现浇连续箱梁碗扣式支架作业方案

1、南京河西新城区滨江大道(绕城公路至秦淮新河段)项目 1.1标段现浇连续箱(板)梁碗扣式支架作业方案 批准： 审核： 编制： 中国十七冶南京河西新城滨江大道1.1标段工程项目部二00八年十二月二十一日目 录1、概述11工程概况. .312编制依据.513验算结构荷载的选用. .514施工方法简介. .52、满堂支架搭设及预压.721工程地质情况.722地基处理. .823支架布设及安装.824支架预压.93、满堂支架受力验算.1131支架受力验算. . . .1132剪刀撑验算.1333底模受力验算 .1434小方木楞验算. .1535大方木楞验算. . .164、模板工程. .175、地基承载

2、力验算. .186、碗扣型脚手架施工注意事项. . .18一、概述1.1工程地质 本工程河西新城区滨江大道线路区属于长江南岸漫滩地貌单元，线路区除部分地段位于原防洪堤地势较高以外，其余地段地势较低，地形较平坦，且河沟、池塘较多。根据地质勘探资料，场地土层自上而下划分为：第1-1杂填土，以建筑垃圾为主，夹少量粘性土，平均层厚为0.2m；第1-2耕植土，以粘性土为主，夹少量植物根茎，平均层厚为0.8m；第2-1亚粘土，软塑性，为“硬壳层”，呈“上硬下软”状，平均层厚为1.4m；第2-2层流塑状淤泥质亚粘土，饱和，含腐植物，云母碎屑，夹薄层亚砂土，局部含砂量高，不均匀，平均层厚为2m；第2-3层粉细

3、砂夹亚砂土，灰色，饱和，含少量云母碎屑，局部以亚砂为主，平均层厚为4.2m；第2-4层灰色局部青灰色，含云母、饱和，粉细砂加亚砂土各层土因含水量高且具有高流塑性，平均层厚为4.0m。1.2工程概况南京新城区滨江大道1.1标共有三处需要搭设满堂式钢管支架进行施工。淮河路跨线桥上部现浇预应力连续空心板施工淮河路跨线桥与主线正交，跨越主线下沉式地道，中心桩号为：WK3+223.365。上部结构为两跨（2-22m=44m）现浇预应力连续空心板，顶宽为46.6m，底宽为42m，翼板宽2.3 m。设计形式为内设中心圆孔，最小板厚1.2m，结构中心线处由于横坡加厚至1.48m，横坡为2.0%。该桥上部构造横

4、断面如下图： 淮河路跨线桥支架及支撑系统 淮河路跨线桥上部整体现浇空心板C50砼共1697.80 m3。该处支架高约2.5 m。淮河路NE定向匝道桥第一联、第三联现浇箱梁淮河路NE定向匝道桥处于缓和曲线段与圆曲线段（R=150）上，中心桩号为：NEK0+309.458+703.687，共12孔。该桥设计为三联：开始2跨为一联，中间5跨为一联，最后5跨为一联。第一联和第三联为支架现浇预应力混凝土弧形底连续箱梁，跨径均为30 m。中间一联为5孔连续钢箱梁。第一联和第三联现浇砼箱梁中心高2.04m，宽度9.5 m。横断面如下图：整体现浇箱梁C50砼共计1302.43 m3。第一联支架高3.53.7m

5、；第三联支架高3.57.6m。淮河路NE定向匝道桥第二联连续钢箱梁安装支架，钢箱梁共5跨，总长184 m，共重937t。钢箱梁按5 m左右一节分段加工，在满堂式钢管支架上分段拼装成整体。钢箱梁的断面尺寸同上图NE定向匝道桥现浇箱梁断面。1.2编制依据2.1、淮河路跨线桥、淮河路NE定向匝道桥招标文件及投标文件2.2、淮河路跨线桥、淮河路NE定向匝道桥施工图（2008年6月）2.3、公路工程技术标准（JTGB01-2003）2.4、公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)2.5、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)2.6、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)2.

