双幅424m（预应力砼连续梁箱）D匝道桥20m+330m+20m预应力砼连续现浇箱梁，第二组作业面施工顺序: 弦龙分离式立交桥（18m+320m+18m）+（318m+22m+20m）预应力砼现浇箱梁古井分离式立交桥30m+28m预应力砼T形刚构现浇箱大枫分离式立交桥226m预应力砼T形钢构箱梁。待诏亭大桥现浇箱梁左幅为单箱两室结构，右幅为单箱三室结构，分别为四跨等截面单向预应力连续梁，布置形式为424，顶板宽左幅16.5m，底板宽12.5m，每侧翼板悬臂长2.0m，箱梁顶板设置成i%双向横坡，梁高1.5m，腹板厚50cm，顶板厚25cm
3、，底板厚25cm。至梁端顶板加厚到45cm，底板加厚到45cm。各分隔墩顶处设1.6m厚端横隔板，现浇梁端各连续墩顶处设一道1.2m厚横隔板。平纵面信息：本桥平面位于R=1800m的右偏圆曲线上；纵面位于0.85%上坡上；本桥在GK38+533.672上跨A匝道，交角89；在GK38+699.238上跨省道207，交角62。箱梁为单向预应力结构。纵向预应力采用大吨位群锚体系，预应力钢束采用19S15.2钢绞线束，其标准强度为1860MPa，位于底板、腹板及顶板之中。1.2施工方法简介 支架拟采用碗扣式脚手架搭设，立杆间距沿纵向在箱梁下部位为90cm，端横膈梁下及顶底板加厚段为60cm，横向间距
4、在腹板下部分为30cm，支架在墩顶下700cm范围内为60cm，翼缘板下为90cm。横杆步距120cm，上下底顶托分别为不小于50cm的长度，个别地形差异较大处采用80cm的底托。采用普通扣件式钢管架作为剪刀斜撑，在纵向设置不少于3道，横向间隔3道左右设置一道。 厦成高速公路漳州段A4合同段内现浇箱梁地基基本位处砂性土地基，地基原状土承载力fa0=150kpa，地基均需处理，桥梁墩高小于10m，采用碗扣式满堂支架现浇施工工艺进行施工。支架顶、底部分别设可调顶、底托。施工时，翼缘模板及底模、外侧模、内模均采用采用竹胶板，内模支撑采用枋木定型支架做排架，脚手钢管及顶托做横撑。 支架在搭设后应进行压
5、载，做好相应记录，然后根据对应数据对标高进行调整，同时应考虑设置反拱值。1.3施工工艺流程二、满堂支架搭设及预压2.1地基处理 厦成高速公路漳州段A4合同段内现浇箱梁地基基本位处砂性土地基，地基原状土承载力fa0=150kpa，地基均需处理，应将松散土层清除，原有地基用蛙式夯土机进行夯压整平压实后，浇筑15cm厚砼。此后，方可根据设计图纸搭设碗扣支架。2.2材料选用和质量要求搭设斜撑或加密碗扣的钢管规格为483.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，
6、严禁使用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准钢管支架扣件（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。2.3支架安装 本支架采用“碗扣”式满堂支架，其结构形式如下：纵向立杆布置间距以90cm为主，箱梁两端为60cm；横向立杆在箱梁底板所对应的位置间距60cm，腹板及底倒角处钢管间距60cm，以加强腹板处支架的承载能力；翼缘板下部位的横、纵向立杆均按90cm布置。在高度方向横杆步距120cm，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立
7、杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑（可详见现浇段碗扣式满堂支架平面布置图）。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，铺设可调底托，保证横杆位于同一标高，然后可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。碗扣架安装好后，对于箱梁底板部份，在可调顶托上横向铺设1015cm的木枋（15cm面竖放，底板两端根据现场实际确定是否各悬出50cm）。然后在其上铺设纵向1015cm的木枋（15cm面竖放，竖放的目的增加刚度），腹板50cm宽度内木枋间距25cm铺设，底板其余间距40cm铺设。铺设时注意枋木接头应位于顶托之上。对于翼缘部份，钢管架直接搭设到翼缘底，先在顶托上安装纵向1015c
8、m（15cm面竖放）的木枋，根据翼缘底板坡面将木枋加工成楔型，若翼缘模板有背肋架，则可不必横向再铺木枋，直接让加工成楔型的木枋与背肋架接触紧密，若翼缘模板无背肋架，则横向间距40cm布置10X15cm（15cm面平放）的木枋。支架底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形（前期施工误差的调整量），来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。2.4现场搭设要求2.4.1现场搭设时从桥梁一端开始搭设，按照脚手架布置图纸布设各排立杆。立好立杆后，及时
