互通2#桥水中墩柱施工方案设计(三福).doc

三福高速公路SA8合同段互通2#桥水中墩柱、系梁、盖梁施 工 方 案编制人： 日期： 年 月 日审核人： 日期： 年 月 日批准人： 日期： 年 月 日编 制 单 位： 中铁一局二公司施工技术部互通2#桥水中墩柱、系梁、盖梁施工方案一、工程概况尤溪互通2#桥左线桥平面位于R=1100m右偏圆曲线上，纵面位于R=40000m的凹形竖曲线上，上部构造采用430m+330m+630m（三联）装配式预应力混凝土T梁。右线桥平面位于R=1100m右偏圆曲线上，纵面位于R=23000m的凹形竖曲线上，上部构造采用430m+530m+330m（三联）装配式预应力混凝土T梁。下部结构桥墩采用双柱式圆形墩柱配钻孔灌注桩基础。其中左线、右线4#9#墩位于深水中，水深12m17m不等。采用1.6m圆形墩柱配2.2m钻孔灌注桩基础，其间用两道1.01.2m横系梁联接。本桥水中最高墩柱高度为25.727m ，最低墩柱高度为17.148m。二、施工平台为方便施工作业人员行走以及施工作业方便，在桩基钢护筒上焊接牛腿，搭设简易施工平台。首先在钢护筒上用I32a工字钢焊接牛腿，其下加斜撑加固。每侧搭设两根I32a工字钢做纵梁，上面铺设1010cm方木50cm做横梁，其上再铺设5cm厚木板做面板。施工过程中可利用平台、底系梁、桩顶搭设施工脚手架。具体尺寸见施工平台方案图。三、模板安装与拆除本桥墩柱模板采用定型钢模，分为4m/节、2m/节、1m/节、1.6m/节四种规格，其中1.6m/节对称于中心线预留1.01.2m方形孔洞以便与系梁模板联接。系梁及盖梁模板采用1.2cm竹胶板，用1010cm方木作横条40cm、I10槽钢作竖条40cm上下用16螺栓拉紧。墩柱、系梁、盖梁均采用抱箍法施工。盖梁、系梁施工时先用抱箍将墩柱抱死，两侧各搭设一条I32a工字钢做纵梁，其上铺设1010cm方木30cm作横梁，然后铺设底模。盖梁施工时，可通过调整抱箍高差，使盖梁底部横坡符合设计要求，然后铺设底模，因底模受荷载较大，采用I10槽钢30cm作加强底模横梁。模板分节高度及墩柱浇注次数将根据系梁间距及墩柱高度确定，以减少接缝，确保外观质量。在浇筑桩基系梁混凝土时，预埋钢筋扣，模板的四条微调缆风将系在系梁钢筋扣上进行模板调整，模板中间夹橡胶止水带用螺栓销紧，在平台上预先拼装，然后用浮吊整体吊装，待整体销紧后，通过四条缆风进行微调，直至保证墩柱的垂直度符合设计要求。为保证混凝土表面的平整度、光洁度，确保混凝土的外观质量，本次墩柱、系梁、盖梁施工设计时不考虑预埋剪力销、内拉条等，采用抱箍法施工。钢模板预先整体拼装后，先用绞磨机对模板内表面进行仔细打磨除锈，然后用汽油清洗一遍，腻子抹缝找平再涂一层脱模剂。模板利用浮吊分片折除。模板具体尺寸及规格详见墩柱模板设计图。四、钢筋制作安装根据墩柱的不同高度及浇注次数，钢筋笼采用一节或多节，因主筋采用机械连接接头，为保证主筋接头连接的可操作性，先搭设施工脚手架，作业人员利用脚手架将主筋单根安装，并将套筒用板手拧紧。然后安装加强箍筋及螺旋箍筋。系梁及盖梁的钢筋在预制场加工成形后，运至现场绑扎。五、混凝土运输及浇注用运输船将混凝土罐车运至 墩柱前，并用固定物将运输船定位,混凝土卸料入斗，用浮吊吊运，通过串筒溜放入模，插入式振动器振捣。混凝土浇筑根据墩柱系梁间距分节进行施工，先浇筑系梁底标高以下墩柱混凝土，系梁混凝土及盖梁底以下高度的墩柱混凝土一起浇筑，盖梁混凝土单独浇注。