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1、廈成高速A4合同段現澆箱梁施工方案編制： 審核： 審批： 廈成高速公路漳州段 A4合同段現澆箱梁滿堂支架施工方案一、概述1.1工程概況 廈成高速公路漳州段 A4合同段項目全線現澆梁單幅7聯27孔，分別為待詔亭大橋雙幅424m（預應力砼連續梁箱）、D匝道橋20m+330m+20m預應力砼連續現澆箱梁、弦龍分離式立交橋（18m+320m+18m）+（318m+22m+20m）預應力砼現澆箱梁、古井分離式立交橋30m+28m預應力砼T形剛構現澆箱、大楓分離式立交橋226m預應力砼T形鋼構箱梁，計劃開工兩個作業面，分別配置滿堂碗口腳手支架5孔一聯，第一組作業面施工順序:待詔亭大橋雙幅424m（預應力砼2、連續梁箱）D匝道橋20m+330m+20m預應力砼連續現澆箱梁，第二組作業面施工順序: 弦龍分離式立交橋（18m+320m+18m）+（318m+22m+20m）預應力砼現澆箱梁古井分離式立交橋30m+28m預應力砼T形剛構現澆箱大楓分離式立交橋226m預應力砼T形鋼構箱梁。待詔亭大橋現澆箱梁左幅為單箱兩室結構，右幅為單箱三室結構，分別為四跨等截面單向預應力連續梁，布置形式為424，頂板寬左幅16.5m，底板寬12.5m，每側翼板懸臂長2.0m，箱梁頂板設置成i%雙向橫坡，梁高1.5m，腹板厚50cm，頂板厚25cm，底板厚25cm。至梁端頂板加厚到45cm，底板加厚到45cm。各分隔墩頂處設3、1.6m厚端橫隔板，現澆梁端各連續墩頂處設一道1.2m厚橫隔板。平縱面信息：本橋平面位于R=1800m的右偏圓曲線上；縱面位于0.85%上坡上；本橋在GK38+533.672上跨A匝道，交角89；在GK38+699.238上跨省道207，交角62。箱梁為單向預應力結構。縱向預應力采用大噸位群錨體系，預應力鋼束采用19S15.2鋼絞線束，其標準強度為1860MPa，位于底板、腹板及頂板之中。1.2施工方法簡介 支架擬采用碗扣式腳手架搭設，立桿間距沿縱向在箱梁下部位為90cm，端橫膈梁下及頂底板加厚段為60cm，橫向間距在腹板下部分為30cm，支架在墩頂下700cm范圍內為60cm，翼緣板下為904、cm。橫桿步距120cm，上下底頂托分別為不小于50cm的長度，個別地形差異較大處采用80cm的底托。采用普通扣件式鋼管架作為剪刀斜撐，在縱向設置不少于3道，橫向間隔3道左右設置一道。 廈成高速公路漳州段A4合同段內現澆箱梁地基基本位處砂性土地基，地基原狀土承載力fa0=150kpa，地基均需處理，橋梁墩高小于10m，采用碗扣式滿堂支架現澆施工工藝進行施工。支架頂、底部分別設可調頂、底托。施工時，翼緣模板及底模、外側模、內模均采用采用竹膠板，內模支撐采用枋木定型支架做排架，腳手鋼管及頂托做橫撐。 支架在搭設后應進行壓載，做好相應記錄，然后根據對應數據對標高進行調整，同時應考慮設置反拱值。1.35、施工工藝流程二、滿堂支架搭設及預壓2.1地基處理 廈成高速公路漳州段A4合同段內現澆箱梁地基基本位處砂性土地基，地基原狀土承載力fa0=150kpa，地基均需處理，應將松散土層清除，原有地基用蛙式夯土機進行夯壓整平壓實后，澆筑15cm厚砼。此后，方可根據設計圖紙搭設碗扣支架。2.2材料選用和質量要求搭設斜撐或加密碗扣的鋼管規格為483.5mm，且有產品合格證。鋼管的端部切口應平整，禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重繡蝕的鋼管。扣件應按現行國家標準鋼管支架扣件（GB15831）的規定選用，且與鋼管管徑相配套的可鍛鑄鐵扣件，嚴禁使用不合格的扣件。