成果市政路橋

成果市政路橋第1頁/共43頁

二、工程概況

本工程是由我公司xx工程，其北接塘承高速公路，向南接規(guī)劃穿港公路，是濱海新區(qū)骨架路網(wǎng)的組成部分；是東西向集疏港通道的重要聯(lián)系道路。

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我項(xiàng)目部工程主線上跨津塘公路，為雙向八車道標(biāo)準(zhǔn)。橋梁長度445m，橋梁面積14685m2。橋梁上跨津塘公路，跨越位置采用主跨為48m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，兩中墩采用斜橋布置，斜交角度75度，保證墩柱與津塘公路平行?？缏烽T洞施工位于道路中間的橋跨采用鋼管支撐上面搭設(shè)工字鋼作為跨路箱梁的支撐體系。第3頁/共43頁三、小組簡介小組名稱xxqc小組成立時(shí)間2010.5注冊(cè)時(shí)間2011.2注冊(cè)號(hào)SZY-2011-03活動(dòng)時(shí)間2010.8-2011.2活動(dòng)次數(shù)26次課題類型現(xiàn)場(chǎng)型小組人數(shù)5參加率100%活動(dòng)課題跨路橋梁門洞施工的質(zhì)量控制和技術(shù)優(yōu)化技術(shù)顧問王彬序號(hào)姓名性別職務(wù)文化程度小組分工1男組長本科組織策劃2男組員本科技術(shù)指導(dǎo)3男組員本科分析實(shí)施4男組員本科分析實(shí)施5女組員本科資料整理發(fā)布第4頁/共43頁選題理由四、選定課題及理由理由一本橋梁跨路段為48米現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，在確保津塘公路通行的情況下，橋梁自重大、跨度大及對(duì)橋梁拱度、凈空高程控制精度高等問題對(duì)門洞支撐體系的施工要求非常高。理由三在業(yè)主的要求下，本橋梁雙向跨津塘公路段必須在三個(gè)月內(nèi)施工完畢，這一要求對(duì)我項(xiàng)目施工進(jìn)度和施工質(zhì)量帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

理由二橋梁跨越津塘公路，與其斜交75°，津塘公路是濱海新區(qū)至天津的重要交通要道，車流量大（8000輛/小時(shí)）且大多為大型貨車，施工現(xiàn)場(chǎng)周邊為居民區(qū)，施工時(shí)間及施工技術(shù)要求高。第5頁/共43頁跨路橋梁門洞施工的質(zhì)量控制和技術(shù)優(yōu)化

綜上所述，我們選定課題為：第6頁/共43頁五、現(xiàn)狀調(diào)查

目前，國內(nèi)外對(duì)于橋梁工程跨路門洞施工方面的技術(shù)方案已經(jīng)比較完善，但本工程門洞施工較以往的工程有其明顯的地域特點(diǎn)及工程技術(shù)特點(diǎn)。小組成立后，根據(jù)該工程獨(dú)有的工程特點(diǎn)我們?cè)诩夹g(shù)上考慮，并收集了相關(guān)參數(shù)據(jù)，總結(jié)了該項(xiàng)目中針對(duì)于跨路橋梁門洞施工中質(zhì)量控制的有關(guān)技術(shù)優(yōu)化信息共計(jì)222條，并且繪制成調(diào)查表。制表人：崔士勇日期：2010年10月序號(hào)問題頻數(shù)累計(jì)頻數(shù)頻率累計(jì)頻率1支撐體系的穩(wěn)定性747441%41%2施工凈空精度要求高5613031%72%5施工技術(shù)降耗方法3516519%91%3項(xiàng)目管理人員降耗意識(shí)101755%96%4施工隊(duì)伍技術(shù)水平51804%100%合計(jì)180100%100%第7頁/共43頁

從排列圖中我們可以看出，橋梁體系穩(wěn)定和橋梁凈空要求是跨我們施工主要解決的問題16012080400200N=180806040200100累計(jì)頻率（%）72%41%91%96%頻數(shù)（條）制圖人：崔士勇日期：2010年10月

12345體系穩(wěn)定凈空要求降耗方法降耗意識(shí)隊(duì)伍水平第8頁/共43頁六、設(shè)定目標(biāo)

