箱梁施工方案

箱梁及支架施工方案一、工程概况开发大道匝道桥位于贵阳市小河三江口,桥长165M、宽18.5M、高1.5M，为现浇连续箱梁结构。其中K0+284.843~K0+400纵坡为5%,K0+400~K0+449.843纵坡为-3.82%。二、结构形式1、主线桥：主梁采用C50预应力砼连续箱梁，梁端支点设端横梁，跨中支点设中横梁，每跨设横隔板。第一联：20M+27M+25M,（预应力连续梁），宽18.5米C50砼915.8M3C40砼51.8M3(铺装层)Ⅰ级钢筋547.37Kg，Ⅱ级钢筋116524Kg。第二联：25M+35M+33M（预应力连续梁），宽18.5米。C50砼1182.9M3C40砼66.9M3(铺装层)Ⅰ级钢筋547.37Kg，Ⅱ级钢筋164030Kg。2、下部构造（1）墩柱：主线桥墩和匝道桥中支桥墩均采用直径1.8米的圆墩柱，基础采用扩大基础。（2）桥台：桥台采用重力式U形桥台，基础为扩大基础。三、支架设计根据本工程的特点和现场施工条件，我单位采用钢管扣件式支架设计方案。3.1.1、地基处理：首先，清除软土，对基础进行碾压，如原地质条件太差，采用M7.5号砂浆灌块石换填并浇筑15cm厚C15砼进行地基硬化处理。对于支架处于起伏较大的地势处，其支架基础开挖按台阶形式施工。开挖墩柱的部位考虑到集中荷载较大，基坑回填时考虑采用片石回填，顶部1米深范围内用M7.5号砂浆片石处理，面上用15cm厚C15砼浇筑。该桥第二跨基础正好在麻堤河河道位置，该部分必须先修建渡槽将河水引流，再清除河道淤泥，将河底土方全部挖出至中风化层，再用80cm厚M7.5号砂浆灌块石封底，面上浇注20cm厚C15砼作支架基础。凡硬化部分全部铺设木方或枕木，用4205木方按支架间距铺设（门洞位置用25X25X2m垫木铺垫）。2、管架布置：支架采用DN48钢管，立管间距0.8m×0.8m，在端横梁和中横梁处加密为0.4m×0.4m，横管水平高度为1.5m，钢管顶部采用UD-4O型顶托。3.1.2、立枋布置：钢管支架搭设完成后，在顶托上横桥向布置立枋，每排立枋采用两块4205的木枋钉接而成。3.1.3、平枋布置：立枋安装完成后，顺桥向铺设平枋，平枋铺设原则是实腹部位满铺，空箱部位平枋净距20cm布置，用铁钉钉于立枋上。3.1.4、侧板背带间距40～70cm，用10cm×10cm方木布设，其上再钉竹胶板作为侧模。翼板和侧模采用10cm×10cm方木钉成框架作为支撑。支架验算（一）支架计算力学依据1．验算荷载箱梁支架计算取主线第一联中的一跨作为计算的依据（主线第二联35m跨考虑采用工字钢预留门洞，另作支架设计），包括箱涵中线各0.9米范围内的所有荷载。荷载取值参考《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》、《公路桥涵施工技术规范》及附录D砼取值采用25~26KN/M3，由于箱涵的钢筋含量为2.80%2%（体积比），砼取值r砼＝26KN/m3（Q自重＝r×h计）。a.模板、木枋、支架荷载：Q11＝0.08KN/m2（验算模板）Q12＝0.50KN/m2（验算木枋）Q13＝2.50KN/m2（验算支架）b.混凝土自重：Q2＝26KN/m3×1.5m=39.0KN/m2（取最大值计算）c.施工人员及机具荷载：Q3＝2.5KN/m2d.振捣砼时产生的荷载：Q41＝2.0KN/m2(水平模板)Q42＝4.0KN/m2(侧模板)e.新浇砼对模板侧压力：Q5=0.22rtoK1K2v1/2=0.22×26×2.0×1.2×1.15×21/2=22.326KN/M2f.灌注砼水平荷载:Q6=2.0KN/M2（二）、验算荷载组合参考《公路桥涵施工技术规范》P66表9.2.21．验算模板：QI＝Q11＋Q2＋Q3＋Q4＝0.08+39.0＋2.5+2.0=43.58KN/m22．验算木枋：QⅡ＝Q12＋Q2＋Q3＋Q41＝0.5＋39.0+2.5+2.0=44KN/m23．