待诏亭大桥现浇箱梁满堂支架施工方案

厦成高速A4合同段现浇箱梁施工方案编制：审核：审批：中铁一局集团有限公司厦成高速马路漳州段A4合同段项目经理部2010-11-10厦成高速马路漳州段A4合同段现浇箱梁满堂支架施工方案一、概述

1.1

工程概况

厦成高速马路漳州段A4合同段项目全线现浇梁单幅7联27孔，分别为待诏亭大桥双幅4QUOTE×24m（预应力砼连续梁箱）、D匝道桥20m+3×30m+20m预应力砼连续现浇箱梁、弦龙分别式立交桥（18m+3×20m+18m）+（3×18m+22m+20m）预应力砼现浇箱梁、古井分别式立交桥30m+28m预应力砼T形刚构现浇箱、大枫分别式立交桥2×26m预应力砼T形钢构箱梁，安排开工两个作业面，分别配置满堂碗口脚手支架5孔一联，第一组作业面施工依次:待诏亭大桥双幅4QUOTE×24m（预应力砼连续梁箱）→D匝道桥20m+3×30m+20m预应力砼连续现浇箱梁，其次组作业面施工依次:弦龙分别式立交桥（18m+3×20m+18m）+（3×18m+22m+20m）预应力砼现浇箱梁→古井分别式立交桥30m+28m预应力砼T形刚构现浇箱→大枫分别式立交桥2×26m预应力砼T形钢构箱梁。待诏亭大桥现浇箱梁左幅为单箱两室结构，右幅为单箱三室结构，分别为四跨等截面单向预应力连续梁，布置形式为4×24，顶板宽左幅16.5m，底板宽12.5m，每侧翼板悬臂长2.0m，箱梁顶板设置成i%双向横坡，梁高1.5m，腹板厚50cm，顶板厚25cm，底板厚25cm。至梁端顶板加厚到45cm，底板加厚到45cm。各分隔墩顶处设1.6m厚端横隔板，现浇梁端各连续墩顶处设一道1.2m厚横隔板。平纵面信息：本桥平面位于R=1800m的右偏圆曲线上；纵面位于0.85%上坡上；本桥在GK38+533.672上跨A匝道，交角89°；在GK38+699.238上跨省道207，交角62°。箱梁为单向预应力结构。纵向预应力采纳大吨位群锚体系，预应力钢束采纳19ΦS15.2钢绞线束，其标准强度为1860MPa，位于底板、腹板及顶板之中。1.2

施工方法简介

支架拟采纳碗扣式脚手架搭设，立杆间距沿纵向在箱梁下部位为90cm，端横膈梁下及顶底板加厚段为60cm，横向间距在腹板下部分为30cm，支架在墩顶下700cm范围内为60cm，翼缘板下为90cm。横杆步距120cm，上下底顶托分别为不小于50cm的长度，个别地形差异较大处采纳80cm的底托。采纳一般扣件式钢管架作为剪刀斜撑，在纵向设置不少于3道，横向间隔3道左右设置一道。

厦成高速马路漳州段A4合同段内现浇箱梁地基基本位处砂性土地基，地基原状土承载力[fa0]=150kpa，地基均需处理，桥梁墩高小于10m，采纳碗扣式满堂支架现浇施工工艺进行施工。支架顶、底部分别设可调顶、底托。施工时，翼缘模板及底模、外侧模、内模均采纳采纳竹胶板，内模支撑采纳枋木定型支架做排架，脚手钢管及顶托做横撑。

支架在搭设后应进行压载，做好相应记录，然后依据对应数据对标高进行调整，同时应考虑设置反拱值。

1.3

施工工艺流程二、满堂支架搭设及预压

2.1

地基处理

厦成高速马路漳州段A4合同段内现浇箱梁地基基本位处砂性土地基，地基原状土承载力[fa0]=150kpa，地基均需处理，应将松散土层清除，原有地基用蛙式夯土机进行夯压整平压实后，浇筑15cm厚砼。此后，方可依据设计图纸搭设碗扣支架。2.2

