G302线珲春至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段连续箱专项施工方案.docx
《G302线珲春至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段连续箱专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《G302线珲春至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段连续箱专项施工方案.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
G302线珲春至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段连续箱专项施工方案
G302线珲春至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段二期工程
前锋中桥
现浇箱梁专项施工方案
现浇箱梁专项施工方案
一、工程概况
1.1、K43+779.315（4-20m）前锋中桥，本桥平面分部位于半径R＝701m的圆曲线（起始桩号K43+736.015，终点桩号K43+743.065）和缓和曲线（起始桩号K43+743.065，终点桩号K43+823.015，参数A：
244.1，右偏）上，纵断面坡度-1.56%，墩台等角度布置。
桥梁起点桩号：
K43+735.815；终点桩号：
K43+822.815；。
桥梁总长：
87m，桥梁宽底宽为8m，顶宽为12米，跨径组合为：
4孔20米。
箱梁施工时采用满堂红支架施工。
二、编制依据
1、K43+779.315（4-20m）前锋中桥设计图；
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）
3、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ/TF50-2011）
5、路桥施工计算手册
6、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50—2011）；
7、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）；
三、编制原则
以满足施工设计的各项要求为目标，在仔细研究、深刻理解设计意图和项目本身所特有的工程特点、重点和难点的基础上，进行桩基施工方案的编制。
3.1、质量保证原则
执行ISO9001标准，进行施工全过程的质量控制和管理。
建立健全质量管理机构和管理体制，建立“横向到边，纵向到底，控制有序”的质量保证体系，明确工程质量方针、目标，结合本工程的特征与实际情况采取切实可行、行之有效的工程质量保证措施，精心组织施工，确保工程质量。
3.2、工期保障原则
根据业主对本工程的工期要求，运用网络计划技术，采取动态管理，科学组织施工，合理配置资源，实现均衡生产，使各项分部工程施工衔接有序，使本项目的资源利用充分，以确保总体施工计划和各阶段施工计划的实现，从而确保总工期目标的实现。
3.3、技术可靠性原则
根据桥梁工程的特点，吸收同类工程施工和管理的成熟技术，结合以往施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程安全、优质、快速地建成。
3.4、经济合理性原则
针对本工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则，采用国内外先进装备，合理配备资源，制定适合本项目工程的施工方案，施工过程实施动态管理，从而使工程施工达到既经济又优质的目标。
3.5、环保原则
充分调查了解工程周边环境情况，施工紧密结合环境保护进行。
施工中实施文明施工，减少废气、振动、噪声、扬尘污染，杜绝随意排放污水、胡乱丢弃垃圾等对环境的污染，维护交通运输，注重“景观感”。
施工过程实施ISO14001标准，严格遵循有关环保和水保法规，采取有效的保护方案和保证措施，配合政府及有关部门做好环保和水保工作，进行环境管理。
建立环境管理体系和控制程序，建设“绿色工地”，实施“环保施工”。
3.6、以人为本的原则
建立、健全消防、安全、保卫、健康体系，以人为本，维护和保障施工人员的安全与健康。
施工过程实施ISO18000标准，建立职业健康安全管理体系和控制程序并严格执行，保证职工的职业健康和安全。
四、施工进度控制
施工进度计划
K43+779.315（4-20m）前锋中桥桥长87m，桥面顶宽12m，脚手架搭设宽度为12m，全桥约960m2；钢筋153.2t，钢绞线Φ15.24：
17.7t，混凝土设为608.2m3
混凝土基础
搭设脚手架
铺设箱梁底模和侧模
绑扎底板、腹板、中横梁钢筋
铺设波纹管穿预应力钢束
箱梁混凝土浇筑
预应力钢束张拉
五、现场浇钢筋砼连续箱梁施工工艺
1、施工总体方案及顺序
箱梁施工均采用满堂支架就地现浇施工。
箱梁采用全断面一次浇筑混凝土，混凝土采用自拌混凝土，混凝土运输车运送至现场，砼输送泵送混凝土入模。
箱梁底模安装完成后对支架进行预压，预压方式采用对应重量的袋装砂分段均布120%预压，考虑到支架的压缩变形及梁体自重变形的影响，在每跨中处设预拱度，预拱度数值根据预压的结果确定，按抛物线布置，墩顶处为零。
