现浇箱梁满堂支架施工方案

现浇箱梁满堂支架施工方案一、概述1、工程概况起止桩号为K8+000-K17+000,全长9公里。A匝道桥第二联采用预应力混凝土现浇连续箱梁（30+40+30m），箱梁顶板宽15m，底板宽11.5m,梁高2.3米，底板厚均为0.25米，腹板厚0.5米，两侧翼缘板悬臂长度为1.75米，桥面横坡2%，桥面横坡由梁底垫石变高度使梁体整体旋转而形成，箱梁横断面和梁高均保持不变。箱梁预应力筋采用标准强度fpt=1860mpa的高强低松弛钢绞线，顶底板及腹板为15Φ15.24mm的预应力束，共26束；中横梁为12Φ15.24mm的预应力束，每道梁9束。该联现浇箱梁共有混凝土1250m3，钢筋230吨，钢绞线45.5吨。2、施工方法简介上述桥位区均为农田或耕地，地质条件较差。施工前必须先将桥位地基处理好后，再采用扣件式满堂支架整体现浇施工工艺进行施工，箱梁底模外侧模采用18mm厚竹胶板，内模采用12mm厚胶合板制作而成。总体施工工艺流程图如下：二、地基处理和满堂支架搭设和预压1、地基处理先将地基整平填筑50cm厚石渣碾压密实后浇筑一层10cm厚C25混凝土作为支架基础。整段地基的处理宽度比桥面总宽度每侧各宽出一米，为避免地基受水浸泡，在基础两侧开挖30*30cm的排水沟，排水沟应保证排水顺畅渠贯通，以利于水流及时排出。2、支架搭设在地基处理好后按照箱梁的轮廓线逐条放出箱梁的翼板、底板边线，然后按照此线形进行支架的搭设，支架采用扣件式满堂脚手架，其结构形式如下；纵桥向立杆间距为90cm横桥向立杆间距除箱梁腹板及中、端横梁所对应的位置间距45cm布置外其余均按90cm间距布置（详见《现浇箱梁支架布置图》，在高度方向每间隔1.2m设置一排纵横向联接钢管使所有立杆联成一体，为确保支架的整体稳定性，纵横向立杆每间隔3排各设置一道剪刀撑。支架顶面高度一般控制在底板以下30-50cm的范围内，然后在钢管上口安装可调节顶托，可调顶托的调节范围为0-30cm，主要作用是调整底板标高和便于拆除底模。钢管支架搭设好后，在可调节顶托上铺设10*15cm木方，箱体底板部分木方按横桥向布置，木方长4m间距为0.9m；（在中、端横梁位置间距为0.45cm），翼缘板部分木方按纵桥向布置，木方长4m间距0.9m；然后在10*15cm的木方上面铺设10*10cm的木方，两层木方用铁钉固定，木方铺设间距为：在箱梁腹板所对应的位置按20cm布置，底板其余位置按30cm布置。最后在上面铺设18mm厚竹胶板作为箱梁底模。3、支架预压底模安装完成后要对支架进行预压。支架预压的目的：（1）检查支架的安全性，确保施工安全。（2）消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。预压荷载为箱梁单位面积最大重量的1.1倍。本方案采用砂袋加水分段预压法进行预压：施工前预先将砂袋装好。每一段预压长短根据桥的单跨长度来控制，本标段A匝道桥第二联和吼山分离桥现浇段配跨为30+40+30m，故其预压长度分别为30m、40m、30m，A匝道桥第三联每二十米为1预压段。根据箱梁横截面特性，A匝道桥第二联和吼山分离桥现浇段在箱梁腹板对应位置堆载1.5m宽、2.3m高的砂袋，在箱梁中、端横梁对应位置堆载3m宽，2.5m高的砂袋，然后在砂袋所围城的箱内铺上不透水油布用水泵加水进行预压，水位高2m。A匝道桥第三联在箱梁腹板对应位置堆载1.2m宽、1.8m高的砂袋，在箱梁中，端横梁对应位置堆载3m宽、1.8m高的砂袋，然后在砂袋所围城的箱内铺上不透水油布用水泵加水进行预压，水位高1.7m。.在两侧翼缘板所对应的位置，直接用砂袋进行堆载预压，高度从0.8-0.3m由根部至边缘渐变加载。为了解支架沉降情况，在预压之前测出各测量控制点高程，测量控制点按顺桥向每5m布置一排，每排4点。在加载50%和100%后均要复测各控制点高程，加载100%预压荷载并持荷24小时后再次复测各控制点高程如果加载100%后所测数据与24小时后所测数据变化很小时表明地基及支架已基本沉降到位，可用水管卸水否则还需持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸水。