材料选用和质量要求搭设斜撑或加密碗扣的钢管规格为φ48×3.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止运用有明显变形、裂纹和严峻绣蚀的钢管。扣件应按现行国家标准《钢管支架扣件》（GB15831）的规定选用，且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件，严禁运用不合格的扣件。新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证，当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管支架扣件》（GB15831）的规定抽样检测。旧扣件运用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁运用，出现滑丝的螺栓必需更换。

2.3

支架安装

本支架采纳“碗扣”式满堂支架，其结构形式如下：纵向立杆布置间距以90cm为主，箱梁两端为60cm；横向立杆在箱梁底板所对应的位置间距60cm，腹板及底倒角处钢管间距60cm，以加强腹板处支架的承载实力；翼缘板下部位的横、纵向立杆均按90cm布置。在高度方向横杆步距120cm，使全部立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑（可详见《现浇段碗扣式满堂支架平面布置图》）。在地基处理好后，依据施工图纸进行放线，铺设可调底托，保证横杆位于同一标高，然后可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。碗扣架安装好后，对于箱梁底板部份，在可调顶托上横向铺设10×15cm的木枋（15cm面竖放，底板两端依据现场实际确定是否各悬出50cm）。然后在其上铺设纵向10×15cm的木枋（15cm面竖放，竖放的目的增加刚度），腹板50cm宽度内木枋间距25cm铺设，底板其余间距40cm铺设。铺设时留意枋木接头应位于顶托之上。对于翼缘部份，钢管架干脆搭设到翼缘底，先在顶托上安装纵向10×15cm（15cm面竖放）的木枋，依据翼缘底板坡面将木枋加工成楔型，若翼缘模板有背肋架，则可不必横向再铺木枋，干脆让加工成楔型的木枋与背肋架接触紧密，若翼缘模板无背肋架，则横向间距40cm布置10X15cm（15cm面平放）的木枋。支架底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形＋（±前期施工误差的调整量），来限制底模立模。底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。

2.4

现场搭设要求

现场搭设时从桥梁一端起先搭设，依据脚手架布置图纸布设各排立杆。立好立杆后，刚好设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距基面约25厘米（需依据地托等高度调整到合适位置），支架搭完前应随搭设随设置斜撑作临时固定。箱梁腹板对应处依据现场实际状况用一般钢管在横向增设1列立杆，以使腹板下立杆间距削减到30cm，随碗扣架一起搭设。

2.4.2架体在交界墩拉结牢靠后，随着架体上升，剪刀撑应同步设置，剪刀撑应每隔3m左右设置一排，纵向设置3列。

2.4.3平安网在剪刀撑等设置完毕后设置，设在支架两侧。门洞顶面和两侧设置密布式网，防止坠物伤人或车辆。门洞两侧车辆进出口处沿门洞周边设置红色警示灯串，灯距不大于30cm，两侧门洞顶处设置限高限宽标记，距门洞两侧100m外处设置限速及施工提示标牌，以上标记必需采纳反光材料制作。

2.4.4为了便于拆除交界墩盖梁处的模板，可依据现场实际，在盖梁顶部位设置木楔支垫，或者在支座安装完成后，在支座四周铺设一层泡沫塑料，顶面标高比支座上平面高出2~3mm。在拆除底模板时将盖梁顶处的泡沫塑料剔除，施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。

2.5

一般扣件钢管搭设技术要求

2.5.1相邻立杆接头应错开布置在不同的步距内，与相邻大横杆的距离不宜大于步距的三分之一；

2.5.2在主节点处固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件中心点的相互距离不宜大于15厘米；

2.5.3对接扣件的开口应朝上或朝内；

2.5.4各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm；

2.5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；

2.5.6上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的1/3；

2.5.7平安网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用26＃铁丝把网眼与杆件绑牢。

2.5.8扣件规格必需与钢管外径相同；扣件螺栓拧紧力矩不应小于50KN·M；

2.5.9主节点处必需设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。

三、满堂支架预压

安装钢筋前，要对支架进行压预。支架预压的目的：1、检查支架的平安性，确保施工平安。2、消退地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形限制。

