新乡市宏力大道某桥工程现浇箱梁满堂支架施工方案

专项施工组织设计审批表2009年11月10日工程名称宏力大道xx桥工程（现浇箱梁满堂支架工程）施工单位xx市市政工程处项目部意见及签名审核部门审核主要内容意见及签名生产科施工组织、进度目标保证措施、环保及文明施工措施、施工平面布置安全科安全目标保证措施经管科成本目标及保证措施质检科质量目标及保证措施设备科机械设备计划、调度计划试验中心检验、测量设备配合计划劳资科人力资源、劳动力计划材料设备公司原材料、半成品和周转材料计划技术科专项施工方案、冬雨季施工措施、施工规范标准、四新技术应用计划结论审批单位（盖章）审批人xx市宏力大道xx桥工程现浇箱梁满堂支架施工方案编制：审核：日期：2009年11月10日现浇箱梁满堂支架施工方案一、工程概况1、xx市宏力大道xx桥上部结构为20+30+20米，箱梁采用单箱六室断面，主梁根部梁高为2m，跨中梁高为1.2m，箱宽为31m，悬臂长为2.2m，悬臂根部厚0.4m，桥面横坡采用腹板高度调整，箱梁底面横向水平，桥面横坡为1.5%的双向坡。顶板和底板厚度为25cm，腹板厚度45cm。单箱室在跨中位置设置一个60*80cm的人孔，以方便内模的拆除。全桥上部箱梁C50砼1564m3，钢筋379t，钢绞线63t。箱梁内腹板、顶板及底板部位均设有钢绞线束，规格分别为19ΦS15.24、12ΦS15.24、10ΦS15.24、钢绞线采用ΦS15.24钢绞线束，其标准强度为1860MPa。锚具采用群锚，根据设计要求，除底板B1钢束采用单向张拉外，其余钢束全部采用双向张拉，控制方式为应力和伸长量双控。2、施工方法简介：现浇箱梁下方原为河道，场地采用素土回填并碾压密实，地面采用C15混凝土硬化厚度为15cm，混凝土下方换填100cm深12%石灰土。满堂支架采用扣件式满堂支架现浇施工工艺进行施工。施工时，箱梁内外和翼板全部采用大块竹胶板作为模板。下部支架和内模支撑全部采用φ48×3.5mm脚手管做排架。3、施工工艺流程：地基处理——地面硬化——满堂支架搭设——铺方木——铺底板——标高测量——支架预压——调整底板标高。二、满堂支架方案编制依据1、本施工组织设计编制依据为：1.1《公路桥涵施工技术规范》及《公路工程质量验收及评定标准》。1.2设计图纸中有关箱梁设计荷载和结构形式。1.3《材料力学》及《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程》（JGJ130-2001）。1.4其它参考资料及文献。三、钢管支架设计方案1、支架材料选用钢管规格为φ48×3.5mm，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。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。2、支架安装本支架采用“扣件”式满堂支架，其结构形式如下：纵向和横向立杆布置间距以80cm为主。腹板及底倒角处钢管横向间距40cm，纵向仍为80cm，以加强腹板处支架的承载能力；翼缘横、纵向立杆均按90cm布置；本桥两头横隔梁位于桥台盖梁上方，支架间距按通用间距布置即可；中跨两端横隔梁下方，由于斜腿柱重心与横隔梁重合，此处为全桥荷载最大处，因此，从斜腿根部至横隔梁平面投影内，沿桥梁横向26.6m范围内，钢管支架全部加密1倍，纵横间距全部采用40cm。钢管支架自下而上设置横杆，第一步距为30cm，第二步距为120cm，第三步距为150cm，使所有立杆联成整体。为确保支架的整体稳定性，在每五排横向立杆和每五排纵向立杆各设置一道剪刀撑在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，在地面上弹出腹板、横隔梁及翼板投影位置，并按照立杆间距布设纵横线，在立杆底部支垫约10cm见方的钢板，便可进行支架搭设。支架搭设好后，在上部安放400×10×6cm的木枋（10cm面竖放，竖放的目的增加刚度），木枋间距为25cm。然后铺设底板竹胶板。对于翼缘部份，钢管架直接搭设到翼缘底，顶端横杆按照翼板底面坡面进行搭设，然后在支架顶纵向横杆上安装横向400×10×6cm（10cm面竖放）的木枋。底模铺设完成后，在木枋和钢管横杆之间嵌入木锲快，然后用木锲块调整底板标高至设计标高。木锲用铁钉与木锲钉成整体，以防止木锲滑动或变形。上部箱梁及施工荷载依次通过模板、木枋、钢管支架传递到地基上。钢管支架搭设示意图如下：80*n30纵水平管立杆剪刀撑15cm厚C15砼硬化12%石灰土压实钢管支架搭设立面示意图1.2cm厚胶板底模10*6方木150*n1201.2cm厚复合竹胶板10*6方木翼板加固管横水平管立杆剪力撑12%石灰土压实15cm厚C15砼硬化200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）。3、现场搭设要求3.1本工程先搭设斜腿柱部位的钢管支架，作为斜腿施工支架。其支架在斜腿施工完毕后，作为整体箱梁支架的一部分，与其他满堂支架连接为整体支架。3.2满堂支架搭设完成后，必须在支架两侧沿纵向设置防护栏栏杆，同时搭设上下钢管步梯。桥下支架两侧则按照冬季施工措施全部用彩条布进行封闭。3.3为了便于拆除桥台盖梁处的模板，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，施工时不允许用气割方法剔除泡沫以免伤及支座。3.4技术要求3.4.1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；3.4.2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；3.4.3各杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于10cm；3.4.4立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；3.4.5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；3.4.6扣件规格必须与钢管外径相同；3.4.7螺栓拧紧力矩不应小于50KN•M；3.4.8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拆除。