一合同制梁场箱梁预制场施工方案.docx
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一合同制梁场箱梁预制场施工方案
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一合同制梁场箱梁预制场
施工方案
工程名称：
编制单位：
编制人：
审核人：
批准人：
编制日期：
年月日
施工组织设计（方案）报审表
方案名称：
项目部报审意见：
项目经理：
年月日
工程部审核情况：
审核人：
年月日
工程部领导审批意见：
审批人：
年月日
JL—A002
施工组织设计（方案）报（复）审表
工程名称：
编号：
致（监理单位）：
现报上施工组织设计（方案）（全套、部分），已经我单位上级技术负责人审查批准，请予审查和批准。
附：
施工组织设计（方案）
承包单位项目部（公章）：
项目负责人：
项目技术负责人：
年月日
专业监理工程师审查意见：
1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充
专业监理工程师：
年月日
总监理工程师审查意见：
1、同意2、不同意3、按以下主要内容修改补充后
并于月日前报来。
项目监理机构：
（公章）
总监理工程师：
年月日
注：
本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。
建设、监理、施工单位各留一份。
1．编制依据及原则
1.1编制依据
（1）德商公路德州（鲁冀界）至夏津段第一合同段合同文件；
（2）德商公路德州（鲁冀界）至夏津段两阶段施工图设计；
（3）《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；
（4）经总监办、驻地办批复的德商公路德州（鲁冀界）至夏津段第一合同段《总体性施工组织设计》；
（5）经总监办、驻地办批复的《临时用电方案》。
1.2编制原则
按照“节约用地，安全施工，文明环保”的原则，确保工程实施过程中合理利用征地，各项施工工序安全顺利进行。
2．工程概况
德商公路德州（鲁冀界）至夏津段第一合同段空心板和预制箱梁的工程数量有:
K4+558.5机耕通道、K6+242机耕通道、K8+470.8机耕通道为8m的普通空心板共78块，K1+711.5机耕通道、K2+674.5机耕通道为10m的预应力空心板共54块，K4+095中桥、K7+960中桥为13m预应力空心板共120块，K3+633漳南互通主线桥、K2+079中桥、K6+592利民河中桥为16m预应力空心板共238块，K4+950分离立交、K5+818分离立交为20m预制箱梁共48片，K8+841.5分离立交为25m预制箱梁共24片，卫运河特大桥30m预制箱梁272片。
3．预制场选址
3.1选址原则
预制场尽量设置在桥群集中的路段，并全面考虑桥跨与梁型布置、工期、架设时间和速度、地质状况等。
梁场位置尽量与既有公路或施工便道相连，利于大型制梁设备和大量材料运输进场。
同时方便用水、用电等配套设施建设。
同时考虑防洪排涝、确保雨季施工安全。
3.2位置
根据工地实地调查，避免受高压线拆迁对梁场建设工期的制约、缩短供梁半径、减小连续梁对安装的制约，考虑材料运输进出便利，结合桥梁设置情况及地形条件，制梁场按紧邻线路布置，平面布置要适应台后路基运梁方案等，并通过技术经济比较分析，将制梁场选择在K5+818主线的右侧项目部驻地和卫运河特大桥桥位各一处。
4．施工进度安排
4.1总体进度安排
2014年4月底梁场建设及相关配套设施达到试生产条件，2014年5月初开始试生产，2014年6月开始批量生产，2014年7月架设，2014年10月31日梁（板）预制完成，2014年11月31日25m以下梁（板）架设完成。
卫运河特大桥箱梁2015年4月1日预制完成，2015年06月30日箱梁架设完成。
