橋梁現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工方案

/榮烏高速公路LJSG-4合同段AK0+677匝道橋現(xiàn)澆箱梁滿堂支架施工方案匯通路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司榮烏高速公路4標(biāo)項(xiàng)目部二〇一〇年九月目錄一、概述 11、工程概況 12、施工方法簡介 13、施工工藝流程 1二、編制依據(jù) 2三、滿堂支架搭設(shè) 21、地基處理 22、材料選用和質(zhì)量要求 23、支架安裝 3四、滿堂支架搭設(shè)計(jì)算 41.支架計(jì)算 42.連接桿計(jì)算 43、支架的搭設(shè) 54、支架安裝要點(diǎn) 65、支架安裝必需預(yù)留施工預(yù)拱度 6五、滿堂支架堆載預(yù)壓 71、目的 72、堆載 73、監(jiān)測點(diǎn)布設(shè) 74、監(jiān)測方法 75、預(yù)壓留意事項(xiàng) 8六、受力檢算 8㈠、荷載 8㈡、底模檢算 8㈢、方木小楞檢算 9㈣、方木大楞檢算 11㈤、滿堂式鋼管支架檢算 14七、支架平安要求 151、支架運(yùn)用規(guī)定 152、拆除規(guī)定 153、支架平安措施 164、鋼管支架的防電、避雷措施 16八、施工現(xiàn)場平安管理和措施 17

