桥梁现浇连续箱梁满堂支架施工方案

重庆市轨道交通三号线二期全线土建工程凉井站至双龙站土建工程〔DK31+037.78～DK33+316.46段〕脚手架施工专项方案审批：单轨公司二期土建工程经理部第四工程部二O一0年三月二十日一、概述1、工程概况根据施工设计图，本区间土建工程起于重庆市长安福特加工厂北侧的金开大道对应的中央分隔带以及人行道上，里程桩号DK31+041.00～DK32+817.750，全长1776.75米根据线路需要，QJ26-D01～QJ26-D18、QJ26-D34～QJ26-D35、QJ26-D37、QJ26-D41墩位处的轨道梁锚箱支座位于金开大道现有车行道上。为满足上述该段道路的行车需要〔即轻轨桥墩不占用现有车道〕，设计在该段设而22个门型墩支撑轨道梁。QJ26-D01至QJ26-D17、QJ26-D34～QJ26-D35、QJ26-D37门型墩横梁的跨度为14.5米，跨中梁高1.6米，两端承托高0～1米，墩高6.0～12.5米；QJ26-D18门型墩横梁的跨度为15.5米，跨中梁高1.6米，两端承托高0～1.0米，墩高13.0米；QJ26-D41门型墩横梁的跨度为13.4米，跨中梁高1.6米，两端承托高0～1米，墩高7.0米。QJ26-D01至QJ26-D12每个横梁的顶面设有6个支座锚箱6个支座垫石、12个检修通道预埋件和3个信号系统预埋件；QJ26-D013至QJ26-D18每个横梁的顶面设有4个支座锚箱4个支座垫石、8个检修通道预埋件和2个信号系统预埋件；QJ26-D34～QJ26-D35、QJ26-D37、QJ26-D41每个横梁的顶面设有2个支座锚箱2个支座垫石、6个检修通道预埋件和2个信号系统预埋件。QJ26-D01至QJ26-D41右侧桩基位于人行道上，人行道板下还有自来水、排水、燃气、电力、通信等多种地下管线，这些因数均影响到支架搭设。QJ26-D01至QJ26-D41右侧门型墩根底为人工挖孔桩单桩根底。桩基采用C30普通钢筋混凝土灌注桩，墩柱采用C40普通钢筋混凝土，门型墩横梁采用C50预应力钢筋混凝土。2、施工方法简介桥位区为绿化地及城市道路区，陆地施工条件相对较好。施工时，先将桥位地基处理后，采用扣件式满堂脚手架单幅逐跨现浇施工工艺进行施工，施工时，翼缘模板及外侧模采用高强度覆膜竹胶合板〔按一联长配置一套模板〕，内模采用胶合板〔按首跨长配置一套模板〕，底模采用高强度覆膜竹胶合板〔按一个标准跨和一个首跨长度配置〕。3、施工工艺流程现浇梁施工采用就地搭设满堂支架，分段绑扎钢筋，分段、分层浇注混凝土的方法，其施工工艺流程如下：地基处理→搭设支架→全孔预压→安装底模和支座→绑扎钢筋〔底、腹板、横梁〕→安装侧模→浇注底、腹板和横梁→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇注顶板混凝土→撤除模板和支架。二、编制依据1、轨道交通三号线二期工程凉井至双龙站设计文件。2、《公路桥涵钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025—86〕。3、《钢结构设计标准》〔GBJ17—88〕4、《公路桥涵施工技术标准》〔JTJ041—2000〕。5、《公路桥涵施工手册》及其他有关的现行国家及地方强制性标准和标准。6、《建筑施工扣件式钢管支架平安技术规程》〔JGJ130-2001〕三、满堂支架搭设1、地基处理原有地基整平压实后，铺设15cm厚碎石，采用16吨压路机碾压平整，再在碎石层浇筑15cm厚的C25砼。在砼层上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设支垫钢板(木板)2、材料选用和质量要求钢管规格为φ48×3.5mm，且有产品合格证。钢管的端部切口应平整，禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管。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，严禁使用不合格的扣件。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，当对扣件质量有疑心时，应按现行国家标准《钢管支架扣件》〔GB15831〕的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换。3、支架安装本支架采用“碗扣”式满堂支架，其结构形式如下：为了明确满堂式支架每根立柱所传递竖向力的大小，本设计首先对满堂式钢管支架进行了受力检算，确定钢管支架立柱的横向间距：腹板附近为0.6m，翼板部位为0.9m；纵向间距均为1.0m；支架纵横杆步距1.2m，使所有立杆联成整体，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。箱梁底模采用δ=15mm厚的竹编胶合模板，底模小楞采用间距0.2m的100×100mm方木，大楞采用间距0.6m的150×150mm方木。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好支垫钢板，便可进行支架搭设。支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或撤除模板用。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〕，来控制底模立模。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〕。4、现场搭设要求4.1本工程架体搭设从QJ26-1#墩盖梁一端开始搭设，以盖梁外缘10厘米为第一排立杆。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距基面20厘米，支架未交圈前应随搭设随设置抛撑作临时固定。4.2架体与QJ26-1#墩拉结牢靠后，随着架体升高，剪刀撑应同步设置。4.3平安网在剪刀撑等设置完毕后设置。4.4为了便于撤除交界墩盖梁处的模板，可在支座安装完成后，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。在撤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。5、技术要求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；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；5.3对接扣件的开口应朝上或朝内；5.4各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm；5.5立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；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；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。