4.2生产、存储、架设进度安排
4.2.1进度计划安排说明
先张法预应力空心板制板周期按10d，全场共布置5道预应力空心板预制槽（其中计划16米台座3槽，每列可预制6片16米板；13米台座1槽，每列可预制8片13米板；10米台座1槽，每列可预制10片10米板，每排台座等长等宽，可根据实际进度随时调整），每天可平均生产3.6块，生产有效工期系数按0.8计，共需要412/3.6/0.8=143天；全场共布置8个20m和25m箱梁制梁台座，制梁正常时按“三天两片”计，生产有效工期系数按0.9计，72*3/2/0.9=120天。
卫运河特大桥设置14个底模，制梁正常时按“一天两片”计，272/2/0.9=151天。
卫运河特大桥混凝土由项目部料场拌合站供给。
4.2.2施工进度计划安排
施工准备、梁场建设：
试验梁（板）生产：
箱梁（板）正式投产：
箱梁（板）安装：
卫运河特大桥箱梁预制：
4.3梁场建设进度安排
序号
工程项目名称
开始时间
达到预制第一片
梁条件的时间
全部完成时间
备注
1
钢筋棚
2
拌和站
3
砂石料场
4
制梁台座基础
5
存梁台座
6
50t龙门吊基础
7
钢筋绑扎胎具
4.4机械设备进场时间安排
序号
设备名称
型号
规格
进场情况
1
变压器
600KVA
已进场
2
变压器
1200KVA
2014.5.1进场
3
发电机
150KW
已进场
4
门式起重机
MQ50t/10t
50t
2014.3.1进场
5
门式起重机
MQ50t/10t
50t
2014.3.1进场
6
门式起重机
MQ5t
5t
2014.3.1进场
7
洒水车
已进场
8
混凝土搅拌站
HZN180
180m3/h
已安装完毕
9
混凝土搅拌车
SY5250-GJB4A-1
10m3
2010年4月1日进场
10
装载机
ZL-30
3m3
已进场
11
轮式装载机
ZLG50G
5m3
已进场
12
洗石机
XS50
50m3/h
已进场
13
刮平机
PY180
已进场
5.项目部梁（板）预制场规划方案
5.1预制场整体规划
制梁场设置五个功能区：
办公生活区、梁（板）生产区、梁（板）存放区、混凝土拌和区、梁（板）装运区。
5.2办公生活区规划
生活办公区按照办公、生活区分置的原则布置，办公区内包括职能部门办公室、接待室、会议室、试验室、材料库等，生活区考虑公司职工和外协队伍员工生活用房分开布置，公司职工生活区紧邻办公区。
生活办公区规划遵循“信息流畅，以人为本”思想，各种办公、通讯网络系统、生活娱乐设施完善，体现对人需求的关怀，使员工上班时专注于工作，信息流通顺畅、及时，下班后放松心情休息。
根据生产任务及生产计划进度情况，预制场预备生产高峰期全场人员300人，其中项目部管理人员50人，生产车间操作人员200人。
办公、生活用房均采用彩钢板房，其中办公用房20间，职工生活区房屋30间，试验室及其办公用房20间，其他房屋10间，满足办公及职工生活需要。
预制场的正门设门卫值班室。
职工住房门前栽植冬青或季节性花卉。
5.3梁（板）生产区规划
120米长空心板预制槽5个，供10m、13m、16m先张法预应力空心板共用，箱梁生产区设置制梁台座8个，20m顶板及底腹板钢筋绑扎胎具各2个，25m顶板及底腹板钢筋绑扎胎具各1个,配备35m净跨50t起重门吊2台；设置钢筋原材料存放场1处，钢筋加工场1处，钢筋半成品存放场1处，钢绞线存放、下料区各1处，配电房各1处。
由于前期存梁较多，因此梁场计划存梁区设置一排10米空心板台座，两排13米空心板台座，三排16米空心板台座，两排20米箱梁存梁台座，一排25米箱梁存梁台座。
存梁台座枕梁设在不影响梁片吊装的位置。
枕梁采用C25砼浇筑，存梁台座枕梁配设钢筋。
存梁台座上部采用非刚性材料支垫。
箱梁存放区对应制梁区设置，存梁区共设存梁台位30个（双层存梁台座）。
空心板存放区对应制板区设置，存板区共设存梁台位150个（双层存板台座）。