卸水时通过水管将水排至水沟中或桥位区外，以免影响处理好的地基承载力，卸水完成后将砂袋移至下一跨，卸水完成后，要再次复测各控制点高程，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸水后标高减去持荷后所测标高）用总沉降量，及支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（及塑性变形）量。预压完成后根据预压成果通过可调节顶托调整底板的标高。4、支架受力验算（1）、底模板下次梁（10*10cm木方）验算：底模下脚手架立杆的纵桥向间距为0.9m，横桥向间距根据箱梁对应位置分别设为0.45m、0.9m,顶托上10*15cm木方横梁按横桥向布置，间距90cm；10*10cm木方次梁按纵桥向布置间距30cm和20cm。因此计算跨径为0.9米，按简支梁受力考虑，分别验算腹板对应位置和底板中间位置的刚度、挠度：a、腹板对应位置间距为20cm的木方受力验算底模处砼箱梁荷载：P1=2.3*25=57.5KN/m2(按2.3米砼厚度计算),模板荷载：P2=200kg/m2=2.0KN/m2，设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5KN/m2，砼浇筑冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2.0KN/m2则有P=（P1+P2+P3+P4）=64KN/m2,W=bh2/6=10*10*10/6=166.7cm3由梁正应力计算公式：σ=qL2/8w=(64*0.2)*1000*0.9*0.9/(8*166.7*10.6)=7.78Mpa［σ］=10Mpa;由矩形梁弯曲剪应力计算公式：T=3q/2a=3*(64*0.2)*103*(0.9/2)/(2*10*10*10-4)=0.86Mpa［σ］=2Mpa(参考一般木质)；由矩形简支梁挠度计算公式：弹性模量E=1.0*104Mpa；I=bh3/12=833.3cm4强度满足要求；fmax=5qL4/384ei=5*(64*0.2)*103*0.94/(384*833.3)*10-8*1.0*1010)=1.312*10-3m=1.312mm［f］=2.25mm(［f］=L/400)刚度满足要求。b、底板下间距为30cm的木方受力验算，中间底板位置砼厚度为0.25-0.5m之间，按0.5米进行受力验算，考虑内模支撑和内模模板自重，木方间距0.3cm,则有：底模处砼箱梁荷载：p1=0.5*25=12.5KN/m2(按0.5米砼厚度计算),内模支撑和模板荷载：P2=200kg/m2=4.0KN/m2，设备及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5KN/m2，砼浇筑冲击及振捣荷载：P4=200kg/m2=2.0KN/m2则有P=（P1+P2+P3+P4）=21KN/m2,q=21.0*0.3=6.3kn/m表明底板下间距为0.3米的木方受力比腹板对应位置间距为0.2米的木方所受的力小，所以底板下间距为0.3米的木方受力安全。以上各数据均未考虑模板强度影响，若考虑模板刚度作用和三跨连续梁，则以上各实际值应小于此计算值。（2）、底模下主横梁（10*15cm）验算：脚手架立杆的纵向间距为0.9米，横向间距0.9和0.45米，10*15cm木方主横梁按横桥向布置，间距0.9米。因此计算跨径为0.9米和0.45米，为简化计算按简支梁受力考虑，实际为多跨连续梁受力，计算结果偏于安全，仅验算腹板对应位置即可：平均荷载大小为q=64*0.9=57.6kn/m,w=bh2/6=10*15*15/6=375cm3i=bh3/12=10*153/12=2812.5cm4;跨内最大弯矩为Mmax=ql2/8=57.6*0.45*0.45/8=1.458kn.m由梁正应力计算公式得：σw=Mmax/w=1.458*106/(375*103)=3.888Mpa［σw］=10mpa挠度计算按简支梁考虑，得：弹性模量e=1.0*104mpa;fmax=5qL4/384ei=5*57.6*103*0.454*109/(384*1.0*104*2812.5*104)=0.109mm［f］=2.25mm(［f］=L/400).