京沪高铁快速路工程某标段主线及匝道桥支架施工方案

Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第1页共35页高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项施工方案Xxx局集团有限公司高铁快速路x标项目部二○一○年十月Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第2页共35页目录一、工程概况二、支架总体方案及相关计算三、支架的施工四、箱梁模板的施工五、支架预压Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第3页共35页一、工程概况本工程主线高架为6箱室鱼腹式箱梁，匝道桥为单箱室平底普通箱梁。我标段主线箱梁共4联，匝道箱梁共19联，合计现浇箱梁23联。主线桥从Z25-Z36墩，跨径组成为3×31m+2×33m+3×34m+3×34m=363m。主线桥顶宽为40.5-26m渐变，底板为鱼腹式结构，翼板宽4.2m。设计形式为内设6箱室，箱梁中心高2.5m，结构边缘线处厚度为20cm，横坡为2.0%，支架平均高约5m左右。匝道桥分别由SW（SW0-SW28墩）、WN（WN0-WN22墩）、WS（WS1-WS6墩）三条匝道组成。匝道桥梁面宽8.5m，翼板宽度1.8m，结构形式为单箱室混凝土箱梁，箱梁中心高1.6m，结构边缘线处厚度为20cm，横坡跟随路线超高进行变化，支架平均高约9m左右。本标段现浇箱梁均选择碗扣式满堂支架的施工方案。Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第4页共35页Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第5页共35页Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第6页共35页非我标段施工主线高架桥纵断面图伸缩缝预应力砼箱梁预应力砼箱梁预应力砼箱梁预应力砼箱梁北河径中桥伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第7页共35页钢筋砼箱梁钢筋砼箱梁钢筋砼箱梁钢筋砼箱梁钢筋砼箱梁预应力砼箱梁预应力砼箱梁伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝桥梁固结桥梁固结桥梁固结桥梁固结伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝匝道纵断面图Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第8页共35页二、支架总体方案及相关计算说明：1、Ⅰ区域，中横梁、端横梁位置立杆0.3m×0.6m（横向×纵向），水平杆步距离为1.2m;腹板位置立杆0.3m×0.9m（横向×纵向），水平杆步距离为1.2m;除端横梁、中横梁及腹板位置立杆0.6m×0.9m（横向×纵向），水平杆步距离为1.2m；2、Ⅱ区域，立杆0.6m×0.9m（横向×纵向），水平杆步距离为1.2m；3、图中尺寸均以cm计。2.5m高现浇箱梁9mm厚竹胶板10×10cm方木小楞Φ48×3.5mm钢管大楞顶托碗扣支架主线桥支架搭设横断面图原227省道沥青路面Ⅱ区Ⅰ区Ⅱ区双排Φ48×3.5mm水平钢管Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第9页共35页支架此范围内布置情况：1、中横梁、端横梁布置为30×60cm2、出横梁段普通位置布置为60×90cm3、腹板位置加立杆变为30×90cm4、步距1.2m支架此范围内布置情况：1、中横梁、端横梁布置为60×60cm2、出横梁段普通位置布置为60×90cm3、步距1.2m支架此范围内布置情况：1、中横梁、端横梁布置为60×60cm2、出横梁段普通位置布置为60×90cm3、步距1.2mXxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第10页共35页1.6m高现浇箱梁9mm厚竹胶板10×10cm方木小楞双排Φ48*3.5钢管大楞顶托碗扣支架说明：1、中横梁、端横梁位置立杆0.6m×0.6m（横向×纵向）,水平杆步距离为1.2m；2、腹板位置立杆0.3m×0.9m（横向×纵向），水平杆步距离为1.2m；3、除端横梁、中横梁及腹板位置立杆采用0.6m×0.9m;4、翼板位置立杆采用1.2m×0.9m，水平杆步距离为1.2m；5、图中尺寸均以cm计。