混凝土拌合区设置HZN180混凝土搅拌站1座，料棚4个，分备料区、待检区和合格区。
具体布置详见附图：
制梁场总体平面布置图。
5.4构件加工区及仓库
梁场设置专门的构件仓库，波纹管、锚具、支座等材料按照要求入库保管，按区存放，并设置标示牌，同时做好防锈、防腐、防火、防盗工作。
5.5运梁便道
运梁便道底部采用30cm碎石层压实，表层采用30cm厚C20砼。
5.6拌和站
搅拌站主机出料容量按实际生产的40%（考虑现场施工占用）计算，每小时搅拌主机能出72m3，满足一片25m箱梁（28.9m3）和一片20m箱梁（21.4m3）同时施工需要。
5.7砂石料场
设4个料棚，每个料棚分为备料区、待检区、已检区，场地处理采用换填50cm厚碎砖+20cm厚C20混凝土，利用砖砌墙体作为隔仓，分类存放砂石料。
为保证砂、石含水率的稳定及检验合格后砂、石料不受污染，检验合格区与其他区隔离。
5.8运输道路规划
5.8.1进场道路规划
箱梁预制场设2条道路。
一条为砂石料、水泥、钢筋等主材进场道路，道路宽10m，采用50cm厚碎砖层压实+30cm厚C30混凝土路
面处理；一条为梁场道路，采用50cm厚碎砖层压实+30cm厚C30混凝土路面处理，道路宽8m。
5.8.2场内道路规划
梁场内的施工道路主要是材料运输道路，采用30cm碎石层+20cmC30砼。
办公、生活区考虑小型车辆和人员的通行，故采用15cm厚的C20混凝土进行硬化处理。
5.9施工用水方案
梁场内施工用水采用打井取水，井深80米，打井数量为1个，修建一座100m3蓄水池,并配备10m3压力罐一个。
预制场供水采用地下水。
梁场设生产用蓄水池和压力罐各一个。
生产用水供水管路从蓄水池铺设主管进入制梁区，再在主管路上接支管分别进入各单元。
主供水管径采用φ100mm的钢管，设置1个100m3的蓄水池，以满足施工生产、生活用水的需要。
根据当地气象资料，主供水管路全部采用暗管供水，埋深不少于1.5m。
5.10施工排水方案
全场设两条南北向排水沟，第一条为预制区制梁台座纵向汇集到存梁台位后，再横向排至场外。
第二条为预制区钢筋存放加工绑扎区、拌和站、办公生活区汇集到进场材料运输道路旁，再沿着材料运输道路纵向排至场外。
所有生产及生活污水经处理后再排放到当地沟渠中，以减少对环境造成污染。
5.11施工用电方案
梁场施工用电以地方电为主，自发电为辅。
结合梁场地理位置、用电量及电源情况，项目部制梁场设置600kVA和1200kVA变压器各一台，并备用150kW的发电机1台。
严格按照经总监办批复的《临时用电方案》进行施工。
预制梁场所有电缆均通过专用电缆沟敷设在地下，根据梁场不同区域的用电量大小，布置各种型号的配电柜。
场区内箱梁预制实行24小时作业，因此夜间照明设施非常重要。
在拌和站筒仓顶部设置镝灯，进行大范围照明；起重门吊和提梁机主梁下部均有独立的照明系统，满足夜间施工作业要求。
5.12模板
本合同段20m预应力箱梁48片，20m箱梁：
中梁模板2套，内、外边梁模板各1套;25m预应力箱梁24片,25m箱梁：
中梁模板、内、外边梁模板各1套。
根据以往的施工经验，箱梁砼浇注后，在正常气温下24小时内便可以拆除模板，可以满足“三天两片”的施工进度，满足工期要求。
16m预应力空心板238块，13m预应力空心板120块，10m预应力空心板54块。
预制板模板配置为：
16m预制板中板6套、边板2套模板，13m预制板中板4套、边板1套，10m预制板中板2套、边板1套模板。
可以满足“一天3.6块板”的施工进度，满足工期要求。
5.13养生措施
自动淋喷养生系统包括存水池、压力泵、压力存水灌、主出水管、支出水管、淋喷头，以及养生棚。
场内水管预置在排水沟底部。
养护管道布置时考虑避免破坏，主管路埋置在纵向和横向排水沟底部；每排台座一端布置自动淋喷养生支管路，每个台座端部安装两个三通，做为淋喷管的接头。
淋喷管采用塑料管，悬挂在梁板两侧的钢筋上。