在钢筋未绑扎前将对混凝土面进行凿毛，并用水将混凝土面冲洗干净后再进行下一道工序施工。模板拆除后及时进行养护，采用塑料薄膜包裹养护。混凝土浇注顺序详见水中墩柱分次浇注示意图。六、测量控制施工过程中加强测量控制，灌注墩柱混凝土前，用全站仪将墩柱中心精确定位，模板整体吊装安置时随时用全站仪监测其垂直度，然后通过缆风微调使模板垂直度满足验标要求。用水准仪测量高程，在模板内侧弹墨线以准确控制混凝土浇注高度。 每一个墩柱盖梁施工完毕后及时对平面和高程、墩跨尺寸进行复测，用墨线弹出支座线，安装支座，保证架梁方便。七、高空作业安全防护墩柱、系梁施工时，脚手架外挂防护网。盖梁施工时，在纵梁上铺设槽钢做横梁其上铺设竹胶板做一简易施工平台，平台周边焊接防护栏杆，高度不小于1.2m。为保证高空作业施工安全，所有施工作业人员必须佩戴安全带及救生衣。为方便施工作业人员上下，可利用脚手架搭设跑道。八、其它为方便模板预先拼装、材料及小型机械设备周转，需利用现有小浮箱作一平台。九、施工计划安排水中墩柱施工时，为适应水中桩基施工顺序及架梁顺序与工期，决定先施工左9#墩、左8#墩，然后施工右9#4#墩，最后施工左7#4#墩，根据混凝土浇注次数及模板周转情况，保证至少三个墩稍分先后，依次共同施工。盖梁抱箍检算以下检算以左7#墩墩帽为例一、 施工荷载、 钢筋： 10881 Kg、 混凝土： 54.31950=105885 Kg、 工字钢： 41552.747=3165 Kg、 槽钢： 264.410=1144 Kg、 模板及其它： 1000 Kg、 合计： 122075 Kg则每套抱箍分担压力：122075/2=61037.5 Kg=610.4 KN二、抱箍需提供压应力计算：假定摩擦力f=P根据计算得出每套抱箍所承担全部荷载为610.4 KN，按1.3的安全系数计算施工时全部荷载，则P =1.3610.4 = 793.5 KN则抱箍所需提供摩擦力 f = S抱箍表面积钢与混凝土摩擦系数压应力则 压应力 = f / (S)= P / (S)= 793.5 / (1.60.50.2)= 1578.6 Kp三. 螺栓需提供拉力计算：根据抱箍的受力特点，螺栓所受到的拉力F = hr压应力 = 0.50.81578.6 h=抱箍高度；r=墩柱半径631.4 KN 27高强螺栓设计拉力： P=3000.01352=172 KN所需高强螺栓个数: n=F/P=631.4/172=3.7 个 7 个 (可)三、 钢板强度检算： 联接处构件净截面的强度检算：Aj = 50010-42710= 3920 mm2=3.9210-3 m2= P / Aj = 793.5103 /2/ 3.9210-3 = 101.2 MPa = 200 MPa ( 可)四、 螺栓抗剪强度检算 27高强螺栓单栓承载力NL NL=Pfm/K=2900.451/1.7=76.8 KN其中: P=高强螺栓的预拉力; f=连接钢材表面的摩擦系数 0.45 m=连接中的摩擦面数 K=安全系数 1.7则所需螺栓个数: n=793.5/2/76.8=5.2 个 7 个 (可)五、 结论 由检算结果可知，墩柱抱箍设计可满足施工要求。 墩柱与系梁施工时，因其荷载远远小于盖梁荷载，故不做检算。 两墩柱中心距为8.7m盖梁施工时，每侧纵梁采用两根I32a工字钢或采用一根I32a工字钢腹板用钢板焊接加劲肋加强。其余盖梁及系梁施工时均采用一根I32a工字钢做纵梁。 平台施工时，牛腿采用I32a工字钢与钢护筒焊接，其下加斜撑加强，因平台设计时只考虑施工人员作业方便或堆放临时部分小型材料，故不做检算。