水南大桥现浇连续箱梁支架施工专项方案

建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程 水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架 施施 工工 专专 项项 方方 案案 编制人 编制人 编制人 审核人 审核人 审核人 审批人 审批人 审批人 200920092009 年年年 101010 月月月 2 目目 录录 1 1 编制说明编制说明 3 2 2 编制依据编制依据 3 3 3 工程概况工程概况 3 4 4 施工准备施工准备 3 4 1 技术准备 3 4 2 现场准备 3 4 3 主要施工机械配置 4 5 5 现浇连续箱梁支架施工方案现浇连续箱梁支架施工方案 4 6 6 支架验算支架验算 5 6 1 恒载和活载规定 5 6 2 材料性质相关数据 5 6 3 各部件详细计算 5 6 3 1 底模强度计算 5 6 3 2 方木强度计算 6 6 3 3 横向分配梁工字钢计算 7 6 3 4 贝雷架验算 9 6 3 5 横梁工字钢计算 10 6 3 6 钢管立柱受力计算 11 6 3 7 桩基验算 13 7 技术安全措施技术安全措施 14 附图 附图 水南大桥支架布置图水南大桥支架布置图 15 3 水南大桥现浇连续箱梁支架水南大桥现浇连续箱梁支架 施工专项方案施工专项方案 1 1 编制说明编制说明 1 1 为了保证水南大桥施工顺利进行 确保施工过程中人员 机械的安全 特 编制此专项方案 以指导现场安全作业 1 2 本次编制的专项方案是单位工程 施工组织设计 的补充性文件 本施工 方案编制完成后须经项目负责人 总工程师审批签字 方可实施 2 2 编制依据编制依据 建瓯水南大桥及引线工程施工图设计 路桥施工计算手册 建筑施工手册 缩印本 第二版 建瓯城关水南桥及引线施工图设计工程地质勘察 补充勘察 报告 3 3 工程概况工程概况 水南大桥采用预应力混凝土连续刚构体系 上部结构采用预应力混凝土箱 梁 下部结构 桥台采用钢筋混凝土桥台配桩基础 桥墩采用带圆弧矩形薄壁 墩配桩基础 全长 224 米 跨径布置为 40 48 48 48 40 224m 桥面宽度 27m 水南大桥上部结构采用预应力混凝土箱梁 箱梁为单箱双室截面形式 箱 梁顶宽 13 5m 箱梁底板宽度 8 8m 翼板悬臂长度为 2 35m 箱梁高度为 2 30m 主梁顶板厚 25cm 底板厚 22cm 腹板厚 50 cm 主梁 墩柱最高处离 承台面 18 21m 最低处离地面 15 12m 4 4 施工准备施工准备 4 1 技术准备 本项目部在项目经理主持下 项目技术负责人向现场技术人员进行技术交 底技术 质量 安全交底 并做好记录 对支架施工程编制指导书 再由技术 人员交底到作业班工人 使施工管理人员和操作人员都明确施工过程和技术要 求 4 2 现场准备 桥梁定位控制线 桩 水准点及墩中心定位桩的尺寸 必须经过检验合 格 4 施工前 应根据施工方案的要求 将支架横纵间距线在水上施工平台顶 放出 方便施工 支架搭设施工使用的钢管 工字钢 贝蕾片 木方等材料 必须报验合 格后方可使用 4 3 主要施工机械配置 根据本支架施工项目内容 工作量大小 工期长短等因素进行综合考虑 投入合理配置的施工机械设备及材料试验 测量 仪器设备 主要施工机械设备配置具体详见表 主要施工机械设备 主要机械设备配备表主要机械设备配备表 序 号 名 称规 格单位数量备 注 1 灌注桩冲击钻机 CZ 306 2 轮胎式起重机 QY202 3 电焊机 BX 315 台 5 4 氧焊机台 3 5 切割机台 2 6 发电机 250KW 台 1 7 自卸汽车 15T 台 4 5 5 现浇连续箱梁支架施工方案现浇连续箱梁支架施工方案 支架基础采用钻孔灌注桩 直径 1 0 