惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司1现浇箱梁贝雷梁、满堂架支架施工技术方案一、编制依据1、国家有关政策、法规、建设单位、监理单位对本工程施工的有关要求;2、中华人民共和国交通部部颁标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95)等现行有关施工技术规范、标准;3、惠兴高速公路镇宁至兴仁段两阶段施工图设计;4、现场勘察和研究所获得的资料,以及相关补充资料;我单位施工类似工程项目的能力和技术装备水平;5、参考《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ166-2008)、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)、《混凝土工程模板与支架技术》、《公路施工手册》(桥涵下册)、《路桥施工计算手册》、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。二、工程概况ZK180+285.25巴铃大桥为巴铃互通扩建的新建左幅大桥,桥梁位于直线段上,桥面纵坡为1.04%。中心桩号为ZK180+285.25,起点桩号为ZK180+191.48,终点桩号为ZK180+385.52,桥梁全长194.04米,最大桥高16.985米。桥梁上部结构为(20.04+3×20+19.94)+(19.94+2×20+19.94)m钢筋混凝土现浇连续箱梁,共计两联,变截面箱梁:第一联为单箱三室,桥宽19.14m~14.908m;第二联为单箱三室,桥宽14.908m~12.108m;梁高为1.4m。下部结构为柱式墩、桩基础;肋板桥台,桩基础;重力式U形台,惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司2扩大基础。第一联为第一~第五孔,其中第一~至第四孔桥下地面平整,第五孔桥下六阴河以60°穿过。第二联为第六~第九孔,桥下地势平坦。根据当地气象、水文地质条件,每年的5~10月份为雨水季节,同时5~10月份为巴铃大桥施工期。三、施工进度计划第一联:第一跨~第五跨场地硬化:2011年7月1日~7月10日;支架搭设:2011年7月5日~7月20日;支架预压:2011年7月22日~8月10日;钢筋安装:2011年8月10日~8月17日;混凝土浇筑:2011年8月17日~8月31日;支架拆除:2011年9月15日~9月22日;第二联:第六跨~第九跨场地硬化:2011年8月20日~8月25日;支架搭设:2011年9月6日~9月16日;支架预压:2011年9月17日~9月30日;钢筋安装:2011年10月1日~10月10日;混凝土浇筑:2011年10月12日~10月20日;支架拆除:2011年11月5日~11月15日;四、施工方法及施工工艺(一)、施工方法根据设计要求本桥上部采取满堂支架施工,考虑到雨季六阴河道涨水惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司3对现浇箱梁施工安全的影响,跨越河道段第一联第五跨采用贝雷梁作为现浇箱梁支架,以保证河道泄洪顺利,不受河水影响地段采用碗扣式多排钢管脚手架满堂支架现浇施工。本桥第一联第1、第2、第3、第4跨采用满堂支架施工,第5跨采取临时墩支撑,贝雷架+满堂支架施工。4#墩、5墩柱预留180穿心孔,利用150穿心棒作为支撑点,横桥向墩柱两侧采用贝雷架支撑于穿心棒之上,贝雷架作为纵梁,支撑结构为钢管支架。为防止因上部荷载作用引起较大的挠度,在第5跨中间部位增加直径1.2米的临时墩进行支撑,临时墩采用桩基础,桩端至少进入基岩50cm,墩顶与预留穿心孔在同一高度。第二联桥下地势平坦,硬化后,采用满堂支架施工。(二)碗扣式多排钢管脚手架满堂支架施工1、材料选用和质量要求1)本工程脚手架为连续箱梁承重用,选用碗扣式多排钢管脚手架,现浇梁外模采用122×244×12优质竹胶板。2)钢管规格为φ48×3.5mm,钢管的端部切口应平整,禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。钢管应涂刷防锈漆作防腐处理,并定期复涂以保持其完好。2、满堂支架地基处理脚手架搭设支架前,对既有地基进行处理,以满足箱梁施工过程中承载力的要求,可先用装载机将表层松土推平并用压路机压实,如果发现弹簧土须及时清除,并用石渣进行换填压实处理。对于桩基承台和桥台基坑附近开挖过的地面,采取分层回填分层整平压实予以加固。场地平整压实后统一铺筑一层40cm厚的石渣进行硬化处理,然后再浇筑15cm厚C20素惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司4混凝土垫层,以提高地基承载力。在地面硬化以后,应该加强箱梁施工范围内的排水工作,在场地两侧开挖30×30cm矩形排水沟,并设置引水槽,沟底设置纵坡,注意保持排水畅通,沟面抹1:2水泥砂浆,以保证雨水及时排除,避免雨水浸泡地基而导致地基承载力下降危及支架的安全,严禁在施工场地内形成积水,造成地基不均匀沉降,引起支架失稳,出现安全隐患和事故。3、支架验算本工程现浇梁支架在一般地段采用满堂式脚手架。满堂脚手架如下图所示。1)、满堂式脚手架支架验算此桥支架验算以第一联的各种荷载数据进行:(1)满堂式脚手架支架荷载计算(以第一联第一跨计算为例)a、梁体钢筋混凝土自重取40.14KN/m²;惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司5b、模板自重取1.5KN/m²c、支架自重=0.04KN*4根/m2*8m/根=1.28KN/m²d、施工人员及机具重量=3.3KN/m²e、混凝土灌注振捣=2KN/m²将以上(1项+2项)×1.5+(4项+5项)×1.4简化为均布荷载:(40.14+1.5)×1.5+(3.3+2)×1.4=69.74KN/m;第3项支架自重直接作用于立杆轴线,简支梁计算如下:Rmax=ql/2+1.28=69.74*0.6/2+1.28=22.2KN(2)、立杆计算长度Lo=kuhK-计算长度附加系数,取1.155;u-脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数,取1.50;h-立杆步距,取0.9m;L0=1.155*1.5*0.9=1.559m(3)、钢管截面特性外直径Φ48mm,壁厚3.5mm,截面积A=4.89cm2,惯性矩I=12.19cm4,回转半径r=1.58cm。