新扣件應有出廠合格證、法定檢測單位的測試報告和產品質量合6、格證，當對扣件質量有懷疑時，應按現行國家標準鋼管支架扣件（GB15831）的規定抽樣檢測。舊扣件使用前應進行質量檢查，有裂縫、變形、銹蝕的嚴禁使用，出現滑絲的螺栓必須更換。2.3支架安裝 本支架采用“碗扣”式滿堂支架，其結構形式如下：縱向立桿布置間距以90cm為主，箱梁兩端為60cm；橫向立桿在箱梁底板所對應的位置間距60cm，腹板及底倒角處鋼管間距60cm，以加強腹板處支架的承載能力；翼緣板下部位的橫、縱向立桿均按90cm布置。在高度方向橫桿步距120cm，使所有立桿聯成整體，為確保支架的整體穩定性，在每三排橫向立桿和每三排縱向立桿各設置一道剪刀撐（可詳見現澆段碗扣式滿堂支架平面布置圖）。在7、地基處理好后，按照施工圖紙進行放線，鋪設可調底托，保證橫桿位于同一標高，然后可進行支架搭設。支架搭設好后，用可調頂托來調整支架高度或拆除模板用。碗扣架安裝好后，對于箱梁底板部份，在可調頂托上橫向鋪設1015cm的木枋（15cm面豎放，底板兩端根據現場實際確定是否各懸出50cm）。然后在其上鋪設縱向1015cm的木枋（15cm面豎放，豎放的目的增加剛度），腹板50cm寬度內木枋間距25cm鋪設，底板其余間距40cm鋪設。鋪設時注意枋木接頭應位于頂托之上。對于翼緣部份，鋼管架直接搭設到翼緣底，先在頂托上安裝縱向1015cm（15cm面豎放）的木枋，根據翼緣底板坡面將木枋加工成楔型，若翼緣模板有背肋8、架，則可不必橫向再鋪木枋，直接讓加工成楔型的木枋與背肋架接觸緊密，若翼緣模板無背肋架，則橫向間距40cm布置10X15cm（15cm面平放）的木枋。支架底模鋪設后，測放箱梁底模中心及底模邊角位置和梁體橫斷面定位。底模標高=設計梁底+支架的變形（前期施工誤差的調整量），來控制底模立模。底模標高和線形調整結束，經監理檢查合格后，立側模和翼板底模，測設翼板的平面位置和模底標高（底模立模標高計算及確定方式類同箱梁底板）。2.4現場搭設要求現場搭設時從橋梁一端開始搭設，按照腳手架布置圖紙布設各排立桿。立好立桿后，及時設置掃地桿和第一步大小橫桿，掃地桿距基面約25厘米（需根據地托等高度調整到合適位置），支9、架搭完前應隨搭設隨設置斜撐作臨時固定。箱梁腹板對應處根據現場實際情況用普通鋼管在橫向增設1列立桿，以使腹板下立桿間距減少到30cm，隨碗扣架一起搭設。2.4.2架體在交界墩拉結牢靠后，隨著架體升高，剪刀撐應同步設置，剪刀撐應每隔3m左右設置一排，縱向設置3列。2.4.3安全網在剪刀撐等設置完畢后設置，設在支架兩側。門洞頂面和兩側設置密布式網，防止墜物傷人或車輛。門洞兩側車輛進出口處沿門洞周邊設置紅色警示燈串，燈距不大于30cm，兩側門洞頂處設置限高限寬標志，距門洞兩側100m外處設置限速及施工提示標牌，以上標志必須采用反光材料制作。2.4.4為了便于拆除交界墩蓋梁處的模板，可根據現場實際，在蓋10、梁頂部位設置木楔支墊，或者在支座安裝完成后，在支座四周鋪設一層泡沫塑料，頂面標高比支座上平面高出23mm。在拆除底模板時將蓋梁頂處的泡沫塑料剔除，施工時嚴禁用氣焊方法剔除泡沫以免傷及支座。2.5普通扣件鋼管搭設技術要求2.5.1相鄰立桿接頭應錯開布置在不同的步距內，與相鄰大橫桿的距離不宜大于步距的三分之一；2.5.2在主節點處固定橫向水平桿、縱向水平桿、剪刀撐等用的直角扣件、旋轉扣件中心點的相互距離不宜大于15厘米；2.5.3對接扣件的開口應朝上或朝內； 2.5.4各桿件端頭伸出扣件邊緣的長度不應小于100mm；2.5.5立桿的垂直偏差應不大于架高的1300；2.5.6上下橫桿的接長位置應錯開11、布置在不同的立桿縱距中，與相連立桿的距離不大于縱距的1/3；2.5.7安全網應滿掛在外排桿件內側大橫桿下方，用26鐵絲把網眼與桿件綁牢。