米 柱子采用直径 0 8 米 厚度 0 8mm 的钢管 横向分配梁采用 2 根工 40a 工字钢 工字钢上采用 1 5m 3m 蓓蕾片 贝雷片上架设分配梁 工 32a 方木采用 10cm 10cm 间距 0 4 米 方木上面铺 设竹胶板 每跨 48 米支架布置 48 16 16 16 单幅支架宽 13 5 米 支架搭设宽度除 满足支架稳定性的要求还要满足作业平台的要求 施工采用两边加宽 1 米作为 平台和施工通道 为保证整个支架体系的稳定性 顺桥向与横桥向分别用斜拉 杆做成 剪刀撑 将整个支架连成整体 具体布置详 水南大桥支架布置图 5 5 1 施工工艺流程 桩基施工 支架平面位置测量放样 焊接连接钢板 立柱施工 钢管 风缆安装 搭设横向分配梁 铺设贝蕾梁风缆安装 分配梁风缆安装 纵 横向剪刀撑搭设 方木铺设 箱梁底模板及侧模板安装 5 2 施工工艺 搭设支架前 对桩基进行静载试验检测基承载力 承载力须保证 5000KN 支架搭设先在平台上放出现浇箱梁翼板边缘线及各道腹板的中心线 并做明显的标志 作为控制支架平面布置的依据 支架搭设时在平台顶面沿桥梁路线方向的纵向立杆平面位置铺设立柱钢管 钢管与桩基之间采用钢板进行连接 然后安装揽风绳 待一排立柱安装完毕 铺设工 40 横向分配梁 采用轮胎式起重机搭设贝蕾梁 16 米 沿桥横向每排 架距设一道剪刀撑 沿桥纵向外侧及每道腹板下设一道剪刀撑 剪刀撑的角度 应不大于 60 度 支架必须作水平度和垂直度检查 每架立杆的垂直度不超过 1 6 6 支架验算支架验算 6 1 恒载和活载规定 恒载 恒载包括连续现浇箱梁钢筋混凝土自重 竹胶板 方木 工字梁 贝雷架 钢管支柱等 活载 活载包括施工荷载 振捣荷载以及浇筑混凝土的冲击荷载 6 2 材料性质相关数据 详见计算过程 6 3 各部件详细计算 6 3 1 底模强度计算 箱梁底模采用高强度竹胶板 板厚 t 20mm 竹胶板方木背肋间距为 400mm 验算模板强度采用宽 b 1000mm 平面竹胶板 模板力学性能及几何参数 弹性模量 E1 0 1 105MPa 12MPa 1 9Mpa T l 400 截面惯性矩 I1 bh3 12 1000 203 12 666666 7mm4 6 截面抵抗矩 W1 bh2 6 1000 202 6 66667mm3 截面积 A1 bh 1 0 02 0 02m2 荷载计算 箱梁荷载 箱梁钢筋砼自重 G 426 288m3 26KN m3 11083KN 偏安 全考虑 取安全系数 r 1 2 以全部重量作用于底板上计算单位面积压力 F1 G r S 11083KN 1 2 8 8m 48m 31 46KN m 施工荷载 取 F2 3 0KN m2 振捣混凝土产生荷载 取 F3 2 0KN m2 倾倒混凝土的冲击荷载 取 F4 2KN m2 竹胶板 取 F5 0 16KN m2 底模板均布面荷载 F1 F2 F3 F4 F5 3 0 2 0 2 0 7KN m2 底模板均布线荷载 q1 F1 b F1 7 1 31 46 38 26KN m 强度验算 偏于安全考虑 按单跨简支梁计算 跨中最大弯矩 M1 q1l12 8 38 26 0 42 8 0 765 KN m 最大剪力 Q1 q1l1 2 38 26 0 4 2 7 652KN 弯拉应力 1 M1 W1 0 765 66 667 103 11 5MPa 12MPa 剪应力 1 1 5Qmax A1 1 5 7652 0 02 0 574Mpa 1 9Mpa 竹胶板强度符合要求 刚度验算 从竹胶板下方木背肋布置可知 竹胶板可看作为多跨等跨连续梁 按三等 跨均布荷载作用连续梁进行计算 计算公式为 T l f l 0 677ql13 100E1I1 0 677 38260 0 43 100 12 666 6667 1 483 1 400 