现浇箱梁超高模板支架搭设专项施工技术方案

1、巫奉路A14标-14 -湖南省第六工程公司庆巫奉高速公路A14合同段B匝道2 号桥支架搭设专项施工技术方案编制：审核：湖南省第六工程公司重庆巫奉高速公路 A14合同段项目经理部二00八年十二月目 录一：工程概况第3页二：施工技术方案第3页1、基础处理第3页2、钢管支架材料选用和质量要求第6页3、支架搭设方案第6页三、脚手架受力计算书 第8页1 混凝土结构及支撑架结构设计 第8页2 垂直荷载计算 第8页3.单肢立杆轴心荷载 第 9页4 立杆强度核算 第9页5 .风荷载计算 第9页6 斜杆强度验算 第10页7 .立杆受拉验算 第10页8.地基承载力验算 第11页附录一：B匝道2号桥立面图 第12页

2、附录二：B匝道2号桥支架布置平面图 第13页一. 工程概述：B匝道2号桥现浇箱梁分为3联，第1、3联为三跨预应力混凝土连续箱 梁体系，跨径组合为23+28+23m。采用箱形梁，横截面为单箱单室，梁高1.6m, 箱梁顶宽8.5m。底宽4.5m。桥面设9cm沥青混凝土铺装。第2联为四跨预应 力连续刚构体系，跨径组合为 24+2 X 42+24m。采用箱形梁，横截面为单箱单 室，箱梁顶宽8.5m,底宽4.5m，梁高2.1m。桥面9cm沥青混凝土铺装。全桥上部构造施工方法：采用满堂落地支架现浇方法完成。在第二联中跨满堂 支架施工时，由于跨径较大且第6跨箱梁最高处离地面约50m左右，是全桥上部构 造施工

3、中质量安全控制的关键工序。故特将其作为专项技术方案进行逐一详细说明。二. 施工技术方案：1. 支架基础处理：在支架搭设前应清除搭设场地杂物，平整搭设场地，并使排水畅通。施工时，根据现场地质情况进行处理，以保证达到地基承载力要求。对软土， 首先用挖掘机对箱梁下方12m宽度范围内松软地段全部挖除，采用碎石土换填，用 推土机对场地全部进行推平，并设置横向单向横坡，坡度控制在1 %范围内，便于及时排除雨水，最后用16T振动压路机碾压密实，达到表面平整无轮迹，局部有反弹 地段需采用重新换填片石挤密等措施以达到承载能力。对老土，采用推土机去除表 层土后，压路机碾压密实，碾压工艺及压实度要求同前，横坡调整到

4、1%内。在搭设第二联中跨满堂支架时，由于跨径较大且第6跨箱梁最高处离地面约50m左右，搭设支架前将用YZ16压路机对原状土进行碾压使之地基承载力标准值 达到中密要求，同时还应在容易遭受浸泡的软弱地基支架搭设区域范围内浇筑 15CM厚的C15砼进行硬化处理。在纵向坡度过大地段，开挖成台阶，便于立杆支垫平整。人工开挖台阶至满足 承载力要求即可，浇筑15CM厚的C15砼进行硬化处理。每一台阶 60cm高，M10 号砂浆护面挡土，台阶预留采用蛙式夯夯实。(如下B匝道2号桥钢管支架基础处 理示意图示)在处理完毕后的支架基础上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺 设枕木或边长30X 40cm,厚15

5、 cm预制C20混凝土预制块，为尽量减少地基变形的影 响。压实的土层及碎石土层的宽度大约为 12米。为避免处理好地基受水浸泡，在支 架两侧开挖20 X 20cm的截排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑。在5#6#墩之间贯穿一条过水面积约 0.3 m2的冲沟，防止水流对支架基础冲刷 影响，需增设一条长14m，孔径2m*1m钢筋混凝土盖板涵(详情参见B2桥支 架基础处理增设盖板涵施工简图。)涵背回填采用透水性材料填筑，采用蛙式夯分 层夯实至地基承载力要求方可进行搭架施工。现浇箱梁支架基础处理工程数量统计：(1) 支架搭设前，对7#墩10号台软土堆积层较厚的支架搭设区域，首先用挖掘机对箱梁

