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大跨径连续箱梁施工组织设计一、工程概况上海市A30高速公路(界河-外环线)第五合同段为沪崇苏立交工程，其中跨赵家沟东延伸(人工河)为三座大跨径连续梁桥（单跨径＞50m），下部结构为钻孔灌注桩φ100cm+承台+柱式墩+盖梁形式，上部结构采用单箱双室预应力混凝土变截面连续箱梁（砼标号为C50级），桥面系为桥面铺装和防撞护栏。箱梁桥分别为主线58.04+91.292+58.054m跨、C匝道45.854+76.790+46.057m跨、D匝道45.751+74.242+45.751m跨，主线横桥向为双向四车道南北分离式断面(中间设3M中央分隔带)，匝道均采用单向双车道断面。主线、D匝道桥墩高6.0M，C匝道桥墩高20M。且曲线半径仅350m，超高达6%。箱梁梁高较高，其中主线梁高为2.5-5.0M，匝道梁高2.3-4.5M；单幅箱梁顶板宽12.05M，底板宽7.60M；箱梁顶、底板厚分别为主线0.22、0.25-0.509M，匝道0.22、0.25-0.65M；中、边腹板厚分别为主线0.35主、0.45、0.60M，匝道0.35、0.45、0.55M；两侧悬臂长均为2.225M。全联仅在桥墩支点截面处设置端、中横梁，其中横梁宽2.50M，端横梁宽3.70M。大跨××××××××径连续箱梁桥均处于旱地，综合考虑实际施工的难度和节约成本投资等因素，箱梁采用φ48×3.5mmWDJ碗扣式多功能钢管满堂支架，自高程低的一端向高的一端（单向）全断面现浇的方法施工。二、施工组织管理及安排1、施工组织由项目部统一领导，桥梁工区作业队负责具体施工。施工顺序安排：主线桥→C匝道桥→D匝道桥。2、工期安排（1)主线箱梁双幅施工总体计划时间为2005年3月1日至8月31日；C匝道箱梁施工计划时间为2005年8月1日至10月31日；D匝道箱梁施工计划时间为2005年10月15日至11月30日。（说明：桩基及下构施工计划时间为2004年12月25日至2005年2月28日，桥面及护桩施工计划时间为2005年12月1日至12月31日）（2)工序安排计划：时间项目第1个月第2个月第3个月第4个月①段支架、底模、预压30d钢筋绑扎、砼浇筑25d张拉压浆②段支架、底模钢筋绑扎、砼浇筑20d张拉压浆③段支架、底模30d钢筋绑扎、砼浇筑25d张拉压浆▼左主线：第1—4个月（t左=4个月）,右主线：第3—6个月（t右=3个5d20d5d5d月）；▼C匝道：第5—8个月（tc=3个月，支架可一次搭设）；▼D匝道：第7—9个月（tc=2个月，支架可一次搭设）；▼考虑采用两套（共180m长）支架、模板（见《分段施工流程图》主线“1-1、1-2”1套，“2-1、2-2”1套。①、③段同时施工，②段后施工。匝道三段整体搭设）3、劳动力计划安排项目经理：刘少英项目总工：徐发祥项目副经理：袁亚芳技术科长：肖必建质安科长：张云实材设科长：罗文兴调度中心：郑明科经营科长：马慎安人员序号工区长结构工程师安全员测量员试验员架子工钢筋工电焊工模板工砼工机械工普工11人王纯彬4人王纯彬王世军朱青锋肖必建3人张云实王昌林任春园4人汪学良芮双喜范海波郑建辉2人袁平尚蕤2030201510402344、材料与机械设备配备序号材料或机械规格型号功率单位数量备注1脚手架WDJ碗扣式φ48×3.5mmT16002竹胶板高强15MMM236003木模板M212004木方M31005张拉设备YCL20KW套46千斤顶300T个47汽车吊QY1616T台2垂直运输8汽车吊QY5050T台1垂直运输9汽车输送泵HBT60B60M3台2商品砼站提供10砼运输车6M3206KW辆8商品砼站提供11插入式振捣器D40台1012钢筋切割机GQ-403KW台513钢筋弯曲机Y100L2-43KW台514电焊机HS-500ф14-ф50台1015发电机50/GF75KW台3备用16塔吊50TM台1水平运输5、施工场地布置（详见《施工平面布置图》）三、施工方案三跨箱梁分三段进行施工，分段方法详见“分段施工流程图”。