现浇箱梁程施工设计方案[钢管支墩].doc

. . . .广清高速公路扩建工程A10合同段新华高架特大桥现浇预应力砼连续箱梁施工方案编 制： 审 核： 批 准： 中铁七局集团郑州工程有限公司广清高速扩建工程A10合同段项目经理部二O一三年十月目 录一、编制说明3二、工程概况3三、施工组织机构3四、施工进度计划4五、材料、设备、劳力5六、施工方案和施工工艺6七、桥面系、附属工程施工20八、质量保证措施22九、安全保证措施24十、文明施工和环境保护27新华高架特大桥现浇预应力砼连续箱梁施工方案一、编制说明 新华高架桥跨京广铁路两侧，现我项目部结合现场实际条件和桥队材料准备情况，拟采用钢管支墩加脚手架的方案进行现浇连续箱梁施工。二、工程概况我标段新华高架特大桥梁左幅起点ZK24+954.958终点ZK25+959.828，右幅起点YK24+953.061终点YK25+958.571，此段桥梁全长1005.51米。由于跨铁路净空的抬升，本标段上部结构拆除，更换新梁。施工内容是：第一步，保持旧广清高速公路正常通车，先新建加宽部分桥梁；第二步，待新建部分贯通达到通车条件后，再将车流改至新建加宽段通行。同时拆除旧广清高速桥梁，并在旧桥位置重建新桥与扩宽段新桥拼接。异形现浇混凝土连续箱梁，砼强度等级为C40，设计数量1076.7 m3；桥跨布置均为三孔一联，为单箱双室混凝土等截面连续箱梁；新建加宽段箱梁顶宽8.9 m、底板宽5.9m、腹板宽0.4m、翼缘板宽1.5m、梁高1.4m，拆除重建段箱梁梁顶宽11.4m、底板宽8.2m、腹板宽0.4m、翼缘板宽分别为1.35m和1.85m、梁高1.4m；设计为双向八车道、全封闭，桥面总宽2*21 m，外侧设宽0.5m墙式护栏，内侧设宽0.5 m墙式护栏；桥面铺装为厚度10cm的 C 50水泥混凝土现浇层，支座采用盆式橡胶支座；伸缩缝设计为D80型伸缩缝。新华高架桥上部构造主要工程数量表桥梁中心桩号现浇箱梁桥面铺装护栏支座伸缩缝C40砼（m3 ）钢筋（kg）C50砼（m3）钢筋（kg）C30砼（m3）块m/道新华高架桥2926.51129384.94181.66322221728.9三、施工组织机构（一）、新华高架桥现浇梁组织机构为确保下新华高架桥现浇梁上部构造能保质保量按期完成，我部特组建新华高架桥现浇梁组织机构，详见湛新华高架桥现浇梁组织机构框图。新华高架桥现浇梁组织机构框图广清高速公路扩建工程A10合同段项目经理部项目经理总工程师工程部技术质检部计划统计部试验室安全环保部材料部财务部综合办公室桥 梁 施 工 三 队支架班木工班钢筋班普工班机电班（二）、主要管理技术人员名单主要管理技术人员名单姓 名职务职称姓 名职务职称王文彬生产经理工程师廉世艳试验主管工程师黄春生项目总工工程师彭青林测量主管工程师薛爱萍质检工程师工程师施工队长工程师朱华新技术主管工程师现场主管工程师程勇安全主管工程师质检员助 工四、施工进度计划（一）、总体工期安排本工程（箱梁主体）施工计划总工期近4个月，自2014年03月15日开始至2014年7月16日结束，共计120天。计划按设计要求4联现浇段同时进行，共准备二跨支架、底模和二跨侧模、内模、翼板模。 （二）、箱梁每孔施工周期：搭设钢管桩3支架搭设5天安装底、侧、翼模3天绑扎底、腹钢筋20天安装内模2天底、腹板混凝土浇筑1天养护底、腹板混凝土/绑扎顶板钢筋10天顶板混凝土浇筑1天养护顶板混凝土/拆除支架3天，合计48天。（三）、施工便道通行京广铁路以南租用飞虎玻璃厂区土地，作为施工便道。铁路以北搭设2做钢便桥，并沿左幅河道边硬化一条砼通道与便桥相连，作为现浇梁等结构物施工通道。 五、材料、设备、劳力（一）、材料 进场的主材钢筋、水泥，特材钢绞线、锚具、支座、伸缩缝、外加剂等，地材砂、碎石等，其他辅材波纹管、钢板等均已按设计、规范要求检测合格可以使用。