橋梁抱箍法施工方案

橋梁抱箍法施工方案橋梁抱箍法施工方案橋梁抱箍法施工方案橋梁抱箍法施工方案編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:星輝路（高鼎路-瓦浦路）新建工程蓋梁抱箍法施工方案江蘇宏鑫路橋建設有限公司星輝路新建工程項目部二零一二年十一月目錄TOC\o"1-2"\u一、方案概述3二、編制依據4三、施工重點與難點5四、蓋梁抱箍法結構設計5五、蓋梁抱箍法施工設計計算8六、安全管理及保證措施20七、施工應急救援預案22蓋梁抱箍法施工方案一、方案概述1、工程簡介星輝路新建工程本次施工部分道路長度約1860米，寬度為14米。其中橋梁三座：3#橋三跨簡支梁橋8m+10m+8m裝配式空心板梁，橋寬，5#橋三跨簡支梁橋8m+8m+8m裝配式空心板梁，橋寬，6#橋三跨簡支梁橋8m+8m+8m裝配式空心板梁，橋寬。墩柱為五柱（6#橋）式、及八柱式（3#、5#橋橋）結構，立柱高2m，立柱上方為蓋梁，如圖1所示。本圖尺寸為三號橋蓋梁示意圖，該蓋梁設計尺寸為2460mm×1600mm×1340mm（長×寬×高），設計砼立方米（最大方量），計算以該圖尺寸為依據，其他尺寸形式蓋梁施工以該計算結果相應調整。圖1蓋梁正面圖（單位：cm）2、設計概況1、上部結構：采用三跨簡支梁橋8m+10m+8m裝配式鋼筋混凝土空心板梁，預制吊裝。采用橋面連續(xù)式，三跨一聯。2、下部結構：橋墩采用排架式橋墩，橋臺為輕型橋臺，樁基采用直接1000mm鉆孔灌注樁，單排布置。3、橋面鋪裝：從上至下采用100mm瀝青混凝土+防水層1mm+100mmC40鋼筋砼。4、伸縮縫：全橋在0#臺、3#臺處各設置一道RGC-40型鋼伸縮縫，在1#墩、2#墩處各設置一道橋面連續(xù)縫。5、搭板：橋臺臺后機動車道與非機動車道部分設置長8m的搭板，板厚400mm，材料采用C30鋼筋混凝土。6、橋面設2%橫坡，由墩臺形成，橋面標高不足部分可由砼鋪裝層調整。3、周邊施工概況橋梁南側施工便道暢通，無任何障礙物。橋墩蓋梁施工困難，所以本橋蓋梁采用抱箍法施工。本次計算選擇3#橋墩蓋梁為例，驗算蓋梁施工中的抱箍應力是否達到施工要求。3#橋墩蓋梁為八柱式橋墩，墩柱中心距離為3m，上方蓋梁長，寬，高，砼澆筑量為。二、編制依據1、星輝路新建工程橋梁施工圖紙2、《公路橋涵施工技術規(guī)范》JGJ041-20003、《星輝路新建工程巖土工程勘察報告》4、《建筑施工模板安全技術規(guī)程》JGJ162-20085、《混凝土結構設計規(guī)范》GB5010-20106、《城市橋梁工程施工與驗收規(guī)范》7、《江蘇省建筑安裝工程施工技術操作規(guī)程-混凝土結構工程》8、《城市橋梁工程施工與質量驗收規(guī)范》CJJ2-20089、《建筑施工安全檢查標準》JGJ59-201110、《模板施工規(guī)范》JGJ162-2008三、施工重點與難點根據昆山市住建局安監(jiān)站要求對危險性較大需論證的抱箍內容如下：1、3#橋1#墩、2#墩墩帽梁截面：24600mm×1600mm×1340mm（長×寬×高）2、5#橋1#墩、2#墩墩帽梁截面：24600mm×1600mm×1240mm長×寬×高）3、6#橋1#墩、2#墩墩帽梁截面：16600mm×1600mm×1160mm長×寬×高）四、蓋梁抱箍法結構設計抱箍法其力學原理：是利用在墩柱上的適當部位安裝抱箍并使之與墩柱夾緊產生的最大靜摩擦力，來克服臨時設施及蓋梁重量。設計原理圖（見附件）安放柱箍前先在墩柱四周用鋼管搭設簡易支架，計算好柱箍安放高度，用吊車將柱箍安放到位。抱箍安放好后，用汽車吊將I16工字鋼（160mm×88mm×6mm，高×寬×腹厚）裝置在抱箍牛腿上，用作縱梁用，為防止兩個工字鋼側向傾覆，兩根工字鋼間用鋼筋焊接加固，每處工字鋼上下各焊接一道鋼筋，每處間隔2m。