一、概述1、工程概況A匝道橋，上跨榮烏高速公路，和榮烏高速公路交叉樁號(hào)為；AK0+643.298=K12+099.035，交角為78.47°。A匝道橋中心樁號(hào)為AK0+637，交角為90°。橋梁上部構(gòu)造接受3×26+（26+40+26）+3×20m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁，橋長236m。其中3×26m跨徑上跨郎五莊洼三排干渠，26+40+26m上跨榮烏高速公路主線，上跨主線處接受集中排水。全橋分為三聯(lián)，其中其次聯(lián)設(shè)計(jì)為兩端張拉，第一聯(lián)、第三聯(lián)為單端張拉。2、施工方法簡介A匝道橋位于曲線段，橋位區(qū)為綠化地，陸地施工條件相對(duì)較好。施工時(shí)，先將橋位地基處理后，接受碗扣件式滿堂腳手架現(xiàn)澆施工工藝進(jìn)行施工，施工時(shí)，翼緣模板及外側(cè)模接受高強(qiáng)度防水膠合板（按一聯(lián)長配置一套模板），內(nèi)模接受一般膠合板（按一聯(lián)長配置一套模板），底模接受高強(qiáng)度防水膠合板（按一聯(lián)長配置一套模板）。3、施工工藝流程現(xiàn)澆梁施工接受就地搭設(shè)滿堂支架，分聯(lián)綁扎鋼筋，分聯(lián)、分層澆注混凝土的方法，其施工工藝流程如下：地基處理→搭設(shè)支架→預(yù)壓→安裝底模和支座→綁扎鋼筋（底、腹板、橫梁）→安裝側(cè)?！鷿沧⒌?、腹板和橫梁→安裝內(nèi)?！壴敯邃摻睢鷿沧㈨敯寤炷痢鷱?qiáng)度齡期達(dá)到要求后張拉壓漿→壓漿強(qiáng)度合格后拆除模板和支架。二、編制依據(jù)1、榮烏高速公路設(shè)計(jì)文件。2、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025—86）。3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）4、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）。5、《公路橋涵施工手冊》及其他有關(guān)的現(xiàn)行國家及地方強(qiáng)制性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。6、《建筑施工碗扣式腳手架平安技術(shù)規(guī)范》（JGJ166-2008）三、滿堂支架搭設(shè)1、地基處理先用推土機(jī)將表層耕質(zhì)土、有機(jī)土推平并進(jìn)行輾壓，輾壓次數(shù)不少于3遍，假如發(fā)覺彈簧土須剛好清除，并回填合格的砂類土或石料進(jìn)行整平壓實(shí)，為避開處理好地基受水浸泡，在兩側(cè)開挖40×30cm的排水溝，排水溝分段開挖形成坡度，低點(diǎn)開挖集水坑，原有地基整平壓實(shí)后，因A匝道橋?yàn)榭缭街骶€，距原地面凈空較高，故在原地基整平壓實(shí)后，現(xiàn)在橋位范圍內(nèi)鋪墊山皮土，填高為3m左右，分層（40cm一層）接受22噸振動(dòng)壓路機(jī)碾壓平整，最終澆筑15cm厚的C25混凝土墊層，澆注墊層時(shí)留意2、材料選用和質(zhì)量要求鋼管規(guī)格為φ48×3.5mm，且有產(chǎn)品合格證。鋼管的端部切口應(yīng)平整，禁止運(yùn)用有明顯變形、裂紋和嚴(yán)峻繡蝕的鋼管。扣件應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》（GB15831）的規(guī)定選用，且和鋼管管徑相配套的可鍛鑄鐵扣件，嚴(yán)禁運(yùn)用不合格的扣件。新扣件應(yīng)有出廠合格證、法定檢測單位的測試報(bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量合格證，當(dāng)對(duì)扣件質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管支架扣件》（GB15831）的規(guī)定抽樣檢測。舊扣件運(yùn)用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查，有裂縫、變形、銹蝕的嚴(yán)禁運(yùn)用，出現(xiàn)滑絲的螺栓必需更換。3、支架安裝本支架接受“碗扣”式滿堂支架，其結(jié)構(gòu)形式如下：為了明確滿堂式支架每根立柱所傳遞豎向力的大小，本設(shè)計(jì)首先對(duì)滿堂式鋼管支架進(jìn)行了受力檢算，確定鋼管支架立柱的橫向間距：底板為0.6m，翼板部位為0.9m；縱向間距均為0.9m；支架縱橫桿步距1.2m，在腹板旁邊步距為0.6m，使全部立桿聯(lián)成整體，為確保支架的整體穩(wěn)定性，在每五排橫向立桿和每三排縱向立桿各設(shè)置一道剪刀撐。