門洞支撐體系質(zhì)量和穩(wěn)定性100%合格。跨路部分箱梁梁底高程精度控制在2mm。第9頁/共43頁七、原因分析橋梁體系的穩(wěn)定性人員測(cè)量測(cè)量方法不適宜材料崗前培訓(xùn)不及時(shí)測(cè)量人員缺乏經(jīng)驗(yàn)施工工藝施工工藝不得當(dāng)環(huán)境交通環(huán)境惡劣周圍來往車輛過多現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制不嚴(yán)格施工工藝沒有得到優(yōu)化材料管理制度不完善進(jìn)場(chǎng)檢查不嚴(yán)格第10頁/共43頁七、原因分析橋梁梁底高程精度人員測(cè)量監(jiān)控測(cè)量不完善材料管理水平不一測(cè)量頻率過低施工工藝預(yù)壓方法選擇不當(dāng)環(huán)境交通環(huán)境惡劣過往車輛擾動(dòng)技術(shù)水平不平均預(yù)壓荷載過低材料質(zhì)量不符合施工要求材料剛度不足第11頁/共43頁確認(rèn)要因序號(hào)末端因素方法要因確認(rèn)負(fù)責(zé)人結(jié)論1現(xiàn)場(chǎng)控制不嚴(yán)格討論分析定期進(jìn)行技術(shù)交底，定期組織培訓(xùn)崔士勇否2測(cè)量人員缺乏經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，避免出現(xiàn)問題張重陽否3進(jìn)場(chǎng)檢查不嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查專人負(fù)責(zé)，責(zé)任落到個(gè)人劉振華否4施工工藝沒有得到優(yōu)化討論分析優(yōu)化工藝崔士勇是5周圍來往車輛過多現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查設(shè)置警示標(biāo)志張重陽是第12頁/共43頁確認(rèn)要因序號(hào)末端因素方法要因確認(rèn)負(fù)責(zé)人結(jié)論6技術(shù)水平不平均討論分析提高人員專業(yè)素養(yǎng)崔士勇否7測(cè)量頻率過低現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查加大測(cè)量頻率張重陽否8材料剛度不足現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查通過計(jì)算，選擇最佳材料劉振華否9預(yù)壓荷載過低討論分析按橋梁自重進(jìn)行精確預(yù)壓崔士勇是10過往車輛擾動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查設(shè)置警示標(biāo)志張重陽否第13頁/共43頁序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)責(zé)任人完成時(shí)間1施工方法沒有的到優(yōu)化優(yōu)化工藝門洞支撐體系質(zhì)量和穩(wěn)定性100%合格1.制定方案2.工字鋼進(jìn)行鋼楔塊加固3.鋼管支撐間利用角鋼進(jìn)行固定4.基礎(chǔ)鋼板省材5.鋼管布置、工字鋼長度的合理搭配施工現(xiàn)場(chǎng)崔士勇2010.8-2011.12周圍來往車輛過多設(shè)置警示標(biāo)志保證交通順暢1.技術(shù)優(yōu)化的安全保障2.設(shè)置減速帶、警示墩等設(shè)施劉振華2010.8-2010.94預(yù)壓荷載過低精確預(yù)壓跨路部分箱梁梁底高程精度控制在2mm1.對(duì)支撐體系進(jìn)行預(yù)壓2.增加測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)密度及觀測(cè)頻率王海峰2010.9-2010.12八、對(duì)策實(shí)施第14頁/共43頁門洞位置箱梁截面尺寸圖因?yàn)橄涫掖笥谝戆遄灾?，檢算時(shí)采用箱室部位荷載。每延米箱梁箱室底部（含斜腹板）在門洞范圍內(nèi)的投影面積為：

10.43×1=10.43㎡箱梁自重：（26.32-5.6-5.5-5.5）×2.5×48×2=2332.8（t）則箱梁底板每平方米荷載為：

9.72×25/10.43=23.3kN/m2。施工荷載：底模系統(tǒng)、施工機(jī)具、施工人員、砼振搗、傾倒沖擊荷載取自重1.3的系數(shù)。單位面積計(jì)算荷載為：23.3×1.3=30.29kN/m2。