盖梁模板检算一、 各项技术指标、竹胶板：E=5103 MPa 60 MPa、松木： E=1104 MPa 13 MPa、钢材： E=2105 MPa 215 MPa一、 模板所受侧压力计算、 混凝土振捣产生的侧压力： 4.0 KPa、 混凝土浇注过程产生的侧压力：22.0 KPa、 新浇注混凝土产生的侧压力：3Krh =1.219.5(0.22+24.90.035)=25.5 KPa其中： K外加剂影响修正系数 r混凝土的容重 h有效压头高度，h=0.22+24.9v/T，v/T=0.035 v为混凝土浇注速度，T为混凝土入模温度总、 总=+2+3=31.5 KPa二、 模板强度检算40cmMPax=1/8ql2=1/831.50.42=0.63 KNmW=1/6ab2=10.0122/6=2.410-5 m3= MPax/W=0.63103/2.410-5=26.3 MPa60 MPa (可)三、 横带方木检算MPax=1/8ql2=1/831.50.40.42=0.252 KNmW=1/6ab2=0.10.12/6=1.6710-4 m3= MPax/W=0.252103/1.6710-4=1.51 MPa13 MPa (可) 4.03KN 4.03KN 4.03KN五、站带槽钢检算160cm N=10.1KN N=10.1KNN=31.50.41.6/2=10.1 KN跨中弯距：MPax=10.10.8-4.030.4-4.030.8=3.24 KNm= MPax/W=3.24103/39.710-6=81.6 MPa215 MPa (可)四、 拉条检算 D=16mm A=201.1 mm2 N=10.1 KN =N/A=10.1/201.110-3=50.2 MPa 215 MPa五、 底模横梁检算 底模所受压力：1.2总=1.231.5=37.8 KPaMPax=1/8ql2=1/837.80.31.62=3.63 KNm= MPax/W=3.63103/39.710-6=91.4 MPa215 MPa (可)盖梁底模纵梁检算一、 说明） 检算对象为盖梁模板下的纵梁，拟采用的材料为I32a工字钢） 检算项目：纵梁的抗剪、抗弯强度） 检算的依据：互通2#桥左7#墩盖梁二、荷载） 假定纵梁所受荷载为竖向均布荷载） 主要荷载有：a、 一片盖梁内的钢筋自重 Qgb、 一片盖梁素混凝土自重 Qtc、 一根工字钢自重 Qzd、 模板重 Qme、 施工荷载（人、机械） Qs三、计算模型按实际的施工情况假定纵梁为简支在墩柱钢销上的伸臂梁，共两片纵梁，每片纵梁拟用两根I32a工字钢，实际检算时只检算一根工字钢在其承担的荷载作用下的强度四、荷载及内力的计算3.0Q4.354.353.0ABED单位：mCQg=108.8/14.7=7.40KN/mQt=14.72.41.623/14.7=88.3KN/mQz=0.527KN/mQm=2(2.4+1.6) 10.5=4.0KN/mQs=560010-3/14.7=0.20KN/m则一根I32a工字钢所受均布荷载为：Q=(Qt+Qg+Qm+Qs)/4+Qz=25.5KN/m反力： RA=RB=Ql/2=25.514.7/2=187.4KN内力：Q A左=3.0Q=3.025.5=76.5KN Q A右RA3.0Q=187.4-76.5=110.9KN MA=3.0Q1.5=325.51.5=114.75KNm ME=4.35RA-7.35Q7.35/2=126.4KNm五、