2.5.8扣件規格必須與鋼管外徑相同；扣件螺栓擰緊力矩不應小于50KNM；2.5.9主節點處必須設置一根橫向水平桿，用直角扣件扣接且嚴禁拆除。主節點處兩個直角扣件的中心距不應大于150mm。三、滿堂支架預壓 安裝鋼筋前，要對支架進行壓預。支架預壓的目的：1、檢查支架的安全性，確保施工安全。2、消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，有利于橋面線形控制。 本方案擬按1孔分段預壓法進行預壓，預壓方法依據箱梁砼重量分布情況，在搭好的支架上的堆放與梁跨荷載等重的砂袋12、（或鋼材、水箱）(梁跨荷載統一考慮安全系數為1.2)。施工前，每袋砂石按標準重進行分包準備好，然后用汽車吊進行吊裝就位，并按箱梁結構形式合理布置砂袋數量。 為了解支架沉降情況，在預壓之前測出各測量控制點標高，測量控制點按順橋向每2米布置一排，每排4個點。在加載50%和100%后均要復測各控制點標高，加載100%預壓荷載并持荷24小時后要再次復測各控制點標高，如果加載100%后所測數據與持荷24小時后所測數據變化很小時，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸載，否則還須持荷進行預壓，直到地基及支架沉降到位方可卸壓。支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含測量誤差），一般梁跨預壓時間為2天。卸壓完成后，要13、再次復測各控制點標高，以便得出支架和地基的彈性變形量（等于卸壓后標高減去持荷后所測標高），用總沉降量（即支架持荷后穩定沉降量）減去彈性變形量為支架和地基的非彈性變形（即塑性變形）量。預壓完成后要根據預壓成果通過可調頂托調整支架的標高。四、支架受力驗算 本合同段現澆箱梁最大高度為D匝道橋，布置形式為20+330+20m，頂板寬左幅9m，底板寬5m，每側翼板懸臂長2.0m，箱梁頂板設置成2%單向橫坡，梁高1.8m，腹板厚50cm，頂板厚25cm，底板厚25cm。至梁端頂板加厚到45cm，底板加厚到45cm。各分隔墩頂處設1.8m厚端橫隔板，現澆梁端各連續墩頂處設一道1.5m厚橫隔板，取該橋梁箱梁進14、行受力驗算。計算模板、支架和拱架時，應考慮下列荷載并按表9.2.2 進行荷載組合。(1)模板、支架和拱架自重；(2)新澆筑混凝土、鋼筋混凝土或其他圬工結構物的重力；(3)施工人員和施工材料、機具等行走運輸或堆放的荷載；(4)振搗混凝土時產生的荷載；(5)新澆筑混凝土對側面模板的壓力；(6)傾倒混凝土時產生的水平荷載；(7)其他可能產生的荷載，如雪荷載、冬季保溫設施荷載等。 4.1底模板下次梁（1015cm木枋）（15cm面豎放）驗算，底模下腳手管立桿按照90cm（腹板下60cm，并增強兩列普通鋼管）布置，縱向次梁木枋腹板處間距25cm，其余間距40cm對于縱向次梁木枋的驗算，取計算跨徑為0.915、m，按簡支梁受力考慮，分別驗算底模下腹板對應位置和底板中間位置：箱梁腹板處底模砼箱梁荷載：P1 = 1.8m26 KN/m3= 46.8 kN /m2 （取1.8m砼厚度計算）箱梁內箱處底模砼箱梁荷載：P1 =（0.25+0.25）m26 KN/m3= 11.7kN /m2 （取0.5m砼厚度計算）模板荷載：采用竹膠板代肋模型，單平方0.7KN/m2，厚度10cm計算，腹板兩側位置按線荷載疊加至混凝土內，取P2 =0.71.82/0.1=25.2kN /m2，箱梁內箱處按3層計算：P2 =0.73= 2.1kN /m2（包括內支撐件）(腹板內外模重量及內模頂板模板重量由其下木枋承受，翼緣模板重16、量由翼緣部份鋼管架承受，內模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。