验算支架：QⅢ＝Q13＋Q2＋Q3＋Q41＝2.5+39.0+2.5+2=46KN/m2（刚度验算时不计入Q4、Q5）（三）材料力学性能1．木材：[δ]=11MPa，根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，在验算弯曲强度时应乘以1.15的工作条件系数。即[δ]＝11×1.15=12.65MPa；E＝9×103MPa2．胶合板：E＝4.16×103MPa3．顶托：[N]＝45KN(UD-4O型)4．钢管：[N]＝50KN（四）验算简图1．模板验算[f]=1.5mm（取平方间距@40cm处的模板进行验算，满铺段不作验算）47331067.01201.08.012mbhI刚度验算：q=QI×0.2m=43.58KN/m2×0.2m=8.716KN/mmmmEIqLf65.01065.01067.01016.43842.087165384537944[f]=1.5mm，刚度满足要求。2．平枋验算（立枋间距80cm,受力情况按简支梁进行验算）A.强度验算q=QⅡ×0.2=44×0.2=8.8KN/MM=1/8×ql2=1/8×8800×0.82=704N·MQ剪=1/2×qL=1/2×8800×0.8=3520NW=bh2/6=0.2×0.052/6=8.33×10-5M3δw=M/W=704/8.33×10-5=8.45MPa[δ]=12.65MPa故满足要求τ=QSm/bIm=3520×0.2×0.025×0.0125/(0.2×0.2×0.053/12)=0.528Mpa[τw]=1.7Mpa满足要求B刚度验算：q=(QⅡ-Q3-Q4)×0.2=(44-2.5-2)×0.2=7.9KN/MI=bh3/12=0.2×0.053/12=0.21×10-5M4f=1/2×qL4/384EI=1/2×7900×0.84/384×9×109×0.21×10-5=0.22mm[f]=800/400=2mm满足要求3、立枋验算（简化成L=0.8M的简支梁）A强度验算q1=QⅡ×0.8=44×0.8=35.2KN/MW=0.1×0.22/6=0.667×10-3M3M=q12/8=35.2×0.82/8=2816N.MQ剪=qL/2=35.2×0.8/2=14080Nδw=M/W=2816/0.667×10-3=4.22MPa[δ]=12.65Mpa故满足要求τ=QSm/bIm=14080×0.1×0.1×0.05/(0.1×0.1×0.23/12)=1.06Mpa[τw]=1.7Mpa满足要求B刚度验算：I=bh3/12=0.1×0.23/12=0.667×10-4M4q=(QⅡ-Q3-Q4)×0.8=(44-2.5-2.0)×0.8=31.6KN/Mf=5×qL4/384EI=5×31.6×103×1.04/384×9×109×0.667×10-4=0.69mm[f]=1000/400=2.5mm满足要求4．支架验算A．从验算简图可知每根立杆承受0.8×0.8面积的上部荷载。即：N=46×0.8×0.8=29.44KN[N]=50KNN[N]=45KN(UD-40型)故满足要求B．稳定性验算47444410078.14021.0024.04mdDIm016.0021.0024.010078.12122721mmAI394.01002075.9355.002.11002055.002.1229.9475.93016.05.10lMPaMPaANaa210][18.176021.0024.0394.01044.29223稳定性满足要求为保证支架在施工时的稳定性，在支架纵向每隔4m作一道剪刀撑。5．门洞验算A.荷载计算匝道桥第二联35m跨考虑采用32a型工字钢，间距为1.4m预留4m门洞。根据支架荷载验算，得出上部荷载qi=46KN/㎡×1.4=64.4KN/㎡B.