桥梁盖梁支架专项施工方案

新溆高速第十六合同段桥梁盖梁支架专项施工方案一、工程概况我合同段起点为溆浦县油洋乡麻溪村，路途沿X012南侧展线，经甘溪村、庄坪村、河底江村、三板桥村、桥江镇槐荫村，路途终点为桥江乡独石村。路途全长5.685km。其中，桥梁工程包括大中桥梁1687m/6座，桥梁下部构造设计有扩大基础、U型桥台、桩基础、承台、肋板、立柱、盖梁等结构形式，上部构造有预应力空心板、T梁、现浇箱梁等结构形式，现在正进入高空作业盖梁施工。为确保桥梁盖梁施工按总体施组中的工期顺当开展,特制定以下有关桥梁盖梁支架施工部署我部施工的桥梁工程共计6座，其中K75+722擂鼓坡大桥盖梁支架采纳包箍法施工，其余K76+370.5廖家湾大桥、K78+285新塘湾大桥及A、B匝道桥、K79+532向家山大桥等五座桥梁盖梁采纳剪力销法施工。施工方案及稳定计算包箍法施工方案盖梁包箍法无支架施工可操作性强，有很高的平安保证体系，外观灵巧又便于检查验收，可以较好限制施工平安，支模可以省很多工时，对地基要求不高，节约支撑钢管，大大降低了成本。抱箍法无支架施工很少影响道路、河道的交通和通航，有利于快速施工和文明施工，具有很好的推广应用价值。

1、盖梁抱箍法结构设计

按最大立柱与盖梁尺寸进行设计验算，依据设计施工图，选定擂鼓坡大桥7#墩墩柱为φ200cm，盖梁尺寸为170*220（宽*高）为设计验算依据（1）、侧模与端模支撑

侧模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm，在肋板外设2[16违带。在侧模外侧采纳间距1.0m的2[16b作竖带，竖带高2.9m；在竖带上下各设一条φ20的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距2.7m，在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。端模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm。在端模外侧采纳间距1.0m的2[16b作竖带，竖带高2.9m；在竖带外设φ48的钢管斜撑，支撑在横梁上。

（2）、底模支撑

底模为特制大钢模,面模厚度为δ6mm，肋板高为10cm。在底模下部采纳间距0.6m工16型钢作横梁，横梁长4.4m。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角支架放在横梁上。横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采纳特制型钢支架作支撑。

（3）、受荷纵梁

在横梁底部采纳双层1排加强型贝雷片（标准贝雷片规格：3000cm×1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长12m，每组中的两排贝雷片拼装在一起，两组贝雷梁位于墩柱双侧，中间间距233.6cm，贝雷梁底部采纳3m长的工16型钢作为贝雷梁横向底部联接梁。贝雷片之间采纳销连接。纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采纳U型螺栓连接；纵梁下为抱箍。

（4）、抱箍

采纳两块半圆弧型钢板（板厚t=16mm）制成，M24的高强螺栓连接，抱箍高1734cm，采纳66根高强螺栓连接。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力供应上部结构的支承反力，是首要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面爱护，在墩柱与抱箍之间设一层2～3mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采纳U型螺栓连接。

（5）、防护栏杆与与工作平台

栏杆采纳φ50的钢管搭设，在横梁上每隔（1）、荷载计算

砼浇筑时的侧压力：Pm=Kγh

式中：K---外加剂影响系数，取1.2；

γ---砼容重，取26kN/m3；

h---有用压头高度。

砼浇筑速度v按0.6m/h，入模温度按20℃考虑。

则：v/T=0.6/20=0.003<0.035

h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×0.03=1.0m

Pm=Kγh=1.2×26×1=31.2kPa

砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。

则：Pm=31.2kPa+4kPa=35.2kPa

盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利状况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）：

P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=35.2×2+35.2×1/2=88kN

（2）、拉杆拉力验算

拉杆采纳（φ20圆钢）间距1.0m，1.0利用φ20圆钢拉杆间距1m布置满意应力要求。竖带抗弯与变形程度计算

设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长L0=2.0m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。

竖带[16b的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix886cm4;抗弯模量Wx=108cm3

q0=35.2×1.0=35.2kN/m

最大弯矩：Mmax=q0l02/8=35.2×2.02/8=17.6kN·m

σ=Mmax/2Wx=17.6/(2×108×10-6)