當縱梁安放完畢后，即可在其上邊安放橫梁，然后鋪設底模具體順序如下抱箍安裝縱梁安裝橫梁安裝蓋梁底模安裝復核底模測定軸線安裝蓋梁鋼筋安裝蓋梁側模安裝端模澆筑混凝土.1、側模與端模支撐側模為特制木模板,竹膠板厚度為15mm，木方肋板高為90mm。在側模外側采用間距60cm的雙道φ48的鋼管作豎帶，豎帶高；在豎帶上下各設一條φ12的栓桿作拉桿，上下拉桿間間距，在豎帶外設φ48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。端模也為特制木模板,竹膠板厚度為15mm，木方肋板高為90mm。在端模外側采用間距60cm的雙道φ48的鋼管作豎帶，豎帶高；在豎帶外設φ48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。2、底模支撐底模為采用高強度竹膠板，板厚t=15mm，在底模下部采用間距φ48鋼管作橫梁，鋼管長4m。蓋梁懸出端底模下設三角支架支撐，三角架放在橫梁上。橫梁底下設縱梁。3、橫梁在底模下部采用間距φ48的鋼管橫鋪作為橫梁，鋼管長4m，型號為φ48mm。在底模兩邊外側用長4m的縱向鋼管把間距為的橫向鋼管連接成一個整體?？v向鋼管與橫梁鋼管之間采用扣件連接。4、縱梁在橫梁底部采用兩根I16工字鋼作為縱梁，單根縱梁長30m。為防止兩個工字鋼側向傾覆，兩根工字鋼間用鋼筋焊接加固，每處工字鋼上下各焊接一道鋼筋，每處間隔2m，使縱梁形成整體，增加穩(wěn)定性。5、抱箍抱箍采用兩塊半圓弧型鋼板（板厚t＝12mm）制成，M24的高強螺栓連接，抱箍高30cm，采用18根高強螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產生摩擦力提供上部結構的支承反力，是主要的支承受力結構。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，同時對墩柱砼面保護，在墩柱與抱箍之間設一層7mm厚的橡膠墊，縱梁與抱箍之間采用U型螺栓連接。6、防護欄桿與工作平臺設計⑴、施工準備階段安全預防措施①、模板施工，澆筑混凝土過程風險大，隱患多，是施工重點控制環(huán)節(jié)之一。因此，在施工準備階段對上述工程施工的各個環(huán)節(jié)作業(yè)人員都要進行崗前安全操作培訓②、選責任心強、業(yè)務精干、思想素質優(yōu)秀的工區(qū)管理人員，充實到施工生產一線，切實保證現場施工組織管理③、進入高空作業(yè)區(qū)域配專職安全員對施工現場不間斷巡邏監(jiān)控④、蓋梁施工平臺采用腳手架及腳手板鋪設，周圍采用鋼管做護欄，并布設安全網；為方便施工人員上下工作，操作防護架上設置通道爬梯。⑵、蓋梁施工安全預防措施①、高空作業(yè)時施工人員系安全帶，戴安全帽；上下交叉作業(yè)時采取隔離措施。②、施工平臺采用腳手架及腳手板鋪設，周圍采用鋼管做護欄，并布設安全網；為方便施工人員上下工作，操作防護架上設置通道爬梯；③、制定安全文明施工經濟責任制，設立專項職安全文明生產監(jiān)督員。④、在施工區(qū)設立安全文明生產警示牌，并做好安全防護設施的設立。⑤、所有參與施工的人員要做到持證上崗。⑥、設有專門的安全員，負責施工現場內外在安全問題的檢查與督促。⑦、用電開關板均做成盒式，專人操作，電工持證上崗。⑧、保證鋼管支架的穩(wěn)定性：鋼管底部支墊腳手板，支架底落在硬地基上，支架連接牢固，做到立桿豎直、橫桿水平、剪刀撐到位。⑨、必須制定安全操作規(guī)程和安全檢查制度，嚴格執(zhí)行，隨時檢查，并有必要的安全保護設施，凡從事電工、電焊工等特種作業(yè)人員，必須接受特種作業(yè)安全培訓，通過考試合格持證才能上崗操作，以避免發(fā)生各類事故⑩欄桿采用φ48的鋼管搭設，在橫梁上每隔2米設一道高的鋼管立柱，豎向間隔設一道鋼管橫桿，鋼管之間采用扣件連接。工作平臺上鋪設5cm厚的木板，木板與橫梁之間采用鐵絲綁扎牢靠。五、蓋梁抱箍法施工設計計算（一）、設計檢算說明1、設計計算原則（1）在滿足結構受力情況下考慮撓度變形控制。

