现浇箱梁贝雷梁支架施工技术方案 巴铃大桥

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、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（5×20）+（4×20）m钢筋混凝土现浇连续箱梁，共计两联，箱梁截面为单箱三室，梁高为140cm。顶宽1911.2～1212.7cm，底板宽1591.2～922.7cm，翼缘板宽220cm，采用直腹板形式，顶板厚45cm，底板厚42cm，腹板、肋板跨中处厚50cm。下部结构为柱式墩、桩基础；肋板桥台，桩基础；重力式U形台，扩大基础。由于本桥跨越六阴河，考虑到雨季河道涨水对现浇箱梁施工安全的影响，跨越河道段采用贝雷梁作为现浇箱梁支架，以保证河道泄洪顺利，河岸不受河水影响地段采用碗扣式多排钢管脚手架满堂支搭设作为现浇箱梁支架，并对河岸及地基作相应处理确保桥梁施工安全，本桥1、2、3、4、7、8、9跨设置满堂支架，5、6跨设置贝雷梁支架进行施工。本桥是我部施工范围跨河现浇梁，具有代表性，施工技术方案以本桥为例进行组织。二、施工方法及施工工艺（一）碗扣式多排钢管脚手架满堂支架1、支架验算惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司2a、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。b、脚手架基础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。对于桩基承台和桥台基坑附近开挖过的地面，采取分层回填分层压实予以加固，在统一填筑一层30cm含石量大于50%的砂砾，碾压密实，其上浇注15cm厚C15砼进行硬化，以加强地基承载力。在钢管支架底部用枕木支垫加固。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排水沟，并设置引水槽，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。c、现浇梁支架形式本工程现浇梁支架在一般地段采用满堂式脚手架。一般地段梁体满堂脚手架如下图所示。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3d、满堂式脚手架支架检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a、梁体钢筋混凝土自重取26KN/m²；b、模板自重取1.5KN/m²c、支架自重=0.05KN/m×8m=0.40KN/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：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（26+1.5）×1.5+（3.3+2）×1.4=3.982t/m=48.95KN/m；第3项支架自重直接作用于立杆轴线，简支梁计算，简图如下：Rmax=ql/2+0.40=48.95*0.9/2+0.40=22.43KN（2）、立杆计算长度Lo=步距+2a=1.8ma---模板支架立杆伸出顶层水平杆中心线至模板支撑点长度，取0.3m。（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=180/1.58=113.9，查表知折减系数φ=0.489N/φA=（22.43×10³）/（0.489×4.89*10²）=93.8MPa〈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50.9N/φA≤fc/rmN=1.2*0.40+1.4*3.3=5.1KN（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*5.10*103/（0.489*4.89*102）=19.20≤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0.9m，顶托木枋按横桥向布置，间距0.9cm；次梁按顺桥向布置，间距15cm。因此计算跨径为0.9m，按简支梁受力考虑，验算底模下底板中间位置：荷载P=41.25KN/m跨中弯矩：M=ql2/8=（41.25*0.92）/8=4.17MPa。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毛截面惯矩：Sm=（10*15*2）*15/4=281.25cm3弯曲应力：σ=Mmax/W=4.17*106/375*103=11.1MPa[σ]=17MPa[σ]=17MPa由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：τ=Q*Sm/Im*B=4.17*103*281.25*103/2.81*103*104*150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6=0.28MPa＜[τ]=1.6MPa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0.9m，按简支梁受力考虑，验算底模下底板中间位置：Mmax=ql2/8=41.25*0.92/8=4.17KNW=bh2/6=10*152/6=375cm3弯曲应力：σ=Mmax/W=4.17*106/375*103=11.1MPa＜[σ]=17MPa[σ]=17MPa挠度计算：f=5*41.25*9004/384*10*103*2.81*103*104=1.25mm＜L/400=2.25mm结论：顶托枋木满足要求e、地基承载力检算落地支架下铺设木枋（10*15*400cm），其上可放5根立杆（间距0.9cm），所以有，每跟木枋所受力为F=18.37*5=91.85KNσ=F/A=91.85*103*10-3/5*0.2=91.85KPa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。2、支架的预压为保证箱梁砼结构的质量和安全，钢管脚手架支撑搭设完毕惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司7铺设底模板后必须进行预压处理，以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响，同时取得支架弹性变形的实际数值，作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工箱梁前需进行支架预压和地基压缩试验。