6、7、公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）2.8、建筑施工模板安全技术规程（JGJ162-2008）2.9、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程（JGJ130-2001）3.0、冷弯薄壁型钢结构规程（GB50018-2002）3.1、其它相关的行业标准。1.3验算结构荷载的选用为方便施工控制,上述三个部位的支架采取同一种支架设计,计算时按最大结构最不利荷载的进行验算。新浇钢筋砼按配筋率2%容重取26KN/m3。经计算：淮河路跨线桥现浇板梁支架承受结构荷载1697.826/(46.6*44)=21.6kN/m2； NE定向匝道桥现浇箱梁支架承受结构荷载1302.43*26/(9.5*21

7、0）=17.0kN/m2； NE定向匝道桥钢箱梁支架承受结构荷载937*10/(9.5*184）=5.4kN/m2。支架受力验算以淮河路跨线桥现浇板梁荷载 ,支架高按8 m进行支架验算。1.4施工方法简介根据现场地形条件、支架高度、支架成本、交通组织要求等因素综合考虑，现浇连续箱（板）梁采用碗口式满堂钢管支架现浇施工。箱梁内外模板均采用15mm厚覆膜A类优等竹胶板，用方木或槽钢做骨架，钢筋及预应力管道绑扎验收合格后，进行混凝土浇筑。现浇砼采用商品砼，砼搅拌运输车运至现场，泵车泵送入模。根据我公司现有施工技术、施工资源情况和项目管理能力，结合施工现场的实际施工条件，拟采用满堂支架法分联两次浇筑钢

8、筋砼箱（板）梁，第一次整体浇筑至翼缘板与腹板结合部位，第二次浇筑顶板和翼板部分。两次浇筑时间间隔不宜超过2周，防止新老砼之间因龄期过长产生收缩裂缝。碗扣型满堂支架现浇箱梁施工工艺流程见下图：支架法浇筑砼连续箱梁施工工艺流程图支架地基处理支架立杆位置放样安装底座并调旋螺丝顶面在同一水平面上逐层逐排铺装立杆、横杆安放上托座并按设计标高进行调整调整逐跨进行等载预压 沉降、变形观测沉降、变形稳定、测量弹性变形安放纵向方木、横向方木、按弹性变形调整底模标高、铺设侧模设底膜、侧模绑扎底板、腹板钢筋骨架及安装内膜和侧模模板、钢筋、预埋件及支架检查验收制作混凝土试件浇筑底板及腹板混凝土绑扎顶板钢筋和支立侧模制

9、作混凝土试件二次浇筑箱梁混凝土砼强度达设计要求值、张拉拆除支架及模板2、满堂支架搭设及预压 2.1架地基处理 清除支架地段地面杂物、淤泥及承台基坑积水等，用推土机将表层建筑垃圾推平，将有机土清除后压实；承台基坑采用分层回填粘土并整平压实。采用含水量合适的素土、石灰土或碎石土分层回填压实至设计标高，或对原地面整平用压路机压实，用8%灰土对表层50cm范围的地表土做掺灰处理，压实度90%。用压路机压实后无“弹簧”土，平整度30mm。地基压实后在比箱（板）梁投影两侧加宽1m的范围内浇筑15cm厚C20混凝土硬化。为避免处理好的地基受水浸泡，在两侧开挖4030cm的排水沟排水。 2.2支架布设及安装现

10、浇箱梁支架采用碗扣式满堂钢管支架，其布置形式如下：立杆纵向间距为0.9m,横向间距为0.6m,水平杆步距离为0.6m。脚手架用普通钢管及扣件加强，为确保支架的整体稳定性，在每六排横向立杆和每四排纵向立杆各设置一道剪刀支撑，剪刀支撑层高3.6 m。剪刀撑与纵横杆交叉主节点处必须用扣件环固。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，便可进行支架搭设。支架搭设好后，测量放出几个高程控制点，用可调顶托来调整支架高度和拆除模板，本支架使用的可调顶托，可调范围各为30cm左右。脚手架安装好后，先在可调顶托上延纵铺设纵向15cm15cm方木，铺设时注意使其纵向方木接头处于U型托座上，接着铺设横向10cm10cm

11、方木，底板按20cm的间距铺设。支架搭设时,可根据箱梁结构对支架和方木间距进行调整,调整后的间距不能超过上述值。端支座、中支座位置,底板和腹板同样布置。2.4支架预压支架组装完成后，在铺设箱梁模板之前，应进行支架预压。预压目的检查支架的安全性，确保施工安全；消除地基沉降变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制，为支架搭设及预拱度设置提供指导数据。荷载计算 支架及模板设计荷载按公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)附录用下列标准。新浇钢筋砼按配筋2%容重取26KN/m3。经计算：淮河路跨线桥现浇板梁支架承受结构荷载1697.82.6/(46.6*44)=21.6kN/m2； NE定