由于本段箱梁自重3000多噸，再加之每m2單位面積荷載為30.29kN/m2，故經(jīng)過我小組討論，采取如下施工工藝；九、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一、制定方案第15頁/共43頁門洞在津塘公路中央分隔帶兩側(cè)分別設(shè)有2條機(jī)動(dòng)車道和1條非機(jī)動(dòng)車道，機(jī)動(dòng)車道凈寬4.5m，津塘公路北側(cè)非機(jī)動(dòng)車道凈寬2.7m，津塘公路南側(cè)非機(jī)動(dòng)車道凈寬3.59m，門洞限高4.5m。第16頁/共43頁首先進(jìn)行了分析和研究，采用寬100cm*高50cm*36m的c20混凝土條基來提高支撐體系的穩(wěn)定性，及增加體系的防撞性能。第17頁/共43頁采用鋼管（φ600mm，δ=12㎜）作為主體支撐結(jié)構(gòu)，它的優(yōu)點(diǎn)是其穩(wěn)定性強(qiáng)，不易被來往車輛所破壞，且占地面積小，施工周期短，對(duì)交通的要求相對(duì)較低。由于本工程的施工工期緊，且環(huán)境特殊，支撐體系的穩(wěn)定性和交通的壓力比較大，所以我們采用了鋼管支撐來代替支架作為主體結(jié)構(gòu)的支撐，來保證支撐體系的穩(wěn)定和交通的順暢。第18頁/共43頁橫橋向采用水平雙拼Ⅰ36b工字鋼。順橋向采用Ⅰ36b工字鋼作為橫梁，等間距0.5m鋪設(shè)。除受箱梁自重以及底模系統(tǒng)、施工機(jī)具、施工人員、砼振搗、傾倒沖擊荷載.對(duì)其受力我們進(jìn)行了計(jì)算和分析。第19頁/共43頁第20頁/共43頁橫梁鋪15cm×10cm方木，方木上層為8cm×8cm方木，上層為18mm厚木膠板第21頁/共43頁第22頁/共43頁縱向工字鋼截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算（取跨度最大）6.18m間距50cm邊跨I36b工字鋼截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算I36b工字鋼除受箱梁自重以及底模系統(tǒng)、施工機(jī)具、施工人員、砼振搗、傾倒沖擊荷載.則I36b工字鋼所承受的單位面積計(jì)算荷載為：23.3×1.3=30.29kN/m2I36b所承受的最大彎矩：=(30.29×0.5×(6.18/sin75)2)/8=93.0kN?m面板的截面系數(shù)：W=877.6×10-6m3應(yīng)力：=93.0x103/877.6×10-6=106.1N/mm2<=205N/mm2故滿足要求其中：Q235鋼材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取205N/mm2撓度驗(yàn)算：Ix=16574cm4v=5ql4/384EIx=5×30.29×0.5×(6180/sin75)4/384×2.06×105×16574×104=9.68mm<(L/600=6398/600=10.7mm)以下是針對(duì)于鋼管支撐的計(jì)算過程：受力圖第23頁/共43頁橫向雙拼工字鋼截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算（取跨度最大）I36b雙拼工字鋼截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：(6.18m跨)I36b所承受的最大彎矩：P=30.29×0.5×(6.18/sin75)/2=48.5kN撓度驗(yàn)算：Ix=16574cm4E=2.06×105Wmax=P(0.2×(3×2.42-4×0.22)+0.7×(3×2.42-4×0.72)+1.2×(3×2.42-4×1.22)+1.7(3×2.42-4×1.72)+2.2×(3×2.42-4×2.22))×109/48×2.06×105×2×16574×104=0.49mm<(L/600=2400/600=4mm)φ600mm，δ=12㎜鋼管截面抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算：φ600mm，δ=12㎜鋼管受箱梁自重以及底模系統(tǒng)、施工機(jī)具、施工人員、砼振搗、傾倒沖擊荷載、以及I36b工字鋼橫梁及縱梁的自重。

則φ600mm，δ=12㎜鋼管所承受的總的豎向壓力為：Nmax=22.14×14+（59.9kg/m×10×8.12+2.4×2×59.9kg/m×10）/1000=317.7kN鋼管的截面面積為：0.0221m2應(yīng)力：=317.7x103/0.0221=14.37N/mm2<=205N/mm2故鋼管柱滿足抗壓要求。受力圖第24頁/共43頁

針對(duì)于方案的可行性，我項(xiàng)目邀請(qǐng)專家對(duì)方案進(jìn)行審核和修改，最終確定了《支撐體系及跨津塘公路門洞施工方案》，并上報(bào)上級(jí)單位審核批準(zhǔn)。第25頁/共43頁

為了使工字鋼能夠穩(wěn)定受力，提高支撐體系整體的剛度，我們采用楔形鋼對(duì)工字鋼板進(jìn)行固定，主要考慮到體系穩(wěn)定的要求，從整體的施工角度來看，還是必不可少的。

細(xì)部做法一、工字鋼進(jìn)行鋼楔塊加固實(shí)施二、門洞支撐體系技術(shù)優(yōu)化第26頁/共43頁細(xì)部做法二、鋼管支撐間利用角鋼進(jìn)行固定