高标号砼配合比已经四办平行复核、总监办验证，符合设计、规范要求；其他临时材料主要有0.10.12 m枕木、0.100.104.0 m方木、0.100.154.0 m方木、碗扣支架、1.8 cm木板、直径630 cm厚8 mm钢管、50a工字钢、10号槽钢及贝雷片。（二）、设备 本桥上部构造施工拟投入的设备详见下表。注：挖掘机、装载机、压路机等设备临时调用土方队现有设备。新华高架桥上部结构施工拟投入的主要施工机械表机 械设 备名 称规 格型 号额定功率（Kw）容量 （m3）吨位 （t）厂 牌及出厂时间数 量 （台）新旧程度（%）进 场 时 间进场备 注拥有新购租赁砼拌和站750型60m3/h广东2011221002011.6砼输送车7m3广东200988802011.6砼输送车9m3广东200933802011.9钢筋切断机GJ-40A5.5KW成都2012111002012.7钢筋弯曲机GJW40A3KW成都2011111002012.7钢筋调直机GT4-1445.5KW济南2011111002012.7交流电焊机BXZ-50050KW成都2011661002011.7汽车吊QY2525T徐工200811902011.9汽车吊QY6565T蒲元200811902011.10发电机120GF120上海11902011.7（三）、劳力 施工班组分支架班、模板班、普工班及机电班；配备人员：支架班20人、木工班20人、钢筋班20人、普工班15人、机电班4人，总计79人。六、施工方案和施工工艺（一）、施工方案1、支架搭设方案我标段现浇梁支架采用钢管立柱加脚手架的方案。采用打入钢管桩的方式进行地基处理，先对场地进行测量放样，在现浇梁区域沿纵桥向打入三排钢管桩（附钢管桩平面图），钢管型号为6308mm，根据地质勘查报告和验算结果，钢管桩的入土深度保证不小于13m（实际入土深度根据现场最后贯入度确定），以确保支架整体稳定性。 在钢管桩上设置8m长的钢管立柱，钢管型号为6308mm，立柱与钢管桩采用法兰连接，钢管立柱之间设剪刀撑进行加固处理。钢管立柱安装就位后，在顶端设置50a型工字钢横向盖梁。工字钢与钢管支墩顶面之间焊接70708mm钢板，钢板和支墩间焊接靴梁增加稳定性，在钢板上横桥向并排铺设两根50a型工字钢。支墩顶钢板必须调试到同一标高，确保钢管支墩受力均衡。在工字钢上搭设简支型单层贝雷片纵梁。贝雷片间距为1.2m，长度根据现场测量确定，纵梁与横梁用U型卡连接，事先在纵梁上标好横梁放置位置，并设置三角限位钢板，保证横梁安装位置及横梁放置后的固定。贝雷梁顶面采用L100mm角钢连接，角钢与贝雷梁采用螺栓栓接。在纵梁上搭设现浇梁碗口支架。在贝雷片纵梁上采用10cm槽钢作为横向分配梁，槽钢间距为20cm。 在槽钢上铺1010200 cm横向枕木，枕木上放置支架底托，安装脚手架。支架立杆按纵桥向端横梁、中横梁下60 cm，其它位置90 cm布设；横桥向底板下60 cm、翼板下90 cm布设；每层立杆高度120 cm(横梁处底板下3m范围内每层立杆高度调整为60 cm)，立杆高度大致调出箱梁底面形状。支架顶托上顺桥向铺设1015 cm方木，间距60 cm或90 cm，顺桥向方木顶上横桥向铺设1010 cm方木，间距30 cm，顶层方木上铺设1.8 cm厚优质木板作为箱梁底模板。按箱梁内箱室横断尺寸制作骨架，外盖1.5 cm厚普通木板，骨架间距50 cm，以此来制作箱梁内模。 2、支架搭设方案验算（1）、荷载计算：根据施工设计图，箱梁最不利荷载位于横梁处，该断面的箱梁为实心，含筋率大于2%的钢筋砼按2.6 t/m3计算。