淋喷管上安装两排喷头，一排喷顶板一排喷侧面。
喷头间距0.4米，确保梁片的每个部位均能养生到位。
5.14钢筋绑扎胎具
根据工期需要，全场共设置20m、25m箱梁顶板钢筋及底腹板钢筋绑扎胎具2个和1个。
5.15机械设备
序号
设备名称
规格及型号
单位
数量
额定功率KW
一、钢筋加工设备
1
交流电焊机
BX1-500
台
6
20
2
钢筋调直切断机
GT4-14
台
2
8
3
钢筋闪光对焊机
UN1-100
台
2
100
4
钢筋弯曲机
GJ7-40
台
2
3.5
5
钢筋弯曲机
GW65
台
2
6.5
6
钢筋切断机
GQ40
台
4
4
7
数控钢筋弯曲机
台
1
10
8
数控弯箍机
台
1
10
二、动力设备
1
变压器
630KVA
台
1
2
柴油发电机
KH300GF
台
1
三、起重运输设备
1
龙门吊
50吨-35m
台
2
15
2
龙门吊
5吨-35m
台
1
10
四、预应力设备
1
智能张拉仪
套
1
2
智能压浆系统
套
1
五、其他设备
1
自动喷淋设备
套
6
2
视频监控系统
套
1
6.卫运河特大桥梁场布置
6.1预制场整体规划
制梁场设置2个功能区：
办公生活区、梁（板）生产区，本制梁场设置在卫运河特大桥35#-39#桥墩之间，先进行钻孔灌注桩的施工，完毕后进行场地硬化、梁场建设，其他的桥墩正常施工，箱梁预制完成后采用双龙门吊进行吊装，山东侧大堤处和主桥现浇完成后，采用龙门吊配合架桥机吊装。
卫运河特大桥制梁场采用600kVA变压器一台，并备用100kW的发电机1台。
30m箱梁顶板钢筋及底腹板钢筋绑扎胎具各3个。
其他未尽事宜见项目部箱梁预制场规划。
6.2场地硬化排水方案
场地全部采用20cm灰土+20cm厚C25混凝土结构硬化，钢筋加工搭设全封闭彩钢遮雨棚，同时布置完善、合理的排水系统。
便道一侧设排水沟引至场地以外，以保证便道排水畅通。
6.3台座的制作
先对地面进行平整、夯实，作8%灰土或素土压实至85%以上，以保证台座所需的承载力。
台座两端3.0米范围下挖30cm台座基础，加宽、加长；浇注砼，台座配置部分结构钢筋浇筑30cm厚砼，台座顶面采用0.99m宽8mm厚的大块钢板平铺，并且与台座预埋结构筋连接成整体。
用3米靠尺以及塞尺检测平整度，偏差控制2mm以内，确保钢板接缝严密、光滑平顺。
台座施工预留模板对拉螺栓孔间距70～75cm。
箱梁采用兜托梁底法起吊。
在梁底台座预留穿索孔洞，吊点位置距梁端1m。
为了保证桥梁平顺，在30m箱梁台座跨中设向下1cm的预拱度，从跨中向梁端按抛物线过渡设置。
施工时可根据实际情况进行适当调整。
预制场计划设置14个30米箱梁台座、4套箱梁模板，周转使用。
6.4预制箱梁的生产
箱梁预制的平均生产能力为2片/天，满足工期要求。
梁体采用C50混凝土，由梁场混凝土拌和站集中拌制，混凝土搅拌罐车运送至浇筑现场。
6.5钢筋加工计划
在靠近预制场临时征地1000m2搭建专用彩钢钢筋加工棚，地面经过硬化,有良好的排水设施。
钢筋下料成型在加工棚内完成。
主要钢筋加工设备有：
数控钢筋加工机、电焊机等，有专业的钢筋工和电焊工，持证上岗；每一道工序设专职质检员。
箱梁钢筋绑扎在台座上进行，整体钢筋绑扎完成后、先经质检员验收合格，向监理工程师报检，合格后方可进行下一道工序，钢筋模板检测合格后方可浇注混凝土。
6.6养生措施
在施工期间采用全自动、全天候机械喷淋方式进行混凝土养生，养生时间不少于7d。
7.先张法预应力空心板台座设置及验算
7.1空心板底模及张拉台座的设置
7.1.1空心板底模设置