設備及人工荷載：P3 = (1060+825+1000)1010-3/ (100.5) =3.6 kN /m2(假設半孔10m單側腹板寬度0.5m有10名工人，60Kg/人；振動棒8臺，25Kg/臺；其它設備1000Kg)砼澆筑沖擊及振搗荷載：(取砼重量的25%)P4 = 0.2546.8kN/m2 = 11.7kN /m24.1.6腹板處受力則有P =(P1 + P2 + P3 + P4)= 87.3 kN /m2取0.2安全系數，則有P計=P1.2=104.76 kN /m2因為腹板下木枋間距25cm，故取間距為25c17、m，則有：q1=P計0.25= 104.76 0.25= 26.19 kN/mW = bh2/6 = 101515/6 =375 cm3由梁正應力計算公式得： = q1L2/ 8W =26.190.90.910E6/ (837510E3) =7.07 Mpa = 10Mpa （參考一般木質）強度滿足要求。由矩形梁彎曲剪應力計算公式得：T = 3 q1 L/2/2A = 326.1910E3(0.9 /2)/ (2101510E2)= 1.178 Mpa = 2Mpa（參考一般木質）強度滿足要求。由矩形簡支梁撓度計算公式得：E = 0.1105 Mpa； I = bh3/12 = 2812.5 18、cm4f max = 5q1L4 / 384EI = 526.1910E3/10E30.9E4 10E12 / (3842812.510E40.110E5)= 0.79 mm f = 2.25mm（ f = L/400=900/400=2.25 mm ）剛度滿足要求。箱梁內箱處底板砼25cm、頂板厚度25cm，木枋布置間距為40cm，其強度驗算同上，能滿足要求。4.2頂托橫梁1015cm（15cm面豎放）木枋驗算腹板處腳手管立桿縱向間距為0.9m，橫向間距為0.6m（腹板加強后間距為0.3m），為簡化計算，按簡支梁受力進行驗算，實際為多跨連續梁受力，取計算跨徑為0.6m，僅驗算底模腹板對應位置19、即可：q1=P計0.9= 104.76 0.9 = 94.28kN/mW = bh2/6 = 1015E2/6 = 375 cm3由梁正應力計算公式得： = q1L2/ 8W =94.280.6E210E6/ (837510E3) =11.313Mpa = 10Mpa（ 加強處理）采用扣件腳手鋼管加強，沿腹板底橫向加強，加強后橫向間距為30cm進行驗算： = q1L2/ 8W =94.280.3E210E6/ (837510E3) =2.828Mpa = 10Mpa強度滿足要求；由矩形梁彎曲剪應力計算公式得：(計算跨徑30cm) = 3Q/2A = 394.2810E3(0.3 /2)/ (220、101510E2)= 1.4142 Mpa = 2Mpa（參考一般木質）強度滿足要求；由矩形簡支梁撓度計算公式得(計算跨徑30cm)：E = 0.110E5 Mpa； I = bh3/12 = 2812.5 cm4f max = 5q1L4 / 384EI = 594.2810E3/10E30.3E4 10E12 / (3842812.510E40.110E5)= 0.035 mm f = 0.75mm（ f = L/400=300/400=0.75 mm ）剛度滿足要求。4.3立桿強度驗算碗口鋼管（483.5）立桿的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.9m、0.6m和0.3m，因此單根立桿承受21、區域即為底板0.9m0.9m、0.9m0.6m或0.9m0.3m箱梁均布荷載，由橫橋向木枋集中傳至桿頂。