K116735斜腿钢构天桥现浇箱梁技术方案解析

1、K116+735斜腿钢构现浇箱梁施工技术方案信南高速泌南段三标项目经理部二OO六年十月K116+735天桥现浇箱梁施工技术方案、工程概况:K116+735天桥位于直线段内，桥梁按直线设计。设计荷载：公路-H级; 桥面宽度：全宽8.5m=0.5m（护栏）+7.5m（行车道）+0.5m（护栏）；地震 动峰加速度：0.05g。主桥上部结构采用跨经为（25+47+25）的预应力混凝土 等截面现浇连续箱梁，混凝土采用50号；钢筋采用R235钢筋和HRB335钢 筋；预应力钢绞线应符合技术标准ASTMA416-97a（270级）的规定，单根 钢绞线直径为15.24mm，钢绞线面积为140mm2，标准强度为

2、1860Mpa，弹 性模量为1.95*105Mpa。预应力体系采用OVM15-15型和BM15-5型。桥梁 支座采用GPZ（H）盆式支座，其性能及技术要求应符合公路桥梁盆式支座JT391-1999的规定。其工程量详见下表。全联预应力材料汇总表项目类别规格总长度 （m单位重（kg/m）总重量（kg）合计 (kg)钢绞线15人s15 241185.7416.5219588.4921771.75木s15.24394.445.512173.36锚具OVM15-1524（套）BM15-58(套)波纹管D内=90mm1162(mD内=90*25mm387(m全桥箱梁主梁工程数量表材料规格及数量C50 砼(

3、m3)25(kg)22(kg)J20(kg)机 6(kg)12 (kg)504.31849.87833.317958.212564.525947.6横梁及圭寸锚钢筋工程量汇总表部位规格共重全联共重中横梁281217.76427.2812785.451570.9端横梁281391 752783 512625.31250.6封锚钢筋12347.7347.7支座工程数量表类型个数预埋钢板、钢筋规格单根重(kg)数量总重(kg)全桥总重(kg)GPZ(H)2.0DX43 338413 3553 41520*500*3061.23161.23r244.92二、施工准备(1)施工便道施工便道已全线贯通，位

4、于桥位左侧，宽6.5米，下层为30cm厚5%石 灰土，上层为20cm风化岩面层，路面平整坚实，可满足施工机械进出场及材 料运输的需要。(2)施工用水施工用水采用深井饮用水，可满足砼拌和要求。(3)施工用电拌合站安装250KVA变压器一台(并备用250KW发电机作为备用电源)，供搅拌砼使用，现场钢筋焊接与照明使用一台50KW的发电机。(4)施工场地施工场地要求平整、清洁，确保施工顺利进行，并且不影响周边环境。（5）混凝土供应及运输由拌合站集中拌制， 拌合站由两套JS1000拌合站组成； 混凝土采用四台6m3混凝土罐车运送。（6）钢筋加工钢筋加工在现场进行操作。各项技术指标均应符合规范及设计要求。

5、（7）模板及支架采用碗扣式支架，竖向支撑采用0.9*0.9即横向间距0.9m，纵向间距0.9m。 底模和侧模均采用竹胶模板，受力设计如下：7.1碗扣式脚手架：支架容许荷载：P29表1-7查公路施工手册横杆间距L=100cm，对拉立杆搭设，其支架允许荷载为31.7KN,N=31.7KN。7.2支架布置：腹板处： 采用90*90cm， 即横向间距90cm， 顺桥向90cm， 在箱室处采 用90*90cm，横桥向90cm，顺桥向90cm。每层纵横连接杆间距1.0m，箱梁 底模直接铺设在支架上托板支撑的带木上。支架立杆底衬垫用下托直接落地。7.3支架受力验算1、底模板下次梁（6x12cm木枋）验算：底

6、模下脚手管立杆的纵向间距为0.9m,横向间距根据箱梁对应位置分别设 为0.9和0.9 m， 顶托15*15方木横梁按横桥向布置， 间距90cm;次梁按纵 桥向布置， 间距35cm和18cm。因此计算跨径为0.9m，按简支梁受力考虑， 分别验算底模下斜腹板对应位置和底板中间位置：a、斜腹板对应的间距为18cm的木枋受力验算：底模处砼箱梁荷载：P1 =1.6x26 = 41.6 kN /m2（按1.6m砼厚度计算）模板荷载：P2 = 200 kg/m2 = 2 kN /m2设备及人工荷载：P3 = 250 kg /m2 = 2.5 kN/m2砼浇注冲击及振捣荷载：P4 = 200 kg/m2 =