9、设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距基面约25厘米（需根据地托等高度调整到合适位置），支架搭完前应随搭设随设置斜撑作临时固定。箱梁腹板对应处根据现场实际情况用普通钢管在横向增设1列立杆，以使腹板下立杆间距减少到30cm，随碗扣架一起搭设。2.4.2架体在交界墩拉结牢靠后，随着架体升高，剪刀撑应同步设置，剪刀撑应每隔3m左右设置一排，纵向设置3列。2.4.3安全网在剪刀撑等设置完毕后设置，设在支架两侧。门洞顶面和两侧设置密布式网，防止坠物伤人或车辆。门洞两侧车辆进出口处沿门洞周边设置红色警示灯串，灯距不大于30cm，两侧门洞顶处设置限高限宽标志，距门洞两侧100m外处设置限速及施工提示标牌，以上
10、标志必须采用反光材料制作。2.4.4为了便于拆除交界墩盖梁处的模板，可根据现场实际，在盖梁顶部位设置木楔支垫，或者在支座安装完成后，在支座四周铺设一层泡沫塑料，顶面标高比支座上平面高出23mm。在拆除底模板时将盖梁顶处的泡沫塑料剔除，施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。2.5普通扣件钢管搭设技术要求2.5.1相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一；2.5.2在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米；2.5.3对接扣件的开口应朝上或朝内； 2.5.4各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100
11、mm；2.5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1300；2.5.6上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的1/3；2.5.7安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用26铁丝把网眼与杆件绑牢。2.5.8扣件规格必须与钢管外径相同；扣件螺栓拧紧力矩不应小于50KNM；2.5.9主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。三、满堂支架预压 安装钢筋前，要对支架进行压预。支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。 本方案拟按1孔分段
12、预压法进行预压，预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋（或钢材、水箱）(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。施工前，每袋砂石按标准重进行分包准备好，然后用汽车吊进行吊装就位，并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。 为了解支架沉降情况，在预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每2米布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸压
13、。支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），一般梁跨预压时间为2天。卸压完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。四、支架受力验算 本合同段现浇箱梁最大高度为D匝道桥，布置形式为20+330+20m，顶板宽左幅9m，底板宽5m，每侧翼板悬臂长2.0m，箱梁顶板设置成2%单向横坡，梁高1.8m，腹板厚50cm，顶板厚25cm，底板厚25cm。至梁端顶板加厚到45cm，底板加厚到45cm。各分
14、隔墩顶处设1.8m厚端横隔板，现浇梁端各连续墩顶处设一道1.5m厚横隔板，取该桥梁箱梁进行受力验算。计算模板、支架和拱架时，应考虑下列荷载并按表9.2.2 进行荷载组合。(1)模板、支架和拱架自重；(2)新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力；(3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；(4)振捣混凝土时产生的荷载；(5)新浇筑混凝土对侧面模板的压力；(6)倾倒混凝土时产生的水平荷载；(7)其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等。 4.1底模板下次梁（1015cm木枋）（15cm面竖放）验算，底模下脚手管立杆按照90cm（腹板下60cm，并增强两列普通钢管）布置，纵
