新沂三标支架现浇箱梁施工技术方案.doc

XX高速公路徐州市段工程项目（上部结构现浇箱梁）施工技术方案XX市路桥建设工程有限公司XX高速SX-XY3标项目经理部二0一0年十月十二日施工技术方案一、工程概述（一）、工程概况宿迁至新沂高速公路SX-XY3施工标段起于新沂市高流镇山北村北侧（K58+500），路线向北依次跨越北时公路、塔山渠后折向东北，在新沂市高流镇石涧村西与连徐高速公路相交，设置北沟枢纽，路线在新沂市北沟镇仲庄村西（K64+200）接SX-XY4施工标段。路线长5.7km。本标段设置北沟互通和北沟枢纽，现浇桥梁有北沟枢纽主线特大桥1150.4m/1座、北沟枢纽A、B、E、F匝道桥828m/4座，北沟互通C匝道桥177.4m/1座，支线上跨桥96m/1座。1、技术标准（1）、设计荷载：公路I级；（2）、标准桥梁宽度：主线为0.5（护栏）+12（车道）+1.15（护栏）+0.7（中分带）+1.15（护栏）+12（车道）+0.5（护栏）m=28m；A、B匝道：0.5（护栏）+9.5（车道）+0.5（护栏）m=10.5m；E、F匝道：0.5（护栏）+8（车道）+0.5（护栏）m=9m；（3）、桥下通行净高：5.0m；（4）、抗震设防烈度：8度；（5）、坐标系：1954年北京坐标系，中央子午线118度20分；（6）、高程系：1985国家高程基准；（7）、环境类别：I类。（二）、桥位处地质概况1、地形、地貌桥位区位于堆积波状平原区，地势稍有起伏，总趋势为由南向北地面逐渐抬高，场地地面标高3940m左右。2、水文地质地下水类型为基岩裂隙水，主要接受大气降水、侧向迳流补给，排泄以蒸发、侧向迳流、补给地表水为主；桥位区潜水地下水位埋深0.63.3m、平均1.91m；标高37.0539.9m，平均38.18m。据设计图纸水样水质分析结果，桥位区地表水对砼无结晶类、分解类及结晶分解复合类腐蚀性；地下水对砼不具结晶类、结晶分解复合类腐蚀，具弱分解类腐蚀，综合评价地下水对砼具弱腐蚀性。3、土层分布及不良地质作用据设计图纸，桥位区勘察深度范围内，1层素填土，工程地质性能较差；4层、14层力学强度较高，具中等膨胀潜势，工程地质性能较差；141-143层力学强度较高，工程地质性能较好。（三）、XY3标现浇桥梁上部结构概况1、北沟枢纽主线桥梁布设主线上跨连徐高速交叉桩号为K63+398.131，交角为76.28度，平面位于R=6000m的圆曲线上，在连徐高速中分带布设斜墩，交叉处位于互通变宽段上，采用（27+36+30+25）m的现浇梁跨。主线于K63+592.724与A匝道交叉，交角78.45度，采用25m现浇梁跨越。北沟枢纽主线桥全长1150.4m，共分为十五联。桥跨布置为4*（3*25）m+4*25m+2*20m+（27+36+30+25）m+3*20m+3*22m+2*（3*25）m+3*20m+2*（3*25）m+4*25m现浇预应力砼连续梁。主线桥跨越连徐高速时在中分带及其路基两侧布设斜墩，其余墩台均正交布置。桥长受起点侧桥头填土高度控制（7.17.2m），终点受深挖塘控制。主线桥采用支架现浇施工，其中第7联先施工，后施工第6、8联。2、上部结构设计（1）、单箱双室等宽预应力砼连续箱梁第一十二联左幅，第一、二联及第十四、十五联右幅均为等宽度单箱双室截面，箱梁顶宽13.65m，箱梁底宽9.65m，第七联左幅梁高2m，其余梁高1.5m，悬臂长度2m，悬臂板端部厚0.18m，根部厚0.45m，顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m，腹板除桥台处厚0.450.6m，其余腹板厚0.451.0m。端支点横隔梁厚除第七联左幅采用1.6m外，其余均采用厚1.5m，中支点横隔梁厚2.0m，均为钢筋砼横梁，采用整联支架现浇施工。（2）、单箱三室等宽预应力砼连续箱梁第五、九十一联右幅为等宽度单箱三室截面，箱梁顶宽16.9m，箱梁底宽12.9m，梁高1.5m，悬臂长度2.0m，悬臂板端部厚0.18m，根部厚0.45m，顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m，腹板厚0.451.0m。端支点横隔梁厚1.5m，中支点横隔梁厚2.0m，均为钢筋砼横梁，采用整联支架现浇施工。（3）、第三、四、十二、十三联右幅及第十五联左幅为单箱三室变宽截面，第三、四、十二、十三联右幅箱梁顶宽变化分别为13.6515.59m，15.5916.9m，16.914.94m，14.9413.65m，第十五联左幅顶宽变化为19.4315.44m。梁高均为1.5m，悬臂长度2.0m，悬臂板端厚0.18m，根部厚0.45m，顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m，腹板除桥台处厚0.450.6m外，其余腹板厚0.451.0m。