支架施工方案

1湘源大桥钢筋混凝土现浇拱梁支架施工方案广西五鸿建设集团有限公司湘源大桥项目部二○一二年七月2现浇拱梁支架施工方案一、编制依据1.《全州县湘源大桥工程施工图设计文件》2005年2.全州县湘源大桥工程施工合同文件3.《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20004.《市政桥梁工程质量评定标准》CJJ2-905.《公路桥梁设计通用规范》6.《桥梁工程施工手册》7.全州县湘源大桥现场施工条件和本公司施工水平能力二、概述2.1工程概况本工程为全州县湘源大桥工程，建设地点位于全州镇内燃机配件厂水泵房处，跨越万乡河。北引道过全州县城与桂黄一级公路相连，南引道经火烧渡村接全州到石塘二级公路。桥梁全长157.856m，宽29m，跨度2x50m，引道长160米，本次招标发包范围有：桥梁工程、装饰工程和道路工程等。上部结构采用两跨钢筋混凝土拱梁和预应力板结构，采用C35和C40混凝土。下部结构采用轻型桥台，实体矩形桥墩，桥台为U型桥台。2.2支架施工方案简介湘源大桥位于万江河上，地质条件较差，地下存在不良地质条件，桥所处位置属岩溶发育区，具备土洞和地面塌陷等发育条件；以及施工场地为河道内，因此施工条件相对困难。该桥又靠近县区主干道路上，附近居民较多，对工程施工影响较大。3该桥上部结构施工时遇到洪水汛期,根据工程水文地质条件、施工设计图纸和现场实际情况，现浇钢筋混凝土拱梁的支架设计方案为：该桥第一跨（0#台至1#墩）和第二跨（1#墩至2#台）均采用下为渡汛轻型钢支架，上为钢管式满堂支架。渡汛轻型钢支架采用两种方法，第一跨为砼承台做支承桩；第二跨采用直径为400mm，壁厚12mm的钢管旋钻桩做支撑桩，在桩顶预埋600×600×20mm钢板做垫板，每排支承桩上安放两根型号为I40b的工字钢拼接做横梁，横梁上安装贝雷片做纵梁，在贝雷梁纵梁上安放型号I16的工字钢做分配梁。在工字钢上面搭设φ48×3.5mm满堂钢管支架。2.3施工工艺流程根据该桥上构拱梁为现浇施工和该工程水文地质情况，以及施工设备、材料和能力等各方面的因素，施工该桥上部结构按照架渡汛轻型钢支架上设满堂支架这种施工方案进行施工。其支架施工主要工艺流程图如下：渡汛钢管旋钻桩施工平整场地满堂支架搭设底模安装支架预压测量支架压缩变形量调整底模标高轻型钢支架搭设墩台支座安装地基处理4三、满堂支架搭设及预压根据该桥设计图纸说明，以及上部结构施工遇汛期，五十年一遇实测水位的标高为158.04m。实际常水位153.285m，因此，为了保证防洪要求和渡汛支架在汛期中稳定性，渡汛支架设计方案中支架设计标高在保证可以排洪上，可以根据施工实际情况进行适当调高。综合各方面考虑，该桥在汛期施工期间，其渡汛支架设计顶标高确定为153.8m。3.1地面平整根据现场施工情况可知，第一跨和第二跨为河中，属于万江河道内，主要为泥沙和岩石层。由于第一跨已有成型的砼承台，对此不再考虑钢管桩施工。根据实际情况，第二跨为水流河道，水位比较深，因此对河床地质情况无法进行分析，采用传统满堂支架方法不可行，为了确保钢管支撑架安全，以及支架防洪排汛的要求，需要采用渡汛钢管旋钻桩做支撑桩进行施工，靠近1#墩台起拱圈部位已经平水面，无法采用渡汛钢管旋钻桩支撑，只能考虑围堰方法，用粘土袋堆码围堰，靠迎水面用土袋堆码双层，防止水的冲刷，对于围堰内及时抽水，等水抽干后，清除河床底的淤泥，对基础进行砼硬化厚300mm，并预埋φ50mm钢管，防止立杆的滑移。3.2渡汛钢管旋钻桩施工根据第二跨防洪排汛的要求，渡汛钢管旋钻桩一共布置5排，每排8根，间距为3.7m，总共40根。根据渡汛钢管旋钻桩施工方案布置图，进行施工放样定位，将旋钻机安放在渡汛钢管旋钻桩施工作业5区，在指定的桩位上进行打桩作业。施工第二跨过程中，如遇见河流涨大水，则需要拆除旋钻机及浮船平台，以免影响施工。每跨钢管桩施工的顺序为逐排逐根进行，每根桩应钻入基岩0.8m～1.2m，根据旋钻桩钻进岩石层计算该桩的承载力或者根据不同地质条件计算出桩的承载力。各桩的承载力必须满足施工要求，否则必须加桩。