7、2 kN /m2则有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 48.1 kN /m2W = bh2/6 = 6Xl22/6 =144 cm3由梁正应力计算公式得：(r= qL2/ 8W=(48.1 0.18) X103X(0.9/2)/20X120-4 =0.81 MpavT二二2Mpa(参考一般木质)强度满足要求；由矩形简支梁挠度计算公式得：E = 0.1X105Mpa；I = bh3/12 = 864*10-8M3f max = 5qL4 / 384EI = 5X8.6X103X103X0.94/ 384X864X10-8X1X1010= 0.850mmvf = 1.5mm(f =

8、L/400)刚度满足要求。b、底板下间距为35cm的木枋受力验算：中间底板位置砼厚度在0.20.6m之间，按0.6m进行受力验算，考虑内 模支撑和内模模板自重，木枋间距0.35m，则有：底模处砼箱梁荷载：P1 = 0.6X26 = 15.6 kN /m2内模支撑和模板荷载：P2 = 400kg/m2 = 4 kN /m2设备及人工荷载：P3 = 250 kg /m2 = 2.5 kN /m2砼浇注冲击及振捣荷载：P4 = 200kg/m2 = 2 kN /m2则有P =(P1 + P2 + P3 + P4)=24.1kN /m2q=24.1 X0.35=8.435t/mv48.1 0.18=1

9、2.87 t/m表明底板下间距为0.35m的木枋受的力比斜腹板对应的间距为0.18m的木枋 所受的力要小，所以底板下间距为0.35m的木枋受力安全。以上各数据均未考虑模板强度影响， 若考虑模板刚度作用和4跨连续梁， 则以 上各个实际值应小于此计算值。2、顶托横梁(15*15方木)验算：脚手管立杆的纵向间距为0.9m,横向间距为0.9m,顶托15*15方木横梁 按横桥向布置，间距90cm。因此计算跨径为0.9m，为简化计算，按简支梁 受力进行验算， 实际为多跨连续梁受力， 计算结果偏于安全， 仅验算底模下斜 腹板对应位置即可：平均荷载大小为q1= 48.10.9=43.29kN/m另查表可得：W

10、I14 =102103mm3；I= 4.2210-5m4；S = I /12跨内最大弯矩为：Mmax = 43.290.90.9/8= 4.383kN.m由梁正应力计算公式得：ow= Mmax /W = 4.383103/(10203)*109=42.97 Mpavow二二145Mpa满足要求；挠度计算按简支梁考虑，得：E = 2.1105Mpa；f max = 5qL4 / 384EI = 543.2910000.94109/(3842.1105712104)= 0.0083mmvf = 2.25mm(f = L/400)刚度满足要求。3、立杆强度验算:脚手管（48X3.5）立杆的纵向间距为

11、0.9m，横向间距为0.9m，因此单 根立杆承受区域即为底板0.9mX0.9m箱梁均布荷载，由15*15方木横梁集中 传至杆顶。根据受力分析,不难发现斜腹板对应的间距为0.9mX0.9m立杆受力 比其余位置间距为0.9mX0.9m的立杆受力大，故以斜腹板下的间距为0.9mX0.9m立杆作为受力验算杆件。则有P = 48.1 kN /m2由于大横杆步距为0.9m，长细比为入=|= 900 / 15.78 = 76，查表可得= 0.744，则有:N =A司=0.744X489X215 = 78.22 kN而Nmax = PXA =48.1X0.9X0.9 = 38.961 kN，可见NN ,抗压强

12、度满足要求。另由压杆弹性变形计算公式得:（按最大高度7m计算）L = NL/EA = 38.961X103X7X103/2.1X105X4.89X102=2.656mm压缩变形很小单幅箱梁每跨混凝土1138.93m3，自重约347吨，按上述间距布置底座，则 每跨连续箱梁下共有370根立杆，可承受444.9吨荷载（每根杆约可承受1.2025kN），比值为444.9/347 = 1.28，完全满足施工要求。经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求，本处计算过程从略。4、地基容许承载力验算:根据地质资料可知，地表土质基本为亚粘土层，分别有:重亚粘土、轻亚粘土、人工填土（粉质轻亚粘土，砂壤土）等。基