竹胶板挠度满足要求 综上 竹胶板强度 刚度均符合要求 6 3 2 方木强度计算 纵梁为 a b 10 10cm 方木 跨径 l2为 0 9m 中对中间距为 0 4m 方木力学性能及几何参数 7 弹性模量 E2 9000MPa 11MPa 1 9Mpa T l 400 木材容重 1 8KN m3 截面抵抗矩 W2 bh2 6 0 1 0 12 6 1 67 10 4m3 截面惯性矩 I2 bh3 12 0 1 0 13 12 8 33 10 6m4 截面面积 A2 0 01m2 荷载计算 作用在横梁上的均布荷载为 q2 q1 0 4 1 a1 b1 38 26 0 4 0 08 15 384KN m 强度验算 偏于安全考虑 按单跨简支梁计算 跨中最大弯矩 M2 q2l22 8 15 384 0 92 8 1 558KN m 最大剪力 Q2 q2l2 2 15 384 0 4 2 3 077KN 弯拉应力 2 M2 W2 1 558 103 103 1 67 105 9 33MPa 11MPa 剪应力 2 1 5Q2 A2 1 5 3077 0 01 0 462Mpa 1 9Mpa 方木强度符合要求 刚度验算 T l f l 5q2l23 384E2I2 5 15384 0 93 384 9 8 33 103 1 513 1 400 刚度满足要求 综上 方木强度 刚度均符合要求 6 3 3 横向分配梁工字钢计算 工字钢为 32a 跨径 l3为 2 0m 间距为 0 9m 工字钢 32 力学性能及几何参数 弹性模量 E3 206 103MPa 抗弯强度 f 215MPa 抗剪强度 fv 125MPa 理论质量 52 7kg m 理论重量为 0 527KN m 净截面模量 W3x 692cm3 8 净截面惯性矩 I3x 11080cm4 净截面惯性矩与半截面的静力矩比值 I3x S3x 27 7cm 腹板厚度 t3w 9 5mm 荷载计算 跨径 l3范围内承担 5 根方木纵梁的重量为 0 1 0 1 0 45 8 5 0 18KN 则方木施加在工字型横梁上的均布荷载 为 0 18 2 0 0 09 KN 作用在横梁上的均布荷载为 q3 q1 2 0 09 0 527 38 26 2 0 09 0 527 77 137KN m 强度验算 偏于安全考虑 按单跨简支梁计算 跨中最大弯矩 M3 q3l32 8 77 137 22 8 38 57KN m 最大剪力 Q3 q3l3 2 77 137 2 2 77 137KN 根据工字型型钢抗弯强度计算公式 x xnx M f W 其中 Mx 绕 x 轴的弯矩 Wnx 对 x 轴的净截面模量 x 截面塑性发展系数 对工字型截面取 1 05 f 钢材的抗弯强度设计值 依据以上公式计算 38 57 103 1 05 692 103 53 08MPa f 215MPa QSx Ixt 77 137 103 27 7 10 9 5 29 3MPa fv 125MPa 工字梁横梁强度符合要求 刚度验算 验算等截面简支梁的挠度公式 44 34 5569 65 2000 384384206 1011080 10 x ql EI 9 0 635 2000 400 5 400 l 刚度符合要求 综上 工字钢强度和刚度均符合要求 6 3 4 贝雷架验算 基本参数 贝雷架自重 F6 3KN 3m 1KN m 桥面钢筋砼荷载 31 46KN m 模板和木枋荷载 0 16 0 08 0 4 0 36KN m 工字钢钢重量 0 527KN m 砼振捣荷载 2 KN m 倾倒混凝土的冲击荷载 2KN m 贝雷架上均布荷载 q4 1 31 46 0 36 0 527 2 2 37 347KN m 跨中集中施工荷载取 3KN 贝雷架力学性质及参数 贝雷架采用双排单层的形式 按不加强型考虑则 W4 7157 