1）、箱梁自重计算a、箱梁中间空箱处每延米钢筋砼重量：G1= 2.6(0.22+0.25) 2.35+(0.20.2）/2+（0.60.15）/2 2=32.1 KN/mb、箱梁横梁处钢筋砼实体重量：G2= 2.61.4= 3.64=36.4 KN/m2c、箱梁中腹部每延米钢筋砼重量：G3= 2.61.40.4 = 21.8 KN/md、箱梁翼板每延米钢筋砼实体重量：G4=2.6(0.321.5+（0.131.5）/2 = 15KN/m2）、每孔模板支架重(按28 m跨统计)a、竹胶板：胶合板容重9KN/m31.8 cm厚木板580 m2，重10.449=93.96 KN则：均布荷载93.96/28=3.56KN/mb、松锯材：松锯材容重7.5KN/m3注：桥梁施工工程师手册P195表7-3。横向底肋(纵向60cm间距)1010 cm方木，计0.10.142(110+1) =8.8 m3纵向横梁(横向60、90 cm间距) 方木，计0.150.11366=12.87 m3翼板、腹板底肋(横向45 cm间距) 1010 cm方木，计0.10.15147=7.35 m3翼板下支撑、芯模骨架1010 cm方木，计0.10.1(4+3)(63+ 1)2 = 8.96 m3合计：方木37.98 m3，重37.987.5 = 285 (KN)则：均布荷载285/8.9/66 = 0.48（Kpa）c、 支架：4.8 cm、=3.5 mm的碗扣钢管支架注：公路施工手册桥涵(下册)P5表13-3。立杆(LG.300)计589条，17.31 kg/条立杆(LG.180)计159条，10.67 kg/条横杆(HG.60)计1300条，2.82 kg/条横杆(HG.90)计共1500条，3.97 kg/条合计：重 (58917.31+15910.67+13002.82+15003.97)10/1000 =215.31 (KN)则：均布荷载215.31 /28 /9= 0.85（Kpa）3）、其他荷载注：桥梁施工工程师手册P195表7-3。a、施工人员、料具运输堆放荷载：计算底肋时均布荷载：2.5 KPa计算横梁时均布荷载：1.5 KPa 计算支架立柱时均布荷载：1.0 KPab、倾倒砼时产生的冲击荷载：4.0 KPac、振捣砼的荷载：2.0 KPa d、风、雪可能产生的荷载：1.0 KPa（2）、竹胶板强度验算考虑到模板的连续性，弯矩公式按M= (qL2)/10计算。跨度30 cm，取100 cm长为一个计算单位。1）、模板承受的荷载（箱梁最不利荷载横梁处）：a、箱梁自重：36.41.20.6= 26.21（KN/m）注：1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。b、底板竹胶板自重：0.3620.6= 0.2172（KN/m）c、施工人员、料具运输堆放荷载：2.50.6 = 1.5（KN/m）d、倾倒砼时产生的冲击荷载：4.00.6 =2.4（KN/m）e、振捣砼的荷载：2.00.6 = 1.2（KN/m）f、风、雪可能产生的荷载(支架高度平均6m左右)：1.00.6= 0.6（KN/m）合计荷载：26.21+0.2172+1.5+2.4+1.2+0.6 = 32.127（KN/m）2）、模板强度验算跨中弯矩：M= (qL2) /10 = (32.1270.62) /10 =1.15657（KNm）截面模量：W= (1000h2) /6 = (100018 2 ) /6 = 54000（mm2）则：= M/W = 1.1565710 310 3/54000 =21.41796（Mpa） = 50.0（Mpa）,安全注：竹胶板静曲强度为50Mpa，见JG/T3026-1995竹胶合模板板。3）、模板刚度验算跨中变形：max = qL4/(150EI)其中： q = 32.127KN/m）E=1.110 4（Mpa）I= bh3/12=1.00.15 3/12 = 2.81310 -4（m4）则：max =qL4/(150EI) = ( 32.1270.3 4) /(1501.110 42.81310 -4)=5.6066310 -4（m）= 0.561（mm） 300 / 400 = 0. 