端支点横隔梁厚1.5m，中支点横隔梁厚2.0m，均为钢筋砼横梁，采用整联支架现浇施工。（4）、单箱四室变宽预应力砼连续箱梁第十四联左幅及第七联右幅为单箱四室变宽截面，第十四联左幅箱梁顶宽变化为22.4119.43m，第七联右幅宽变化分别为21.3520.95m。第十四联左幅梁高为1.5m，第七联右幅梁高为2m，悬臂长度2.0m，悬臂板端厚0.18m，根部厚0.45m，顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m，腹板厚0.451.0m。第十四联左幅端支点横隔梁厚1.5m，第七联右幅端支点横隔梁厚1.6m，中支点横隔梁厚2.0m，均为钢筋砼横梁，采用整联支架现浇施工。（5）、单箱五室宽预应力砼连续箱梁第十三联左幅及第六、八联右幅为单箱五室变宽截面，第十三联左幅箱梁宽变化为25.1222.41m，第六联右幅宽变化为29.6721.35m，第八联右幅宽变化为20.9529.85m。梁高均为1.5m，悬臂长度2.0m，悬臂板端厚0.18m，根部厚0.45m，顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m，腹板厚0.451.0m。端支点横隔梁厚1.5m，中支点横隔梁厚2.0m，均为钢筋砼横梁，采用整联支架现浇施工。3、北沟枢纽A匝道桥（AK1+067.934）全长400.4m,共分为五联。A匝道桥与连徐高速交叉桩号为K1+047.934，交角为94.42，跨越连徐高速时在中分带布设桥墩，桥下净高按5m控制，净宽按照拓宽8车道控制，桥长受桥头填土高度控制。桥梁起点至 K0+973.251 位于 R=160m 圆曲线上，K0+973.251至 K1+133.251 位于A=160m缓和曲线上，K1+133.251 至 K1+198.584位于 A=140m缓和曲线上，K1+198.584至终点位于R=300m的圆曲线上。墩台沿垂直于道路设计线径向布置。上跨连徐高速公路上部结构采用 2523225m 预应力混凝土现浇连续箱梁，其余桥跨采用 20m 钢筋混凝土现浇连续箱梁，桥跨布置为320m+320m+（25+32+32+25）m +420+420m。上跨连徐高速公路上部结构采用预应力混凝土现浇筑连续箱梁。采用单箱双室，直腹板断面。箱梁梁高1.8m，顶板宽10.5m，底板宽6.5m，悬臂长2m；顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m.端支点横隔梁厚1.5m，中支点横隔梁厚2.0m，均为钢筋砼横梁。其余桥跨上部结构采用钢筋混凝土现浇筑连续箱梁。采用单箱双室，直腹板断面。箱梁梁高1.4m，顶板宽10.5m，底板宽6.5m，悬臂长2m；顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m.端支点横隔梁厚1.2m，中支点横隔梁厚1.8m，均为钢筋砼横梁。4、北沟枢纽B匝道桥（BK0+369.168）起点顺接主线桥，桥梁全长143.2m ，共分为两联。采用320+420m 钢筋混凝土现浇连续箱梁。第一联320m箱梁，采用单箱单室，直腹板断面。箱梁梁高1.4m，顶板宽 8.56110.04m，底板宽4.5616.04m,悬臂长2m；顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m.端支点横隔梁厚1.2m，中支点横隔梁厚1.8m，均为钢筋砼横梁。第二联420m箱梁，采用单箱双室，直腹板断面。箱梁梁高1.4m，顶板宽10.0410.5m，底板宽6.046.5m，悬臂长2m;顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m.端支点横隔梁厚1.2m，中支点横隔梁厚1.8m，均为钢筋砼横梁。5、北沟枢纽E匝道桥（EK0+144.721）桥起点顺接主线桥，桥梁全长142.2m，共分为两联。采用(19+220)+420m 钢筋混凝土现浇连续箱梁。 桥梁起点到K0+135.000位于A=90m缓和曲线上，K0+135.000至终点位于R=60m的圆曲线上。上部采用单箱单室，直腹板断面。箱梁梁高1.4m，顶板宽9.0m，底板宽5.0m，悬臂长2m；顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m.端支点横隔梁厚1.2m，中支点横隔梁厚1.8m，均为钢筋砼横梁。 6、北沟枢纽F匝道桥（FK0+545.475）终点接上主线桥，桥梁全长142.2m，共分为两联。采用320(320+19)m钢筋混凝土现浇连续箱梁。桥梁起点至 K0+587.590位于R=60m圆曲线上，K0+587.590至终点位于A=75m 的缓和曲线上。墩台沿垂直道路设计线径向布置。上部采用单箱单室，直腹板断面。