=（3）变形程度计算：fmax=5q0l04/384×2×EIx=5×35.2×2.04/(384×2×2.1×108×886×10-8)=0.002m≤[f]=l0/400=2.0/400=0.005m

（4）、横梁计算

采纳间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长4.6m。在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。故共布设横梁31个，特制钢支架2个（每个钢支架用工16型钢18）。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。

a.荷载计算

盖梁砼自重：G1=43.27m3×26kN/m3=1125kN

模板自重：G2=49kN

侧模支撑自重：G3=22×0.172×2.0=7.5kN

三角学支架自重：G4=8×2=16kN

施工荷载与其他荷载：G5=20kN

横梁上的总荷载：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1125+49+7.5+16+20=1218kN

qH=1218/12=102kN/m

横梁采纳0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载GH'=102×0.4=41kN

作用在横梁上的均布荷载为：

q=G/l=41/2.4=17kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为2.4m)

横梁抗弯与变形程度验算

横梁的弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩I=1127cm4;抗弯模量Wx=140.9cm3

最大弯矩：Mmax=ql2/8=17×2.42/8=12.2kN·m

σ=Mmax/Wx=12.2fmax=5ql4/384×EI=5×17×2.44/(384×2.1×108×1127×10-8)=0.0031m<[f]=l0/400=2.4/400=0.006m(可)

（5）、纵梁计算

纵梁采纳单层四排加强型贝雷片（标准贝雷片规格：3000cm×1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长12m。

荷载计算

横梁自重：G6=12/0.4×4.6×0.169=23kN

贝雷梁自重：4×8×0.3×9.8=94kN

纵梁上的总荷载：

GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=1125+49+7.5+16+20+23+94=1335kN

纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q：

q=GZ/L=1335/6.8=196kN/m

a计算支座反力RA/B：

RA/B=1/2ql=1/2×196×6.8=Mmax=1/8×196×6.82=1132kN·m

贝雷片的允许弯矩计算

查《马路施工手册桥梁和涵洞》第923页，单排单层贝雷桁片的允许弯矩[M0]为975kN·m。

则四排单层的允许弯矩[M]=4×975×0.9=3510kN·m(上下加强型的贝雷梁的允许变矩应大于此计算值)

故：MB=1132kN·m＜[M]=3510kN·m

满意强度要求

纵梁变形程度验算

贝雷片刚度参数

弹性模量：E=2.1×105MPa

惯性矩：I=Bh×h/2=(25.48×2×4)×150×150/2=2293200cm4最大变形程度发生在盖梁中间

fmax=648q/EI=648×112/(2.1×108×2293200×10-8)=0.015m

[f]=a/400=6.8fmax≤[f]变形符合要求。（6）、抱箍计算

抱箍承载力计算

荷载计算

每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：

支座反力RA/B=1/2ql=1/2×196×6.8=666.4KN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。

抱箍受力计算

螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力N=666.4kN

抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：

M24螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高强螺栓的预拉力，取225kN;

μ---摩擦系数，取0.3；

n---传力接触面数目，取1；

K---平安系数，取1.7。

则：[NL]=225×0.3×1/1.7=39.7kN

螺栓数目m计算：

m=N'/[NL]=666.4/39.7=16.7≈17个，取计算截面上的螺栓数目m=18个。

则每条高强螺栓供应的抗剪力：

P=N/18=666.4/18=37KN≤[NL]=39.7kN

故能担当所要求的荷载。

螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算抱箍产生的压力Pb=N/μ=666.4kN/0.3=2221.3kN由高强螺栓担当。

则：N'=Pb=2221.3kN

抱箍的压力由18条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为

N1=Pb/18=2221.3kN/18=123kN<[S]=225kN

σ=N"/B=N′（1-0.4m1/m）/B

式中：N′---轴心力

m1---全部螺栓数目，取：36个

B---高强螺栓截平面或物体表面积，B=4.52cm2

σ=N"/B=Pb(1-0.4m1/m)/B=2221.3×(1-0.4×36/18)/36×4.52×10-4=109208kPa=109MPa＜[σ]=140MPa