13、底允许承载力满足150KN/m2， 经上述计算得出箱梁最大荷载传至立杆到地面时的承载力为48.1KN/M2，路基内已用4水泥稳定砂做完（强度可达1.2Mpa）。路基两侧原土用冲击夯夯实， 整平，压路机碾压处理，用C20砼浇注5-10Cm（强度可达20Mpa）,柱周围 基坑用冲击夯夯实，整平，压路机碾压处理，用C20砼浇注20-30Cm（强度 可达20Mpa）,以免不均匀沉降。经处理后的地基承载力完全满足施工要求。三、计划工期计划工期：2006年10月1日2006年10月20日四、施工方案地基换填水泥砂处理后，搭设碗扣支架，在上面支撑方木后立底模，预 压后观测沉降，合格后安装钢筋。砼分四次浇注，

14、第一次浇注斜腿混凝土，第 二次浇注主梁跨中混凝土， 第三次浇注主梁支点砼， 第四次浇注湿接头砼， 当 湿接头砼强度达到设计强度90时，张拉预应力筋并封锚， 后及时压桨封锚， 完成现浇箱梁施工。五、施工工艺及方法（1）地 基处 理基底允许承载力满足150KN/m2，路基内已用4水泥砂稳定 （强度可达1.2Mpa）。路基两侧用30cm厚5的水泥土改良，其上再铺15cm厚6水 泥砂，加固地基。柱周围基坑用冲击夯夯实，整平，压路机碾压处理。以免不 均匀沉降。（2）支架布置腹板处：采用90*90cm，即横向间距90cm，顺桥向90cm，在箱室处采 用90*90cm，横桥向90cm，顺桥向90cm。每层纵

15、横连接杆间距1.0m，箱梁 底模直接铺设在支架上托板支撑的带木上。支架立杆底衬垫用下托直接落地。（3）立 模模板全部采用竹胶模板， 用方木和对拉丝加固， 支立底模时要 注意预留排气孔和泻水孔， 并用 木塞塞住。 模板立好以后要对模板 支架进行预压， 观测沉降， 合格后方可进行下道工序施工 。脱模剂采用轻机油或色拉油， 用毛刷涂刷均匀。（4）支架预压绑扎钢筋前要对模板支架进行预压， 以减少非弹性形变并确保支架得承载 能力。预压时，在测定各断面（断面间距5m,每个断面5个点）标高的基础 上，每跨采用袋装土进行预压， 袋装土的总重量为箱梁自重加工作荷载 （含人 群、机械设备）,除墩顶不布外,在跨内均

16、匀布设,预压时间最少要保持3天。 预压结束前, 测量相同断面标高, 并与预压前的断面标高进行对比, 计算弯沉 下沉量。在拆除袋装土后，在相同断面测量标高，计算变形恢复情况，其结果 在允许范围内， 能够满足施工后梁体设计标高及挠度的要求， 则可开始下道工 序施工，若超过允许范围， 则需对支架进行加固和模板标高用木楔进行调整处 理。（5）钢筋、及穿预应力管线加工及安装 钢筋加工及安装在现场进行，一次到位，然后穿波纹管和钢绞 线， 钢绞线位置按坐标精确定位， 施工中重点注意各种预埋件、 预 埋筋的准确埋置，特别是波纹管和封锚钢板的位置要定位准确。绑 扎成型的钢筋骨架主筋间距、竖直度应符合设计及规范要

17、求。（6）浇 注混 凝 土混凝土拌和采用自动计量的拌和站拌和，严格按试验室出具的 配合比拌和，利用砼输送车运到施工现场，由吊车吊入模板，选派 有经验的砼工进行振捣，砼振捣采用高频插入式振捣棒，振捣时振 动棒快插慢拔，振动时不断上下移动振动棒以便捣实均匀，移动时 间 宜20-30S， 振 动棒垂 直 插入砼 内 ，距 模 板 距离5-10cm，振 动 是否合格可以从下面现象加以判断：振捣时砼不再有显著沉落，不再 出现大量气泡，砼表面均匀、平整为宜。振捣过程中随时检查预埋 波纹管位置，如有偏位，立即调整。振捣砼应均匀密实， 浇筑混凝土要连续作业。 浇注过程中要设 立专职人员检查模板，防止振捣过程中

