高速公路连续箱梁满堂支架现浇法施工方案.doc
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1、江西省东乡至昌傅高速公路工程目 录1. 工程概况12. 施工方案13. 施工工艺流程24. 主要人员及设备25. 施工工艺及方法25.1 支架施工25.2 支座安装145.3 铺设底模板155.4 支架静载预压165.5 底板腹板钢筋绑扎、设波纹管预留孔道175.6 腹板和内模制作与安装195.7 底板和腹板混凝土浇筑205.8 顶板底模支立225.9 顶板、翼板钢筋绑扎225.10 顶板混凝土浇筑225.11 内模和侧模的拆除235.12 预应力钢绞线张拉235.13 压浆及封锚245.14 支架和底模的卸落256施工控制及注意事项256.1 温度应力、裂缝、线性控制256.2 施工中注意的
2、主要事项277质量保证体系与自检制度287.1 质量保证体系287.2 自检体系287.3 自检制度308.安全保证措施318.1 安全目标318.2 安全保证体系318.3 安全生产保证措施319.现场管理及文明施工419.1文明施工领导小组419.2 坚持文明施工、规范化施工419.3 文明施工条件规定如下4210.环境保护4310.1 环境保护目标4310.2 施工环境保护体系4410.3 生态环境保护措施4445连续箱梁满堂支架现浇施工方案1. 工程概况本标段起于东乡县邓家乡,起点桩号K4+000,终于圩上桥镇,终点桩号K10+900,全长6.9km。AK0+193A匝道桥与DK0+2
3、73D匝道桥为现浇连续箱梁,A匝道左幅桥2(320)+2(525)、A匝道右幅2(320)+(25+26.3+23.7+25+25)+(525);D匝道420,采用满堂支架法施工2. 施工方案现浇连续箱梁采用满堂支架(交叉路口处预留通车门洞)现场浇筑施工。满堂支架和门洞承力墩采用48=3.5mm碗扣式钢管架拼装搭设,门洞过梁采用32b工字钢。箱梁底模采用竹胶板,外模采用定型钢模板,内模用木模与小钢模等组合。钢筋在钢筋加工厂加工、人工现场绑扎成型。现浇箱梁混凝土分两次分层浇筑完成,先浇筑底板与腹板混凝土,再浇筑顶板混凝土。混凝土在混凝土拌合站集中拌制,混凝土罐车运送至现场,37m长混凝土汽车泵泵
4、送入模。混凝土由连续梁跨中向两端均匀分层浇筑,人工用50、30型插入式振捣棒振捣密实。3. 施工工艺流程现浇预应力混凝土连续箱梁施工工艺流程见图3.1。4. 主要人员及设备现浇预应力混凝土连续箱梁施工主要人员及设备见附表1、附表2。5. 施工工艺及方法5.1 支架施工5.1.1 基底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)。波纹管等安装基底处理搭设满堂支架支立底模、侧模加工整修模板堆载预压模板及支架调整绑扎底、腹板钢筋钢筋加工浇筑底、腹板砼砼拌制、运输支立腹板内
5、膜支立顶板底模搭设顶板支架绑扎顶、翼板钢筋检查数量波纹管等安装浇筑顶、翼板砼养 护制作同条件试块清孔穿束安装锚具拆除内模张拉预应力检校张拉设备砼达到80%强度孔道压浆检校张拉设备制作试块封锚封端拆除模板支架检测试块强度图3.1 连续箱梁施工工艺流程图用C20混凝土浇筑至与路面齐平。桥梁基坑按规范要求回填至路面以下20cm处,再用C20混凝土浇筑至与路面齐平。5.1.2 支架施工支架采用48=3.5mm碗扣式满堂支架。支架立杆间距:端横梁、中横梁下顺桥向间距为60cm,其余各向立杆间距均为90cm。每根立杆下均装可调强力底托,利于基础承载,并通过调整底托高度,使横杆水平受力。立杆顶均装可调顶托,
6、便于标高调整、落架等后续工序的施工。横杆步距除最顶层的2道为60cm外,其余均为120cm。为增加支架的刚度和稳定性,纵、横向用50钢管,每间隔5排立杆,沿支架全高分别设置一排剪刀撑。剪刀撑斜杆与地面夹角控制在4560之间,斜杆必须用扣件与立杆连接牢固。沿桥梁纵轴线方向,在脚手架顶托上布置15cm15cm方木,再在其上布设6cm10cm横向方木;作为箱梁底模的受力骨架。纵向方木间距同脚手架横桥向间距,为90cm;横向方木间距,横梁下为20cm,其余均为35cm。所有方木必须经压刨处理、加工后方可使用;要求方木的两个受力面必须加工平整,厚度均匀、一致。横、纵向方木交叉点用铁钉、扒钉等连接构成受力