箱梁底模接受δ=15mm厚的防水膠合模板，底模次龍骨接受間距0.3m的80×100mm方木，橫橋向布置；主龍骨接受間距0.6m的100×120mm方木，順橋向布置。在地基處理好后，依據(jù)施工圖紙進(jìn)行放線，縱橋向鋪設(shè)好支墊方木，便可進(jìn)行支架搭設(shè)。支架搭設(shè)好后，用可調(diào)頂托來調(diào)整支架高度或拆除模板用。支架底模鋪設(shè)后，測放箱梁底模中心及底模邊角位置和梁體橫斷面定位。底模標(biāo)高=設(shè)計(jì)梁底+支架的變形＋（±前期施工誤差的調(diào)整量），來限制底模立模。底模標(biāo)高和線形調(diào)整結(jié)束，經(jīng)監(jiān)理檢查合格后，立側(cè)模和翼板底模，測設(shè)翼板的平面位置和模底標(biāo)高（底模立模標(biāo)高計(jì)算及確定方式類同箱梁底板）。四、滿堂支架搭設(shè)計(jì)算支架計(jì)算以其次聯(lián)現(xiàn)澆箱梁為示例進(jìn)行驗(yàn)算，因其次聯(lián)現(xiàn)澆箱梁在比第一聯(lián)和第三聯(lián)現(xiàn)澆箱梁的告知要高，單位面積自重要大，所以以其次聯(lián)現(xiàn)澆箱梁為滿堂支架搭設(shè)計(jì)算的依據(jù)。1.支架數(shù)量計(jì)算順橋向排數(shù)92÷0.9+1=103排橫橋向列數(shù)34列，26×0.6+8×0.9=22.8>19.5+2（底板位置全部按60cm間距限制，翼板位置按90cm間距限制）滿足要求步距數(shù)量依據(jù)墩高及支配地基處理后標(biāo)高（平均7m高，步距1.2m），除去底托、頂托、模板、方木等可擺放7層橫桿。則：支架底座數(shù)量為：103×34=3502個(gè)支架頂托數(shù)量為：103×34=3502個(gè)立桿根數(shù)為：每根立桿組合為：2.4m+2.4m+1.8m=6.6m，則2.4m長立桿數(shù)量為：3502×2=7004根1.8m長立桿數(shù)量為：3502根橫桿根數(shù)為：102×7×34+33×7×103=48069根其中0.6m橫桿為：25×7×103=18025根0.9m橫桿為：48069-18025=30044根3、支架的搭設(shè)搭設(shè)時(shí)在支架部分適當(dāng)設(shè)縱向和橫向剪刀撐，確保支架的穩(wěn)定性。在墩柱處接受鋼管搭設(shè)成井字架，并用鋼管和碗扣滿堂支架連接形成一個(gè)整體，以保證支架的穩(wěn)定性。為保證施工完畢后結(jié)構(gòu)尺寸的精確,支架應(yīng)預(yù)留施工預(yù)拱度。施工預(yù)拱度主要由以下幾個(gè)因素確定：（1）支架受施工荷載引起的彈性變形；（2）受載后由于桿件按頭的擠壓和卸落設(shè)備壓縮而產(chǎn)生的非彈性變形；（3）支架基礎(chǔ)在受載后的沉陷。本工程連續(xù)箱梁支架安裝見圖1。圖1連續(xù)箱梁支架縱向安裝示意由于箱梁分聯(lián)較長，一次澆注成型比較困難，不易施工，故每聯(lián)分兩次澆注，其內(nèi)模支護(hù)如下見圖2。圖2橋梁模板斷面示意圖（僅示意單孔）4、支架安裝要點(diǎn)（1）支架立柱前必需保證地基有足夠的承載力，立柱底端設(shè)墊木來分散和傳遞壓力；（2）支架安裝必需預(yù)留施工預(yù)拱度。5、支架安裝必需預(yù)留施工預(yù)拱度支架預(yù)留拱度計(jì)算公式為：f=f1+f2+f3，其中f1：地基彈性變形，f2：支架彈性變形，f3：梁體擾度預(yù)留拱度最大值設(shè)置在跨中位置，并按拋物線形式向兩側(cè)立柱位置支配，算得各點(diǎn)處的預(yù)留拱度值后用碗口支架頂托進(jìn)行調(diào)整。五、滿堂支架堆載預(yù)壓1、目的為消退支架在搭設(shè)時(shí)接縫處的非彈性變形和地基的非彈性沉陷而獲得穩(wěn)定的支架，應(yīng)逐孔進(jìn)行預(yù)壓。為獲得支架在荷載作用下的彈性變形數(shù)據(jù)，確定合理的施工預(yù)拱度，使箱梁在卸落支架后獲得符合設(shè)計(jì)的標(biāo)高和外形，應(yīng)進(jìn)行沉降觀測。（支架預(yù)壓的目的：1、檢查支架的平安性，確保施工平安。2、消退地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形限制。）2、堆載接受水壓的方式：用編織袋裝沙圍擋在箱梁底板四周及觀測點(diǎn)位置，并用厚塑料布將底板和圍擋部分全部蓋好，保證不漏水，用水泵將水抽入現(xiàn)澆箱梁底板上，現(xiàn)澆箱梁的總重量為：3597t，計(jì)算得出水的高度應(yīng)為：3597÷15÷92=2.6m。卸載時(shí)用大功率的水泵抽水至旁邊溝渠處。