如果钢管桩长度不够时，需要接长，按照有关技术规范，先用接头处焊接牢固再用钢板连接焊接牢固，在焊接的工程中要保持钢管桩的垂直度，以保证钢管桩的承载力。钢管桩露出地面的自由高度超出或者不够设计标高时，塔吊或者汽车吊配合吊装施工作业并需要搭设临时脚手架对钢管桩进行截短或者接长。钢管旋钻桩施工完毕后，桩顶标高应符合施工设计图的要求。钢管桩横向采用10#槽钢剪刀撑焊牢连接，以增强整体稳定性。3.3砼承台支撑根据现场实际情况，1#墩台两边起拱圈位置刚好平水面，没办法采用渡汛支架，只能考虑围堰施工，围堰采用粘土装袋堆码，再将围堰的水抽干，并对河床面的泥沙层清除，在河床面浇筑砼做支撑平台，支撑平台从1#墩台边6～8m之间，在浇筑砼平台过程预埋φ50mm钢管，预埋间距根据满堂支架的间距布设，确保立杆安全稳定性，防止立杆的滑移。3.4安装工字钢横梁钢管旋钻桩施工完毕并且桩顶标高并符合施工设计图要求之后，则在每根钢管旋钻桩顶部焊接一块600×600×20mm钢板做垫板进行6应力扩散。每排钢管桩垫板上安放两根I40b的工字钢做横向受力水平杆件，工字钢与桩顶钢板必须焊接牢固。在工字钢横梁上安装贝雷梁做纵梁。3.5贝雷梁纵梁搭设及纵梁上支撑钢管的横梁搭设为确保河道通畅和排洪能力，该桥全部采用钢管贝雷梁渡汛轻型钢支架，水平纵梁为贝雷梁。纵梁长度分别为23m和32m，分别按1孔和2孔简支梁布设，全桥设置11组贝雷梁，每组（两片）贝雷片的间距为1.25m，它们之间用支撑架紧密连接。每组贝雷梁桁架的横向间距根据连续拱梁的横断面荷载分布形式而确定，间距为1.26m。全桥横向设置11组(484片)贝雷梁，各组纵梁间通过工字钢或者斜拉杆进行连接加固，使纵梁整体稳定受力。纵向水平受力构件贝雷梁放置于横向水平I40b工字钢横梁上，纵向贝雷梁与横向I40b工字钢采用U形螺杆形式进行稳定连接。纵向贝雷梁上用I16工字钢横向铺设，纵向间距为70cm，I16工字钢也应用U型螺杆连接牢固。I16工字钢上按支架立杆的位置焊接10㎝长的钢筋作固定立杆用。3.6满堂支架的搭设该桥轻型渡汛支架上采用φ48×3.5mm钢管满堂支架。支架搭设结构形式如下：纵向立杆布置间距为70cm，横向立杆的钢管间距为70cm，翼缘横、纵向立杆均按间距70cm布置。在高度方向上纵横向横杆步距为120cm，在靠近底板处，最后一排横杆步距不足120cm，按照现场实际情况，按照40cm～120cm不等的间距布置横杆。使所有7立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每六排横向立杆和每六排纵向立杆各设置一道剪刀撑。支架搭设好后，在立杆上放置高度可调的顶托。管扣架安装好后，对于拱梁底板部分，在顶托上横向铺设400×12×15cm的方木（15cm竖放，底板两端各悬出50cm），按照间距70cm铺设。然后在其上铺设纵向200×6×9cm的方木（9cm面竖放，竖放的目的增加刚度），按照间距30cm铺设，。纵向方木上按照底板宽度合理铺设竹胶板模板。方木与方木和底板与方木之间的间隙，用加工好的方木楔子塞紧和钉牢。对于翼缘部分，方木铺设方法与底板部分相同。支架模板安装应满足线性平顺及预拱度要求。3.7满堂支架搭设技术要求支架搭设应从桥墩台盖梁一端开始搭设，纵向以墩台身外缘20cm处为第一排立杆。立好立杆后，及时设置扫地杆和第一步大小横杆，扫地杆距I16工字钢面25cm。纵向水平管与墩台身顶结牢固。随着支架搭设升高，剪刀撑应同步设置。受力立杆不够长时，必须用接长扣对接接长，剪力撑及悬挑部位钢管接长时可用不少于2个活动扣件固接。施工保护安全网在支架搭设完毕后设置。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；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、活动扣件中心点的相互距离不宜大于15cm；杆件端头伸出扣件边缘的长度不应小于100mm；立杆的垂直偏差应不大于架高的1／300；上下横杆的接长位置应错开布置在不同的立杆8纵距中，与相连立杆的距离不大于纵距的1/3；安全网应满挂在外排杆件内侧大横杆下方，用铁线把网眼与杆件绑牢。