低净空现浇梁支架施工方案

低净空现浇梁支架施工综合技术方案一、项目概况1.1工程特征本项目为城市快速路改造工程跨线桥施工段，需在既有道路上方架设30m×5m现浇连续梁，桥梁结构形式为单箱双室预应力混凝土箱梁，梁高1.8m，桥面宽度22.5m。施工区域净空限制严格，桥下现状道路净高仅5.2m，需保留双向四车道通行能力，通行门洞净空需满足4.5m×12m（净高×净宽）要求。1.2地质条件施工区域地质勘察显示，表层为0.5-1.2m素填土，其下为2.5-4.0m厚粉质黏土层（地基承载力特征值fak=180kPa），地下水位埋深6.8m，对支架基础施工无影响。1.3工程重难点空间限制：支架系统需在5.2m净空内完成1.8m梁体浇筑，结构层高度分配需精确控制交通疏导：需设置6处通行门洞，保证施工期间现状道路通行能力荷载复杂：支架需承受混凝土自重（26kN/m³）、施工荷载（2.5kPa）及偶然荷载（1.5kPa）的组合作用工期紧张：有效施工窗口期仅45天，需采用模块化施工工艺缩短工期二、施工准备2.1技术准备组织技术团队完成以下工作：编制支架专项施工方案并通过专家论证建立BIM模型进行净空碰撞检测，重点复核支架与既有管线位置关系完成支架结构验算（含强度、刚度、稳定性）及预压方案设计制定分区分段浇筑顺序，确定纵向分段长度为10m，横向分3个浇筑带2.2现场准备2.2.1场地布置划分材料堆放区（钢管桩存放区、型钢加工区、模板堆放区），设置防雨棚及排水沟布置2套混凝土输送系统，分别位于桥梁两侧30m处安装4台监控摄像头，实时监测支架沉降及道路通行情况2.2.2交通导改采用钢板+型钢组合式临时路面，分两阶段导改：第一阶段封闭外侧两车道，施工内侧支架体系第二阶段转换交通至已施工区域，封闭内侧两车道完成剩余支架施工每个通行门洞设置限高限宽标志（4.5m×3.5m）及防撞墩（C30混凝土，高度1.2m，间距0.5m）2.3材料设备准备2.3.1主要材料计划材料名称规格型号数量质量要求钢管桩Φ630×10mmQ355B86根屈服强度≥345MPa，壁厚偏差≤0.7mm型钢纵梁双拼I40a工字钢42根腹板厚度10.5mm，翼缘宽度142mm分配梁I20a工字钢136根截面惯性矩2370cm⁴盘扣支架Φ48×3.2mm2800m立杆间距≤1.2m，步距≤1.5m竹胶板18mm厚650㎡静曲强度≥15MPa，弹性模量≥4500MPa2.3.2主要设备配置液压剪桩机（2台，最大剪切力300kN）汽车吊（25t，3台）混凝土输送泵（HBT80，2台）振动压路机（22t，1台）全站仪（1台，测角精度2"）水准仪（2台，精度±0.5mm/km）三、支架系统设计与计算3.1总体设计采用"钢管桩+型钢主梁+盘扣支架"组合体系，结构自下而上为：基础层：C30混凝土条形基础（1.2m×0.8m）承重层：Φ630钢管桩（横向间距3.0m，纵向间距4.5m）分配层：双拼I40a工字钢横梁+I20a分配梁（间距0.6m）支撑层：盘扣式满堂支架（立杆间距0.9×0.9m，步距1.2m）模板层：18mm厚竹胶板+50×100mm木方（间距0.3m）3.2关键结构计算3.2.1钢管桩承载力验算单桩竖向承载力：N=1.35×(混凝土自重+施工荷载)=1.35×(26×1.8×4.5×3.0+2.5×4.5×3.0)=1.35×(631.8+33.75)=915.2kN钢管桩抗压强度：σ=N/A=915200N/(π×(630²-610²)/4)=915200/19480=47MPa＜215MPa（Q355B钢材设计值）桩顶水平位移：Δ=5ql⁴/(384EI)=5×15×4500⁴/(384×2.06×10⁵×(π×630⁴)/64)=12.3mm＜30mm（限值）3.2.2型钢主梁计算双拼I40a工字钢截面特性：I=2×23850=47700cm⁴，W=2×1190=2380cm³跨中弯矩：Mmax=ql²/8=25×4500²/8=63281250N·mm抗弯强度：σ=M/W=63281250/2380000=26.6MPa＜215MPa挠度验算：f=5ql⁴/(384EI)=5×25×4500⁴/(384×2.06×10⁵×47700×10⁴)=18.7mm＜L/400=11.25mm（调整截面为双拼I45a）3.3预压方案采用水袋预压法，分三级加载：第一级：加载至设计荷载的60%（持续6h，监测沉降）第二级：加载至设计荷载的100%（持续12h，监测沉降）第三级：加载至设计荷载的120%（持续24h，监测沉降）预压范围：全桥范围，按1:1分区同步加载监测点布置：每10m设置1个断面，每个断面布设5个沉降观测点卸载标准：连续24h沉降差≤2mm，反弹量≤1mm四、主要施工流程4.1支架基础施工测量放样：采用全站仪放出基础轴线，设置控制桩基坑开挖：使用小型挖掘机开挖至设计标高（-0.8m），人工修整基底地基处理：铺设300mm厚级配碎石，压路机碾压（压实度≥93%）钢筋绑扎：基