3、監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)在堆載區(qū)設(shè)置系統(tǒng)測量點(diǎn)，其分布跨中、1/4處、3/4處、每跨兩端，每個(gè)斷面的底板邊線、底板中線處各布置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，同時(shí)相應(yīng)地在地基礎(chǔ)上設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)，在支架基礎(chǔ)上對(duì)應(yīng)地再布設(shè)觀測點(diǎn)圖觀測點(diǎn)示意4、監(jiān)測方法為了找出支架在上部荷載作用下的塑性、彈性變形，在加載50%和100%后均要復(fù)測各限制點(diǎn)標(biāo)高，加載100%預(yù)壓荷載并持荷24小時(shí)后要再次復(fù)測各限制點(diǎn)標(biāo)高，假如加載100%后所測數(shù)據(jù)和持荷24小時(shí)后所測數(shù)據(jù)變更很小時(shí)，待24小時(shí)內(nèi)累計(jì)沉降量不超過2mm，方達(dá)到設(shè)計(jì)要求，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸載，否則還須持荷進(jìn)行預(yù)壓，直到地基及支架沉降到位方可卸壓。卸壓完成后，要再次復(fù)測各限制點(diǎn)標(biāo)高，以便得出支架和地基的彈性變形量（等于卸壓后標(biāo)高減去持荷后所測標(biāo)高），用總沉降量（即支架持荷后穩(wěn)定沉降量）減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形（即塑性變形）量。預(yù)壓完成后要依據(jù)預(yù)壓成果通過可調(diào)頂托調(diào)整支架的標(biāo)高。沉降觀測始終持續(xù)到整個(gè)箱梁澆注完畢，特別留意砼澆注時(shí)支架的沉降，若澆注時(shí)，支架沉降超過預(yù)壓沉降觀測時(shí)預(yù)留沉降量時(shí)，應(yīng)停止接著澆注，以防事故的發(fā)生。5、預(yù)壓留意事項(xiàng)整孔范圍內(nèi)分層堆碼直至整孔支架預(yù)壓重量滿足要求，且不得分塊小范圍集中堆碼，以免產(chǎn)生不勻整沉降；人工堆碼整齊，不亂堆放。卸載時(shí)，接受自制的鐵皮容器，用吊車吊，人工將沙子裝入鐵皮容器中，進(jìn)行卸載。卸載完成后，對(duì)底板進(jìn)行清理，全部清理干凈后，依據(jù)測量結(jié)果調(diào)整標(biāo)高。六、受力檢算㈠、荷載鋼筋混凝土自重：混凝土體積為：1438.8m3鋼筋混凝土的容重為25KN/m3則其次聯(lián)箱梁的總重量為：25KN/m3×1438.8m3=35970KN總計(jì)底板面積為：15m×92m=1380㎡偏平安考慮，以全部重量作用于底板上計(jì)算單位面積壓力,則單位面積的荷載為F1=35970KN÷1380㎡=26.07KPa②模板重量（含內(nèi)模、側(cè)模及支架），以砼自重5%計(jì)，則：F2=26.07×5%=1.3KPa③施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值按均布活荷載?。篎3=2.5KPa④振動(dòng)混凝土所產(chǎn)生的荷載標(biāo)準(zhǔn)值可接受：F4=2.0KPa⑤水平風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值F5=0.7×0.37×0.8×1.0=0.21KPa⑥竹膠板：取F5=0.5KN/m2⑦方木：取F7=7.5KN/m3㈡、底模強(qiáng)度計(jì)算箱梁底模接受高強(qiáng)度防水膠合板，板厚t=15mm，防水膠合板方木背肋間距為300mm，所以驗(yàn)算模板強(qiáng)度接受寬b=300mm防水膠合板。1、模板力學(xué)性能（1）彈性模量E=0.1×105MPa。（2）截面慣性矩：I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4（3）截面抗拒矩：W=bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3（4）截面積：A=bh=30×1.5=45cm22、模板受力計(jì)算（1）底模板均布荷載：F=F1＋F2＋F3＋F4＋F5=32.08KPaq=F×b=32.08×0.3=9.624KN/m（2）跨中最大彎矩：M=qL2/8=9.624×0.32/8=0.108KN·m（3）彎拉應(yīng)力：σ=M/W=0.108×103/11.25×10-6=9.6MPa＜［σ］=11MPa，竹膠板板彎拉應(yīng)力滿足要求。（4）撓度：從竹膠板下方木背肋布置可知，竹膠板可看作為多跨等跨連續(xù)梁，按三等跨均布荷載作用連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：