1cm3 I4 500994 4cm4 竖杆 A4 17 14cm2 E4 206 103MPa 贝雷架 Q 490 5KN M 1576 4KN m 贝雷架强度与刚度验算 偏于安全 按简支梁进行计算 最大跨径取 l4 16m M4 0 125ql2 0 25Pl 0 125 37 347 162 0 25 3 16 1207 104KN m M 1576 4KN m Q4 0 5ql 0 5p 0 5 37 347 16 0 5 3 300 276KN Q 441 36KN f l 5ql3 384EI 5 37347 163 384 2060 500994 4 1 518 f l 1 400 即 f 30 8mm f 40mm 10 贝雷梁强度和刚度均满足要求 贝雷架立杆验算 根据连续现浇箱梁贝雷架桁架节点受力分析 立杆的最大受力 Nmax Qmax 198 67 N 210KN 满足要求 销栓剪力验算 根据贝雷架结构受力分析 销栓所受最大剪应力 0 5 Qmax AS 0 5 198 67 1000 0 00785 12 65Mpa 585 Mpa 满足要求 弦杆验算 由于每片贝雷架不全都支在节点上 有些支在弦杆上 根据受力分析 弦 杆受最大剪力 Q 0 5 Qmax 0 5 198 67 99 34KN Q 560KN 满足要求 6 3 5 横梁工字钢计算 横梁承受贝雷梁上传来的荷载 横梁采用 2 根工 40a 的型钢 横梁计算荷 载包括上部构件传递的重量及工字钢自重等 按照横桥向布置总共 16 组贝雷梁分布型式 工字钢下布置一排 5 根的的钢 管柱 按 2 7m 间距布设 以 2 7m 工字钢作为简支梁进行计算 工字钢 40a 力学性能及几何参数 弹性模量 E3 206 103MPa 抗弯强度 f 215MPa 抗剪强度 fv 125MPa 理论质量 67 6kg m 理论重量为 0 676KN m 净截面模量 W5x 1086cm3 净截面惯性矩 I5x 21714cm4 净截面惯性矩与半截面的静力矩比值 I5x S5x 34 4cm 腹板厚度 t5w 10 5mm 11 荷载计算 腹板区域内贝雷片承受剪力 Q4 300 276KN 则在工字钢中心处传递为 Q5 300 279 2 150 140KN 所以工字钢剪力 Q5 150 140 2 75 07KN 贝雷片自重在工字钢处的反力为 Q6 3 48 2 2 36KN 强度验算 偏于安全考虑简支梁 跨度 2m 则 M5 pl 4 111 07 2 7 4 74 97KN m M6 1 8 0 676 2 72 0 616 KN m M总 74 97 0 616 75 646 KN m 考虑 1 2 的荷载不均匀分布系数 M总 W5x 75 646 KN m 1 2 1086cm3 83 59Mpa 215Mpa Q总 111 07 0 676 2 7 2 111 98KN Q总 S5x I5xt5W 111 98 103 34 4 10 10 5 31MPa fv 125Mpa 横梁工字钢 40a 强度符合要求 刚度验算 因一组横梁由两根工字钢组成 故每根工字钢所承受传递力 Q7 111 98 2 55 99KN Q7l5 2 55 99 KN q7 41 47 KN m 则 f l 5ql3 384EI 5 41470 2 73 384 2060 21714 1 4208N 2901 97KN 综上 地基承载力满足要求 7 技术安全措施技术安全措施 7 1 支架的搭设除按上述规定外 必须严格按施工图纸尺寸严格执行 7 2 施工现场必须有专人负责安全管理 在施工前必须将技术 安全交底落实 到每个参与现场操作的工人 7 3 作业人员必须戴安全帽 不得穿硬底鞋及拖鞋作业 高空作业须系安全带 7 4 风雨天不得高空作业 夜间施工照明要充足 7 5 支