箱梁梁高1.4m，顶板宽9.0m，底板宽5.0m，悬臂长2m；顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m.端支点横隔梁厚1.2m，中支点横隔梁厚1.8m，均为钢筋砼横梁。7、北沟互通C匝道桥（CK0+210.951）全长177.4m,共分为两联。C匝道桥与主线交叉桩号为K60+603.251，交角为83，跨越主线时在中分带布设桥墩，桥下净高按5m控制。桥梁起点至 CK0+141.477 位于 A=85m的变宽及超高缓和曲线上，CK0+141.477至桥梁终点位于R=350m的圆曲线上。上部结构采用 （23+25+23）m+(425)m 预应力混凝土现浇连续箱梁。上部采用单箱三室，直腹板断面。箱梁梁高1.5m，顶板宽 15.515.596m，底板宽11.511.596m，悬臂长2m；顶板悬臂端部厚0.18m，根部厚0.45m；顶板厚0.250.45m，底板厚0.220.42m；腹板厚0.450.6m，3#墩顶附近为锚固需要腹板厚由0.45m渐变至1m。1#、2#、4#墩顶设置斜横梁，0#、9#台端横隔梁厚1.2m，3#墩顶端横隔梁厚1.5m，跨中横隔梁厚2m。8、八户车行天桥（K58+911.257）全长96.00m，全桥一联。八户车行天桥与主线交叉桩号为K58+911.257，交角为86.28，跨越主线时在中分带设置独柱墩，桥下净高按5m控制，支线上跨平面线形为直线。上部结构采用 (20+225+20)m钢筋混凝土现浇连续箱梁。上部结构结构采用单箱单室，斜腹板断面，箱梁中心线处梁高156.4cm，顶板宽8.5m，底板宽4.5m，悬臂长1.75m,顶板悬臂端部厚0.18m,根部厚0.40m，顶板厚0.250.50m，底板厚0.220.50m；腹板厚0.450.7m。箱梁底板水平，桥面1.5%的双向横坡由顶板调整。端支点横隔梁厚1.2m，双柱墩横隔梁厚1.8m，独柱墩横隔梁厚2.0m。 施工平面布置图 二、施工准备1、原材料现浇预应力箱梁C50砼25200.4m3，钢绞线830487.1Kg，YM15-13锚具468套，YM15-15锚具936套，YM15-5锚具32套，BM15-5P锚具51套，BM15-5锚具51套， D内=90mm波纹管50302.1m，D内=55mm波纹管1876.0m，28钢筋942459.7Kg，16钢筋3696343.7Kg，12钢筋1258540.4Kg，8钢筋9522.1Kg，JPZJZ2DX支座2套，JPZ2SX支座8套，JPZJZ3DX支座12套，JPZ3SX支座26套，JPZ3.5DX支座40套，JPZ3.5SX支座49套，JPZJZ4GD支座2套，JPZ4SX支座2套，JPZJZ6GD支座51套，JPZJZ6DX支座82套，JPZ6SX支座6套，JPZJZ7GD支座2套，JPZJZ7DX支座2套，LRBD800支座10套，LRBD1300支座15套，F310型防落梁装置14套。施工处按该桥上部结构工程量，经复核后有计划、分批向项目部申请材料采购，特别施工用钢筋、钢绞线、锚具、波纹管、支座等；由砼拌和场集中供给砼，后场根据施工处施工计划，及时准备和组织砼供给。各项原材料组织进场，材料部门需持合格证、出厂检验报告单，及时通知试验室进行取样检测，要外委的原材检测，试验室需及时联系检测单位进行试验，合格后试验室下发“材料检验合格通知单”，并负责向总监办报检。2、周转性材料该桥上部结构现浇支架拟采用门式支架加钢管、扣件、I20b工字钢、I40b工字钢、钢管支架，箱梁模板采用15mm竹胶板，顶板底模采用组合钢模，上述以及其他施工用周转性材料施工处需及时报计划，由项目部设备部负责组织或采购。总监办、项目部组织对周转材料门架、钢管等进行破坏性检查，检查门架及钢管的直径、壁厚是否达到规范要求的标准（如下图）。3、设备及小形机具砼由中心拌和站统一提供，配备了5台砼运输罐车运至施工现场，现场配备16T、25T汽车吊各一台、1台臂长35m 汽泵（根据现场情况可租用臂长更长或另增加一台汽泵以满足施工需求），起重和运输设备能满足施工要求；施工处施工前要确保插入式振捣器等小型施工机具在数量、完好性上要满足施工要求。4、技术准备（1）、试验准备。施工前项目部试验室完成了C50泵送砼配合比设计，总监办确认批复后使用，首件施工拟采用的配合比：水泥：砂：石子：水：外掺剂=483：723：1085：174：5.796，水灰比0.36，坍落度140-180mm；对各种原材（主要包括钢筋、水泥、砂、石料、外掺剂、钢绞线、锚具、支座等）进场前、进场后按规范规定的检测频率检测，坚决杜绝不合格材料的进场和使用。（2）、内业资料准备。申报技术方案、技术交底、首件申请、首件总结、分项工程开工报告等，均需按市高指、总监办的要求逐一上报；施工过程资料需与实际施工同步进行。（3）、钢绞线张拉准备。施工前需完成张拉千斤顶与油泵的配套标定，使用期超过6个月或200次以上还需重新配套标定；设计钢绞线延伸量的复核，以及张拉控制应力对应的油表读数计算等。