本方案拟按1孔分段预压法进行预压，预压方法依据箱梁砼重量分布状况，在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋（或钢材、水箱）(梁跨荷载统一考虑平安系数为1.2)。施工前，每袋砂石按标准重进行分包打算好，然后用汽车吊进行吊装就位，并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。

为了解支架沉降状况，在预压之前测出各测量限制点标高，测量限制点按顺桥向每2米布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各限制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各限制点标高，假如加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变更很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸压。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2天。卸压完成后，要再次复测各限制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸压后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要依据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。

四、支架受力验算

本合同段现浇箱梁最大高度为D匝道桥，布置形式为20+3×30+20m，顶板宽左幅9m，底板宽5m，每侧翼板悬臂长2.0m，箱梁顶板设置成2%单向横坡，梁高1.8m，腹板厚50cm，顶板厚25cm，底板厚25cm。至梁端顶板加厚到45cm，底板加厚到45cm。各分隔墩顶处设1.8m厚端横隔板，现浇梁端各连续墩顶处设一道1.5m厚横隔板，取该桥梁箱梁进行受力验算。计算模板、支架和拱架时，应考虑下列荷载并按表9.2.2(1)模板、支架和拱架自重；(2)新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力；(3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；(4)振捣混凝土时产生的荷载；(5)新浇筑混凝土对侧面模板的压力；(6)倾倒混凝土时产生的水平荷载；(7)其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等。4.1

底模板下次梁（10×15cm木枋）（15cm面竖放）验算，底模下脚手管立杆依据90cm（腹板下60cm，并增加两列一般钢管）布置，纵向次梁木枋腹板处间距25cm，其余间距40cm对于纵向次梁木枋的验算，取计算跨径为0.9m，按简支梁受力考虑，分别验算底模下腹板对应位置和底板中间位置：

箱梁腹板处底模砼箱梁荷载：P1=1.8m×26KN/m3=46.8kN/m2（取1.8m砼厚度计算）

箱梁内箱处底模砼箱梁荷载：P1=（0.25+0.25）m×26KN/m3=11.7kN/m2（取0.5m砼厚度计算）

模板荷载：采纳竹胶板代肋模型，单平方0.7KN/m2，厚度10cm计算，腹板两侧位置按线荷载叠加至混凝土内，取P2=0.7×1.8×2/0.1=25.2kN/m2，箱梁内箱处按3层计算：P2=0.7×3=2.1kN/m2（包括内支撑件）

(腹板内外模重量及内模顶板模板重量由其下木枋承受，翼缘模板重量由翼缘部份钢管架承受，内模底板模板(含倒角模板)由底板下之木枋承受)。

设备及人工荷载：P3=(10×60+8×25+1000)×10×10-3/(10×0.5)=3.6kN/m2

(假设半孔10m单侧腹板宽度0.5m有10名工人，60Kg/人；振动棒8台，25Kg/台；其它设备1000Kg)

砼浇筑冲击及振捣荷载：(取砼重量的25%)

P4=0.25×46.8kN/m2=11.7kN/m2

4.1.6腹板处受力则有P=(P1+P2+P3+P4)=87.3kN/m2

取0.2平安系数，则有P计=P×1.2=104.76kN/m2

因为腹板下木枋间距25cm，故取间距为25cm，则有：

q1=P计×0.25=104.76×0.25=26.19kN/m

W=bh2/6=10×15×15/6=375cm3

由梁正应力计算公式得：

σ=q1L2/8W=26.19×0.9×0.9×10E6/(8×375×10E3)

=7.07Mpa＜[σ]=10Mpa（参考一般木质）

强度满意要求。

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：

T=3q1L/2/2A=3×26.19×10E3×(0.9/2)/(2×10×15×10E2)

=1.178Mpa＜[τ]=2Mpa（参考一般木质）

强度满意要求。

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E=0.1×105Mpa；I=bh3/12=2812.5cm4

fmax=5q1L4/384EI

=5×26.19×10E3/10E3×0.9E4×10E12/(384×2812.5×10E4×0.1×10E5)