f=0.677qL4/100EI=(0.677×9.624×0.34)/(100×0.1×108×8.44×10-8)=0.625mm＜L/400=0.75mm竹膠板撓度滿足要求。綜上，竹膠板受力滿足要求。（三）、橫梁強(qiáng)度計(jì)算橫梁為10×8cm方木，跨徑為0.6m，中對(duì)中間距為0.4m。截面抗拒矩：W=bh2/6=0.1×0.082/6=1.067×10-截面慣性矩：I=bh3/12=0.1×0.083/12=4.267×10-6m4作用在橫梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=(32.08+0.5)×0.4=13.032KN/m跨中最大彎矩：M=qL2/8=13.032×0.62/8=0.58644KN·m落葉松容許抗彎應(yīng)力［σ］=14.5MPa，彈性模量E=11×103MPa1、橫梁彎拉應(yīng)力：σ=M/W=0.58644/1.067×10-4=5.496MPa＜［σ］=14.5MPa橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求。2、橫梁撓度：f=5qL4/384EI=(5×13.032×103×0.64)/(384×11×109×4.267×10-6)=0.469mm＜L/400=1.5mm橫梁彎拉應(yīng)力滿足要求。綜上，橫梁強(qiáng)度滿足要求。四、縱梁強(qiáng)度計(jì)算縱梁為10×12cm方木，跨徑為0.9m，間距為0.6m。截面抗拒矩：W=bh2/6=0.1×0.122/6=2.4×10-4截面慣性矩：I=bh3/12=0.1×0.123/12=1.44×10-5m0.9m長縱梁上擔(dān)當(dāng)3根橫梁重量為：0.1×0.08×0.6×7.5×3=0.108KN橫梁施加在縱梁上的均布荷載為：0.108÷0.9=0.12KN/m作用在縱梁上的均布荷載為：q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.6+0.12=32.58×0.6+0.12=19.668KN/m跨中最大彎矩：M=qL2/8=19.668×0.92/8=1.991KN·m落葉松容許抗彎應(yīng)力［σ］=14.5MPa，彈性模量E=11×103MPa1、縱梁彎拉應(yīng)力：σ=M/W=1.991×103/2.4×10-4=8.3MPa＜［σ］=14.5MPa縱梁彎拉應(yīng)力滿足要求。2、縱梁撓度：f=5qL4/384EI=(5×19.668×103×0.94)/(384×11×109×1.44×10-5)=1.061＜L/400=2.25mm縱梁彎拉應(yīng)力滿足要求。綜上，縱梁強(qiáng)度滿足要求。（五）、支架受力計(jì)算1、立桿承重計(jì)算碗扣支架立桿設(shè)計(jì)承重為：30KN/根。計(jì)算每根立桿總承重小于設(shè)計(jì)承重即可，計(jì)算過程如下：(1)每根立桿承受鋼筋砼和模板等重量：N1=0.9×0.6×32.75=17.685KN(2)支架自重：立桿單位重：5.77KG/m，橫桿單位重：5.12KG/mN4=［7×5.77+7×（0.9+0.6）×5.12］/100=0.942KN每根立桿總承重：N總=N1+N2=17.685KN+0.942KN=18.627KN1.2N總=1.2×18.627KN=22.352KN<30KN立桿承重滿足要求。2、支架穩(wěn)定性驗(yàn)算立桿長細(xì)比λ=L/i=1200/［0.35×（48+41）÷2］=77由長細(xì)比可查得軸心受壓構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)φ=0.732立桿截面積Am=π（242-20.52）=3.1415926×（242-20.52）=489mm2由鋼材容許應(yīng)力表查得彎向容許應(yīng)力［σ］=145MPa所以，立桿軸向荷載［N］=Am×φ×［σ］=489×0.732×145=51.9KN＞N=18.627KN。支架穩(wěn)定性滿足要求。綜上計(jì)算，碗扣支架受力滿足設(shè)計(jì)要求。

七、支架平安要求1、支架運(yùn)用規(guī)定1.1

嚴(yán)禁在架上戲鬧或坐在欄桿上等擔(dān)憂全處休息；

1.2

嚴(yán)禁攀援支架上下，發(fā)覺異樣狀況時(shí)，架上人員應(yīng)立刻撤離；

1.3

支架上垃圾應(yīng)剛好清除，以減輕自重