（4）、技术交底。主要包括项目部向施工处主要技术管理人员、班组长交底，施工处还需组织向班组长、参施人员交底，所有交底均需留有记录以便检查。5、下部结构及人员等准备在进行上部结构施工前，下部结构的钻孔灌注桩、立柱、墩台帽等基础及下部结构需全部完成、或能与上部结构形成流水作业；在进入上部结构施工部位，其对应的基础及下部结构需完成，并组织回头看，对外观、偏位等有缺陷的部位需及时修饰、修补或重新施工，所有施工过程资料均要收集存放于项目部档案室，并完成规定分项、分部工程的评定，各项检测均合格后，方可才能进行施工。施工处在进行上部结构施工前，需完成上部各专业劳务施工队伍的采购、交底、建档，解决好进场人员吃、住等问题；施工队伍进场后技术人员要组织对图纸进行学习，提前对每一道工序谋划施工计划、施工安排、准备的工作内容等，对相邻标段在施工的类似的工程结构，要组织实地观摩和学习，切实使施工队伍在准备工作上做得充分，保证上部结构的施工正常、有序地进行。6、施工现场平面布置主线桥全桥均为后张法预应力现浇箱梁，共单幅94跨，主要集中在连徐高速两侧，现浇段右侧为主线便道，左侧为施工处生产、生活居住区；现浇段在进入枢纽区时桥面两侧加宽，考虑到起动吊运能力，拟采取先施工左半幅、再施工右半幅的施工顺序，以保证汽车吊能顺利作业；在施工第19#与21#跨时对所跨连徐高速实行交通管制和配套安全措施，详见北沟枢纽跨连徐高速安全专项方案；现浇段施工所需钢筋与模板生产制作区仍利用该桥下部结构制作场地，以便就近进行钢筋和模板制作；钢绞线制作区拟利用铺设好的现浇箱梁底模，以方便钢绞线穿束；现浇箱梁所用砼由拌和场两台拌和楼集中供应，砼罐车运至施工现场，用汽车泵输送入模。7、施工组织机构为切实做好施工现场的组织工作，项目部拟确定北沟枢纽主线特大桥施工组织机构如下：项目经理还铁群，对生产资源供应、质量、安全、进度以及现场文明施工负总责；常务副经理陈海东，协助项目经理工作，对质量、安全、进度以及现场文明施工负责；项目总工成崇山，对现浇段技术、质量等工作负责；项目部副经理桥梁一处负责人姜礼超，负责该桥现浇箱梁具体实施，对质量、安全、进度以及现场文明施工负责，具体现场组织机构、质保体系见附件（一）、（二）。三、支架施工方案（一）、支架现浇施工（本方案以第七联第四跨左幅为例）1、地基处理根据设计图纸所提供的桥位地质资料，桥位范围内原地面以下1m3m内均是以粉质粘土为主，0=180220KPa，i=5055KPa，土质呈灰色、灰黄色，硬塑，中等压缩性，且深层次中无不良地质层。拟定的地基处理方案是20cm厚5%石灰土上浇10cmC20砼，地基处理的目的是要确保地基除满足承载力要求外，还要使支架基础形成整体，减小由于地基不均匀沉降对支架的影响，并使支架不均匀沉降尽可能控制在设计要求的0.5cm范围内。具体的地基处理方案是：用推土机整平支架搭设范围内场地，准确测放出桥位上部结构箱梁在地面的投影边线，两侧各再向外增加50cm作为地基处理范围，旋耕犁对地基土翻松25cm-30cm、晾晒，掺5%石灰土处理，含水量适当时先用振动压路机稳压，平地机整平，使地基表面形成1%双向路拱以利排水，再用振动压路机碾压密实，对于靠近立柱、桥台位置无法大型机械作业的，需用手动夯，确保处理的地基压实度大于95%；沿桥走向人工开挖两侧处理地基边沟，断面尺寸不小于30cm*30cm，在沟底设纵坡与水源接受地相通，以便及时排除支架基础范围内的积水；在处理的5%石灰土上浇筑10cm厚水泥砼，标号不低于C20，砼表面形成1%双向或单向横坡，待砼形成强度后才可进行支架搭设施工。2、门式支架搭设方案（1）、门式支架概况该桥除跨连徐高速以外拟定采用门式支架法施工工艺，选用南通华荣鹰架制造有限公司HR可调重型门式脚手架作支撑材料，进行构架设计。HR可调重型门式脚手架属框组结构，在整架构造中，门架主要承受垂直荷载。门架之间可通过交叉拉杆保持垂直，有效地避免了荷载的横向传递。主架采用刚性节点构造的框架结构，具有较强的平面刚度及抗失稳能力，与其它类型脚手架相比还具有以下特点：改进设计。门架采用封闭式结构，牢固耐用，门架立杆选用直径57mm2.5mm钢管，承载能力强，整架全部轴心垂直受力，充分发挥单管的承载能力，经济耗材。产品规格简化。杆件规格大幅简化，将近十几种门架规格，二十几种交叉拉杆，简化成两种规格，便于应用管理。调节方便。整架垂直方向通过调节杆、可调底座、可调托座、即可轻便调出支架所需高程。整架的平面布置只需一种交叉拉杆交叉搭设便可调出六种门架间距。组装快捷。连接棒焊接在门架的立杆下面，方便组装防止丢失。可调支座把手采用双止口设计，可以很好配合两面种管径，全程组装机动快捷。（2）、关于可调重型门架稳定承载计算问题及构配件组成关于门架稳定承载的计算问题（厂家提供）由基本单元门架组成的门式脚手架属于节点约束性能较为复杂的多层多跨空间结构，但组成门式脚手架的基本单元“门架”属于框架结构，且门架立杆以受轴心压力为主，故可简化为计算门架平面外局部稳定问题。