根據受力分析，不難發現腹板對應的間距為0.6m（0.3m）0.9m立桿受力比其余位置間距為0.9m0.9m的立桿受力大，故以腹板下的間距為0.6m（0.3m）0.9m立桿作為受力驗算桿件。則有P計 = 104.76 kN /m2對于鋼管(483.5)，據參考文獻2可知：i 截面回轉半徑，按文獻2附錄B表B知i = 1.578 cmf 鋼材的抗壓強度設計值，按文獻2表5.1.6采用，f=205 MPaA 立桿的截面面積，按文獻2附錄B表B采用，A=4.89cm2由于大橫桿步距為1.2m，長細比22、為=L/i = 1200 / 15.78 = 76由長細比查表（參考文獻2）可得軸心受壓構件穩定系數= 0.744 ，則有： N = Af =0.744489205 = 74.582 kN 而Nmax = P計A =104.760.60.9 = 56.57 kN可見 N N，抗壓強度滿足要求。另由壓桿彈性變形計算公式得：（按最大高度20m計算）L = NL/EA = 56.5710310103/(2.11054.89102)=5.50mm 壓縮變形不大單幅箱梁每跨混凝土120.5m3(20m跨)，自重約313噸，按上述間距布置底座，則每跨連續箱梁下共有2515=375根立桿，可承受1125噸荷23、載（每根桿約可承受30kN），安全比值系數為1125/313= 3.59 ，完全滿足施工要求。 經計算，本支架其余桿件受力均能滿足規范要求，本處計算過程從略。4.4地基容許承載力驗算全線段內現澆梁橋位地質除D匝道橋上垮國道207外，橋位地質均為沙性土地基，其內場地均采用C15砼硬化，硬化厚度設計20cm，箱梁荷載（考慮各種施工荷載）最大為104.6NK/m2，設計地基土承壓力150kpa,滿足施工要求；豎向抗剪計算，按單根桿最大承載Nmax = 56.57 kN計算，局部混凝土承壓應力=56.57/（0.10.1）=5.657mpa(取底托下方鋼板長寬0.1m)，小于fck=10.0 mpa，24、地基硬化層取20cm，進行抗剪計算，取45度剛性角為破裂面計算，抗剪面積為0.24cm2，抗剪應力=56.57/0.24=0.2357 mpa，小于ftk=1.27 mpa，滿足要求；五、模板工程 為保證現澆箱梁的外觀質量光潔度、表面平整度和線形，加快施工進度，本工程箱梁底模可采用鋪設竹膠板或大塊鋼模板，外側模可采用大塊背架上帶木竹膠板，箱體內采用竹膠板加工，后背定型支架，內支架間距75cm，其支點應支于砼預制塊上，且應位于對應的縱向帶木之上。箱梁外側模板和翼緣模板采用竹膠板背間距30cm的55cm枋木帶，背帶間距為90cm，每塊模板上設有3道背帶，每道背帶上設置兩根20的拉桿。經受力驗算，此25、模板強度和剛度完全能夠滿足施工要求。箱梁內模支撐加工為定型內支架做排架，支架支撐在底模頂面的砼墊塊或鋼筋架上，墊塊應位于模板下立桿所對應的位置上。內模采用組合鋼模時，內支架順橋向按0.75米設置一排（每道組合鋼模上布置兩道內支架），必要時，在澆筑箱梁頂板前對定型支架中部采用木撐進行加固，防止內模脹模，內模內支架的采用螺栓連接到一起。采用大塊竹膠板時，內支架順橋向宜按0.9米設置一排，以保證與外模支架及立柱間距一致。六、支架安全要求6.1支架使用規定6.1.1嚴禁在架上戲鬧或坐在欄桿上等不安全處休息；6.1.2嚴禁攀援支架上下，發現異常情況時，架上人員應立即撤離；6.1.3支架上垃圾應及時清除，26、以減輕自重并防止墜物傷人。6.2拆除規定6.2.1拆除順序：護欄腳手板剪刀撐小橫桿大橫桿立桿件；6.2.2拆除前應先清除支架上雜物及地面障礙物；6.2.3拆除作業必須由上而下逐層拆除，嚴禁上下同時作業；6.2.4拆除過程中，凡已松開連接的桿、配件應及時拆除運走，避免誤扶、誤靠；6.2.5拆下的桿件應以安全方式吊走或運出，嚴禁向下拋擲。