空心板底模采用装配式钢模板，宽度123cm，长度110m，空心板底模基础铺设50cm厚建筑碎砖，压实后上面浇筑20cm厚C20混凝土，然后铺垫8cm的槽钢，槽钢间距平均1m，槽钢周围用短钢筋打入混凝土10cm，混凝土表面以上部分与槽钢持平，并焊接牢固，上面铺设底模，底模采用8.5cm厚钢底模，底模板为5个8cm槽钢加0.5cm钢板组合而成，规格为300x123cm，模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊，然后用磨光机磨平，测量人员利用全站仪对整个模板面进行整平，确保板底有较好的平整度，最后将模板与砼上面的槽钢焊接牢固。
7.1.2张拉台座的设置
预制台设框架式台座，有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力。
支撑梁采用0.4m*0.4m的砼梁，主筋为4Φ16的钢筋，箍筋为Ф8的钢筋,间距30cm。
移动横梁和固定横梁使用组合型钢，砼采用C30砼浇筑成整体。
张拉台座具有足够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于1.5，抗滑移系数不小于1.3，横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于2mm。
7.2张拉台座验算
7.2.1张拉台座抗倾覆验算
取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩Mr＝G1L1＋G2L2。
倾覆力矩MDV＝NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件：
K＝Mr／MDV＝（G1L1＋G2L2）／NH1≥1.5
式中 B—台座宽度，G1—台座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3
G1＝H×L3×B×26=3.5×4×2.6×26=946KN
L1—G1点至O点的水平距离，6.2m
G2—台座部分的重力
G2=H2×L4×B×26=0.4×4.2×2.6×26=114KN
L2—G2点至O点的水平距离,2.1m
N—预应力钢筋的张拉力
（n为钢绞线数量，本项目16m空心板中、边板16根钢绞线张拉时应力最大，A为钢绞线面积，根据图纸为139mm
）
N＝fpd×A×n=1260×139×16÷1000=2802KN
H1—N作用点至O点的垂直距离,0.4m
则Mr=G1L1＋G2L2=946×6.2+114×2.1=6104.6KN.m
倾覆力矩MDV＝NH1＝2802×0.4=1120.8KN.m
抗倾覆力矩安全系数
K＝Mr／MDV＝6104.6／1120.8=5.4>1.5
满足条件,安全。
7.2.2张拉台座抗滑移验算
台座抗滑移力N1＝N`+F+E′p
式中N`—台面的抵抗力（KN/m），混凝土强度为15MPa时，台面厚度为400mm时，查《路桥施工计算手册》表10-23和10-24得
则N`＝1000KN/m×2.6m=2600KN
F—混凝土台座与碎石的摩阻力，则F=μ（G1＋G2），因台座底部为碎石,所以摩擦系数μ取0.45，F=0.45×（910+109.2）=458.64KN。
E′p—台座底部与座面上土压力的合力。
E′p＝（Pcp＋p′）×（H-H2）B/2
其中B—台座的宽度,B=2.6m
H2—台座板厚度,H2=0.4m
H—台座的埋设深度,H=3.5m
地基为砂质粘土，故γ—土的重度,取γ=18KN/m3，土的内摩擦角ф取30о。
查《路桥施工计算手册》表10-23相关公式为
①台座后面的最大的土压力Pcp＝γH*tg2（45о+ф/2）-γH*tg2（45о-ф/2）
②台座板底部的土压力P′=H2×Pcp/H
③台座底部和座面上土压力的合力E′p=（PCP＋p′）×（H-H2）B/2
④抗滑移安全系数K=N1/N=（N′+F+E′p）/N
带入数值得：
Pcp=γHtg2（45о+30о/2）-γHtg2（45о-30о/2）
＝18×3.5×（tg260о-tg230о）=18×3.5×2.67=168.21KN/m2