理论与试验研究表明，在正常的搭设条件下，当荷载达到其稳定极限值时，脚手架将在其抗弯强度弱的平面外方向，以多个小波鼓曲形成失稳破坏特点，波长近于一榀门架高度。所以，对脚手架的整体稳定计算简化成一榀门架在其平面外的稳定计算。可调重型门架的稳定承载力的计算（厂家提供）一榀门架的稳定承载力设计值 d.A.ff材料强度设计值取f=205 Mpa A单榀门架立杆毛截面积A=2A1=23.14(57/2)-(52/2)=856mm 门架立杆稳定系数，按=kh0/i查表得。 k调整系数，当门架高度不高于三十米时取1.13h0门架高度取1900mm 回转半径i=I0+I1h1/h0/A1I0、1分别为门架立杆的毛截面惯性矩与毛截面积1、I1分别为门架加强杆的高度及毛截面惯性矩, 1取1700mm I0=D4d4/64=3.14574-524/64=15.9104mm4 I1=D4d464=3.14254224/64=0.77104mm4 代入公式得i=19.7mm=kh0/i=1.131900/19.7109 查表得=0.523故Nd.A.f0.52385620591.8KNHR可调重型门架的构配件组成名称型号规格mm备注门型架HR100A19001000本项目采用的该型号门型架HR10017001000交叉拉杆HR301E12001200镀锌可调底座HR601B600镀锌可调托座HR602B600镀锌调节杆HR201A1900销子镀锌（3）、支架布置 搭设高度的确定 搭设高度指处理好的地基至翼板间的垂直距离。现选择门架HR100A1.9m、可调底座HR601B0.6m、可调托座HR602B0.6m、调节杆HR201A1.9m、交叉拉杆HR301E1.0m1.0m轴心承插安装，可满足高度方面的要求。 纵向门架的设置门架的平面相对平行于连续梁纵断面，以横向门架之间的排距设置，跨中区排距为1米 ，梁段支承段及结构过渡区排距为0.50米，在搭设好的门架适当位置按规定要求布置剪刀撑和水平撑，以保证支架的整体稳定性。具体布置详见门式支架平面布置图及纵向布置图。 横向门架的设置 门架平面相对垂直于连续箱梁横截面方向连续设置，门架之间用HR301E交叉拉杆连续拉接，跨中区及箱梁结构过渡区具体布置见跨中区支架横向布置图；梁端支点处门架具体布置详见梁端支点处门架横向布置图。 剪刀撑、水平撑的布置在搭设好的纵、横向门架上按第隔4m布设一道剪刀撑，每一节门架布设一道水平撑，以提高支架的整体稳定性。荷载分析及整架承载能力校验箱梁纵向分为一般结构区和梁端支承区及结构过渡区。一般结构区门架承载最大处为中心肋梁底板下的三榀门架延箱梁中心向两侧延伸0.5+1+1+0.53m的区间内，一般结构区顺桥梁纵向每延长米砼2.13m，结构过渡区肋梁下每延长米砼2.99m。梁端支承区顺桥纵向每延长米砼(一个段面):15.44m 2.0 m = 30.88m。翼板处门架受力最小可不作计算。A、一般结构区荷载计算每延长米砼自重 N1：2.13m25KN/m=53.25KN每延长米钢筋自重 N2：2.13m1.5KN/m=3.195KN每延米楞木及模板自重 N3：3m 1.0KN/m=3KN每延长米脚手架自重 N4：37.5m0.135KN/m=3.04KN施工人员及设备自重 N5：3m 1.0KN/m=3KN砼振动产生的荷载 N6：3m 2.0KN/m=6KN则每延长米施工总荷载 N0= 1.2(N1+N2+N3+N4)+1.4(N5+N6)=87.58KN所以每组架承载 N=2m/1m87.58KN/3 58.39KNNd (满足要求) (一片门架在纵向的受力范围2m)B、结构过渡区荷载计算每延长米砼自重 N1：2.99m25KN/m=74.75KN每延长米钢筋自重 N2：2.99m1.5KN/m=4.485KN每延米楞木及模板自重 N3：3m 1.0KN/m=3KN每延长米脚手架自重 N4：37.5m0.135KN/m/1.5=3.04KN施工人员及设备自重 N5：3m 1.0KN/m=3KN砼振动产生的荷载 N6：3m 2.0KN/m=6KN则每延长米施工总荷载 N0= 1.2(N1+N2+N3+N4)+1.4(N5+N6)=114.93KN所以每组架承载 N=2m/1m114.93KN/3=76.62KNNd (满足要求)(一片门架在纵向的受力范围2m)C、桥墩支点处荷载计算每延长米砼自重 N1：19.35m 25KN/ m=483.75KN每延长米钢筋自重 N2：19.35m 1.5KN/ m=29.03KN每延米楞木及模板自重 N3：15.44m 1.0KN/ m=15.44KN每延长米脚手架自重 N4：177.5m0.135KN/m=17.21KN (底板横断面上为17排门架)施工人员及设备自重 N5：15.44m1.0KN/ m=15.44KN砼振动产生的荷载 