计算设计荷载q=qi×rGq=64.4KN/㎡×1.2=77.28KN/㎡最大弯矩：mmax=ql2/8=77.28*42/8=154.56(KN·m)净截面抵抗矩:WNX=Mx/f=154.56*106/215*103=718.89cm选用32a型工字钢,查表得:Ix=11080q1=0.527Wx=692Ix/Sx=27.7tw=10.0C.截面验算:1.弯曲强度验算Q=1.2*(64.4+0.527)=77.91KNmmax=ql2/8=77.91*42/8=155.82(KN·m)σ=mmax/rxWx=155.82*106/1.05*692*103=214.45N/mm2＜f=215N/mm22.剪力计算:支座处最大剪应力77.91V=ql/2=77.91*4/2=155.82T=V*Sx/IxtW=155.82*103/27.7*10*10=56.25N/mm2＜fv=125N/mm23.刚度验算:(全部荷载作用下)VT=5qiL4/384E*Ix=5*(64.4+0.527)*40004/384*2.06*105*11080*104=9.48mm＜[fv]=L/250=16mm4.支座处局部压应力验算:R=ql/2=77.28*4/2=154.56KN设支撑长度为120mm(a)hy=R+t=15.11.5=26.5mm腹板:tW=10.0mmL2=a+hy=120mm+26.5mm=146.5mmσ=ψf/tWL2=1.0*154.56*104/10*146.5=105.5N/mm2＜f=215N/mm25.整体稳定性验算由于梁与梁上下翼采用拉杆焊接连接,可有效阻止每根梁产生的扭转,整体稳定性可以保证,不必验算.故该梁可满足要求。6.施工工艺：根据验算，该门洞采用32a型工字钢，间距为1.4m预留4m门洞经计算上部荷载为154.56KN。每三根钢管立杆能支撑荷载为150KN故，该立杆不能满足要求，需在支座处加设立柱(支座处2米范围内钢管加密为0.4m*0.4m,横杆水平高度为1.5米)。为保险起见，用16型槽钢对面拉片焊接为立柱。为保证正常受力，在支柱中点焊接斜向拉杆。3.2、支架搭设本匝道桥支架的搭设高度第一联为3.34~5.84M总宽为19.1m，第二联为5.84~6.52M总宽为19.1m。支架在搭设前，必须挂好每孔的纵向中心线，沿中心线向两侧对称搭设支架。为增强支架体系的整体稳定性，顺桥向需每3.0m设1道通长剪刀撑、横桥向每隔3跨设1道剪刀撑。剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处，转扣设置数量按大于85%控制，杆件的相互连接必须紧密。最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。可调顶托调整高度严格控制在25cm以内，以确保架子顶自由端的稳定。每联支架搭设至下一联邻近孔的L/5处或设计规定的部位。底托安放时必须用硬木楔垫平，以保证立杆的垂直度。考虑到浇注顶板砼时需留设施工平台、过道，支架在搭设时要有一排延伸到翼缘板的外侧，并保证翼缘板下横桥向有2～3排支撑。待底模面板全部铺设完毕后，通过上顶托精准调整底模面板至设计标高，同时保证每个顶托与垫木顶紧、受力；当垫木与顶托之间有缝隙时，要用硬木楔楔紧垫木与顶托之间的缝隙。当整根立杆高度不能满足设计高度时，可用另外一根钢管搭接，搭接长度不得小于80cm，接点不得小于3个，且搭接管底部需用十字扣件托住。3.3管架布置原则1）纵桥向：在桥墩中心至桥跨中方向1.5~2.0m范围，立杆间距为40cm，其余间距为80cm。2）横桥向：立杆间距80cm，立枋接头必须设置中立杆顶托的中心部位。3）挑缘支架同纵桥向支架搭设。4）工作跑道用钢管搭设，每桥跨设置一道；坡度≤30°，跑道架与桥梁支架要分开搭设。3.4、支架搭设要求1、支架搭设前根据设计纵断面图计算出箱梁底至地面的高度，算出搭设所需的材料用量；2、底托支撑面必须水平接触，不得置于松散的砂石堆上，更不得直接置于土基上；3、复核顶托标高，确保纵