6、下方12m宽度范围内松软地段全部挖除，按平均深度2m计算：土方开挖：12* (23+28+23) *2=1776 m3;(2) 由于跨径较大且第5、6跨箱梁最高处离地面约50m左右，搭设支架前将 用丫Z16压路机对原状老土进行集中碾压至满足承载力要求；压路机机械台班：10h;(3) 应在容易遭受浸泡的软弱地基支架搭设区域范围内(即3#墩10号台)浇筑15CM厚的C15砼进行硬化处理。浇筑 C15 砼：12* (24+42+42+24+23+28+23) *0.15=370.8 m3(4) 由于第4、7跨箱梁位于在纵向坡度过大地段，基础需开挖成台阶，便于立杆支垫平整。人工开挖台阶至满足承载力要求

7、即可浇筑15CM厚的C15砼进行硬化处理。每一台阶 60cm高，M10号砂浆护面挡土，台阶预留采用蛙 式夯夯实。人工开挖土石方：2* 12*16*(0.6*1.5) =345.6m3 ；(5) 在处理完毕后的支架基础上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的 位置铺设边长30X 40cm,厚15 cm预制C20混凝土预制块，为尽量减少地基变 形的影响。则第2联箱梁第一阶段箱梁施工共需 C20混凝土预制块：20*100=2000块；(6) 为避免处理好地基受水浸泡，在支架两侧开挖20 X 20cm的截排水沟 (砂浆抹面)，排水沟分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑；全桥共计需设置截排水沟 600m;(7

8、) 在5#6#墩之间贯穿一条过水面积约0.3 m2的冲沟，防止水流对支架基础 冲刷影响，需增设一条长16m，孔径2m*1.5m钢筋混凝土盖板涵。每延米涵台及基础 C20砼：4.28+1.14=5.42m3；C20 砼共计：16*5.42=86.72 m3每延米M7.5浆砌片石铺底：0.6m3；M7.5浆砌片石共计：16*0.6=9.6 m3;涵洞盖板 C30砼共计：16*0.323=5.168 m3;涵洞盖板钢筋工程量共计：16*17.8=284.8kg;(8) 在第5、6跨间浇注60cm80cm厚5米宽(底板对应位置)的片石混凝土。在片式混凝土上再设置框架格子梁M10号砂浆护面人工开挖至弱风

9、化层并用C15混凝土处理B匝道2号桥钢管支架基础处理示意图2. 钢管支架材料选用和质量要求满堂支架搭设采用钢管脚手架，钢管规格为 48mm x 3.5m m,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，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。3

10、. 支架搭设方案：在支架基础施工完成后，对箱梁支架进行放样，确定其平面位置，在架设时按预先确定的位置搭设。纵向间距为0.9米，横杆步距为1.5m;在横桥向腹板及纵桥向横梁位置立杆间距加密为0.4m。1n二X1/ /L/r/h厂/jtf/ / / f、/JT /ff/ / /一 125+1234.20 L 3X90 -c X总10(丄7 %hH 图1:钢管脚手架横断面示意图三、脚手架受力计算书1 混凝土结构及支撑架结构设计B匝道2号桥现浇箱梁如上图所示，箱梁顶宽8.5m，底宽4.5m，咼2.1m。最咼点模板标咼大约为50m。选择钢管脚手架作模板支撑架，立杆横向间距如图1所示，纵向间距为0.9米，

11、横杆步距为1.5m;在纵向横隔板位置立杆间距间距加密为0.4m。2 垂直荷载计算(1) 钢筋与混凝土重量：第二联长 132 米，共 855 方混凝土，855方 25kN / 方 0.9米二 145.7386kN132米可分解为顶板均部荷载q9.9710kN /m，腹板均部荷载q25.3727kN / m，底板均部荷载q3 =7.3194kN/m图2:荷载分解图由图2 “荷载分解图”可知立杆 A和立杆B所承受的荷载最大：9.9710 X 0.4+ ( 7.3194+25.3727 ) X 0.2375=12.9787 kN(2) 模板自重(内模和外模采用定型组合钢模，底板采用木模)：0.4 0.

12、9 0.5kN /m2 =0.18kN(3) 施工人员及设备荷载：1.0 X 0.9 X 0.4=0.36 kN(4) 振捣混凝土时的施工荷载：1.0 X 0.9 X 0.4=0.36 kN(5) 单根立杆及作用范围内的横杆钢管、扣件自重荷载：G=51+ (0.4+0.9 ) X 34 X 3.84+34 X 2X 1.32=455.328 kg=4.5533kN3.单肢立杆轴心荷载 N =1.2 X( 12.9787+0.18+4.5533 ) +1.4 X( 0.36+0.36 ) =22.2624kN4 立杆强度核算150(1) 立杆长细比：一旦 =94.94 ;折减系数，0.6261.