6.2.6搭拆支架時地面應設圍欄和警示標志，并派專人看守，嚴禁非操作人員入內；6.3支架安全措施6.3.1禁止任意改變構架結構及其尺寸；6.3.2禁止架體傾斜或連接點松馳；6.3.3禁止不按規定的程序和要求進行搭設和拆除作業；6.3.4搭拆作業中應采取安全防護措施27、，設置防護和使用防護用品；6.3.5不得將模板支架、纜風繩、泵送混凝土輸送管等固定在支架上，嚴禁懸掛起重設備；6.3.6不得在六級以上大風、雷雨和雪天下繼續施工。6.4鋼管支架的防電、避雷措施6.4.1防電措施6.4.1.1鋼管支架在架設的使用期間要嚴防與帶電體接觸，否則應在架設和使用期間應斷電或拆除電源，如不能拆除，應采取可靠的絕緣措施。6.4.1.2鋼管支架應作接地處理，設一接地極，接地極入土深度為22.5m。6.4.1.3夜間施工照明線通過鋼管時，電線應與鋼管隔離，有條件時應使用低壓照明。6.4.2避雷措施6.4.2.1避雷針：設在架體四角的鋼管腳手立桿上，高度不小于1m，可采用直徑為228、532mm，壁厚不小于3mm的鍍鋅鋼管。6.4.2.2接地極：按支架連續長度不超過50m設置一處，埋入地下最高點應在地面以下不淺于50cm，埋接地極時，應將新填土夯實，接地極不得埋在干燥土層中。垂直接地極可用長度為1.52.5m，直徑為2550mm的鋼管，壁厚不小于2.5mm。6.4.2.3接地線：優先采用直徑8mm以上的圓鋼或厚度不小于4mm的扁鋼，接地線之間采用搭接焊或螺栓連接，搭接長度5d，應保證接觸可靠。接地線與接地極的連接宜采用焊接，焊接點長度應為接地線直徑的6倍或扁鋼寬度的2倍以上。6.4.2.4接地線裝置宜布置在人們不易走到的地方，同時應注意與其它金屬物體或電纜之間保持一定的距離29、。6.4.2.5接地裝置安設完畢后應及時用電阻表測定是否符合要求。6.4.2.6雷雨天氣，鋼管支架上的操作人員應立即離開。七、施工現場安全管理和措施7.1 在主要施工部位、作業點、危險區、主要通道口掛安全宣傳標語或安全警告牌；7.2 施工現場全體人員嚴格執行建筑安裝工程安全技術規程和建筑安裝工人安全技術操作規程；7.3 施工現場杜絕任意拉線接電；7.4 配電系統設總配電箱、分配電箱、開關箱、實行分級配電。開關箱裝設漏電保護器；7.5 施工機械進場安裝后經安全檢查合格后投入使用。參考文獻：1、材料力學李慶華 主編 西南交通大學出版社 2000.112、建筑施工扣件式鋼管支架安全技術規程（JGJ130、30-2001）3、鋼管碗扣腳手架試驗審核報告4、碗扣式腳手架主要使用性能和規格表 鐵一局金屬結構廠 1988.5附：若頂托橫梁采用I16工字鋼的驗算：假設：腳手管立桿縱向間距為0.9m，橫向間距為0.9m和0.m，頂托工字鋼橫梁按橫橋向布置，間距90cm。因此計算跨徑為0.9m和0.m，為簡化計算，按簡支梁受力進行驗算，實際為多跨連續梁受力，計算結果偏于安全，僅驗算底模腹板對應位置即可：平均荷載大小為q2=P計0.9 =104.76 0.9 = 94.28kN/m另查表（參考文獻1）可得：WI16 =141103mm3； I = 1130104mm4；S = I / 13.8跨內最大彎矩為(取腹板位置計算跨徑0.6m)：Mmax = q2L2/8=94.280.60.6/8= 4.24kN.m由梁正應力計算公式得：w = Mmax / W = 4.26106 / (141 103 )= 30.21Mpa w = 145 Mpa 滿足要求；撓度計算按簡支梁考慮，得：E = 2.1105 Mpa； f max = 5q2L4 / 384EI = 594.280.6E410E12 / (3842.110E5113010E4)= 0.067 mm f = 1.50mm（ f = 0.6/400 ）剛度滿足要求。