75（mm）符合要求。（3）、底肋(横向方木)强度验算：跨度60 cm，纵向间距60 cm1)、底肋承受的荷载（箱梁最不利荷载横梁处）：a、箱梁自重：36.41.20.36 = 15.7248（KN）注：1.2为箱梁施加在底肋上的不均匀细数。b、底板竹胶板自重：0.4351.20.36 = 0.18（KN）注：1.2为模板自重施加在底肋上的不均匀细数。c、方木自重：0.481.20.36 =0.209（KN）d、施工人员、料具运输堆放荷载：2.50.36 = 0.9（KN）e、倾倒砼时产生的冲击荷载：4.00.36 = 1.44（KN）f、振捣砼的荷载：2.00.36 = 0.72（KN）g、风、雪可能产生的荷载：1.00.36 = 0.36（KN）合计荷载：15.7248+0.18+0.209+0.9+1.44+0.72+0.36= 19.53（KN）则：每米均布荷载19.56 / 0.6 =32.6（KN/m）2）、底肋强度验算跨中弯矩：M = (qL2)/8=(32.60.6 2 ) / 8 =1.467（KNm）截面模量：W = (bh2)/6 = (100100 2 ) / 6 = 166667（mm2）则：= M/W =1.46710310 3 /166667 = 8.802（Mpa） w =14.5（Mpa）,安全注：参照路桥施工计算手册P176表8-6，松锯材为东北落叶松w=14.5 Mpa。3）、底肋刚度验算挠度公式：f =5qL4/(384EI) 其中：q =32.6（KN/m）E=1.1104（Mpa）=1.1107（Kpa） I= bh3/12 = 0.10.13/12 = 8.33310-6（m4）故：f = 5qL4/(384EI) = 532.60.64/ (3841. 11078.33310-6) = 610-4（m） 则：f/L= 610-4/0.6 = 1/999 f /L = 1/400，满足要求。（4）、纵梁(纵向方木)强度验算方木截面b=10 cm、h=15 cm，横梁处跨度60 cm、跨中处跨度90 cm，横向间距60 cm。1）、纵梁承受的荷载：a、箱梁自重(箱梁横梁处)：36.41.20.60.6 = 15.72（KN） 箱梁自重(箱梁跨中处)：32.11.20.61.80.9 = 11.56（KN）注：1.2为箱梁施加在纵梁上的不均匀细数。b、底板竹胶板自重(箱梁横梁处)：0.3621.20.36 = 0.156（KN）底板竹胶板自重(箱梁跨中处)：0.3621.20.54 = 0.235（KN）注：1.2为模板自重施加在纵梁上的不均匀细数。c、方木自重(箱梁横梁处)：0.6811.20.36 = 0.294（KN）方木自重(箱梁跨中处)：0.6811.20.54 = 0.441（KN）d、施工人员、料具运输堆放荷载(箱梁横梁处)：2.50.36 = 0.90（KN） 施工人员、料具运输堆放荷载(箱梁跨中处)：2.50.54 = 1.35（KN）e、倾倒砼时产生的冲击荷载(箱梁横梁处)：4.00.36 = 1.44（KN） 倾倒砼时产生的冲击荷载(箱梁跨中处)：4.00.54 = 2.16（KN）f、振捣砼的荷载(箱梁横梁处)：2.00.36 = 0.72（KN） 振捣砼的荷载(箱梁横梁处)：2.00.54 = 1.08（KN）g、风、雪可能产生的荷载(箱梁横梁处)：1.00.36 = 0.36（KN） 风、雪可能产生的荷载(箱梁跨中处)：1.00. 