=0.79mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400=900/400=2.25mm）

刚度满意要求。

箱梁内箱处底板砼25cm、顶板厚度25cm，木枋布置间距为40cm，其强度验算同上，能满意要求。

4.2

顶托横梁10×15cm（15cm面竖放）木枋验算

腹板处脚手管立杆纵向间距为0.9m，横向间距为0.6m（腹板加强后间距为0.3m），为简化计算，按简支梁受力进行验算，实际为多跨连续梁受力，取计算跨径为0.6m，仅验算底模腹板对应位置即可：

q1=P计×0.9=104.76×0.9=94.28kN/m

W=bh2/6=10×15E2/6=375cm3

由梁正应力计算公式得：

σ=q1L2/8W=94.28×0.6E2×10E6/(8×375×10E3)

=11.313Mpa>[σ]=10Mpa采纳扣件脚手钢管加强，沿腹板底横向加强，加强后横向间距为30cm进行验算：

σ=q1L2/8W=94.28×0.3E2×10E6/(8×375×10E3)

=2.828Mpa<[σ]=10Mpa

强度满意要求；

由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：(计算跨径30cm)

τ=3Q/2A=3×94.28×10E3×(0.3/2)/(2×10×15×10E2)

=1.4142Mpa＜[τ]=2Mpa（参考一般木质）

强度满意要求；

由矩形简支梁挠度计算公式得(计算跨径30cm)：

E=0.1×10E5Mpa；I=bh3/12=2812.5cm4

fmax=5q1L4/384EI

=5×94.28×10E3/10E3×0.3E4×10E12/(384×2812.5×10E4×0.1×10E5)

=0.035mm＜[f]=0.75mm（[f]=L/400=300/400=0.75mm）

刚度满意要求。

4.3

立杆强度验算

碗口钢管（φ48×3.5）立杆的纵向间距为0.9m，横向间距为0.9m、0.6m和0.3m，因此单根立杆承受区域即为底板0.9m×0.9m、0.9m×0.6m或0.9m×0.3m箱梁均布荷载，由横桥向木枋集中传至杆顶。依据受力分析，不难发觉腹板对应的间距为0.6m（0.3m）×0.9m立杆受力比其余位置间距为0.9m×0.9m的立杆受力大，故以腹板下的间距为0.6m（0.3m）×0.9m立杆作为受力验算杆件。

则有P计=104.76kN/m2

对于钢管(φ48×3.5)，据参考文献2可知：

i——截面回转半径，按文献2附录B表B知i=1.578cm

f——钢材的抗压强度设计值，按文献2表5.1.6采纳，f=205MPa

A——立杆的截面面积，按文献2附录B表B采纳，A=4.89cm2

由于大横杆步距为1.2m，长细比为λ=L/i=1200/15.78=76

由长细比查表（参考文献2）可得轴心受压构件稳定系数φ=0.744，则有：

[N]=φAf=0.744×489×205=74.582kN

而Nmax=P计×A=104.76×0.6×0.9=56.57kN

可见[N]＞N，抗压强度满意要求。

另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度20m计算）

△L=NL/EA=56.57×10Ｅ3×10×10Ｅ3/(2.1×10Ｅ5×4.89×10Ｅ2)

=5.50mm压缩变形不大

单幅箱梁每跨混凝土120.5m3(20m跨)，自重约313吨，按上述间距布置底座，则每跨连续箱梁下共有25×15=375根立杆，可承受1125吨荷载（每根杆约可承受30kN），平安比值系数为1125/313=3.59，完全满意施工要求。