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150mm。3.8满堂支架预压安装模板后，要对模板支架进行预压。模板支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于拱梁桥面线形按设计控制。3、预压支架的弹性变形值作为设置现浇拱梁底模的预拱度计算及设置：1.f2为模板系统在荷载作用下的非弹性变形量，2.支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括:杆件接头的挤压压缩δ1取2mm；横梁方木对纵梁方木压缩δ2取3mm；坚杆与大楞木压缩δ3取2mm；顶托与横梁压缩δ4取2mm；竹胶板与横梁方木压缩δ5取3mm；即f2＝δ1＋δ2＋δ3＋δ4＋δ5＝12mm。3.f3为支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷值：支架架设满足规范要求,其承载力远大于支架容许值200Kpa,查表取最小值5mm。4.美观预拱度：f4＝10mm9合计：fmax=f1＋f2＋f4＋f3=0＋12＋10＋5=27mm5、预拱度设置预拱度的最高值应设置在梁的跨中心，其它各点的预拱度以中间点为最高值，以梁的两端为零。支架预压采用分段进行，依据拱梁砼重量分布情况，在相对应的地方加上相等的荷载进行预压。在安装的支架模板上堆放与梁跨荷载等重的砂袋，并考虑荷载的安全系数(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2)。施工前，每袋砂石按统一标准重量进行分包准备好，然后用汽车吊、塔吊或者人工搬运就位，并按拱梁结构形式合理布置砂袋数量。3.9测量预压压缩量及底模标高在安装好底模模板后，便可对支架进行预压。预压采用袋装砂子预压，加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h，预压重量为梁的120%。为了解支架沉降情况，首先将模板调至到设计标高，在预压之前应测出各测量控制点标高，在加载中，每加载一次都应测出测量控制点的标高，前后两次测量控制点标高相比算出压缩变化量。每幅每跨测量控制点按顺桥向布置五排，按照西端、L/4、L/2、3L/4和东端处布置，每排4个点。预压按照梁体重的30%、50%、80%和100%分四级加载，两次加载之间停顿1h，最后一次加载达100%后，静压24h再用水准仪观测支架变形量。如果加载100%后所测数据与持荷24h后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，理论上可以卸载。但为了检验支架模板安全稳定性，应继续加载到120%进行预压，直到地基无沉降支架无变形方可卸压。卸10载分五次卸载，首先卸压到100%，再卸压到80%、50%、30%,直到最后完全卸载。支架日沉降量不得大于2.0mm（不含测量误差），地基最大沉降量不能超过10mm/d，水平位移不能大于4mm/d。先用编织袋装砂子过磅后均匀堆码，用吊车分码吊至支架顶，由人工配合摆放进行定位加载。加载中由技术人员现场控制加载重量和加载位置，避免出现过大误差而影响观测结果。同时要注意在支架外侧2米处设置临时防护设施，防止地表水流入支架区，引起支架下沉。卸载完成后，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，便可得支架实际沉降量。观测方法采用水准仪倒尺测量，并根据测量结果绘制出沉降曲线。预压完成后要根据预压结果通过可调顶托调整支架的标高，以便调节与控制底模的标高，并在梁的底模标高上设置一定的预拱度。设置梁的底模预拱度（上）为：支架弹性变形值+设计预拱度。预压测量控制点的设置方法为：在测量观测控制点上设置一个铁钉，高出模板免10mm为最佳。在加载前、加载过程和加载后，都应测出各测量控制点标杆的标高，以便计算支架变形量。支架底模铺设预压后，测量拱梁底模中心线及底模边角位置来定位梁体横断面。底模标高