13、58(2) 容许荷载：N =0.626 489 205 =62753.4N =62.7534kN因N . N，故立杆承载合格；(3) 扣件强度验算：因立杆顶部荷载 N 顶=1.2 X( 12.9787+0.18 ) +1.4 X( 0.36+0.36 ) =16.7984kN 8 kN 超出了扣件的抗滑强度，所以不能直接用扣件摩擦力把横杆上的荷载传递到立杆。现采用顶托承载顶层横向钢管，并把荷载传递到立杆的方法。故不需要考虑顶层扣件抗滑移的问题。5 风荷载计算 k =0.7 0风压高度变化系数Jz按B类离地50米高取值为1.67;折减系数按地处山间盆地、谷地等闭塞地形 n =0.7&0.85,

14、1=1.67 0.8 =1.336(1) 上端密网风荷载标准值：2* =0.7 1 .3360.8 0.8 0.3 = 0.1796 kN / m(2) 上端模板风荷载标准值：k =0.7 1.336 0.8 1.0 0.3 = 0.2244kN/m2(3) 转化为节点风荷载：=(2.1 0.9 0.17962.1 0.9 0.2244) 1.4 =1.0690kN(4) 下端架体风荷载:挡风系数0(1.5 0.9) 0.051.5 0.9-0.0889标准风载，k=0.7 1.336 1.2 00.3 =0.0299kN/m2 考虑排架连续承受风荷载计算,=1 - 0 =1 -0.0889

15、=0.9111%tw =仁：.2 1415 =1 - 0.9111 0.91112 0.911114 0.911115 二 8.7126求得节点风荷载：:：. =1.4stwk 1.5 0.9 =1.4 8.7126 0.0299 1.5 0.9 =0.4924kN分解图分解图图3因风荷载自上向下传递，具有累积性，故在最底层杆件内力最大。 倒数第二层以上的水平风荷载累计为：，s 二（n-1） =1.0690 （34-1） 0.4924 = 17.3182kN6. 斜杆强度验算：如图3,分解图中的斜杆受拉，其拉力大小和分解图中的斜杆所受压力相等。（受拉和受压与风荷载的方向有关，当风荷载改变方向时

16、，拉杆和压杆的位置也出现互换） 最大斜杆内力发生在最下端，最大内力：17.3182 如.92 +1.521 msn8.4138kN40.9斜杆长细比：174 9=110.7，查表得=0.5091.58斜杆承载力：Ns 二 Af =0.509 489 205 =51024.7N =51.0247kN sn （合格）采用旋转扣件扣接斜杆，其承载力为 8kN,略小于斜杆最大荷载8.4138kN （不合格）。由于风荷载自上向下具有累积性，当n=32时斜杆的最大内力为7.6961，所以在斜杆底部2层步高的范围内采用双扣件，双扣件的抗滑强度为12kN 8.0422kN，故合格。7. 立杆受拉验算：由图3中

17、的分解图可知立杆此时受拉17 31821 5竖向拉力T7.2159kN4.5533kN （单肢立杆自重）（不合格）40.9水平风荷载： = r ( n-1). =1.0690(n-1) 0.4924 =0.4924 n 0.5766钢管自重为：G=1.5 x n+ (0.4+0.9 ) x n x 0.0384+n x 2X 0.0132=0.1339n风荷载引发的竖向拉力与钢管自重之差：-s 1.5sGs =(0.2052n 0.2403)-0.1339n = 0.2403 - 0.0653n ,40.9当n=4时风荷载引发的向上的拉力开始大于立杆自重，并且风荷载引发的拉力与立杆自重的差值随

18、高度增加而每步增加0.0653kN，即每6步(每6步斜杆发生一次转折)增加0.3918kN ;现在在每个斜杆转折点处增加配重200公斤(纵向每5排设一组横向剪刀撑),即分别在(从箱梁底板起向下计算)6米、15米、24米、33米、42米高度处的斜杆斜杆发 生转折点处增加200公斤的配重。注：因风荷载计算考虑为钢管架搭设完毕， 已搭设箱梁侧模和安全网的最大风荷载， 而没有 任何施工荷载的最不利时间段，故当钢筋、混凝土等荷载增加后，根据增加的重量可减少或 取消配重。8. 地基承载力验算(1)立杆基础底面的平均压力上部结构传至基础顶面的轴向荷载：N =22.2624kN接地调节螺杆支承座下垫 0.35 X 0.35 x 0.1cm3混凝土预制块受力面积：Ad =0.35 0.35 = 0.1225m2立杆基础底面的平均压力：P=N 22.26241kNAd