18、跑模。（7）预应力张拉及压桨 张拉前应对构件进行检查，外观和尺寸应符合质量标准要求。 张拉时，构件强度不低于设计强 度的75。张拉时使用能 张拉多根 钢绞线的千斤顶同时对每一钢束中的全部力筋施加应力。两端张拉 时可先在一端张拉锚固后，再在另一端补足预应力值进行锚固。张 拉程序为：0 初应力 ocon（持荷2min锚固）。张拉后应尽快压桨，采用强度不低于42.5的硅酸盐水泥，水泥 桨中加入0.0001水泥量的铝粉，其稠度控制在14-18S之间，强度 不低于30Mpa，水泥桨自拌和至压入孔道的延续时间，不宜大于45min，因延迟使用所致的流动度降低的水泥桨，不得通过加水来增 加其流动性。压桨时采用

19、活塞式压桨泵，不得使用压缩空气，压桨 的最大压力值宜为0.5-0.7Mpa，当孔道采用一次压桨时，最大压力宜为1Mpa。压桨时应从最低点的压桨孔压入，由最高点的排气孔排 气和泌水，压桨顺序宜先压注下层孔道。为保证管道中充满灰浆， 关闭出桨口后，应保持不小于0.5Mpa的一个稳定期，该稳定期不宜 小于2mi n。压桨过程中及压桨后48h内，结构混凝土的温度不得低 于5摄氏度，当气温高于35摄氏度时压桨宜在夜间进行。后张预应力筋制作安装允许偏差项目允许偏差(mm)管道坐标梁长方向30梁高方向10管道间距同排10上下层10(8)拆模养生混凝土强度达到2.5MP以上方可拆除侧模，压桨后强度达到100%

20、方可拆除底模，拆除底模支架应待管道压桨的强度达到设计强 度的80%以上，梁端封锚混凝土达到设计强度的90%以上时，方可 进行，落架应遵循全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则，从跨中向 支点拆卸。混凝土浇注后，应洒水覆盖养生，根据天气情况养生期 为7-14天。附：底模标高设计及控制:1、设计高程：本桥位于R=2000m T=60.00m E=0.900的竖曲线上，左右坡 度分别为3.0%和-3.0%。左侧切点高程h左切=141.400-60.00*3.0%=139.6m,当104.41vxv152.91时任意一点高程h=h左切+(x-92.905)*3.0%-(x-92.905)2/2/2000;右

21、侧切 点高程h右切=141.4-60*3.0%=139.6m,当152.91x201.41时，任意一点高程h=h右切+(212.905-x)*2.989%-(212.905-x)2/2/20002、预留沉降量控制支 架 地 基 为4%-5% 水 泥砂 ， 下 沉 量 按5mm计 ， 支 架 结构 强 性变 形 按2mm考 虑 ， 合计7mm。 为 不 出 现 跨 中 下 挠现 象 ， 施 工 中 应据 墩 台 为1m处 设10mm沉 降 量 ， 墩 台 顶 为 零 ， 其 它 按 线 性分 配 ，公式如 下：当104.41vxv104.91时h= (x-104.41)*0.01当104.91v

22、xv105.91时当106.91vxv107.91时当107.91vxv108.91时h= (108.91-x)*0.01当108.91vxv109.91时h= (x-109.91)*0.01当109.91vxv138.91时h=0.00035714(x-138.91) +0.01当138.91vxv152.91时h=0.00035714当152.91vxv153.91152.91-x)+0.01时采 取 边 跨 跨 中 预 留20mm沉 降 量 ，中 跨 跨 中 预 留15mm的 沉降 量h=0.001111x-105.91)+0.01h=0.001111107.91-x)+0.01h= (153.91-x)*0.01当153.91x154.91时h= (x-154.91)*0.01当154.91x168.91时h=0.00035714(x-154.91)+0.01当168.91x172.91时当172.91x173.91h= (173.91-x当174.91x175.91h= (x-175.91当175.91x184.91h= (x-175.91当184.91x193.91h= (193.91-x当193.91x201.41h= (201.41-x)*0.01时)*0.01时)*0.0011111+0.