鋼管柱采用φ600mm，δ=12㎜鋼管，等間距2.4m（中心間距）布置；鋼管之間采用角鋼作為斜撐將鋼管焊接成整體，來提高支撐體系的穩(wěn)定性，確保施工安全。

我們對(duì)角鋼的焊接做了技術(shù)優(yōu)化，用廢鋼筋進(jìn)行幫條焊，這樣就節(jié)省了角鋼的損耗成本，用完的角鋼可以繼續(xù)再利用。第27頁/共43頁細(xì)部做法三：基礎(chǔ)鋼板省材

由于施工需要，支撐體系的鋼管支撐下為高50cm、寬100cm長36m的混凝土基礎(chǔ)。經(jīng)過我們qc小組討論，打算用一種方式將原定的鋼板代替，并且能夠達(dá)到支撐體系的穩(wěn)定要求。經(jīng)過計(jì)算和試驗(yàn)，最終找到了代替鋼板的方法：用3層鋼筋箍將螺栓穩(wěn)定。

支撐體系基礎(chǔ)內(nèi)部構(gòu)造圖鋼筋箍預(yù)埋螺栓混凝土條基第28頁/共43頁

這樣的施工工藝依舊能夠達(dá)到支撐體系的穩(wěn)定效果，并且節(jié)省工程施工成本。傳統(tǒng)做法是預(yù)埋螺栓并在鋼管底座處預(yù)埋16mm的鋼板，并且為90cm*90cm的。那么需要鋼板160塊，總造價(jià)為0.9*0.9*125*160*5600=9.1萬元我們代替鋼板，用3層鋼筋箍將螺栓穩(wěn)定，這一技術(shù)上的優(yōu)化直接節(jié)省了將近7萬元的成本。第29頁/共43頁細(xì)部做法四：鋼管布置、工字鋼長度的合理搭配

在研究鋼管的布置和工字鋼擺放以怎么樣的方式才能夠得到優(yōu)化，能夠節(jié)省更多的材料時(shí)，我們進(jìn)行了研究和計(jì)算。從整體的支撐體系作為研究的中心，用φ600mm，δ=12㎜鋼管作為支撐主體，橫向間距為2.4m，順橋向工字鋼由12m+10m+12m+12m擺放，支撐體系順橋向工字鋼密度為0.5m，所以這種方案門洞支撐體系共用工字鋼3312m，并與其他主體支架相連。

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經(jīng)過計(jì)算，這種布置是符合支撐體系的受力要求的，并且這種方案比以往的施工方案少用了450m共10t的I36b工字鋼，直接減少了工字鋼的租賃費(fèi)（450m*0.55m/天*60天=14850元）、運(yùn)輸費(fèi)（2000元）及存放費(fèi)用（500元），共計(jì)約合1.8萬元。第31頁/共43頁1.在胡家園十字路口和遠(yuǎn)洋城十字路口安設(shè)了單向限高架，對(duì)超高和超寬的車輛進(jìn)行阻攔，以保證橋梁安全。

2.在進(jìn)入橋梁施工區(qū)50米范圍內(nèi)加設(shè)減速帶。

3.在順橋方向橋梁主體支撐兩側(cè)外1米處加設(shè)兩排I36b工字鋼，防止違規(guī)車輛撞毀橋梁主體結(jié)構(gòu)

實(shí)施三、技術(shù)優(yōu)化的安全保障

為了確保方案中的支撐體系的正常施工，我們?cè)诠穬蓚?cè)設(shè)置各種警示標(biāo)志，保證車輛的正常通行，用來保護(hù)支撐體系，具體做法如下:第32頁/共43頁

4、在距離橋10m的位置設(shè)置簡易單向限高架，為保證橋梁及施工人員的安全。

5.在道路變窄和變寬的部位設(shè)置交通警示墩。

通過我qc小組這一措施，預(yù)防了門洞支撐體系的破壞，并從根本上保證了箱梁的施工質(zhì)量。第33頁/共43頁實(shí)施四、梁底高程精度控制

細(xì)部做法一：對(duì)支撐體系進(jìn)行預(yù)壓。為了檢驗(yàn)鋼管支撐及地基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，消除砼施工前支撐的非彈性變形（消除整個(gè)地基的沉降變形及支撐各接觸部位的變形）。檢驗(yàn)支撐的受力情況和彈性變形情況，測(cè)量出支撐的彈性變形，在支撐及底模鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行等載預(yù)壓。具體做法如下：采用砂袋按各部分設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓前一定要仔細(xì)檢查支撐體系各部分是否連接牢固可靠，同時(shí)做好觀測(cè)記錄，預(yù)壓時(shí)各點(diǎn)壓重要均勻?qū)ΨQ，防止出現(xiàn)反常情況。采用汽車吊吊重，將箱梁混凝土重量作為預(yù)壓荷載，預(yù)壓時(shí)要求荷載位置與箱梁自重荷載分布一致,并按箱梁自重等荷載進(jìn)行一次預(yù)壓，并設(shè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)。預(yù)壓采用的沙袋第34頁/共43頁