分段施工流程图说明：1、施工顺序依次为1→2→3。2、主线和D匝道梁底标高为10M，原地面标高4.3M，支架高度计算按6M考虑；C匝道支架高度约20M。3、主线第一施工段砼浇筑、张拉并强度满足后，先拆除1-1部位，待整体完工后，1-2、2-2与3一起拆除；C、D匝道三段整体搭投但分段浇筑。4、主线L3=18m，C、D匝道未标识，根据以后设计表明尺寸施工。5.设计未施加墩顶临时锚固钢筋，在承台上加钢管支撑。四周每侧加3根长细比满足要求。预应力混凝土连续箱梁施工工艺流程①③②31-11-22-22-1第一施工段第三施工段（合拢）第二施工段21墩22墩23墩24墩23142020262400272920202300141414预应力混凝土连续箱梁施工工艺流程图（一）、地基处理1、地基处理措施支架地基处理支架基础施工支架拼装底板铺设、侧模安装静载预压及沉降观测支架预压及沉降、变形观测卸载及底模标高的调整底板钢筋、腹板钢筋绑扎及预应力体系安装、定位现场检查内侧模安装箱梁第一次混凝土浇注（底模、腹板混凝土浇注）混凝土试块制作、养生试块试验混凝土养生第一次混凝土施工前后底模标高变化观测拆内模、顶模安装顶模标高检查顶板钢筋绑扎、预应力体系安装、定位现场检查第二次混凝土（顶板混凝土）浇注混凝土试块制作、养生试块试验第二次混凝土施工前后底模标高变化观测混凝土养生钢束张拉千斤顶、油泵校检张拉检查预应力孔道压浆灰浆配制试块制作养生试块试验模板及支架拆除钢绞线、锚具检查、试验钢绞线下料支座检测支座安装天窗、张拉槽口混凝土浇注现浇箱梁支架体系关键部位是桥下地基处理，桥梁施工范围内地基承载力应满足所承受的全部荷载，地基不发生沉陷现象。桥宽范围内先清除表面杂草和废弃垃圾等，基底碾压合格后（密实度90%），做1层5%石灰土（厚20cm）和一层道渣垫层（厚15cm）密实度压至96%以上（重型），个别软弱地段抛填片石，进行加固处理后填筑石灰土；最后浇注15cm厚C20素混凝土作为面层，在桥墩两侧各5米范围内灰土厚度为40cm、道渣厚度为15cm、混凝土厚度为20cm，顶面做好排水处理。（具体的地基处理根据现场试验和实际情况最后确定，地基处理见下图。）基底20石灰土10道渣15砼2、地基承载力验算主线桥支架高度按6米计算，单根立杆的支架重量为：5*(0.6+0.9)*5+6*5=67.5kg。（φ48×3.5mm钢管每米自重3.84kg，加上扣件按5kg/m考虑）从支架、模板内力验算过程中得知各段立杆承受由纵梁传递来有荷载N分别为：21.244KN；21.488KN；28.26KN；27.000KN。立杆底托下用厚5cm×宽20cm的木板作垫板。各段基础底面最大荷载P计算0#～14#断面：(21.244+67.5*10-3*9.8)/(1.5*0.2)=73.0KN/m2；14#～20#断面：(21.488+67.5*10-3*9.8)/(1.2*0.2)=92.3KN/m2；24(27)#～26(29)#断面：(28.26+67.5*10-3*9.8)/(1.2*0.2)=120.5KN/m2；20#～23#断面：(27.000+67.5*10-3*9.8)/(0.9*0.2)=153.7KN/m2。基础底面下浇注15cm厚C20素混凝土和填筑15cm厚道渣、20cm厚5%石灰土（道渣按18KN/m3，灰土按17.2KN/m3计算）。用公式：pcz+pz≤fz，pz=b*p/（b+2Ztgθ）对5%石灰土地基进行验算。pcz------垫层底面处土的自重压力（KN/m2）；pz------垫层底面处的附加压力（KN/m2）；fz------垫层底面处土层的地基承载力（KN/m2）；b------基础底面的宽度（m）；p------基础底面压力（KN/m2）,按最大值153.7（KN/m2）计算。