础钢筋采用Φ12@200双层双向布置，设置Φ16地脚螺栓模板安装：采用15mm厚多层板，钢管支撑加固混凝土浇筑：C30混凝土，坍落度180±20mm，覆盖养护7d4.2支架体系搭设4.2.1钢管桩施工采用液压锤击法沉桩，控制最后三阵贯入度≤5mm/阵桩顶安装20mm厚钢板（300×300mm）作为调平层钢管桩间设置I18横向联系梁，采用螺栓连接4.2.2型钢主梁安装双拼I45a工字钢采用工厂焊接成型，设置4道Φ20螺栓连接（间距500mm）吊装采用两点起吊法，设置缆风绳控制稳定性安装完成后调整标高，误差控制在±5mm内4.2.3盘扣支架搭设立杆底部设置可调底座（调节范围0-300mm）每搭设3层进行一次标高复核，累计误差≤10mm剪刀撑设置：纵向连续设置，横向每4.5m设置一道，与地面成45°-60°角4.3模板工程底模安装：铺设18mm厚竹胶板，接缝处粘贴双面胶密封按设计预拱度（15mm）设置模板标高，跨中起拱侧模安装：采用15mm厚多层板+50×100mm木方+Φ48钢管背楞设置Φ16对拉螺栓（横向间距600mm，纵向间距500mm）内模安装：采用可调节式钢模板，安装时预留100mm宽浇筑窗口内模支撑采用Φ48钢管，间距≤800mm4.4钢筋与预应力施工4.4.1钢筋工程梁体钢筋分三次绑扎：底板钢筋→腹板钢筋→顶板钢筋腹板钢筋采用"胎架法"预制，整体吊装（重量≤2t）保护层垫块采用C40混凝土，强度≥40MPa，每㎡布置4个4.4.2预应力施工波纹管安装：采用Φ55mm高密度聚乙烯波纹管，坐标偏差≤10mm钢绞线张拉：采用两端对称张拉，张拉顺序为：腹板束→顶板束→底板束张拉控制：0→10%σcon→20%σcon→100%σcon（持荷5min）→锚固4.5混凝土工程4.5.1配合比设计C50混凝土，掺加粉煤灰（掺量20%）及聚羧酸减水剂（掺量1.2%）初凝时间≥12h，终凝时间≤24h，扩展度≥650mm抗裂要求：氯离子含量≤0.06%，碱含量≤3.0kg/m³4.5.2浇筑工艺采用"纵向分段、横向分层"浇筑法：第一段（0-10m）：浇筑底板→腹板（分层厚度500mm）→顶板第二段（10-20m）：同第一段施工第三段（20-30m）：同第一段施工振捣采用Φ50插入式振捣棒，振捣时间20-30s/点腹板与底板交接处设置导流坡，防止混凝土离析浇筑完成后及时覆盖保湿，初凝后洒水养护（养护期14d）4.6支架拆除拆除顺序：遵循"后搭先拆、先搭后拆"原则，从跨中向两端对称拆除分阶段拆除：模板→盘扣支架→型钢分配梁→钢管桩技术要求：混凝土强度达到设计强度100%方可拆除（≥28d龄期）采用同步卸载装置，每小时下降量≤50mm门洞区域支架保留最后拆除，确保交通通行安全五、质量控制措施5.1原材料控制钢材：每批抽检力学性能（抗拉强度、屈服强度、伸长率）混凝土：每50m³制作1组试块（标养+同条件养护）模板：进场检验厚度（允许偏差±0.5mm）及表面平整度（≤2mm/m）5.2过程控制5.2.1支架施工质量标准项目允许偏差检查方法立杆垂直度≤H/1000且≤50mm吊线检查支架顶面标高±10mm水准仪测量间距偏差±50mm尺量检查预压沉降量≤15mm水准仪测量5.2.2混凝土施工控制坍落度每2h检测一次，控制在180±20mm入模温度控制在5-30℃，夏季施工采取遮阳措施养护期间混凝土内部温度与表面温度差≤25℃5.3验收程序基础验收：地基承载力、混凝土强度、轴线位置支架验收：立杆间距、步距、剪刀撑设置、预压结果模板验收：标高、预拱度、接缝严密性钢筋验收：规格、数量、间距、保护层厚度混凝土验收：强度、外观质量、结构尺寸六、安全与环保措施6.1安全管理体系成立安全管理小组，设置3名专职安全员实行"三级安全教育"，特种作业人员持证上岗编制应急预案（含高处坠落、物体打击、支架坍塌）6.2专项安全措施6.2.1高空作业防护设置1.2m高防护栏杆（横杆两道），满挂密目安全网作业层铺设5cm厚木脚手板（两端固定）设置4处上下通道（之字形，宽度1.2m）6.2.2支架安全监测实时监测内容：支架沉降、立杆轴力、环境温度监测频率：浇筑期间每30min一次，其他时间每2h一次预警值：沉降≥10mm、轴力≥80%设计值6.3环境保护措施噪声控制：夜间施工（22:00-6:00）噪声≤55dB破碎机等设备设置隔音罩扬尘控制：施工区域设置雾炮机（每50m一台）车辆出场前冲洗轮胎（设置三级沉淀池）废弃物处理：建筑垃圾分类存放，回收率≥90%危险废弃物（废机油等）交由专业单位处理七、施工进度计划7.1关键线路基础施工（7d）→支架搭设（10d）→预压（5d）→钢筋绑扎（8d）→混凝土浇筑（3d）→养护（14d）→支架拆除（6d）7.2保障措施采用两班制施工（每班12h），关键工序连续作业储备30%备用材料，防止供应中断设置进度预警机制，当滞后计划3d时启动赶工措施八、应急预案8.1支架失稳应急处置立即启动应急响应，疏散下方人员车辆采用钢管斜撑临时加固，设置警戒区卸载