故高强螺栓满意强度要求。

抱箍体的应力计算：

抱箍壁为受拉产生拉应力

拉力P1=18N1=18×123=2214（KN）

抱箍壁采纳面板δ16mm的钢板，抱箍高度为0.5m。

则抱箍壁的纵向截平面或物体表面积：S1=0.016×0.5=0.008(m2)

σ=P1/S1=2214/（0.008×2）＝=138.4(MPa)＜[σ]=140MPa

满意设计要求。

抱箍体剪应力

τ=（1/2RB）/（2S1）=（1/2×666.4）/（2×0.008）

=21MPa<[τ]=85MPa

满意强度要求。

（二）、剪力销法施工方案1、盖梁设计技术参数我标段盖梁的结构尺寸有多种形式，在此仅以最大尺寸盖梁为例进行介绍，该盖梁长10.78m，宽2.3m，高1.5m，设计为C30钢筋砼，设计砼方量35.7m3图12.拟用施工方案依据我标段的实际状况确定采纳剪力销法施工。该方法的施工原理是，在墩柱上穿剪力棒承载工字钢，以工字钢为受力主梁搭设盖梁受力底座，在此底座上进行盖梁模板、钢筋、砼的施工。施工要点在于穿剪力棒搭设盖梁底座受力平台。通过粗略估算支配采纳以下材料搭设盖梁底座受力平台。采纳φ90mm钢棒作剪力棒，左右墩柱各1根。采纳36b工字钢作为受力主梁，墩柱两侧各1根。采纳16a槽钢作小横梁，在工字钢上按中到中45cm间距布置，共布设20根。采纳10cm*10cm方木作为盖梁底模垫层，在槽钢上按中到中25cm间距布置，共布设10道。采纳10cm*30cm木楔作为高度调平层，安装在槽钢与方木之间。详细布置如图2所示。图23.受力验算通过图2可以看出，盖梁荷载首先通过方木传递到槽钢上，再通过槽钢传递到工字钢上，最终传递到剪力棒上。所以我们对方木、槽钢、工字钢、剪力棒都进行了验算。在实际施工中，部分钢筋和墩柱顶砼的重量由墩柱担当，底座承载的盖梁重量小于盖梁实际重量，在计算中仍按盖梁实际重量计算，以提高受力底座的平安系数。1）、荷载计算(1)盖梁模板的自重Q1我标段该型号盖梁的模板重量为6.3T，即：Q1=63KN。(2)盖梁砼的重量Q2盖梁砼的总方量为35.7m3，参照《简明马路施工手册》取钢筋砼容重为26KN/m（含钢筋），可得：Q2=35.7m3*26KN/m3=928.2KN(3)施工人员和施工机具荷载Q3进行砼浇筑时，盖梁上面只有3~4个施工人员及小型振捣器械，所以取：Q3≈4KN(4)振捣砼时的荷载Q4参照相关资料，振捣砼时在有效范围内产生的荷载为2.0Kpa，所以取：Q4≈2.0m*2.0m*2.0Kpa=8KN(5)方木的重量Q5方木每道的铺设长度L=11.2-1.4*2=8.4m，参照相关资料ρ木=6KN/m3，所以方木的重量为：Q5=V*ρ木=8.4*10*0.1*0.1*6=5.04KN。(6)槽钢的重量参照相关资料，16a槽钢的延米重量ρ=197.5N/m，每根槽钢长度为300cm，放置20根，共长L=60m。所以槽钢的重量为：Q6=L*ρ=60*197.5=11.9KN(7)工字钢的重量参照相关资料，36b工字钢的延米重量ρ=656.6N/m，工字钢2根长度24m，所以工字钢的重量为：Q7=L*ρ=24*656.6=15.76KN方木的受力验算方木所受荷载为：Q木=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1008.2KN参照简支梁的内力计算方法q=（1008.2÷11.2）÷10=9.0KN/mM=ql2/8=227.81N*mW=a3/6=1.67*10-4m3σ=M/W=227.81/1.67*10-4=1.36MPa＜14.5MPa方木铺设满意受力要求。3）槽钢的受力验算槽钢所受荷载为：Q槽=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=1020.1KNq=(1020.1÷11.2)*0.45÷2.3=17.8KN/m参照外伸臂梁计算跨中弯距，如图3所示。