7、整体,再铺18mm厚的胶合板(胶合板与方木骨架用铁钉连接)作底模(见附图1、2、3、4)。5.1.3 满堂支架受力检算420连续箱梁基本数据:长:80m 底宽:5.5m 顶宽:8.5m 两侧翼板根部宽4.45m横梁处箱梁截面(不含翼板):33m2箱梁其它截面(不含翼板):15.15m2翼板截面:0.45m2荷载组合:混凝土(含钢筋)+钢筋(重复计算)+模板+混凝土振捣+人员及其它。根据设计文件及公路桥涵施工技术规范JTJ TF50-2011附录D和现场实际可得:C50钢筋混凝土的重力密度为26kN/m3;钢筋顺桥向每延米重力32.4kN/延米;模板重力荷载1kPa, 顺桥向每延米重力=15.5
8、=5.5kN/延米;人员及其它荷载2.5kPa,混凝土振捣2.0kPa,顺桥向每延米荷载=(2.5+2)18.4=24.75kN/延米(所有荷载已考虑安全系数)。由于按最不利荷载进行组合,且部分荷载进行了放大和重复计算,所以组合荷载不再乘以安全系数。支架采用48=3.5mm碗扣式脚手架,根据桥梁施工手册(桥涵篇)表13-5得,当横杆步距为0.6m时,单根立杆设计荷载为40kN,当横杆步距为1.2m时,单根立杆设计荷载为30kN。本方案按30kN进行检算。 满堂支架立杆受力验算 横梁截面A 横梁截面(不含翼板)顺桥向每延米混凝土重力3326=858kN/延米,顺桥向每延米钢筋重力33kN/延米,
9、合计顺桥向每延米荷载组合=858+32.4+33+82.8=973kN/延米。脚手架横向每排23根(两侧翼板根部之间)立杆,纵向间距0.6m,则平均每根立杆受力为1036.58/230.6=27.04kN30kN。满足要求。B 翼板截面(横梁处)顺桥向每延米混凝土重力0.4526=11.25kN/延米,合计顺桥向每延米荷载=18.98+(1+2.5+2)2.45=32.5kN/延米。脚手架横向每排3根,纵向间距0.6m,则平均每根立柱受力为32.5/30.6=6.5kN30kN。满足要求。 其它截面A 其它截面(不含翼板)顺桥向每延米混凝土重力15.1526=393.9kN/延米,合计每延米荷
10、载=393.9+32.4+18.4+82.8=527.5kN/延米。脚手架横向每排23根,纵向间距0.9m,则平均每根立柱受力为527.5/230.9=20.64kN30kN。满足要求。B 翼板截面(其它截面)顺桥向每延米混凝土重0.4526=11.25kN/延米,合计顺桥向每延米荷载=18.98+(1+2.5+2)2.45=32.5kN/延米。脚手架横向每排3根,纵向间距0.9m,则平均每根立柱受力为32.5/30.9=9.8kN30kN。满足要求。 地基承载力验算由前计算得支架立杆单根最大受力为27.04kN,支架底托接地尺寸为150mm150mm,受力面积=0.150.15=0.0225
11、m2。地基承载力=27.04/0.0225/1000=1.2MPa。基坑回填处上铺20cm厚混凝土硬化层,按45刚性角计算,混凝土基底与回填土顶层的持力尺寸为550mm550mm,持力面积=0.552=0.303m2,该处地基承载力=27.04/0.303=89.24kPa(按规范要求回填后的地基,经实测承载力大于300kPa,满足要求)。 方木刚度与强度验算现浇连续梁施工所采用的方木为新疆落叶松(编号为TC13-A),查建筑施工计算手册“木材的强度设计值和弹性模量”表,得落叶松的弹性模量为8500N/mm2,顺纹抗压强度为12N/mm20.9=10.8N/mm2。 横梁截面A 顺桥向方木刚度
12、和强度验算方木规格:15cm15cm,横桥向间距90cm,顺桥向方木跨径为60cm。q=103.66/23=4.507tf/m0.6m hbI木bh3/12=0.150.153/12=4.2210-5m4 W木bh2/6=0.150.152/6=5.6310-4m3E=8500N/mm2M中ql2/8=450700.62/8=2.028103N.mf=5ql4/384EI=(5450700.64/(3848.51094.2210-5)103=0.2mm1/4000.6=1.5mm 0.2mm1.5mm (刚度合格)M中/W木2.028103/5.6310-4m3/106=3.6N/mm210.