匝道桥支架搭设横断面图20cm厚C20混凝土面层30cm厚宕渣基层素土底层Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第11页共35页支架此范围内布置情况：1、中横梁、端横梁布置为60×60cm2、出横梁段普通位置布置为60×90cm3、腹板位置加立杆变为30×90cm4、步距1.2m5、加密杆距内箱室立面5cm支架此范围内布置情况：1、中横梁、端横梁布置为120×60cm2、出横梁段普通位置布置为120×90cm3、步距1.2m支架此范围内布置情况：1、中横梁、端横梁布置为120×60cm2、出横梁段普通位置布置为120×90cm3、步距1.2m中横梁、端横梁位置60cm普通位置90cm腹板位置横向30cm其余位置60cm翼板位置120cm翼板位置120cm匝道桥箱梁支架平面布置图Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第12页共35页1、箱梁支架验算1.1、主线桥鱼腹式箱梁梁体施工采用碗扣式满堂支架浇筑混凝土的方法施工，碗扣支架钢管采用φ48mm×3.5mm，模板采用竹胶板（内模采用胶合板）2440×1220×9mm，方木采用松什方木10×10cm(小楞)，大楞采用φ48mm×3.5mm钢管，与纵向水平钢管之间采用扣件连接。鱼腹式箱梁满堂支架搭设分二个区域如下图所示。（1）Ⅰ区域梁底纵向小楞采用10×10cm方木，纵枋横向间距15cm，Ⅱ区域间距15cm；Ⅰ区域梁底大楞φ48mm×3.5mm钢管，纵向布置（Ⅱ区域梁底大楞φ48mm×3.5mm钢管，纵向布置）。（2）Ⅰ区域除端横梁、中横梁及腹板位置钢管支架采用60×90cm(横向×纵向)，横杆步距120cm；端横梁、中横梁位置钢管支架采用30×60cm(横向×纵向)，横杆步距120cm；腹板位置钢管支架采用30×90cm(横向×纵向)，横杆步距120cm；Ⅱ区域位置立杆采用60×90cm，横杆步距120cm。（3）根据《桥梁施工常用数据手册》，钢管支架容许荷载：横杆步距为120cm时每根立杆容许荷载30KN。（4）标准荷载模板自重：F1=0.3KN/㎡×1.2=0.36KN/㎡（梁模板及背楞）取安全系数1.2。Ⅱ区Ⅰ区Ⅱ区主线桥鱼腹式箱梁分区验算图Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第13页共35页箱梁荷载：取最不利的端横梁、中横梁及腹板位置荷载验算。Ⅰ区域位置：端横梁、中横梁及腹板位置：F2＝26×2.5×1.2=78KN/㎡Ⅱ区域位置：F2＝26×1.1×1.2=34.32KN/㎡（取安全系数1.2）施工人员和施工材料、机具或堆放荷载标准值：计算模板及支撑小楞时，按照F3=2.5KN/㎡×1.4=3.5KN/㎡；计算大楞按照均布荷载按照F3=1.5KN/㎡×1.4=2.1KN/㎡；计算支架立杆均布荷载：F3=1KN/㎡×1.4=1.4KN/㎡；（取安全系数1.4）振捣混凝土产生荷载：F4=2.0KN/m2×1.4=2.8KN/㎡（取安全系数1.4）倾倒混凝土产生荷载：F5=2.0KN/m2×1.4=2.8KN/㎡（取安全系数1.4）钢管支架按照最高14m取值，每根立杆加横杆总计按2KN。1.2、Ⅰ区域验算1.2.1取最不利位置底板位置（端横梁、中横梁位置）为例验算端横梁、中横梁位置钢管支架采用30×60cm(横向×纵向)，横杆步距120cm，竹胶板、小楞及大楞的设置如下。1.2.1.1、底模强度及挠度验算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=9mm，竹胶板方木背肋间距为15cm，即跨度为L=15cm，大楞钢管间距为60cm，即宽b=60cm。