（3）、立杆强度验算：脚手架（Φ48*3.5）立杆的纵向间距0.9米，横向间距0.9米和刚度满足要求。满足要求；0.45米，因此单根立杆承受区域为底板0.9m*0.9m或0.45m*0.45m箱梁均布荷载，由10*15cm木方主横梁集中传至杆顶。根据受力分析不难发现腹板对应间距为0.45米*0.9米立杆受力比其余位置间距为0.9*0.9米的立杆受力大，故以腹板下的间距为0.45*0.9米立杆作为受力验算杆件。则有P=64KN/m2由于大横杆步距1.2米，长细比为λ=L/i=1200/15.78=76,可得φ=0.744，则有：［N］=φA［σ］=0.744*489*215=78.22KN而Nmax=p*a=64*0.45*0.9=25.92kn可见［N］Nmax,抗压强度满足要求。另有压杆弹性变形计算公式得(按最大高度9米计算)△L=NL/EA=25.92*103*9*103/2.1*105*4.89*102=3.171mm压缩变形很小，箱梁砼1250m3，自重约3125T，按上述间距布置支架，则每联箱梁下共有2398根立杆，可承受7913T荷载（每根杆约可承受33kN）,比值为7913/3125=2.53，完全满足施工要求，经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求，本处计算过程略。（4）、地基容许承载力验算：根据地质资料可知，该桥桥轴线上地质土质基本为淤泥、淤泥质粉质粘土、粘土，地基承载力在50-100kpa，故有部分路段的地基承载力满足不了要求，出于安全考虑，需对地基进行加固处理。处理方法是：①对于淤泥层厚度小于3m的，查表将直接采用石渣换填，分层碾压密实;②对于淤泥层厚度大于3m的，则采用打木桩等方法对地基进行加固直至满足施工要求。三、模板工程为保证现浇箱梁的外观和砼表面的光洁度、平整度和线形，加快施工进度，本工程箱梁底模和外侧模采用竹胶板，箱体内侧模和底板模板采用胶合板。1、底模、外侧模板：为确保砼外观美观，箱梁底模、外侧模采用竹胶板，竹胶板存放时不得与地面直接接触，底部要用方木架空、放平，顶面要覆盖，防止日晒雨淋，以免模板翘曲变形。箱梁底板铺设应根据箱梁的线形及宽度挂线铺设，并应与板底木方用铁定固定牢固。对曲线段应以拆线代替弧线，要求模板拼缝严密，线条顺畅，相邻模板高差符合规范要求。2、内模：箱梁内模采用胶合板。因本箱梁砼分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，第二次浇筑顶板和翼缘板，故其内模分两次施工。待底板、腹板钢筋绑扎完成后，先安装内侧模和端、中横梁模板，模板背面竖向用5*10cm木方进行固定，横向用10*10cm的木方进行固定，安装好的模板经检查合格后即可浇筑底板、腹板砼。对于箱梁顶板底模，先采用φ48*3.5脚手架在箱体内搭设支架，支架要求纵横向联接牢固，每间隔一排要设置剪力撑，以增加支架的整体稳定性，防止内模胀模。支架搭设完成后，即可铺设木方和模板，木方采用5*10cm，间距30cm,模板安装时，要控制好平整度和标高、倒角的尺寸，以及模板之间的拼缝、接缝，防止漏浆。为便于拆模，每一跨箱梁顶板上预留两个120纵向*100横向的人孔，分布在1/3～1/4处。四、钢筋加工及制作绑扎前在底板上按图纸尺寸画出钢筋间距，使钢筋排放正确，Ⅱ级钢筋采用502-507焊条焊接，接头先折成15度角，焊缝要饱满、无气孔，焊渣要清理干净。因本箱梁分两次施工，待底板、腹板砼浇好后，再绑扎顶板、防撞护栏、伸缩缝钢筋，然后再浇筑顶板砼。五、混凝土工程1、施工前的准备工作：对支架、模板、钢筋、预埋件进行检查，模板内的杂物、积水和钢筋上的油污应清理干净，模板如有缝隙应填塞严密；砼拌和浇筑设备必须充足、完好；各种人员到位。2、砼施工：砼配合比计量要准确，拌合要集中、均匀，拌和时间不少于90秒，坍落度12±2cm，采用30～50mm插入式振捣器，顶板用平板振动器配合，其移