主节点处两个直角扣件的中心距不应大于15cm。3.4.9钢管支架搭设顺序：放置纵向扫地杆——立杆——横向扫地杆——第一步距横向水平杆——第一步距纵向水平杆——第二步距横向水平杆—·······——剪刀斜拉杆——扣件拧紧。注意事项：a.支架安装要求最多二层向同一个方向进行，或由中间向两边安装，不得由两边向中间进行。b.所有立杆按规定设置，不得隔步或有遗漏，扣件必须拧紧。立杆严禁出现松动和浮动理象。4、支架受力验算4.1本工程横隔梁和腹板下方支架间距为0.4m*0.4m，每平方梁体荷载约为5.4t。空腹箱梁处每平方荷载约为1.35t，立杆间距为0.8m*0.8m，因此，横隔梁下方支架和木枋属于荷载最不利处，按简支梁受力考虑，仅对此处进行演算。横隔梁下方支架荷载计算：斜腿荷载：P1=（3.2×2.6×3/2）×5×27.5KN/m3=1716kN（取单排5根斜腿计算；仅限横隔梁下方投影部分）横隔梁荷载：P2=154m3×27.5KN/m3=4235KN(斜腿上方横隔梁)模板重量：P3=（26.6×2.6+3*3.2*5）*0.5KN/m2=58.6KN设备及人工荷载：P4=(10×60+8×25+1000)×10=18kN(假设单侧腹板有10名工人，60Kg/人；振动棒8台，25Kg/台；其它设备1000Kg)总荷载：P=(P1+P2+P3+P4)=6027kN立杆数量：（26.6÷0.4）×（2.6÷0.4）=432根每根立杆承受荷载：6027kN÷432根=14KN根据参考文献，单根钢管承重为30KN，考虑到折旧，按70%承重，则为21KN，则，单根立杆承重安全系数为：21/14=1.5，满足施工要求。按相同方式计算，则腹板下方单根立杆荷载为：P=(24.75+0.5+2)=27.25kN腹板下方每平方立杆数量：6根，则单根立杆荷载为：4.5KN，安全系数：30/4.5=6.7，满足施工要求。空心箱室下方立杆单根承重为：（0.5*27.5+2+2）/2.8=6.3KN，安全系数：30/6.3=4.7，满足施工要求。4.2木枋横梁10×6cm（10cm面竖放）木枋验算横隔梁处脚手管立杆纵向间距为0.4m，横向间距为0.4m，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0.4m，仅验算底模横隔梁对应位置即可。10*6cm木枋材质为松木，按较低强度等级TC13取值，抗弯允许应力fm=13MPa,顺纹抗剪fv=1.4MPa，横纹局部承压fc=2.9MPa，弹性模量E=10000（N/m㎡），考虑到露天放置及重复使用，折减系数取0.8。4.2.1木枋跨中弯应力：每平方荷载：4235KN÷（26.6*2.6）=61KN/m2每米木枋荷载：61KN*0.4÷4=6.1KN/m（木枋间距为0.25m，每米设置4根，横杆间距0.4m）木枋跨中弯距：Mmax=ql2/8=6.1×103×0.42/8=122(N•m)抗弯截面模量：W=bh2/6=6×102/6=100cm3跨中弯应力：σ=Mmax/W=122/100=1.22Mpa＜fm*0.8=10Mpa，安全系数：10/1.22=8.2，强度满足要求。4.2.2木枋局部承压力：荷载：q×0.4/2=6.1×103×0.4/2=1220（N）承压应力：1220/（100×60）=0.203（MPa）﹤fc*0.8=2.32（N/mm2），安全系数：2.32/0.203=11.4，满足强度要求。4.2.3木枋剪应力计算：剪应力：τ=3Q/2A=3×1.22/(2×10×6)=0.0305Mpa＜fv*0.8=1.12MPa（参考一般木质），强度满足要求。4.2.4木枋挠度计算：E=10000Mpa；I=bh3/12=500cm4，fmax=5qL4/384EI=5×6.1×103×10-3×0.44×1012/(384×104×500×104)=0.0407mm＜[f]=0.1mm（[f]=L/400=40/400=0.1mm）刚度满足要求。四、满堂支架预压安装模板前，要对支架进行预压。支架预压的目的：4.1检查支架的安全性，确保施工安全。4.2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。本方案拟选择桥梁上部荷载最大的一段进行预压，预压方法依据箱梁砼重量分布情况，在搭好的支架上堆放与梁跨荷载等重的土袋（或钢材）(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。施工前，每袋按标准重进行分包准备好，然后用汽车吊进行吊装就位，并按箱梁结构形式合理布置土袋数量。为了解支架沉降情况，在预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每10米布置一排，每排3个点。在加载80%、100%和120%后复测各控制点标高，加载120%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120%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，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。支架预压时间以支架沉降量满足要求为止作为控制依据。达到设计荷载后，支架日沉降量不得大于2.0毫米（不含测量误差），卸载前必须测量控制点标高。卸压完成后，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木枋下木锲块调整支架及底板的标高。五、地基容许承载力验算现浇箱梁下方地面采用C15砼硬化，硬化厚度15cm，即每平方米地基容许承载力为1500t/m2。根据最大荷载考虑，横隔梁下方（考虑各种施工荷载）最大为7.3t/m2，完全满足施工要求。六、模板工程为保证现浇箱