其力学性能为：弯拉应力：σ=M/W=0.037×103/（8.1×10-6）=4.6MPa＜［σ］=11MPa，竹胶板弯拉应力满足要求。挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677qL4/100EI=(0.677×13.07×0.154)/(100×0.1×108×3.65×Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第14页共35页10-8)=0.13mm＜L/400=0.375mm，竹胶板挠度满足要求。1.2.1.2、纵梁（小楞）强度计算：纵梁为10×10cm方木，跨径为0.6m，中对中间距为0.15m。纵梁弯拉应力：σ=M/W=0.59×103/1.67×10-4=3.6MPa＜［σ］=14.5MPa纵梁弯拉应力满足要求。纵梁挠度：f=5qL4/384EI=(5×13.12×0.64)/(384×11×106×8.33×10-6)=0.25mm＜L/400=1.5mm，纵梁弯拉应力满足要求。1.2.1.3、横梁（大楞）强度计算横梁为φ48mm×3.5mm钢管，跨径为0.3m，间距为0.6m。横梁弯拉应力：σ=M/W=0.24×103/(5.08×10-6)=47.3MPa＜［σ］=205MPa，横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度：f=qL4/150EI=(25.82×103×0.34)/(150×2.06×1011×12.19×10-8)=0.06mm＜L/400=0.75mm，横梁弯拉应力满足要求。综上，横梁强度满足要求1.2.1.4碗扣支架立杆架承载力（1）、立杆承重计算每根立杆总承重：N=（F1+F2+F3+F4+F5）×0.6×0.3+2=17.37KN＜30KN立杆承重满足要求。（2）、支架稳定性验算立杆轴向荷载［N］=Am×φ×［σ］=489×0.744×145=52.8KN＞N=17.37KN，支架稳定性满足要求。1.2.1.5、立杆地基承载力计算主线桥现浇箱梁支架基础位于原227省道沥青路面，支架受力能满足要求。1.2.2、底板位置（腹板位置）验算：Xxx局集团有限公司高铁快速路工程（227省道相城段）第x标箱梁支架专项方案第15页共35页腹板位置钢管支架采用30×90cm(横向×纵向)，横杆步距120cm，竹胶板、小楞及大楞的设置如下。1.2.2.1、底模强度及挠度验算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=9mm，竹胶板方木背肋间距为15cm，即跨度为L=15cm，大楞钢管间距为90cm，即宽b=90cm。其力学性能为：弯拉应力：σ=M/W=0.037×103/（12.15×10-6）=3.05MPa＜［σ］=11MPa，竹胶板弯拉应力满足要求。挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：f=0.677qL4/100EI=(0.677×13.07×0.154)/(100×0.1×108×5.47×10-8)=0.09mm＜L/400=0.375mm，竹胶板挠度满足要求。1.2.2.2、纵梁（小楞）强度计算：纵梁为10×10cm方木，跨径为0.9m，中对中间距为0.15m。纵梁弯拉应力：σ=M/W=1.33×103/1.67×10-4=8MPa＜［σ］=14.5MPa，纵梁弯拉应力满足要求。纵梁挠度：f=5qL4/384EI=(5×13.12×0.94)/(384×11×106×8.33×10-6)=1.23mm＜L/400=2.25mm，纵梁弯拉应力满足要求。1.2.2.3、横梁（大楞）强度计算横梁为φ48mm×3.5mm钢管，跨径为0.3m，间距为0.9m。横梁弯拉应力：σ=M/W=0.24×103/(5.08×10-6)=47.3MPa＜［σ］=205MPa，横梁弯拉应力满足要求。横梁挠度：f=qL4/150EI=(25.82×103×0.34)/(150×2.06×1011×12.19×10-8)=0.06mm＜L/400=0.75mm，横梁弯拉应力满足要求。1.2.2.4、碗扣支架立