N6：15.44m 2.0KN/m=30.88KN则每延长米施工总荷载 N0= 1.2(N1+N2+N3+N4)+1.4(N5+N6) =719.36KN所以每组架承载 N=1.5m/1.0m719.36/17=63.47KNNd (满足要求)(一片门架在纵向的受力范围1.5m)D、地基承载力验算支架下调托支撑在砼垫层上，下调托平面尺寸为140mm140mm的钢板，若按照45进行扩散，混凝土及垫层与地基接触的面积应按340mm340mm，即0.1156m2，取受力最大的单根钢管进行计算，那么产生的最大基底应力为：（76.622）0.1156331.40KPa0=380Kpa（正常粘土处理20cm厚5%石灰土地基承载力）说明在最大单根钢管荷载下，对地基产生的应力小于该地段地质允许承载能力，地基承载力满足设计要求。E、I12工字钢受力验算 I12工字钢:W=77.5cm3 =145Mpa Ix=488cm4最大应力计算受力最大处工字钢平均受力q=76.623m=25.54KN/m由图可知工字钢跨径为1米则跨中弯矩为:M=ql2/8=25.54*12/8=3.19KN/m=M/W=3.19*106/77.5*104=4.11Mpa=145Mpa(符合要求)最大挠度fmax计算fmax=5ql4/(384EIx) =5*25.54*14*1012/(384*2.1*105*488*104) =0.32mm根据规范要求，允许挠度1/4002.5mm，故理论计算得fmax=0.32mm符合规范要求。3、碗扣支架搭设方案(1)、支架搭设形式支架采用碗扣搭设，碗扣立杆外径为48钢管，壁厚3.5mm，支架横向间距：翼板部位为90cm，腹板部位为60cm、底板部位为90cm，支架纵向间距：除箱梁支点截面区设45cm外其余均设为90cm，纵、横杆排距120cm。在搭设好的碗扣支架适当位置按规定要求布置剪刀撑和水平撑，以保证支架的整体稳定性。具体布置见“支架设计图”。(2)、荷载分析扣件式钢管支架自重，包括立柱、纵向水平杆、横向水平杆、支承杆件、扣件等，可按下表查取。表：扣件式钢管截面特性外径d(mm)壁厚t(mm)截面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回转半径i（mm）每米长自重（N）483.54.891021.2191055.0810315.7838.4箱梁纵向分为一般截面区、截面过渡区、支点截面区。支点截面区支架受力最大，故本方案以支点截面区受力为例验算。梁端支点截面区顺桥纵向每延长米砼:9.65m 2.0 m = 19.3m。每延长米砼自重 N1：19.30m 25KN/ m=482.50KN每延长米钢筋自重 N2：19.30m 1.5KN/ m=28.95KN每延米楞木及模板自重 N3：9.65m 1.0KN/ m=9.65KN每延长米脚手架自重 N4：137.5m0.135KN/m=13.16KN (底板横断面上为13排支架)施工人员及设备自重 N5：9.65m1.0KN/ m=9.65KN砼振动产生的荷载 N6：9.65m 2.0KN/m=19.30KN (3)、满堂支架计算每根钢管立柱所承受的坚向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略方木小楞自重不计，则I12工字钢传递的集中力：则每延长米施工总荷载 N7= 1.2(N1+N2+N3+N4)+1.4(N5+N6) =681.64KN所以每组架承载 N0=0.9m/1.0m681.64/13=47.19KN(一片支架在纵向的受力范围0.9m)单根立杆所承受的最大竖向力为：N=N0/2=47.19/2=23.60kNA、立杆稳定性：横杆步距为1.2m，故立杆计算长度取1.2m。长细比=L/i=1200/15.78=76,查表得=1.02-0.55（(20)/100）2=0.513，则：N= A=0.513489215=53.93kNNN 满足要求B、强度验算：aN/Aji=23.601000/489=48.26MPa a=215 MPa 满足要求C、由压杆弹性变形计算公式得：L=NL/EA=23.6010007.51000/(2.1105489)=1.72mm，压缩变形很小，满足要求。D、地基承载力验算支架下调托支撑在砼垫层上，下调托平面尺寸为120mm120mm的钢板，若按照45进行扩散，混凝土及垫层与地基接触的面积应按320mm320mm，即0.1024m2，取受力最大的单根钢管进行计算，那么产生的最大基底应力为：23.600.1024230.46KPa0=380Kpa（正常粘土处理20cm厚5%石灰土地基承载力）说明在最大单根钢管荷载下，对地基产生的应力小于该地段地质允许承载能力，地基承载力满足设计要求。(4)、结论北沟枢纽特大桥左幅箱梁同宽，右幅渐变加宽，高度不变，支架不再设计计算，按照本设计计算同比例增加立杆，增加剪刀撑和斜撑，以保证支架整体稳定性。