15、向次梁木枋腹板处间距25cm，其余间距40cm对于纵向次梁木枋的验算，取计算跨径为0.9m，按简支梁受力考虑，分别验算底模下腹板对应位置和底板中间位置：4.1.1箱梁腹板处底模砼箱梁荷载：P1 = 1.8m26 KN/m3= 46.8 kN /m2 （取1.8m砼厚度计算）4.1.2箱梁内箱处底模砼箱梁荷载：P1 =（0.25+0.25）m26 KN/m3= 11.7kN /m2 （取0.5m砼厚度计算）4.1.3模板荷载：采用竹胶板代肋模型，单平方0.7KN/m2，厚度10cm计算，腹板两侧位置按线荷载叠加至混凝土内，取P2 =0.71.82/0.1=25.2kN /m2，箱梁内箱处按3层计
16、算：P2 =0.73= 2.1kN /m2（包括内支撑件）(腹板内外模重量及内模顶板模板重量由其下木枋承受，翼缘模板重量由翼缘部份钢管架承受，内模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。4.1.4设备及人工荷载：P3 = (1060+825+1000)1010-3/ (100.5) =3.6 kN /m2(假设半孔10m单侧腹板宽度0.5m有10名工人，60Kg/人；振动棒8台，25Kg/台；其它设备1000Kg)4.1.5砼浇筑冲击及振捣荷载：(取砼重量的25%)P4 = 0.2546.8kN/m2 = 11.7kN /m24.1.6腹板处受力则有P =(P1 + P2 + P3 + P
17、4)= 87.3 kN /m2取0.2安全系数，则有P计=P1.2=104.76 kN /m2因为腹板下木枋间距25cm，故取间距为25cm，则有：q1=P计0.25= 104.76 0.25= 26.19 kN/mW = bh2/6 = 101515/6 =375 cm3由梁正应力计算公式得： = q1L2/ 8W =26.190.90.910E6/ (837510E3) =7.07 Mpa = 10Mpa （参考一般木质）强度满足要求。由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：T = 3 q1 L/2/2A = 326.1910E3(0.9 /2)/ (2101510E2)= 1.178 Mpa =
18、2Mpa（参考一般木质）强度满足要求。由矩形简支梁挠度计算公式得：E = 0.1105 Mpa； I = bh3/12 = 2812.5 cm4f max = 5q1L4 / 384EI = 526.1910E3/10E30.9E4 10E12 / (3842812.510E40.110E5)= 0.79 mm f = 2.25mm（ f = L/400=900/400=2.25 mm ）刚度满足要求。箱梁内箱处底板砼25cm、顶板厚度25cm，木枋布置间距为40cm，其强度验算同上，能满足要求。4.2顶托横梁1015cm（15cm面竖放）木枋验算腹板处脚手管立杆纵向间距为0.9m，横向间距为
19、0.6m（腹板加强后间距为0.3m），为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，取计算跨径为0.6m，仅验算底模腹板对应位置即可：q1=P计0.9= 104.76 0.9 = 94.28kN/mW = bh2/6 = 1015E2/6 = 375 cm3由梁正应力计算公式得： = q1L2/ 8W =94.280.6E210E6/ (837510E3) =11.313Mpa = 10Mpa（ 加强处理）采用扣件脚手钢管加强，沿腹板底横向加强，加强后横向间距为30cm进行验算： = q1L2/ 8W =94.280.3E210E6/ (837510E3) =2.828Mpa = 1
20、0Mpa强度满足要求；由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：(计算跨径30cm) = 3Q/2A = 394.2810E3(0.3 /2)/ (2101510E2)= 1.4142 Mpa = 2Mpa（参考一般木质）强度满足要求；由矩形简支梁挠度计算公式得(计算跨径30cm)：E = 0.110E5 Mpa； I = bh3/12 = 2812.5 cm4f max = 5q1L4 / 384EI = 594.2810E3/10E30.3E4 10E12 / (3842812.510E40.110E5)= 0.035 mm f = 0.75mm（ f = L/400=300/400=0.75 mm