12、向匝道桥现浇箱梁支架承受结构荷载1302.43*2.6/(9.5*210）=17.0kN/m2； NE定向匝道桥钢箱梁支架承受结构荷载937*10/(9.5*184）=5.4kN/m2。支架受力验算以淮河路跨线桥支架进行验算。模板体系均布荷载按规范规定：P2=2.5KN/砼施工倾荷载按规范规定：P3=4.0KN/砼施工振捣按规范规定：P4=4.0KN/施工机具人员荷载按规范规定:P5=2.5KN/故常规预压压力W1=+=34.6KN/箱梁预压均布荷载分布如下图：部位（取均布荷载）使用材料配重（t）取纵向1m箱(板)梁砂袋2.56t/注:（沙袋堆积密度按1.35t/m3）堵头处搭设钢管架围挡，同

13、时将砂包连成整体，以下防砂包掉落。预压时，各点压重要按自重分布图式进行堆积，轻吊轻放，防止冲击作用造成安全事故。砂的含水量较大时，应进行试验得出砂的容重，对预压高度进行调整。遇下雨下雪时，对预压砂袋用彩条布进行覆盖，防止砂袋吸水增加预压重量，造成安全事故。加载方式：支架预压采用袋装黄沙，采取分级加载，共4次，第一次总荷载的30%，持荷8h，第二次加至总荷载的70%，持荷8h；第三次加至90%，持荷8h；第四次加至100%。加载顺序为：联内先中后边、先低后高、从跨中向墩台方向分层加载。加载完成后，观测其变形和沉降，每天早、中、晚进行一次沉降观测，直至最后三次的沉降值在0上下波动2.00mm，所有

14、测点沉降平均值小于1.0mm，方可卸载。卸载要求分级卸荷，卸载按加载逆序和吨位进行卸载。变形观测方法为了掌握加载后地基和支架的变形情况，需要预压前先布设好沉降观测网。沉降观测点布设沿纵桥向分别在墩中心线处、L/4、L/2、3L/4处布设、横桥向则在跨中和2个外腹板处设点，从而形成一个立体沉降观测网。用水准仪测量变形，测量时后视点取在相对影响小的位置，如承台或原基准点上。墩身（台） 墩身（台） L/4 L/4 L/4 L/4沉降观测点平面布置图首先观测初始值，用水准仪观测5个立杆的竖向位置，并分别标记。每次观测均以此标记为准，并记录观测位置结果与标记的差值。为了解支架沉降情况，在加载预压之前，测

15、出各测量控制点标高，分级加载完成后，然后早、中、晚各观测一次。根据观测结果，填写支架沉降观测表，作为支架体系预拱度设置以参考数据。沉降稳定判断标准：连续三次测点平均沉降值不大于2mm，且所有测点沉降平均值小于1.0mm。卸载前观测一次，卸载完毕后再测一次。两次观测值之差即为支架的弹性变形，预压完成后，要根据预压测量的弹性变形，调整底模的标高。浇筑完一联箱梁后，将所得数据整理后，再指导其后工程的施工。3、满堂支架受力检算3.1钢管支架受力验算荷载大小经计算淮河路跨线桥比淮河路NE定向匝道桥荷载大，以淮河路跨线桥计算,由于满堂支架立杆纵向间距为0.9m,下面就以每0.9米荷载计算。 3.140.4

16、252114.5/3601/20.35720.23=0.180.082=0.098腹板断面=0.6（1.48+1.2）/220.098=0.608m2顶板及底板=（1.48+1.2）/20.46（3.140.4252）20.098=0.2454 m2翼板=0.9960.2=0.199 m2淮河路跨线桥腹板每0.9米荷载0.6082.60.9=1.656t 顶板及底板每0.9米荷载0.24542.60.9=0.576 t翼板每0.9米荷载0.1992.60.9 =0.465 t模板体系均布每0.9米荷载按规范规定：P2=0.250.9=0.225 t砼施工倾倒每0.9米荷载每米按规范规定：P3=