（2）綜合考慮結構的安全性。

（3）采取比較符合實際的力學模型。

（4）盡量采用已有的構件和已經使用過的支撐方法。

2、對部分結構的不均布，不對稱性采用較大的均布荷載。

3、本計算未扣除墩柱承擔的蓋梁砼重量。以做安全儲備。

4、抱箍加工完成實施前，必須先進行壓力試驗，變形滿足要求后方可使用。（二）、橫梁計算采用間距工Φ48mm鋼管作橫梁，橫梁長4m。共設橫梁100根，橫梁總重G4約為18kN。

1、荷載計算

（1）蓋梁砼自重：G1=×26kN/m3=

（2）鋼筋和模板自重：G2=

（3）施工活荷載與其它活荷載：G3=25kN

橫梁上的總荷載：G=G1*+G2*+G3**+G4*=

q1==m

作用在橫梁上的均布荷載為：

q2==m

2、力學模型

如圖3所示。

圖3橫梁計算模型橫梁抗彎與撓度驗算

橫梁的彈性模量E=×105MPa;慣性矩I=712cm4;抗彎模量Wx=102cm3為了簡化計算，忽略兩端懸挑部分的影響。最大彎矩：Mmax=×1/8=·mσ=Mmax/Wx=×103/(102×10-6)≈<[σw]=158MPa滿足要求;最大撓度：fmax=5q2lH4/384×EI=5××14/(384××1011×712×10-8)=<[f]=1/400=

滿足要求。（三）、縱梁計算縱梁采用單層2道I16工字鋼，工字鋼規(guī)格為高16cm，寬，每道長。1、荷載計算

（1）橫梁自重：G4=18kN

（2）縱梁自重：G5=55KN

縱梁上的總荷載：

GZ=G1*+G2*+G3**+G4*+G5*=

縱梁所承受的荷載假定為均布荷載，單排工字鋼所承受的均布荷載q3=GZ/2L=（2×）≈m

2、力學計算模型

建立力學模型如圖4所示。圖4縱梁計算模型圖3、結構力學計算（1）計算支座反力Rc：

Rc=×6/2=最大剪力Fs=Rc=（2）求最大彎矩：根據疊加法求最大彎矩。圖5縱梁計算單元一跨中最大彎矩Mmax1=q3L2/8=*9/8=·m圖6縱梁計算單元二梁端最大彎矩Mmax2=2=*2=·m疊加后得彎矩圖：圖7縱梁彎矩圖所以縱梁最大彎矩Mmax產生在支座處，Mmax=Mmax2=，遠小于工字鋼的允許彎矩[M0]=200kN·m。（3）求最大撓度：工字鋼剛度參數彈性模量：E=×105MPa，慣性矩：I=250500cm4。

易知縱梁最大撓度發(fā)生在跨中或者梁端。縱梁端撓度fc1=qal3/(24EI)(6a2/l2+3a3/l3-1)=42500××33/(24××1011×250500×10-8)(6×32+3×33-1)≈

跨中撓度fc2=ql4/(384EI)(5-24a2/l2)=42500×(384××1011×250500×10-8)(5-24×≈所以最大撓度發(fā)生在縱梁梁端為fc1=

fc1<[f]=a/400=400=,滿足要求。（四）、底模強度計算(1)荷載計算1、蓋梁砼自重：G1=×26kN/m3=(蓋梁砼為m3）2.蓋梁鋼筋和模板自重：G2=(其中模板重量根據模板加工資料，鋼筋重量3.橫梁自重（100根長，φ48鋼管）G4=100*4M*45N/M=18KN4.設備及施工荷載G3=25KN(假設澆筑時有工人及管理人員10名，80kg/人；小型機具5臺，50kg/臺；其他設備1450kg)5.砼澆筑沖擊及振搗荷載G6=G1*=*=(說明：取砼重量的25%)總荷載為：G=G1*+G2*+G3**+G6=*+*+25*+=以全部重量作用于底板上計算單位面積壓力：F1=G÷S=÷（×）=m2蓋粱底模采用高強度竹膠板，板厚t=15mm，竹膠板縱背肋間距為30cm，鋼管凈跨度L3=30cm,所以驗算模板強度采用寬b=30cm平面竹膠板。h2=,木抗彎強度[fm]取值為20Mpa。(2)、模板力學性能