预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)，预压时间视支架地面沉降量定，支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），一般梁跨预压时间为三天。3、钢管脚手架施工方案（1）、测量放样平面测量：首先在硬化地面测设出桥梁各跨的纵轴线和桥墩横轴线，放出设计箱梁中心线。按支架平面布置图及及梁底标高测设支架高度，搭设支架，采用测设四角点标高，拉线法调节支架顶托。支架顶托标高调整合适后，布设横向顶托枋木和下次梁枋木，然后铺设底模。枋木接头应相互交错布置。底模铺设完成后进行测放箱梁底模中线及底模边角位置，准确控制箱梁腹板及肋板结构位置，保证结构尺寸满足设计要求。底模标高=设计梁底+支架的变位＋（±前期施工误差的调整量）；底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，安装侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和翼缘板模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。桥跨堆载预压前，在桥跨底板上布置沉降观测点，按每箱室惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司8测设三个横断面；在堆载预压前测设断面底模标高和支架底部标高，等载预压的第一天进行两次观测，以后每天观测一次，直至日沉降小于2mm为止，测定地基沉降和支架、模板变形，同时确定地基卸载后的回弹量。（2）、构架尺寸：1）一般地段立杆的纵、横间距均采用0.9m；2）剪刀撑的设置：为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性，每跨纵向每隔3m分别在桥墩处、1/8跨、3/8跨、跨中设置9道钢管剪刀撑，每跨横向设立5道剪刀撑。（3）、脚手架使用规定：严禁上架人员在架面上奔跑、退行。严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不安全处休息；严禁攀援脚手架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；脚手架上垃圾应及时清除，以减轻自重。脚手架使用中应定期检查下列项目：1）、立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合要求；2）、安全防护措施是否符合要求；3）、是否超载。（4）、拆除规定：1）、拆除顺序：护栏→脚手板→剪刀撑→横杆→立杆件；支架拆除时，应按多点、对称、缓慢、均匀的原则进行，必须遵循先拆中跨，后拆边跨；先拆支点，后拆跨中的顺序进行。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92）、拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；3）、拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时拆除运走，避免误扶、误靠；4）、拆下的杆件应以安全方式吊走或运出，严禁向下抛掷。5）、脚手架安全措施：⑴禁止任意改变构架结构及其尺寸；⑵禁止架体倾斜或连接点松驰；⑶禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；⑷搭拆作业中应采取安全防护措施，设置防护和使用防护用品；⑸禁止随意增加上架的人员和材料，引起超载；⑹不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在脚手架上，严禁悬挂起重设备；⑺不得在架上搬运重物；⑻不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工；⑼脚手架长期搁置以后未作检查的情况下不得重新使用；⑽在脚手架上进行电气焊作业时，必须有防火措施和专人看守；⑾搭拆脚手架时，地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；⑿脚手架搭拆时应制止和杜绝违章指挥、违章作业；拆下的杆件以安全方式运下，集中堆码整齐。（二）、贝雷梁支架⒈主要构造惠兴高速公路第19合同段中国路桥集团西安实业发展有限公司10现浇梁支架自下而上由桩基础或扩大基础、贝雷梁立柱、落模砂箱、柱顶分配横梁（I40工字钢）、贝雷梁、下次梁方木及底模、侧模及支撑等组成。（具体布置见附图）⒉各主要构件功能1）支墩基础贝雷梁支墩基础采用条形扩大基础（支墩下面做1.5×1×1m，或桩基础（直径1.5米）以嵌入基岩为止，混凝土采用C25混凝土。2）贝雷梁立柱立柱采用1.5米×0.9米贝雷梁，立柱起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基础的作用。立柱顶设置可调高度的砂箱，便于支架和模板的拆除。立柱顶部支承着分配横梁，下部支承在桩基础或扩大基础上。为了确保立柱的稳定，防止洪水冲刷，在立柱间用10个槽钢连接。在贝雷梁立柱上、下焊接20mm厚的150cm×90cm的钢板，四角采用膨胀螺栓固定。3）分配横梁分配横梁起着将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到贝类梁立柱上同时受力的作用。分配梁采用2根I40a工字钢并焊使用，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时的荷载，完成现浇梁的浇注。2、3跨贝雷梁布设如下：箱梁底板宽度为：1627.3cm～1320.5cm。箱梁顶板宽：2028.5cm～1720.7cm。考虑为方便施工，贝雷梁梁布设以最宽宽度平行布设，布设间距为0.9米。贝雷梁采用单层双排结构。具体布置见附图：5）底模横梁底模横梁采用10×15cm方木。间距按0.9米布设在贝雷梁上。6)底模下次梁底模下次梁采用5×10cm方木按15cm间距顺桥向布设。方木接头错开布置。7）底模混凝土梁