13、8N/mm2 (强度合格)。B 横桥向方木刚度和强度验算q=103.660.2/19.6=1.058tf/m0.9m方木规格:6cm10cm,纵桥向间距20cm,横桥向方木跨径90cm。hbI木bh3/12=0.060.13/12=510-6m4 W木bh2/6=0.060.12/6=110-4m3E=8500N/mm2M中ql2/8=105800.92/8=1071N.mf=5ql4/384EI=(5105800.94/(3848.5109510-6)103=2.1mm 1/4000.9=2.3mm 2.1mm2.3mm(刚度合格)M中/W木1071/110-4/106=10.71N/mm2
14、10.8N/mm2 (强度合格)。 其它截面A 顺桥向方木刚度和强度验算方木规格:15cm15cm,横桥向间距90cm,顺桥向方木跨径为90cm。q=52.75/23=2.293tf/m0.9m hbI木bh3/12=0.150.153/12=4.2210-5m4 W木bh2/6=0.150.152/6=5.6310-4m3E=8500N/mm2M中ql2/8=229300.92/8=2.322103N.mf=5ql4/384EI=(5229300.94/(3848.51094.2210-5)103=0.55mm1/4000.9=2.3mm 0.55mm2.3mm (刚度合格)M中/W木2.3
15、22103/5.6310-4/106=4.1N/mm210.8N/mm2 (强度合格)B 横桥向方木刚度和强度验算方木规格:6cm10cm,纵桥向间距35cm, 横桥向方木跨径为90cm。q=52.750.35/19.6=0.942tf/m0.9m hbI木bh3/12=0.060.13/12=510-6m4 W木bh2/6=0.060.12/6=110-4m3E=8500N/mm2M中ql2/8=94200.92/8=953.8N.mf=5ql4/384EI=(594200.94/(3848.5109510-6)103=1.9mm1/4000.9=2.3mm 1.9mm2.3mm (刚度合格
16、)M中/W木953.8/110-4/106=9.5N/mm210.8N/mm2 (强度合格)。5.1.4 双向通道门洞支架31+35+31m连续箱梁是为跨越交叉路口而设,为保证被交叉道路车辆的畅通,在35m跨中设2个净宽4.0米、净高5.0米的通车门洞。为确保安全及防止污染交叉路口路面,在门洞上铺设木板和彩条布,起到隔离和防护作用。门洞进出口设置沙袋防撞墩,以防车辆碰撞。门洞承力墩采用48、=3.5mm碗扣式脚手架搭设。顺桥向边墩宽度为90cm,中墩宽度为210cm;横桥向宽度为2520cm。承力墩同样设置底托、顶托,利用后续工序的施工。承力墩与满堂脚手架之间,通过水平杆件、剪刀撑等杆件连接牢
17、固,承力墩每排立杆均设双杆剪刀撑,确保承力墩的受力稳定性。承力墩立杆间距为30cm,横杆步距为60cm。在顶托上先铺设15cm15cm横向方木,再逐次密布一层10cm10cm纵向方木、一层10cm10cm的横向方木,然后顺桥向铺设长12m的I32b型工字钢纵梁形成门洞。工字钢横向间距为60cm,共设43根,底部以16钢筋相互焊接连接构成一个整体。工字钢上铺设=35cm610cm方木形成底模受力骨架。翼板下在工字钢上铺设横向槽钢,槽钢口向上,槽内立碗扣支架支撑翼板(见附图3、4、5、6)。 门洞横梁受力验算门式支架上的32b型工字钢横梁按受弯构件进行验算。根据路桥施工计算手册附表3-20查得I3
18、2b工字钢常数:W=726.7cm3,I=11626cm4,S=426.1cm3,t=11.5mm,=1.05,自重QB=577.1N/m,E=2.1105MPa,抗拉、抗压及抗弯强度=215MPa,抗剪强度=125MPa。q=527.5/33+0.5771=16.6kN/m(工字钢间距为60cm) 强度验算横梁跨中弯矩值为M=ql2/8=16.662/8=74.7kN.m剪力最大值为:Q=1.3ql/2=1.316.66/2=64.74kN(安全系数取1.3)跨中截面正应力:=M/(W)=74.7103/(1.05726.7)=98MPa215 MPa(符合强度要求)支座截面剪应力=VS/(