21、）刚度满足要求。4.3立杆强度验算碗口钢管（483.5）立杆的纵向间距为0.9m，横向间距为0.9m、0.6m和0.3m，因此单根立杆承受区域即为底板0.9m0.9m、0.9m0.6m或0.9m0.3m箱梁均布荷载，由横桥向木枋集中传至杆顶。根据受力分析，不难发现腹板对应的间距为0.6m（0.3m）0.9m立杆受力比其余位置间距为0.9m0.9m的立杆受力大，故以腹板下的间距为0.6m（0.3m）0.9m立杆作为受力验算杆件。则有P计 = 104.76 kN /m2对于钢管(483.5)，据参考文献2可知：i 截面回转半径，按文献2附录B表B知i = 1.578 cmf 钢材的抗压强度设计值，
22、按文献2表5.1.6采用，f=205 MPaA 立杆的截面面积，按文献2附录B表B采用，A=4.89cm2由于大横杆步距为1.2m，长细比为=L/i = 1200 / 15.78 = 76由长细比查表（参考文献2）可得轴心受压构件稳定系数= 0.744 ，则有： N = Af =0.744489205 = 74.582 kN 而Nmax = P计A =104.760.60.9 = 56.57 kN可见 N N，抗压强度满足要求。另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度20m计算）L = NL/EA = 56.5710310103/(2.11054.89102)=5.50mm 压缩变形不大单幅箱
23、梁每跨混凝土120.5m3(20m跨)，自重约313吨，按上述间距布置底座，则每跨连续箱梁下共有2515=375根立杆，可承受1125吨荷载（每根杆约可承受30kN），安全比值系数为1125/313= 3.59 ，完全满足施工要求。 经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求，本处计算过程从略。4.4地基容许承载力验算全线段内现浇梁桥位地质除D匝道桥上垮国道207外，桥位地质均为沙性土地基，其内场地均采用C15砼硬化，硬化厚度设计20cm，箱梁荷载（考虑各种施工荷载）最大为104.6NK/m2，设计地基土承压力150kpa,满足施工要求；竖向抗剪计算，按单根杆最大承载Nmax = 56.57
24、kN计算，局部混凝土承压应力=56.57/（0.10.1）=5.657mpa(取底托下方钢板长宽0.1m)，小于fck=10.0 mpa，地基硬化层取20cm，进行抗剪计算，取45度刚性角为破裂面计算，抗剪面积为0.24cm2，抗剪应力=56.57/0.24=0.2357 mpa，小于ftk=1.27 mpa，满足要求；五、模板工程 为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，加快施工进度，本工程箱梁底模可采用铺设竹胶板或大块钢模板，外侧模可采用大块背架上带木竹胶板，箱体内采用竹胶板加工，后背定型支架，内支架间距75cm，其支点应支于砼预制块上，且应位于对应的纵向带木之上。箱梁外侧模板和
25、翼缘模板采用竹胶板背间距30cm的55cm枋木带，背带间距为90cm，每块模板上设有3道背带，每道背带上设置两根20的拉杆。经受力验算，此模板强度和刚度完全能够满足施工要求。箱梁内模支撑加工为定型内支架做排架，支架支撑在底模顶面的砼垫块或钢筋架上，垫块应位于模板下立杆所对应的位置上。内模采用组合钢模时，内支架顺桥向按0.75米设置一排（每道组合钢模上布置两道内支架），必要时，在浇筑箱梁顶板前对定型支架中部采用木撑进行加固，防止内模胀模，内模内支架的采用螺栓连接到一起。采用大块竹胶板时，内支架顺桥向宜按0.9米设置一排，以保证与外模支架及立柱间距一致。六、支架安全要求6.1支架使用规定6.1.1
26、严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息；6.1.2严禁攀援支架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；6.1.3支架上垃圾应及时清除，以减轻自重并防止坠物伤人。6.2拆除规定6.2.1拆除顺序：护栏脚手板剪刀撑小横杆大横杆立杆件；6.2.2拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物；6.2.3拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；6.2.4拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠；6.2.5拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。6.2.6搭拆支架时地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；6.3支架安全措施6.3.1禁止任意改变构架结构