54 = 0.54（KN）合计荷载(箱梁横梁处)：15.72+0.156+0.294+0.90+1.44+0.72+0.36 =19.59（KN）荷载(箱梁跨中处)：11.56+0.235+0.441+1.35+2.16+1.08+0.54 = 17.37（KN则：每米均布荷载(箱梁横梁处)19.59/0.6 = 32.65（KN/m） 每米均布荷载(箱梁跨中处)17.37 /0.9 = 19.3（KN/m）2）、纵梁强度验算a、箱梁横梁处：跨中弯矩：M = (qL2)/8 = (32.650.6 2) /8 = 1.469（KNm）截面模量：W = (bh2)/6 = (100150 2) /6 = 375000（mm2）则：= M/W = 1.46910 310 3/375000 = 3.918（Mpa） w = 14.5（Mpa）,安全注：参照路桥施工计算手册P176表8-6，松锯材为东北落叶松w=14.5 Mpa，验算施工荷载时可提高1.15倍数，容许应力取最小值16.68Mpa。b、箱梁跨中处：跨中弯矩：M = (qL2)/8 = (19.30.9 2) /8 = 1.954（KNm）截面模量：W = (bh2)/6 = (100150 2) /6 = 375000（mm2）则：= M/W = 1.95410 310 3 /375000 = 5.211（Mpa） = 14.5（Mpa）,安全3）、纵梁刚度验算a、箱梁横梁处：挠度公式：f =5qL4/(384EI) 其中：q= 32.65（KN/m）E=1.1104（Mpa）=1.110 7（Kpa） I= bh3/12 = 0.10.15 3/12 = 2.81310 -5（m4）故：f=5qL4/(384EI) = 532.650.6 4/ (3841. 110 72.81310 -5) = 1.7810 -4（m）则：f/L=1.7810 -4 /0.6 = 1/3369 f /L = 1 /400，满足要求。b、箱梁跨中处：挠度公式：f =5qL4/(384EI) 其中：q=19.3（KN/m）E=1. 1104（Mpa）=1.110 7（Kpa） I= bh3/12=0.10.15 3/12 = 2.81310 -5（m4）故：f=5qL4/(384EI) = 519.30.9 4/ (3841. 110 72.81310 -5) =5.32910 -4（m） 则：f/L= 5.32910 -4 /0.9 = 1/1689 f /L = 1/400，满足要求。（5）、支架验算 1）、支架荷载a、支架布置：采用碗扣式脚手架搭设连续支撑架，步距为120 cm(横梁处底板下3m范围内步距调整为60 cm)。 横梁处：606060 cm 跨中处：6090120 cmb、全部荷载合计：横梁处(实心部位)：36.4+0.362+0.681+1.324+1.0+4.0+2.0+1.0 = 46.767（Kpa）跨中处(空心部位)：17.83+0.362+0.681+1.324+1.0+4.0+2.0+1.0 = 28.197（Kpa）2）、支架计算 a、强度验算碗扣钢管支架单元尺寸单杆承重为：跨中处0.9 m0.6 m，横杆步距1.20 m，每根立杆设计荷载N=30.0（KN）；横梁处0.6 m0.6 m，横杆步距0.6 m，每根立杆设计荷载N=40.0（KN）。 注：公路施工手册桥涵(下册)P10表13-5，横杆步距为1.2m时，每根立杆设计荷载30KN；横杆步距为0.6m时，每根立杆设计荷载40KN。a）、最不利荷载横梁处单杆承重：N =46.7671.20.60.6 = 20.203（KN）；跨中处单杆承重：N = 28.1971.20.90.6 =18.2717（KN）；注：1.2为全部荷载作用于立杆上的不均匀细数。b）、立杆强度验算横梁处立杆：N/ N= 40.0/20.203= 1.98横梁处立杆：N/ N= 30.0/18.2717 = 1.64则：安全系数能满足要求。