（三）、外模制作与安装从支架上托到梁底间，底模系统是由I12工字钢、10cm*10cm木方（或12cm*10cm木方，根据现有条件确定）、15mm竹胶板构成。在梁底支架上托上沿横桥向布设I12工字钢，工字钢长度需大于梁底宽度50cm-100cm，在翼缘板支架上托上沿纵桥向布设I12工字钢，工字钢置于上托中心位置，两侧可用木楔调紧。在梁底工字钢上沿桥纵向、按横桥向30cm间距（中到中）布设木方，木方与木方在纵向采用重叠不少于30cm-50cm方法连接，并用铆钉或扎丝牢固连接；在翼缘板下工字钢上沿桥横向、按纵向30cm间距（中到中）布设木方；腹板外侧模板需在场外先在竹胶板外按30cm间距（中到中）布设木方，木方垂直于地面，两块竹胶板接头必须设于木方上，木方要伸出梁底10cm左右，在木方距上下端分别打眼，用铁丝联结垂直于木方、固定木方的两层钢管；在梁底工字钢上沿桥纵向在腹板外侧焊接1根I12工字钢，在工字钢与腹板外模钢管间用木楔固定，并在翼缘板支架上设钢管撑杆，与腹板外模后钢管连接，支撑与固定腹板外模。梁底与翼缘板底模均采用15mm竹胶板，竹胶板固定于铺设的木方上，原则上要求全桥梁底、翼缘板竹胶板铺设的方向一致，竹胶板接头必须在木方上；铺设竹胶板时，要求侧模必须包底模、翼缘板底模必须上压侧模；翼缘板端头横采用比翼缘板端头砼高1-2cm竹胶板，在其外侧固定10cm*10cm木方，木方再用铁钉固定于翼缘板上；设于翼缘板端部的内外滴水，在铺设的翼缘板横桥向木方上，再沿顺桥向横向间距30cm布设10cm*6cm木方，通过6cm木方的高度外贴竹胶板按设计滴水外形设计尺寸形成滴水底模，从而保证滴水与箱梁同步浇筑施工。模板加工与安装具体要求：模板要求：现浇段外模均采用新购的15mm竹胶板，购进的竹胶板要求表面有光泽，厚度满足设计要求；平面无偏角、弯曲等现象；竹胶板两面层间填充夹芯均匀，无较大差异；竹胶板进场后在场内支垫、平整、覆盖存放，严禁雨水淋湿或长时间暴晒；在使用过程中要告知施工人员注意保护，防止竹胶板棱角与边线被人为破坏，从而保证竹胶板能够正常周转。模板安装：一般情况下模板在现场铺设完成，原则要求全桥底模、腹板外侧模、翼缘板底模必须纵横成线，且全桥拼缝走势一致；在铺设竹胶板前必须先调平木方，以保证竹胶板与木方充分接触，对不平处可采用支垫木楔、削平木方等措施进行处理；每一跨竹胶板要求从一端向另一端铺设，由于竹胶板宽度和长度存在误差，在到了另一端后用手工电刨刨平竹胶板横向边，以消除竹胶板在宽度方面产生的误差，以防误差累积，从而保证每一跨竹胶板拼缝整齐；对于支座位置处可按设计支座上平面尺寸，用手工电锯剖平相应位置处底模安装支座，这样可保证全桥竹胶板大小与拼缝整齐。周转竹胶板的使用：需逐一筛选，对已经严重变形、损坏、钉眼较多的竹胶板严禁再投入周转；对拟投入周转的竹胶板要用水清除表面污染物且要防止破坏表面光泽层，采取与新竹胶板同样的要求存放。在铺设底板底模时需及时浇筑支座垫石、安装支座，支座的安装严格按厂家和有关规范规定的工艺、标准进行。支座安装时，需保持水平，并保证标高的精确性。双向滑动支座大位移量方向应为顺桥向，单向滑动支座需按设计图纸明确支座滑动方向，确保安装的支座型号、方向、标高满足设计要求。四、跨连徐高速门洞施工（一）、门洞施工方案为了满足预应力现浇箱梁及高速公路通车的要求，跨连徐高速公路的北沟枢纽主线桥现浇箱梁采用单幅单门洞，主线桥四个门洞净距8.5m，长度14.41m+21.87m，A匝道桥两个门洞净距8.5m，长度10.50m，两座桥共需型钢门洞六个。本方案以主线桥第七联第三跨左幅门洞为例。1、门洞材料组成门洞纵梁、横向均采用I40工字钢；门洞支撑采用井式支架，50无缝钢管或7cm*7cm角钢焊接连接加固，剪刀撑的水平撑用20的钢筋焊接连接，门洞基础截面为0.6m *0.6m正方形 C25砼预制块，长为1.5m连接而成并与路面之间铺设一层油毛毡或防雨布以防止破坏路面。井式支架：井式支架是由4根直径10cm钢管或7cm*7cm角钢两端焊接固定于钢板形成，竖向50cm设一道10cm宽1cm厚的钢板围檩，截面为0.5*0.5m，井式支架的高度可通过切割钢管或角钢重新焊接端头钢板调整。砂筒：砂筒直径40cm，采用厚1cm钢板制作而成。砂筒由盛砂筒、顶盖组成，盛砂筒在底部设置出砂口，出砂口外侧有闸门控制砂出与不出。砂筒不盛砂时净高30cm、盛砂量最大时高度为50cm，可实现20cm高差的调整量。砂筒在使用前需在压力机上进行标定。I40工字钢筋：采用国标I40b工字钢，上下平板宽度为144mm，高度400mm，竖板厚度12.5mm，截面面积94.07cm2，质量73.84Kg/m，惯性矩Ix22781cm4，截面模量Wx1139cm3。