細(xì)部做法二：增加測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)密度及觀測(cè)頻率。在跨中選取9個(gè)點(diǎn)作為觀測(cè)沉降的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。測(cè)量時(shí)選用足夠的預(yù)測(cè)點(diǎn)，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。預(yù)壓前在臺(tái)墩之間的鋼管支撐上及相應(yīng)模板底部布設(shè)9組觀測(cè)點(diǎn)，每組5個(gè)點(diǎn)，距墩或臺(tái)2m處布設(shè)一組，1/4跨徑及1/2跨徑布設(shè)2組。預(yù)壓時(shí)逐日對(duì)其進(jìn)行沉降觀測(cè)，做好記錄，預(yù)壓時(shí)首日每隔4h進(jìn)行一次沉降觀測(cè)，直至最后的平均沉降值<3mm并滿足24小時(shí)以上時(shí)方可卸載。荷載的持荷時(shí)間應(yīng)不少于1晝夜，如此一方面收集支撐、地基的變形數(shù)據(jù)，另一方面可減少或消除支架的構(gòu)造變形，以保證澆出的梁身不發(fā)生過大的撓度變形和開裂。預(yù)壓時(shí)主要觀測(cè)的數(shù)據(jù)有：鋼管支撐底座沉降—地基沉降；頂板沉降—支架沉降；卸載后頂板可恢復(fù)量以及支架的測(cè)位移量和垂直度。沉降穩(wěn)定卸載后算出地面沉降、支架的彈性和非彈性變形數(shù)值。根據(jù)各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的彈性變形數(shù)值及設(shè)計(jì)預(yù)拱度調(diào)整模板的高程。第35頁/共43頁十、效果檢查

效果一通過我們對(duì)于于在公路上設(shè)置減速帶，警示牌等限速提醒設(shè)施，加設(shè)臨時(shí)限高架和防撞墩等預(yù)防事故的設(shè)施，社會(huì)反響優(yōu)良，道路通行情況優(yōu)良，達(dá)到了預(yù)期的效果。

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效果二通過對(duì)跨路門洞施工支撐體系的技術(shù)上的優(yōu)化，門洞施工期間分別在箱梁底部上布置9個(gè)觀測(cè)點(diǎn)以觀測(cè)支撐體系的沉降和位移。從最后箱梁梁底高程檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出九個(gè)點(diǎn)最大誤差為2mm，滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。箱梁梁底高程測(cè)量結(jié)果：

門洞施工期間分別在箱梁底部上布置9個(gè)觀測(cè)點(diǎn)以觀測(cè)支撐體系的沉降和位移。從最后箱梁梁底高程檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出九個(gè)點(diǎn)最大誤差為2mm，滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求第37頁/共43頁

效果三

（1）少用了450m共10t的I36b工字鋼，直接減少了工字鋼的租賃費(fèi)（450m*0.55m/天*60天=14850元）、運(yùn)輸費(fèi)（2000元）及存放費(fèi)用（500元），共計(jì)約合1.8萬元（2）經(jīng)過我們技術(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要比預(yù)埋螺栓并在鋼管底座處預(yù)埋16mm的鋼板的做法，節(jié)省鋼板160塊，總造價(jià)為0.9*0.9*125*160*5600=9.1萬元通過本次小組活動(dòng)，我們深入的細(xì)化了各工序門洞支撐體系的施工工藝和準(zhǔn)備工作方法，對(duì)比了之前的施工經(jīng)驗(yàn)，從中我們明顯發(fā)現(xiàn)支撐體系的穩(wěn)定性得到了大幅提升，并且節(jié)省成本約合11萬元，這對(duì)一個(gè)工期相對(duì)較緊及施工環(huán)境特殊的工程項(xiàng)目來說具有很重大的影響，對(duì)我們?nèi)蘸蟮氖┕ぜ夹g(shù)優(yōu)化起到了積極的作用。第38頁/共43