Z------基础底面下垫层的厚度（m）；θ------垫层的压力扩散角，灰土取30°；pz=b*p/（b+2Ztgθ）=0.2*153.7/(0.2+2*0.35*tg30°)=50.87（KN/m2）；pcz=24*0.15+17.2*0.2+18*0.15=9.74（KN/m2）；从地质报告的土层物理力学性质参数表中得知地基承载力荷载fz=95（KN/m2）。pcz+pz=50.87+9.74=60.61≤fz=95，满足要求。计算中未考虑面层C20混凝土的影响，如考虑此因素安全系数会更高。在实际施工中再对5%石灰土进行试验，得出其各项详细参数，并通过用太沙基（K.Terzaghi）公式计算5%石灰土地基极限荷载来进行复核：pu=0.4γbNγ+1.2cNc+γdNqpu------地基极限荷载,KPa；γ------基础底面以下地基土的天然重量，KN/m3；c------基础底面以下地基土的粘聚力，KPa；d------基础埋深，m；b------基础边长，m；Nγ；Nc；Nq------地基承载力系数，均为tgα=tg（45+φ/2）的函数，亦即φ的函数可直接计算或查有关图表确定。考虑到支架底托直接立在地基表面上，没有埋深，所以：pu=0.4γbNγ+1.2cNc地基承载力f=pu/K（K---地基承载力安全系数，K≥3.0）。（二）、排水防雷1、排水处理措施出现沟浜时，先将桥下水系调整，通过两侧排水沟流走，将原沟浜清淤后开挖台阶并分层压实回填起来，待箱梁施工完后，再恢复原有水系。地基处理时做好地基的排水，防止雨水或砼浇注和养生过程中滴水对地基的影响，做好1%的横坡，让水排到桥两侧临时小排水沟流走，两侧小排水沟每隔一段距离再通过便道内埋设管道流入界沟和外界水系。2、防雷技术措施从桩基到箱梁以及今后施工的防撞护栏内，设置通长接地钢筋，做好防雷准备。支架、塔吊等防雷做好接地和安装避雷装置。（三）、主线桥支架架设、立模方法首先进行测量放线（中心轴线和中心点法线），然后在搭设支架的带状位置用干硬性水泥砂浆精平地面，再铺上厚5cm×宽20cm的木板，木板间再加以横向连接，最后在木板上搭设支架。支架以中心线为轴线，并垂直于中心点法线往两翼和跨两端对称搭设。在拐弯交接处用扣件式钢管脚手架联接，由于该桥梁板高度、腹板宽度及梁端的横截面形式和截面积有很大的差异，造成各截面因新浇筑结构混凝土产生的荷载而不同，依照现有图纸将其划分为0#～14#断面、14#～20#断面、24(27)#～26(29)#断面、20#～23#断面（断面图附后）等四段分别进行计算，各段设计荷载的限值取该段最大净截面积的荷载。经过计算比较选出最佳组合，竖杆纵横向间距依次分别为：90cm×60cm、60cm×60cm、60cm×60cm、60cm×30cm，支架步距视架子实际高度采用120cm或60cm，利用可调下托调整支架横杆使之保持整体水平。在支架搭设过程中结合模板、横梁、纵梁厚度，通过跟踪测量调整支架高度，同时确保可调U型顶托螺旋调节幅度不超过25cm。在支架U型顶托上沿线路纵向摆放横截面为10cm×15cm方木作为纵梁，在纵梁上横向摆放横截面为5cm×10cm、间距20cm方木作为横梁，方木均使用东北红杉。在20#～23#断面处在纵梁上加一层10cm×15cm方木将模板跨距控制在40cm。最后在横梁上铺设模板（厚1.5cm的防水竹胶板），模板接头之间放置海绵双面帖，以防止因模板摆放时间过长热胀冷缩造成模板鼓起或缝隙过大。支架架设结构（见图1）。说明：①支架搭设★WDJ碗扣式多功能支架根据使用说明书，支撑立杆的设计荷载为：●当横杆竖向步距为600MM时，每杆立杆可承受最大竖直荷载为40KN；●当横杆竖向步距为1200MM时，每杆立杆可承受最大竖直荷载为30KN；★由于一般计算时是按平均布载，所以在腹板和横隔板下将横杆高度步距加密到0.60M。另外，还要落架增加纵横梁一道，满足立杆竖向荷载要求。★斜撑布置一般在整架四周満框布置，也在隔墙及腹板下満框布置。②支架拆除●箱梁砼强度达到100%