2、门洞搭设拼装时在砼墩基础上按“跨连徐高速公路门洞纵横断面布置图”，先安装井式支架，井式支架的间距为1500mm，同排井式支架间采用建筑钢筋设剪刀撑和水平撑，井式支架与砼墩基础预埋钢筋焊接；在每个井式支架上设砂筒，砂筒是支架调高和支架卸载的主要设备，顶高程需精确计算和测量，砂筒内砂含水量要求不能大于1%，以减小砂的压缩量，砂筒顶标高=箱梁底设计高程-1.5cm竹胶板-2cm木板-I40纵向工字钢-I40横向工字钢+砂压缩变形量（预设15mm），砂筒与井式支架间四面点焊连接；在砂筒上吊放横向I40工字钢，横向工字钢采用双拼，并用焊接连接后再吊放纵向I40工字钢，其在腹板底部（6根工字钢拼接）相互之间均要点焊连接，箱室底部按中到中间距481mm布设；在横向I40工字钢上沿桥纵向在箱梁底板范围内满铺2cm木板，铺设的木板要保证上面平整、光滑；在木板上沿桥纵向在底板范围内铺设15mm竹胶板，采用铁钉固定竹胶板于木板之上，竹胶板拼缝沿桥纵横向需成线，即使在支座位置也不例外，竹胶板拼缝间可设双面胶带纸止水；翼板与腹板外侧模拟采用在纵向工字钢上搭设建筑钢管支架形成支撑，铺设竹胶板时，要求侧模必须包底模、翼缘板底模必须上压侧模；翼缘板端头横向采用比翼缘板端头砼高1-2cm竹胶板，在其外侧固定10cm*10cm木方，木方再用铁钉固定于翼缘板上。对纵向工字钢下挠处采用木方，并调整木方厚度进行抛高设置，根据理论计算和实际经验按跨中15mm设置抛高。3、门洞防护门洞搭设后，在砼墩基门洞迎车方向30m范围内布设防撞砂马墙，防撞砂马墙前方用锥形交通标志引导，以阻止个别失控车辆直接迎面撞上门洞，在门洞前方50m、100cm、150cm位置布设三道减速带，控制车辆行使速度。安全措施：主梁下设置安全网，防止施工过程中有物体附落发生交通事故，砼墩基础迎车方向贴黄黑相间的反光膜，门架周围及安全网下侧都搭设彩钢瓦，并在两侧彩钢瓦上按要求贴上反光贴，门洞内安装夜间照明灯。门洞两侧均按要求设置红色安全警示灯及反光贴，上方在中部设置限高标志。4、位于连徐高速边坡上地基的处理采用在开挖好的平面上用10cm厚C20混凝土进行处理，以保证地基承载力。门洞结构详见门洞搭设示意图：（二）、门洞受力验算箱梁现有腹板统一按1m宽，梁高2m计算（偏安全，实际其余腹板宽均小于1m宽），梁底模采用15mm厚竹胶板，在15mm厚竹胶板下满铺20mm厚的木板，内楞先用I40b，外楞选用I40b1、荷载计算：1）、砼自重：25KN/m3 2m=50KN/m22）、钢筋自重：1.5KN/m32m=3.0KN/m23）、模板自重：0.75KN/m24）、施工人员及施工材料，机具行车，堆放荷载: 2.0KN/m25）、振捣砼产生的荷载：2.5KN/m2恒载标准值之和：50+3+0.75=53.75 KN/m2活载标准值之和：2+2.5=4.5KN/m2设计值： 1.253.75+1.44.5=70.8KN/m2（强度验算用）标准值： 53.75 KN/m2 （刚度验算用）2、内楞间距计算 压力的作用在底模板上，单位宽度面板可看作梁，内楞即为梁的支点，按三跨连续梁考虑，梁宽取1m. 则 q1 =70.8 KN/m21m=70.8 KN/m2（强度计算用）q2=53.75 KN/m21m=53.75 KN/m2 （刚度计算用） 三跨连续梁的最大弯矩Mmax=0.1ql12，最大挠度按底模板与木板面板承载力要求：=588.3mm按底模板与木板刚度要求，最大变形取为模板结构的1/400,q2=53.75 KN/M1/400=461.34mm对比两者取小值=461.34mm,但在实际使用中将6根 I40b 排成一排，间距为翼缘宽152mm，即翼缘宽度，满足要求.3、外楞间距 按简支梁计算，外楞即为内楞I40b的支点，梁上作用的均布荷载宽即为外楞的间距，作用在简支梁上的均布荷载（共6根I40b），每根I40b的均布荷载：q3=70.80.152 + 1.20.7384=11.65 KN/m （强度验算用）q4=53.750.152 +0.7384=8.17+0.7384=8.91 KN/m （刚度验算用）简支梁：Mmax=1/8ql12，最大挠度按内楞抗弯承载力要求M/Wfw 1/8ql2fw =12662.5mm按内楞刚度要求5 ql4/384EZL2/400 =9939mm取两者小值 =9939mm,实际取 =9500mm(满足要求)。4、井架间距计算井架即为外楞I40b的支点，按简支梁计算，梁上作用的均布荷载宽即为井架的间距，作用在简支梁上的均布荷载：q5=70.89.5+1.20.73842=674.37KN/m(偏安全，实际荷载计算宽度9.5m仅为一半)q6=53.759.5+0.73842=512.1 KN/m按外楞抗弯承载力要求 =1664.3mm按外楞刚度要求=2575.4mm取两者小值=1664.3mm ,实际取=1500mm满足要求。箱梁箱室处，内外楞间距计算，箱室上下梁总高：0.45+0.42=0.87m。箱室梁底模板选用厚15mm竹胶板，在15mm厚竹胶板下满铺20mm厚的木