b、稳定性验算483.5钢管断面积A= 489mm2，步距1200mma）、钢管回轮半径i=( 482 + 412 ) /4 =15.78mm 长细比：= L0/I = 1200 / 15.78 = 76.04 查表得轴心受压构件的稳定系数：= 0.805 注：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中根据长细比=76.04由附录C表取轴心受压构件的稳定系数=0.805。b）、按强度计算，则钢管的受压应力为： = N/A = 20.20310 3/489 = 41.31（Mpa） f = 215（Mpa）c）、按稳定性验算：= N/A =20.203103/(0.805489) = 51.32（Mpa） f = 215（Mpa）则：安全系数215 / 51.32= 4.19，满足要求。注：建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中5.1.6表钢材抗压强度设计值f=215Mpa。综上所述，该支架搭设方案满足施工安全要求。（6）槽钢分配梁验算采用10号槽钢，横梁段采用两根槽钢双拼成钢梁，用缀板连接。最不利荷载横梁处单立杆承重：N =46.7671.20.60.6 = 20.203（KN）；压在槽钢上的力按均布荷载计算q =20.203/0.6=37.34（KN/m）注：1.2为全部荷载作用于立杆上的不均匀细数。槽钢挠度公式：f =5qL4/(384EI) 其中：q= 37.34（KN/m）E=2.1105（Mpa）=2.110 8（Kpa）故：f=5qL4/(384EI) = 537.341.375 4/ (3842.110 81.983210 -6) = 0.002（m）则：f/L=0.0608 /2.687= 0.002 f /L = 1 /400，满足要求。注：规格：104.50.53cm；查表得容许弯应力w=220Mpa；E=2.1105N/mm2；Ix=198.3cm4；（7）贝雷梁验算 1）、 按简支梁考虑，最不利跨中段荷载：a、箱梁自重26(0.25+0.22) 0.8+0.60.15+0.20.2+1.40.41.2=33.259（KN/m）注：1.2为箱梁施加在竹胶板上的不均匀细数。b、底板竹胶板自重：0.3621.2= 0.43（KN/m）c、施工人员、料具运输堆放荷载：2.51.2 = 3（KN/m）d、倾倒砼时产生的冲击荷载：4.01.2 =4.8（KN/m）e、振捣砼的荷载：2.01.2 = 2.4（KN/m）f、贝雷梁自重：0.9（KN/m）合计荷载：33.259+0.43+3+4.8+2.4+0.9 = 44.789（KN/m）Mx=ql2/8 =(44.789102)/8=559.863 kNmMw=788.2KNm，符合要求。每根贝雷片最大剪应力：Q =ql-RA/2=44.78910-44.78910/2=223.94kNQ=245.2KN符合要求。跨中扰度验算fmax=q L4384EIx=44.789*104*384*2.1*105*2.505*10-3=0.0022m f=L/400=10/400=0.025m 由于fmax500kN27、绑扎底板和腹板钢筋 将模板上的杂物彻底清理干净，然后绑扎、安装钢筋。 （1）、为减少支架上的钢筋绑扎工作量，钢筋预先在钢筋加工厂或桥梁工地制成平面或立体骨架，制作钢筋骨架时，须焊扎牢固，以防在运输和吊装过程中变形，加工场应设雨蓬，防止钢筋锈蚀。 （2）、钢筋在加工厂加工好后，用汽车吊吊至底模上进行拼装、绑扎及进一步焊接，整个骨架要保证牢固、尺寸准确，施工过程中要防止因受外力而产生变形。 （3）、钢筋若与波纹管或预埋件有抵触时，可适当移动钢筋位置，钢筋绑扎时，注意支座、护栏和伸缩缝等预埋件的预埋。 （4）、为保证混凝土保护层的厚