17、0.40.9=0.36 t砼施工振捣每0.9米按规范规定：P4=0.40.9 t/m=0.36 t施工机具人员每0.9米荷载按规范规定:P5=0.250.9 t/m =0.225t腹板组合荷载=1.656+0.225+0.36+0.36+0.225=2.826t顶板及底板组合荷载=0.576+0.225+0.36+0.36+0.225=1.746t翼板组合荷载=0.465+0.225+0.36+0.36+0.225=1.635t腹板组合荷载最大，就以腹板荷载计算立杆稳定。立杆承载力腹板下方立杆，N1=2.826t/13t满足要求顶板及底板下方立杆，N2=1.746t/13t满足要求翼缘板下方实

18、际按照3根计算N3=1.635/3=0.545t3t立杆承载力满足要求立杆计算：现按3t立杆轴向力计算立杆各项指标，考虑到现在市场上钢管壁厚有负公差及锈蚀达不到3.5mm，故按3mm计算483钢管A=424mm2,I=15.9mm强度验算：按规范规定抗压容应力等于s/K，s屈服强度，K安全系数规范规定为1.7.=s/K=235/1.7=140MPa=N/A=28260/424=66.655MPa=140MPa立杆强度计算满足要求刚度验算：纵向及横向水平杆与立杆采用环式扣件进行连接，视两节点为铰接，故立杆计算长度长度取两水平杆间距,以1.2m计算立杆稳定。=L/r=1200/15.9=76=10

19、0根据和构件分类，查GB50017-2003附录得稳定系数=0.744=N/A=28260/(0.744*424)=89.6MPa=140MPa立杆稳定，满足要求3.2剪刀撑验算剪刀撑按铺设长度连结，剪刀撑的作用：剪刀撑保护整体稳定，承载横向风力。横向风力计算PW=W*AW横向风压计算：W=K1K2K3K4W0W0基本风压=1/16V2V-设计风速（m/s）按规范8级风速为17.220.7m/sK1-设计风速频率换算系数，对于大桥、中桥采用1.0，其他桥梁采用0.85K2-风载体型系数，圆柱截面为0.8K3-风压高度变化系数，离地面高度5m是为0.8，离地面高度10m时为1.0K4-地形地理条

20、件系数，一般地区为1.0A-桥梁结构的有效迎风面积等于结构的外形面积乘桥梁的结构密度系数，为0.50.6W0=1/16V2=1/1620.72=26.78W=K1K2K3K4W0=1.00.81.01.026.78=21.42PW=W*A=21.423.63.60.6=1.67KN/mP= PW/cos45=1.67/0.707=2.362 KN 考虑到市场上现销售或出租的钢管483.5mm壁厚达不到3.5mm等原因影响，483mm的A=424mm2 ，I=15.95mm。强度：=P/A=2362/424=5.57=140MPa3.61.414/6=0.848m长细比=L/r=848/15.9

21、5=34.3=100查规范得稳定性=0.906=N/A=2362/(0.906*424)=6.1=140MPa,剪刀撑强度满足要求 3.3底摸受力检算3.2.1荷载分析砼自重计算箱梁自重时，取淮河路跨线桥均布荷载21.6 KN/m2 模板重量（含内模、侧模及支架）：P2=2.5 KN/m2 砼施工倾倒荷载按规范规定：P3=4.0 KN/m2砼施工振捣荷载按规范规定：P4=4.0 KN/m2施工机具人员荷载按规范规定：P5=2.5 KN/m23.2.2荷载组合计算强度时:q=+计算挠度时:q=+3.2.3底模计算底模采用15mm厚竹编胶合模板,直接搁置于方木小楞上,按连续梁考虑取单位长度(1.0

22、m)板宽进行计算。底模视为支承载方木小楞上的简支梁。 荷载组合（1） 强度荷载 q=21.6+2.5+4.0+4.0+2.5=34.6KN/m (2)挠度荷载q=21.6+2.5 =24.1KN/m 截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000152/6=3.75104mm3I=bh3/12=1000153/12=2.81105mm4竹胶模板的有关力学性能指标按竹编胶合板（GB13123）规定的厚型I类一等品的下限值取：=60Mpa，E=5103Mpa承载力检算：方木小楞间距取L=0.2m。强度Mmax=ql2/10=34.60.22/10=0.138= Mmax/W=0.138106/