图3M=qlx*（（1-a/x）（1+2a/l）-x/l）/2=4.1*103N*mW=40.9cm3σ=M/W=100MPa＜215Mpa槽钢的铺设满意受力要求。4）工字钢的验算（1）受力验算工字钢所受荷载为：Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1035.9KNq=（1035.9÷11.2）÷2=46.25KN/m参照外伸臂梁计算跨中弯距，如图3所示。M=qlx*（（1-a/x）（1+2a/l）-x/l）/2=1.40*105N*mW=920.8cm3σ=M/W=152.04MPa＜215MPa（2）挠度验算q=46.25KN/m，E=2.1*105MPa，I=16574cm4F=ql4（5-24a2/l2）/384EI=0.016mF/L=1/418＜1/400挠度变形满意规范要求5）剪力棒的受力验算剪力棒主要承受剪力，所以只进行剪力验算：Q棒=Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1035.9KNT棒=Q棒/4=259KN，S=3.14*0.0452=6.36*10-3m2τ=T/S=40.7MPa＜125MPa剪力棒尺寸满意受力要求。6）验算结果通过受力验算，拟用方案满意盖梁受力要求，可以组织施工。4.剪力销法盖梁施工工艺1）设置剪力棒预留孔当墩柱施工到设计顶高程，进行最终一次浇筑砼时，须要设剪力棒预留孔。依据我标段的施工状况，确定预埋内径为10cm的硬脂PVC管，预埋位置在盖梁底71cm。这71cm包括36cm工字钢高度，6.5cm槽钢高度，10cm木楔高度，10cm方木高度，8.5cm盖梁底模厚度。2）搭设盖梁受力底座墩柱全部浇筑完成并拆模后，刚好找到预留孔位置并穿入剪力棒，穿入后的剪力棒应保持居中放置。然后紧贴墩柱站立放置工字钢，工字钢的放置也应保持居中，并且在墩柱两侧将两根工字钢连接在一起，在跨中也设一道连接，连接的力度不必太大，以保持工字钢不产生刚度形变为度，现场我们采纳法兰连接。工字钢安装完成后，在上面放置槽钢，每根槽钢的两端与工字钢绑扎在一起，以免滑动。3）铺设底模并调平利用4个千斤顶进行限制在设计的高程位置。然后铺设盖梁底模，底模为大面积拼装模板，可以通过高强螺栓连接为一个整体，盖梁底模的铺设必需保证盖梁的轴线和底标高符合设计要求，如有偏差必需调整在规范允许的范围内。底模铺设完成后，支配专人到盖梁底重新检查盖梁底模与方木的接触状况，如有局部悬空或冲突的地方，通过木楔进行调整，确保盖梁底模与方木之间匀称接触。4）绑扎盖梁钢筋盖梁骨架钢筋在钢筋加工场地焊接成型，然后吊到盖梁底模上进行现场绑扎。盖梁骨架钢筋在模具上加工，现场我们用12#槽钢加工了一个模具，在模具上干脆定出了盖梁骨架的长和高，全部起弯点都给出了固定标识，通过模具加工出来的盖梁骨架钢筋尺寸误差特别小，而且平整顺直，完全满意规范要求。盖梁骨架钢筋吊究竟模上后，通过横向箍筋绑扎在一起，成型为盖梁钢筋笼。5）安装侧模及端模盖梁钢筋笼绑扎完成后，进行侧模和端模的安装。侧模安座于底模之上，与底模之间采纳高强螺栓连接，侧模后设通长背肋，通过上下两层对拉螺杆固定。侧模与端模之间通过角法兰用高强螺栓连接在一起，盖梁模板连接加固完成后，基本不会产生变形和移动，成为一个整体性钢模。6）盖梁顶面复测及预埋件定位盖梁的模板整体性安装完成以后，刚好进行轴线放样和标高测量。放样完成后将轴线位置用红油漆点在两块端模上，同时纪录下这两点的高程，通过轴线位置量测出盖梁顶预埋件的位置，通过高程点量测出盖梁顶面的位置，并确定支座垫石及预埋钢板的高程。7）盖梁模板及受力底座的拆除参照规范要求，非