p′=H2×Pcp/H=0.4×168.21/3.5=19.22KN/m2
E′p=（PCp＋p′）×（H-H2）B/2
=（168.21+19.22）×（3.5-0.4）×2.6/2=755.34KN
则抗滑移安全系数K为：
K=N1/N=（N′+F+E′p）/N
=（2600+458.64+755.34）/2822.4=1.35>1.3
满足条件,安全。
截面设计
牛腿配筋计算ho=1700—40=1660mm
Ag=Nh1/（0.85hofg）=2822.4×400×103/（0.85×1660×210）=3810.1mm2
设计规范规定：
当采用
级钢筋时，纵向受拉钢筋的最小配筋率（Ag/bho）不应小于0.2%。
现Ag大于规范规定，故选用8Φ25mm钢筋，Ag=3927mm2>3810.1mm2
弯起钢筋Ag计算
本台座剪跨比a=h1/ho=400/1660=0.24<0.3，故按规范要求配筋：
Ag=0.0015bho=0.0015×800×1660=1992mm2
选用6Φ22mm钢筋Ag=2281mm2>1992mm2
牛腿采用水平箍筋φ10且双肢筋，间距100mm，满足规范要求。
7.3空心板存梁区枕梁设计及验算
7.3.1枕梁设计
枕梁采用C30混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），16米梁存梁用枕梁尺寸为0.3m×0.3m×10m见下图：
（验算以16米空心板进行验算,其余小于16米空心板的存梁用枕梁采用同16米空心板存梁用枕梁相同的结构）,16米空心板每片砼方量为10m3,钢筋砼比重取26KN/m3,最高放置三层,则存梁荷载F=10×26×3/2=390KN。
7.3.2地基承载力计算
地基承载力为：
fa=（P1+P2）/A
=（390×5+2.7×26）/（0.6×10）
=336.7KPa
其中：
P1——16米空心板重量；
P2——枕梁自重；
A——枕梁底面积；
处理地基，承载力达到400Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。
7.3.3枕梁强度验算
（1）计算枕梁截面特性
①枕梁截面惯性矩
矩形组合体的型心距地面距离e1
e1=（aH2+bd2）/（2aH+2bd）
=（30×602+30×302）/（2×30×60+2×30×30）
=25cm
所以h=5cm，e2=35cm所以h=12.3cm，e2=42.3cm
则惯性矩：
IX=（Be13+bh3+ae23）/3
=（60×253+30×53+30×353）/3
=742500cm4=7.425×10-3m4
截面抵抗距W=I/y=7.425×10-3m4/0.35=21.2×10-3m3
②枕梁的截面刚度
由路桥施工计算手册查询：
C30混凝土的弹性模量Ec=3×107KN/m2详见路桥施工计算手册P781页
截面抗弯刚度为EcI=3×107×7.425×10-3
=222.75KN.m2
（2）按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩
图（a）
反梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的N跨连续梁，取为简化计算此处N取3（N取不同值，对计算结果基本没影响），按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下：
由结构力学求解器求得如下：
剪力图
弯矩图
由以上计算结果知：
Mmax=97.5KN·m，Qmax=214.5KN
由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C30砼
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