5.8扣件安装应符合以下规定：扣件规格必须与钢管外径相同；螺栓拧紧力矩不应小于50KN•M；5.9主节点处必须设置一根横向水平杆，用直角扣件扣接且严禁撤除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于150mm。四、满堂支架搭设1、支架的搭设根据设计要求，按设计图分联搭设，第一次搭设59m，第二次搭设59m，为了便于施工和消除两次浇注时在施工缝处出现错台，第一次搭设59m。搭设时在支架局部适当设纵向和横向剪刀撑，确保支架的稳定性。在墩柱处采用钢管搭设成井字架，并用钢管与碗口满堂支架连接形成一个整体，以保证支架的稳定性。为保证施工完毕后结构尺寸的准确,支架应预留施工预拱度。施工预拱度主要由以下几个因素确定：〔1〕支架受施工荷载引起的弹性变形；〔2〕受载后由于杆件按头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形；〔3〕支架根底在受载后的沉陷。本工程连续箱梁支架安装见图2。图2支架纵向安装示意2、支架安装要点〔1〕支架立柱前必须保证地基有足够的承载力，立柱底端设垫木来分散和传递压力；〔2〕支架安装必须预留施工预拱度。3、支架安装必须预留施工预拱度支架预留拱度计算公式为：f=f1+f2+f3，其中f1：地基弹性变形，f2：支架弹性变形，根据堆载预压计算为f2=12mm，f3：梁体扰度预留拱度最大值设置在跨中位置，并按抛物线形式向两侧立柱位置分配，算得各点处的预留拱度值后用碗口支架顶托进行调整。五、满堂支架堆载预压1、目的为消除支架在搭设时接缝处的非弹性变形和地基的非弹性沉陷而获得稳定的支架，应逐孔进行预压。为获得支架在荷载作用下的弹性变形数据，确定合理的施工预拱度，使箱梁在卸落支架后获得符合设计的标高和外形，应进行沉降观测。〔支架预压的目的：1、检查支架的平安性，确保施工平安。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。〕2、堆载支架预压时因考虑到堆载的物品和施工过程中工人的操作误差等因素，那么取1.2的不均匀系数，用编织袋装砂作预压材料，砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。3、监测点布设在堆载区设置系统测量点，其分布跨中、1/4处、1/8处、每跨两端，每个断面的底板边线、底板中线处各布置一个监测点，同时相应地在地根底上设置监测点，在支架根底上对应地再布设观测点4、监测方法为了找出支架在上部荷载作用下的塑性、弹性变形，在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，待24小时内累计沉降量不超过1.5mm，方到达设计要求，说明地基及支架已根本沉降到位，可卸载，否那么还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸压。卸压完成后，要再次复测各控制点标高，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。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。沉降观测一直持续到整个箱梁浇注完毕，特别注意砼浇注时支架的沉降，假设浇注时，支架沉降超过预压沉降观测时预留沉降量时，应停止继续浇注，以防事故的发生。5、预压考前须知整孔范围内分层堆码直至整孔支架预压重量满足要求，且不得分块小范围集中堆码，以免产生不均匀沉降；人工堆码整齐，不乱堆放。六、受力检算㈠、荷载钢筋混凝土自重：箱底：1.5m×25KN/m3=37.5KPa,〔取1.5m砼厚度计算〕翼板部位：0.4m×25KN/m3=10KPa,〔取0.4m砼厚度计算〕②模板重量〔含内模、侧模及支架〕，以砼自重5%计，那么：箱底：37.5×5%=1.88KPa翼板部位：10×5%=0.5KPa③施工荷载：2.0KPa④振动荷载：2.5KPa⑤砼倾倒产生的冲击荷载：2.0KPa荷载组合计算强度：q=①＋②＋③＋④＋⑤计算刚度：q=①＋②㈡、底模检算底模采用15mm厚竹编胶合模板，直接搁置于间距L=0.20m的方木小楞上，按连续梁考虑，取单位长度〔1.0m〕板宽进行计算。⒈荷载组合箱底：q1=37.5＋1.88+2.0+2.5+2.0=45.88KN/m翼板：q2=10＋0.5+2.0+2.5+2.0=17KN/m⒉截面参数及材料力学性能指标W=bh2/6=1000×152/6=3.75×104I=bh3/12=1000×153/12=2.81×105竹胶模板的有关力学性能指标按《竹编胶合板》〔GB13123〕规定的Ⅰ类一等品的下限值取：［σ］=90MPa,E=6×103MPa⒊承载力检算⑴箱底强度Mmax=q1l2/10=45.88×0.202/10=0.18KN·m，合格。刚度⑵翼板部位考虑此处荷载较小，方木小楞间距取L=0.30m。强度，合格。刚度荷载：，合格。㈢、方木小楞检算方木搁置于间距0.6m的方木大楞上，小楞方木规格为100×100mm，小楞亦按连续梁考虑。⒈荷载组合箱底：翼板部位：⒉截面参数及材料力学性能指标方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025－86〕中的A－3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，那么：，⒊承载力检算⑴箱底部位强度，合格。刚度荷载：，合格。⑵翼板部位强度刚度荷载：，合格。㈣、方木大楞检算考虑箱梁腹板部位的重量较集中，而为了方便计算，箱梁自重是按整体均布考虑，这必将导致腹板处的实际荷载要大于计算荷载，而其他部位的计算荷载比实际荷载偏大，因而在腹板部位对支架立柱给予加密，横向间距取0.60m，翼缘板处立柱间距取0.9m，同时，腹板部位大楞的计算跨度按0.6m计以平衡因计算荷载比实际荷载偏小的不利影响，且大楞偏平安地按简支梁考虑。大楞规格为150mm×150mm的方木。⒈荷载组合小楞所传递给大楞的集中力为：箱底：翼板部位：大楞方木自重：⒉截面参数及材料力学性能指标方木的力学性能指标按《公路桥涵钢结构及木结构设计标准》〔JTJ025－86〕中的A－3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，那么：，⒊承载力检算⑴箱底部位由于小楞方木的布置具有一定的随机性，因此检算应力时应按产生最大应力布载模式进行计算。力学模式：①强度按产生最大正应力布载模式计算。支座反力那么最大跨中弯距，合格。刚度按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算集中荷载：，合格。⑵翼板部位力学模式：翼板部位的钢管立柱间距0.9m，方木规格同箱底部位。强度按产生最大正应力布载模式计算。支座反力那么最大跨中弯距，合格。刚度按产生最大竖向力的“最大支座反力布载模式”计算集中荷载：，合格。㈤、满堂式钢管支架检算每根钢管立柱所承受的竖向力按其所支撑面积内的荷载计算，忽略方木小楞自重不计，那么大楞传递的集中力：箱底〔均以跨度0.60m计算〕：翼板：Φ48×3.5mm钢管自重，满堂式钢管支架按6m最高计：那么单根钢管立柱所承受的最大竖向力为：检算其稳定性。对于脚手管(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