(4)、立杆稳定性计算长细比λ=Lo/r=155.9/1.58=98.68,查表知折减系数φ=0.558N/φA=(22.2×10³)/(0.558×4.89*10²)=81.36MPa〈f=170MPa结论:立杆稳定性满足(5)、整架稳定性计算惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司60.9N/φA≤fc/rmN=1.2*1.28+1.4*3.3=6.156KN(立杆验算截面处的轴心力设计值。其值为N=1.2NGK+1.4NQK,NGK:脚手架自重标准值在立杆中产生的轴心力(KN);NQK:一般计算施工荷载)rm=1.5:材料强度附加分项系数。结果:0.9*6.156*103/(0.489*4.89*102)=23.17≤170/1.5=113KN结论:整架稳定性满足要求。(6)、底模板下次梁(10×15cm木枋)验算:底模下脚手管立杆的纵向、横向间距均为0.6m,顶托木枋按横桥向布置,间距0.6cm;次梁按顺桥向布置,间距15cm。因此计算跨径为0.6m,按简支梁受力考虑,验算底模下底板中间位置:荷载q=(40.14+1.5)*1.5=62.46KN/m跨中弯矩:M=ql2/8=(62.46*0.62)/8=2.81MPa。净截面抵抗矩W=bh2/6=10*152/6=375cm3纵梁毛截面惯性矩:Im=1/12*10*153=2.81*103cm4毛截面惯性矩:Sm=(10*15*2)*15/4=281.25cm3弯曲应力:σ=Mmax/W=2.81*106/(375*103)=7.49MPa<[σ]=17MPa[σ]=17MPa由矩形梁弯曲剪应力计算公式得:τ=Q*Sm/Im*B=2.81*103*281.25*103/2.81*103*104*150=0.1875MPa<[τ]=1.6MPa惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司7结论:底模板下次梁满足要求(7)、顶托枋木验算(10×15cm木枋)。计算跨径为0.6m,按简支梁受力考虑,验算底模下底板中间位置:Mmax=ql2/8=62.46*0.62/8=2.81KNW=bh2/6=10*152/6=375cm3弯曲应力:σ=Mmax/W=2.81*106/375*103=7.49MPa<[σ]=17MPa[σ]=17MPa挠度计算:f=5*62.46*6004/[384*10*103*2.81*103*104]=0.375mm<L/400=1.5mm结论:顶托枋木满足要求4、地基承载力验算落地支架下铺设木枋(10*15*400cm),其上可放6根立杆(间距0.6cm),所以有,每根木枋所受力为F=22.2*6=133.2KNσ=F/A=133.2*103*10-3/5*0.2=133.2KPa而实测地基承载力在300KPa~350KPa之间,地基承载力满足要求。经验算满堂支架的各项结果均满足施工安全要求。(三)、贝雷梁支架施工方案第五跨平面位置图惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司83#4#5#6#84.99六阴河兴仁方向镇宁方向桥梁中心线⒈主要构造现浇梁支架自下而上由桩基础、柱式墩、支撑梁、贝雷梁、下次梁方木及支架、底模、侧模及支撑等组成。⒉各主要构件功能1)支墩基础贝雷梁支墩在4#、5#墩预留穿心孔采用150穿心棒支撑,跨中采用桩基础柱式墩支撑,桩基础直径1.5米,临时墩直径1.2米,桩基以嵌入基岩50cm即可,均采用C25混凝土。2)支撑梁支撑梁采用1.5米×0.9米贝雷梁横向布置,4#、5#墩与临时墩顶各两片,共布置6片,起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到圆柱墩和临时墩上的作用。为了确保贝雷梁的稳定,防止滑移和倾覆,墩柱两侧的贝雷片用10个槽钢将两片贝雷梁连接成一个整体。浇筑临时墩混凝土时,在墩顶预埋直径为120cm厚3cm的圆形钢板,临时墩贝雷梁与预埋钢板焊接连接,墩顶贝雷梁采用单层双排结构,两排梁之间用标准杆件连接。惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司93)分配横梁分配横梁纵向布置,起着将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到支撑梁上同时受力的作用。间距90cm,并在贝雷梁位置处焊接加劲板加强,同时焊挡块防止贝雷梁移动。4)贝雷梁主梁跨中部分及墩身横向外侧由贝雷梁组成,贝雷梁采用单层双排结构,贝雷梁之间采用厂家专用螺栓联结,用于承受制梁时的荷载,完成现浇梁的浇注。3、第4跨~第5跨贝雷梁布设:箱梁底板宽度为:1120.8cm~1050.8cm。箱梁顶板宽:1560.8cm~1490.8cm。考虑为方便施工,贝雷梁布设以最宽宽度平行布设,布设间距4#墩为0.95米,由于箱梁为变截面,5#墩处布设间距为0.60米。贝雷梁不设纵坡和横坡,桥梁纵坡在支架通过支架钢管、方木、顶托等调整,横坡通过底托调整。惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司10485.4485.44#墩1560.81266.6061266.6571130.52%设计线1255.3521255.3521255.3528512095120951208590909090909090909090909090909090909090909090909090901120.81620141414.6414.6450.4450.41490.81266.8645#墩1255.3521266.8132%设计线1255.3521255.352301551206012060120851255590909090909090909090909090909090909090609090909090801050.81800449.6449.6惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司11临时墩4259504251525.71266.71012