19、It)=64.74426.1/(1162611.5)102=21MPa125MPa(符合强度要求) 刚度的验算f=5qL4/(384EI)=516.660004/(3842.11051.1626108)=11.5mm1/4006=15mm 11.5mm15mm(符合刚度要求) 门洞支架立杆受力验算以侧墩为例进行验算:侧墩立杆顺桥向共4排,每排共65根。横杆步距为0.6m时,每根立杆的设计荷载为40kN。由前计算得知,平均每根立柱受力荷载为:F=(527.5+0.577133)6/2/4/65=6.31kN40kN。满足要求。为保证施工过程中,不至因为行车而影响支架的整体安全,在支架两端各5米处
20、设置限高4.5米的限高架,同时在支架上设置彩灯链等指示、警示标志,提示司机注意安全。整个现浇梁施工过程中,24小时设专人看守、防护和指挥等;同时,请交警部门协助指挥交通事宜,谨防事故的发生。5.1.5 施工预拱度及沉降在支架上浇筑连续箱梁时,在施工中和卸架后,上部构造要发生一定的挠曲变形,为保证上部构造在卸架后能够达到设计要求,在支架、模板施工时应设置合适的预拱度。在确定预拱度时,主要考虑了以下因素: 由结构自重及活载一半所引起的弹性挠度1;由于设计文件没有给出该数值,则不予考虑。 支架在受载后产生的非弹性变形2; 支架承受荷载引起的弹性变形3。通过对预压前、预压过程中、预压后各测点的观测,得
21、出各点的非弹性变形量和弹性变形量。根据弹性变形量的大小、规律,来确定是否设置预拱度,或怎样设置预拱度。非弹性变形通过预压消除,而沉降量、弹性变形量、预拱度等通过调节顶托的高度来实现。5.1.6 满堂支架与门洞材料数量计算根据满堂支架、门洞方案以及现场实际梁底距离原地面的高度(北京西路原地面距为8.1m),计算满堂支架与门洞高度,然后进行支架立杆搭配。满堂支架底板底立杆采用两节3.0m与一节1.5m的立杆搭配,支架高度为7.5m,翼缘板底立杆采用三节3.0m的立杆搭配,支架高度为9.0m;门洞位置底板底立杆采用一节3.0m、一节2.4m与一节1.5m的立杆搭配,支架高度为6.9m,翼缘板底立杆采
22、用一节0.9m的立杆。根据上述方案,计算支架材料用量(见附表3:满堂支架、门洞材料数量表)。5.1.7 支架护拦及楼梯在所搭设脚手架的顶面,即作业平面左右两边,在施工作业时,为了作业人员的安全,设置护栏。护栏采用钢管扣件连接骨架,挂安全网的方式。同时,在施工作业时,为了作业人员能方便上下作业平台,设置一个楼梯,楼梯骨架采用482.0钢管,楼梯上的护栏骨架采用钢筋焊接骨架,楼梯踏步采用木板。5.1.8 支架搭设注意事项 立杆应选用同类管径和壁厚的钢管搭设,严禁不同型号的钢管混合使用,且所有材料均采用国标构件;在搭设之前,必须对进场的脚手架配件进行严格的检查,禁止使用规格和质量不合格的杆配件;脚手
23、架的搭设作业,必须在统一指挥下,严格按照以下规定执行: 按照支架施工方案放线、标定立杆位置; 从一端向另一端有序的进行搭设,按定位依次竖起立杆,立杆的接长缝要错开布置,将立杆和纵、横向扫地杆连接固定,然后装设第一步的纵向和横向水平杆,校正立杆垂直度之后予以固定,并按此要求继续向上搭设; 剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件应随搭升的架子上一起及时设置,纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上方不大于200mm处的立杆上,横向扫地杆固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上; 在搭设过程中严格按照设计方案进行,不得随意改变构架设计、减少杆配件设置和对立杆纵距作大于100mm的构架尺寸放大。确有实际情况,需要调整时,要
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