经计算，本支架其余杆件受力均能满意规范要求，本处计算过程从略。

4.4

地基容许承载力验算

全线段内现浇梁桥位地质除D匝道桥上垮国道207外，桥位地质均为沙性土地基，其内场地均采纳C15砼硬化，硬化厚度设计20cm，箱梁荷载（考虑各种施工荷载）最大为104.6NK/m2，设计地基土承压力150kpa,满意施工要求；竖向抗剪计算，按单根杆最大承载Nmax=56.57kN计算，局部混凝土承压应力=56.57/（0.1×0.1）=5.657mpa(取底托下方钢板长宽0.1m)，小于[fck]=10.0mpa，地基硬化层取20cm，进行抗剪计算，取45度刚性角为裂开面计算，抗剪面积为0.24cm2，抗剪应力=56.57/0.24=0.2357mpa，小于[ftk]=1.27mpa，满意要求；五、模板工程

为保证现浇箱梁的外观质量光滑度、表面平整度和线形，加快施工进度，本工程箱梁底模可采纳铺设竹胶板或大块钢模板，外侧模可采纳大块背架上带木竹胶板，箱体内采纳竹胶板加工，后背定型支架，内支架间距75cm，其支点应支于砼预制块上，且应位于对应的纵向带木之上。箱梁外侧模板和翼缘模板采纳竹胶板背间距30cm的5×5cm枋木带，背带间距为90cm，每块模板上设有3道背带，每道背带上设置两根φ20的拉杆。经受力验算，此模板强度和刚度完全能够满意施工要求。箱梁内模支撑加工为定型内支架做排架，支架支撑在底模顶面的砼垫块或钢筋架上，垫块应位于模板下立杆所对应的位置上。内模采纳组合钢模时，内支架顺桥向按0.75米设置一排（每道组合钢模上布置两道内支架），必要时，在浇筑箱梁顶板前对定型支架中部采纳木撑进行加固，防止内模胀模，内模内支架的采纳螺栓连接到一起。采纳大块竹胶板时，内支架顺桥向宜按0.9米设置一排，以保证与外模支架及立柱间距一样。

六、支架平安要求

6.1

支架运用规定

6.1.1严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等担心全处休息；

6.1.2严禁攀援支架上下，发觉异样状况时，架上人员应马上撤离；

6.1.3支架上垃圾应刚好清除，以减轻自重并防止坠物伤人。

6.2

拆除规定

6.2.1拆除依次：护栏→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆件；

6.2.2拆除前应先清除支架上杂物及地面障碍物；

6.2.3拆除作业必需由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业；

6.2.4拆除过程中，凡已松开连接的杆、配件应刚好拆除运走，避开误扶、误靠；

6.2.5拆下的杆件应以平安方式吊走或运出，严禁向下抛掷。

6.2.6搭拆支架时地面应设围栏和警示标记，并派专人看管，严禁非操作人员入内；

6.3

支架平安措施

6.3.1禁止随意变更构架结构及其尺寸；

6.3.2禁止架体倾斜或连接点松驰；

6.3.3禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业；

6.3.4搭拆作业中应实行平安防护措施，设置防护和运用防护用品；

6.3.5不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土输送管等固定在支架上，严禁悬挂起重设备；

6.3.6不得在六级以上大风、雷雨和雪天下接着施工。

6.4

钢管支架的防电、避雷措施

6.4.1防电措施

6.4.1.1

钢管支架在架设的运用期间要严防与带电体接触，否则应在架设和运用期间应断电或拆除电源，如不能拆除，应实行牢靠的绝缘措施。

6.4.1.2

钢管支架应作接地处理，设一接地极，接地极入土深度为2~2.5m。

6.4.1.3

夜间施工照明线通过钢管时，电线应与钢管隔离，有条件时应运用低压照明。

6.4.2避雷措施

6.4.2.1

避雷针：设在架体四角的钢管脚手立杆上，高度不小于1m，可采纳直径为25~32mm，壁厚不小于3mm的镀锌钢管。

6.4.2.2

接地极：按支架连续长度不超过50m设置一处，埋入地下最高点应在地面以下不浅于50cm，埋接地极时，应将新填土夯实，接地极不得埋在干燥土层中。垂干脆地极可用长度为1.5~2.5m，直径为25~50mm的钢管，壁厚不小于2.5mm。

6.4.2.3