27、及其尺寸；6.3.2禁止架体倾斜或连接点松驰；6.3.3禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；6.3.4搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品；6.3.5不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备；6.3.6不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工。6.4钢管支架的防电、避雷措施6.4.1防电措施6.4.1.1钢管支架在架设的使用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和使用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应采取可靠的绝缘措施。6.4.1.2钢管支架应作接地处理，设一接地极，接地极入土深度为22.5m。6.4.1.3夜间施工照明线通过钢管时，电线
28、应与钢管隔离，有条件时应使用低压照明。6.4.2避雷措施6.4.2.1避雷针：设在架体四角的钢管脚手立杆上，高度不小于1m，可采用直径为2532mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管。6.4.2.2接地极：按支架连续长度不超过50m设置一处，埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm，埋接地极时，应将新填土夯实，接地极不得埋在干燥土层中。垂直接地极可用长度为1.52.5m，直径为2550mm的钢管，壁厚不小于2.5mm。6.4.2.3接地线：优先采用直径8mm以上的圆钢或厚度不小于4mm的扁钢，接地线之间采用搭接焊或螺栓连接，搭接长度5d，应保证接触可靠。接地线与接地极的连接宜采用焊接，焊接点长度应为
29、接地线直径的6倍或扁钢宽度的2倍以上。6.4.2.4接地线装置宜布置在人们不易走到的地方，同时应注意与其它金属物体或电缆之间保持一定的距离。6.4.2.5接地装置安设完毕后应及时用电阻表测定是否符合要求。6.4.2.6雷雨天气，钢管支架上的操作人员应立即离开。七、施工现场安全管理和措施7.1 在主要施工部位、作业点、危险区、主要通道口挂安全宣传标语或安全警告牌；7.2 施工现场全体人员严格执行建筑安装工程安全技术规程和建筑安装工人安全技术操作规程；7.3 施工现场杜绝任意拉线接电；7.4 配电系统设总配电箱、分配电箱、开关箱、实行分级配电。开关箱装设漏电保护器；7.5 施工机械进场安装后经安全
30、检查合格后投入使用。参考文献：1、材料力学李庆华 主编 西南交通大学出版社 2000.112、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程（JGJ130-2001）3、钢管碗扣脚手架试验审核报告4、碗扣式脚手架主要使用性能和规格表 铁一局金属结构厂 1988.5附：若顶托横梁采用I16工字钢的验算：假设：脚手管立杆纵向间距为0.9m，横向间距为0.9m和0.m，顶托工字钢横梁按横桥向布置，间距90cm。因此计算跨径为0.9m和0.m，为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，计算结果偏于安全，仅验算底模腹板对应位置即可：平均荷载大小为q2=P计0.9 =104.76 0.9 = 94.28
31、kN/m另查表（参考文献1）可得：WI16 =141103mm3； I = 1130104mm4；S = I / 13.8跨内最大弯矩为(取腹板位置计算跨径0.6m)：Mmax = q2L2/8=94.280.60.6/8= 4.24kN.m由梁正应力计算公式得：w = Mmax / W = 4.26106 / (141 103 )= 30.21Mpa w = 145 Mpa 满足要求；挠度计算按简支梁考虑，得：E = 2.1105 Mpa； f max = 5q2L4 / 384EI = 594.280.6E410E12 / (3842.110E5113010E4)= 0.067 mm f = 1.50mm（ f = 0.6/400 ）刚度满足要求。