1.彈性模量E=×10-5MPa。

2.截面慣性矩：I=bh3/12=30×12=3.截面抵抗矩：W=bh2/6=30×6=4.截面積：A=bh=30×=45cm2(3)、模板受力計算1.底模板均布荷載：q=F×b=×=m

2.跨中最大彎矩：M=qlL2/8=××8=·m

3.彎拉應力：σ=M/W=×10-3/×10-6=＜［σ］=20MPa竹膠板板彎拉應力滿足要求。底模板受力計算模型圖4.撓度：從竹膠板下方木背肋布置可知，竹膠板可按簡支形式進行計算，計算公式為：

f=5qL3/384EI

=(5××/(384×10-5××10-3)

=＜L/400=式中f---撓度mm

竹膠板撓度滿足要求。

綜上，竹膠板受力滿足要求。（五）、側模及支撐計算1、力學模型假定砼澆筑時的側壓力由拉桿和豎帶承受，Pm為砼澆筑時的側壓力，T1、T2為拉桿承受的拉力，計算圖式如圖2-1所示。2、模板、木方及豎帶計算砼澆筑時的側壓力：Pm=Kγh式中：K---影響系數，取；γ---砼容重，取26kN/m3；h---有效壓頭高度。砼澆筑速度v按h，入模溫度按12℃考慮。則：v/T=12=<h=Pm1=Kγh=×26×=19kPa圖2-1側模支撐計算圖式砼振搗對模板產生的側壓力按4kPa考慮。則：Pm=Pm1+4=19+4=23kPa（1）、模板驗算蓋梁側面?zhèn)让娌捎?5mm竹膠板，模板后面木方肋（5cm*10cm）間距為35cm，側向壓力均按最大壓力23kPa考慮。1）底模板均布荷載：q=F×b=23×=m

2）跨中最大彎矩：M=qlL2/8=××8=·m

3）彎拉應力：σ=M/W=×10-3/×10-6=＜［σ］=20MPa竹膠板板彎拉應力滿足要求。（2）、木方肋驗算蓋梁側面?zhèn)让娌捎?5mm竹膠板，模板后面木方肋（5cm*10cm）間距為35cm，木方后面為間距60cm鋼管豎帶，側向壓力均按最大壓力23kPa考慮。1）木方均布荷載：q=F×b=23×=m

2）跨中最大彎矩：M=qlL2/8=××8=·m

3）彎拉應力：σ=M/W=×10-3/15×10-6=14MPa＜［σ］=18MPa木方彎拉應力滿足要求。（3）、豎帶驗算蓋梁側面?zhèn)让娌捎?5mm竹膠板，模板后面木方肋（5cm*10cm）間距為35cm，木方后面為間距60cm鋼管豎帶，豎帶每隔50cm設置一道拉桿，側向壓力均按最大壓力23kPa考慮。1）豎帶均布荷載：q=F×b=23×=m

2）跨中最大彎矩：M=qlL2/8=××8=·m

3）彎拉應力：σ=M/W=×10-3/13×10-6=40MPa＜［σ］=100MPa豎帶彎拉應力滿足要求。拉桿拉力驗算蓋梁長度每延米上產生的側壓力按最不利情況考慮（即砼澆筑至蓋梁頂時）：P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=23×+23×2=拉桿（φ16圓鋼）間距，范圍砼澆筑時的側壓力由上、下兩根拉桿承受。則有：σ=（T1+T2+T3+T4）/A=2πr2=×2π×64=35MPa<[σ]=160MPa(可符合要求)（四）、抱箍計算1、荷載計算每個蓋梁按墩柱設兩個抱箍體支承上部荷載，由上面的計算Rc=×6/2=可知：

支座反力Rc=,每個抱箍承受的豎向荷載N=2Rc=,該值即為抱箍體需產生的摩擦力。

2、抱箍受力計算

（1）螺栓數目計算

抱箍體需承受的豎向壓力N=

抱箍所受的豎向壓力由M24的高強螺栓的抗剪力產生，查《路橋施工計算手冊》第426頁：

M24螺栓的允許承載力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高強螺栓的預拉力，取225kN;