A——立杆的截面面积，按文献2附录B表B采用，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，Φ48×3.5mm钢管的面积，钢管回转半径为：支架横杆、纵杆的步距均为1.2m，并适当布置垂直剪刀撑。长细比查《钢结构设计标准》〔GBJ17-88〕，或《扣件式钢管脚手架计算手册》查得.强度验算：故满足要求。稳定性验算：，满足要求。f——钢材的抗压强度设计值，按文献2表采用，f=205MPa

七、支架平安要求1、支架使用规定1.1严禁在架上戏闹或坐在栏杆上等不平安处休息；

1.2严禁攀援支架上下，发现异常情况时，架上人员应立即撤离；

1.3支架上垃圾应及时去除，以减轻自重并防止坠物伤人。2、撤除规定2.1撤除顺序：护栏→脚手板→剪刀撑→小横杆→大横杆→立杆件；

2.2撤除前应先去除支架上杂物及地面障碍物；

2.3撤除作业必须由上而下逐层撤除，严禁上下同时作业；

2.4撤除过程中，凡已松开连接的杆、配件应及时撤除运走，防止误扶、误靠；

2.5拆下的杆件应以平安方式吊走或运出，严禁向下抛掷。

2.6搭拆支架时地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内；3、支架平安措施3.1禁止任意改变构架结构及其尺寸；

3.2禁止架体倾斜或连接点松驰；

3.3禁止不