23、3.75104=3.68Mpa=60 Mpa，合格。挠度f=5ql4/384EI=24.12504/38451032.81105=0.35 f=200/400=0.5 ,合格。3.4方木小楞检算小楞方木规格为100100，小楞方木搁置于150150方木大楞上，底板处大楞间距0.60m，小楞视为支承在方木大楞上的简支梁。荷载组合小楞所传递给大楞的集中力为：（1） 强度荷载q=34.60.2=6.92KN/m（2）挠度荷载q=24.10.2=4.82KN/m 截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1001002/6=1.67105mm3I=bh3/12=1001003/12=8.33106mm

24、4方木的力学性能指标按路桥施工计算手册（人民交通出版社）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：=120.9=10.8MPa ， E=91030.9=8.1103 MPa 承载力检算： 强度max=q1l2/10=6.920.62/10=0.249KNm= Mmax/W=0.249*106/1.67105=1.49Mpa=10.8 Mpa挠度f=5ql4/384EI=5*4.826004/3848.11038.33106=0.12f=600/400=1.5 ,合格。35方木大楞检算大楞规格为150150的方木，底板位置横向间距为0.6m，纵向间距为0.9m。 荷载组合小楞所传递给大

25、楞的集中力为：（1） 强度荷载 P=34.60.6=20.76KN（2） 挠度荷载 P=24.10.6=14.46KN 截面参数及材料力学性能指标W=a3/6=1503/6=5.625105mm3I=a4/12=1504/12=4.23107mm4方木的力学性能指标按路桥施工计算手册（人民交通出版社）中的A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：=120.9=10.8MPa ， E=91030.9=8.1103 MPa 承载力检算：强度 max=q1l2/10=20.760.92/10=1.68KNm = Mmax/W=0.747*106/1.67105=10.05Mpa=10.8 Mp

26、a，合格。挠度f=5ql4/384EI=5*14.469004/3848.11038.33106=1.83f=900/400=2.25 ,合格。4、模板工程为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形，加快施工进度，本工程箱梁内模和外模均采用铺设竹胶板。1、外模：箱梁外模采用竹胶板，竹胶板四边用压力刨光，方木与底模接触面也用压力刨刨平刨光，使接触面严密，减小间隙变形，模板加工时可根据箱梁线形曲线及宽度将模板分段（按顺桥向每46m为一段考虑）制作，将每一段视为直线段，即分段用折线代替圆曲线，从而提高了模板的使用效率。2、内模：箱梁内模采用竹胶板，方木小楞顺桥向布置，小楞截面尺寸为1010cm

27、，布置间距为25cm左右。为施工方便，内模分块加工成几种型号，并确保同一类型号的模板能够互换使用；加工时，将面板和方木通过铁钉加工成整体。箱梁内模支撑采用直径483.5脚手管做排架，立柱支撑在底模顶面上，脚手管顺桥向按0.9米设置一排，每排钢管数量根据梁室宽度确定，且每排均需设置剪刀撑和纵、横水平撑，以增加支架的整体稳定。内模顶受力情况和荷载等同于翼板，内模侧板受力和荷载等同于腹板，不需另行检算。横隔板受力情况荷载等同于侧模，按侧模布置即可，不再另行检算。5、地基承载力验算 满堂支架地基检算平均压力PfgP-立杆基础底面的平均压力，P=N/A；N-上部结构传至基础顶面的轴向力设计值；A：基础底

28、面面积；Fg：地基承载力设计值。支架底座规格为：100mm100mm，则每格支架方格底座与地基的接触面积为：A=100100=10000mm2对于15cm厚混凝土垫层，集中力扩散按45度角，每个立杆传到基地的面积为400400=16104mm2 P=N/s=28.26106/16104=177Kpa地基承载力要求不小于177 Kpa，现场地基采用8%灰土对表层50cm范围的地表土做掺灰处理,。要求地基压实度90%，用压路机压实后无“弹簧”土，平整度30mm,平均触探值为 。地基压实后在比箱梁两侧各宽1m的范围内浇筑15cm厚C20混凝土。故能满足施工要求。6、碗扣型脚手架施工注意事项6.1认真进行地基处理，特别是承台基坑要分层回填