μ---摩擦系數，??；

n---傳力接觸面數目，取1；

K---安全系數，取。

則：[NL]=225××1/=

螺栓數目m計算：

m=N/[NL]==個，按6個計，取計算截面上的螺栓數目m=18個。

則每條高強螺栓提供的抗剪力：

P′=N/14=18=<[NL]=

故能承擔所要求的荷載。

（2）螺栓軸向受拉計算

砼與鋼之間設一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數取μ=計算

抱箍產生的壓力Pb=N/μ==676kN由高強螺栓承擔

則：N1=Pb=676kN

抱箍的壓力由18條M24的高強螺栓的拉力產生。即每條螺栓拉力為

N2=Pb/18=676kN/18=<[S]=225kN

σ=N1’/A=N2（m）/A

式中：N2---軸心力

m1---所有螺栓數目，?。?8個

A---高強螺栓截面積，A=

σ=N”/A=Pb（m）/A=676000××10/5)/20××10-4

==＜[σ]=140MPa

故高強螺栓滿足強度要求。

（3）求螺栓需要的力矩M

1)由螺帽壓力產生的反力矩M1=u1N2×L1

u1=鋼與鋼之間的摩擦系數

L1=力臂

M1=××=

2)M2為螺栓爬升角產生的反力矩,升角為10°

M2=μ1×N2cos10°×L2+N2sin10°×L2

[式中L2=

(L2為力臂)]

=××cos10°×+×sin10°×

=(KN·m)

M=M1+M2=+=(KN·m)

所以要求螺栓的扭緊力矩M≥、抱箍體的應力計算：（1）、抱箍壁受拉產生拉應力

拉力P1=18N2=676（KN）

抱箍壁采用面板δ12mm的鋼板，抱箍高度為。

則抱箍壁的縱向截面積：S1=×=(m2)

σ=P1/S1=676000/=(MPa)＜[σ]=215MPa

滿足要求。

（2）、抱箍體剪應力

τ=（1/2N）/（2S1）

=（1/2×202800）/（2×）

=×106(Pa)=<[τ]=98MPa

根據第四強度理論

σW=（σ2+3τ2）1/2=（+3×）1/2

=<[σ]=215MPa

滿足強度要求。六、安全管理及保證措施（一）、安全生產保證體系組織結構圖項目經理部應急組織機構框架圖工地現場總指揮：徐少純工地現場總指揮：徐少純工地現場副指揮：馬華軍工地現場副指揮：馬華軍保衛(wèi)疏導組：肖干友消防滅火組：彭駿亞物資搶救組：保衛(wèi)疏導組：肖干友消防滅火組：彭駿亞物資搶救組：魏來傷員營救組：陳文鵬后勤供應組：康有禮后勤供應組：康有禮（二）、人員崗位職責（1）建立以項目經理為首的分級負責的安全生產保證體系。項目經理是安全生產的第一責任人，統(tǒng)籌協(xié)調、指揮、全面負責安全管理。（2）施工負責人是安全管理的第一直接責任人，代表項目部行使安全管理的權力，負責本工程安全標準的制定，執(zhí)行情況的監(jiān)督與檢查。（3）技術負責人是安全技術的第一責任者，負責安全技術措施的編制、審核。（4）、工長、專職安全員在項目部的統(tǒng)一領導下，具體負責安全技術、措施的執(zhí)行，領導勞務作業(yè)隊伍開展安全生產建設，是安全生產有力保證層。（三）、安全教育、培訓制度（1）嚴格執(zhí)行三級安全教育制度。項目部對一線施工人員著重進行安全基本知識、施工工藝、操作規(guī)程的教育；班組對施工人員著重進行本工種崗位安全操作及班組安全紀律教育；（2）參與本工程高模支撐體系的搭設人員應具備相應的技能，持證上崗率達100%；（3）技術負責人應根據支撐系統(tǒng)設計，向現場施工人員進行立桿間距、步距、掃地桿、雙向剪刀撐、連接桿件等設計數據、質量要求和安全技術措施等一系列內容的技術安全交底。（四）、安全監(jiān)督、檢查制度（1）工人在作業(yè)前要對自己使用的機具、勞動保護用品以及本班組作業(yè)區(qū)段的安全設施進行應進行檢查，發(fā)現問題應向項目管理人員匯報，待隱患消除后方可開始作業(yè)。（2）工地專職安全員對作業(yè)區(qū)段進行巡視、檢查。如發(fā)現事故隱患，應及時提出改進措施，督促實施并對改進后的設施進行檢查驗收。指導、督促工人執(zhí)行操作規(guī)程和正確使用勞動保護用品。（3）執(zhí)行工序檢查交接制度。對發(fā)現的不合格項制訂“定人、定時間、定措施”的整改措施，在事故隱患沒有消除前，必須采取可靠的防護措施，有危及人身安全的應暫停作業(yè)。七、施工應急救援預案目的是為確保有突發(fā)抱箍支撐坍塌事件影響到混凝土正常澆搗時，能有效地采取正確的措施，