2、支架施工
（1）支架地基处理
在桥跨与桥宽范围内，根据现场施工条件，将场地平整，软地基清除，换填碎石土，在原河道部位即第一跨埋设1.5m砼圆管并在圆管周围回填压实，采用18T以上振动压路机碾压4～5遍，压实度不小于90%，铺填一层厚度为约20cmC20混凝土。
在基础外20㎝处设置相应尺寸的排水沟，排水沟外侧设置砼路面，都是为了防止雨水浸泡基础而发生不均匀沉降。
地基四周设排水沟，做好排水工作。
待混凝土强度形成后，在其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方木。
（2）支架的设计与构造
支架采用标准碗式支架，该支架轻巧，拼装方便，刚度好，为保证支架的强度及整体稳定性，纵向立杆布置间距以60cm为主，横向立杆在箱梁翼缘板所对应的位置间距90cm，底板处间距60cm。
在高度方向横杆步距120cm，使所有立杆连成整体，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（可详见《边跨现浇段碗扣式满堂支架平面布置图》），并且剪刀撑与立杆的第一个交接点离地面的距离不得超过50cm，以防止由于立杆在偏心力矩的作用下底部发生位移。
剪刀撑必须上下左右连续贯通不间断设置，直至到顶步大横杆。
剪刀撑主要承受拉力和压力，并且是由斜杆上的旋转扣件的抗滑力来承担的，所以在杆件的搭接中要求有1米以上的有效搭接长度，并采用三只扣件连接，以保证各剪刀撑连接成整体，避免剪刀撑的扭动，当然，相邻剪刀撑的各接头也应在同一水平线上错开。
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拆除模板用，在墩柱及台身上用我全站仪准确测放出支座中心点位置，并按照设计图纸要求安装支座。
3、支架搭设
采用人工搭设，搭设前先在基础上用墨线画出各立柱支点的网格线，然后依据网点搭设支架立柱，确保立柱位置正确。
钢管支架立柱采用搭接，扣件必须无损伤，使用前应逐个进行检查，扣接牢固，立柱必须保证竖直、水平联系杆、斜撑等，必须按设计要求设置，确保支架稳固。
图一满堂支架示意图
图二支架抗滑示意图
4、支架及地基承载力计算
（一）支架设计承载力参数
1、立杆设计荷载
横杆步距（m）
立杆荷载（kN）
0.6
40
1.2
30
1.8
25
2.4
20
2、横杆设计荷载
横杆（m）
跨中集中荷载（kN）
均布总荷载（kN）
0.9
6.77
14.81
1.2
5.08
11.11
1.5
4.06
8.89
1.8
3.39
7.40
3、箱梁砼自重参数
箱梁具体尺寸见设计院图纸。
1、箱梁砼容重按26kN/m3，本次计算按箱梁腹板荷载计算，翼板因荷载偏小，不在验算范围内。
2、箱梁普通截面段腹板每延米砼恒载计算：
腹板下腹板处砼箱梁荷载（取1.3米厚砼厚度计算）
P1=1.3×26=33.8kN/m2。
3、横梁、端梁每延米砼恒载计算：
（按最不利荷载截面即纵向的横截面计算）
箱梁截面S=8×1.3=10.4m2
每延米砼恒载P2=10.4×26=270.4kN/m，中横梁宽为1.5m，端梁宽1.2m。
4、荷载组合
1、人员及施工机械设备荷载
P3=3.5kN/m2
2、混凝土倾倒及振捣产生的荷载
P4=0.25×33.8=8.45
荷载组合按照Ⅱ类荷载组合计算，P＝1.2恒载+1.4活载
（二）、支撑体系验算
1、材料特性:
钢管截面特性：
A=4.89×102mm2，I=1.219×105mm4,W=5.078×103mm3,i=15.78mm,E=2.06×105mpa,f=205mpa；
5cm×8cm方木截面特性：
A=40cm2，I=213cm4，W=53cm3，E=1×104mpa，[σ]=10mpa；
2、模板受力计算
取最大荷载中支点处梁截面计算：
箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=18mm,竹胶板方木备肋间距为250mm,所验算模板强度采用宽b=600mm平面竹胶板。
（1）底板模板验算：
模板荷载计算：
P＝1.2*P1+1.4（P3+P4）*0.6
=1.2*33.8+1.4（3.5+8.45）*0.6
=50.598KN/m2
腹板宽度按450mm计算。
q=50.598*0.45=22.77KN/m
1.计算简图
箱梁模板底横下5×8cm方木间距均为250cm，按均布荷载作用下的二等跨连续梁计算。
B
A
C
2.截面特性
竹胶板容许应力为[σ]=10MP,[τ]=2MP
A=bh=600*18=10800mm2
I=bh3/12=600*183/12=291600mm4
W=bh2/6=600*182/6=32400mm3
Sm=bh2/8=600*182/8=24300mm3
3.截面验算
（1）抗弯强度验算
Mmax=M中=0.096qL2=0.096*22.77*0.32=0.137kN·m
σ=Mmax/W=0.137*106/32400=4.23Mpa<[σw]=10Mpa
满足要求
（2）剪切强度验算
Qmax=1.25qL=1.25*22.77*0.25=7.12kN
τmax=QSm/Imb=7.12*103*24300/（291600*600）
=0.99MPa<[τ]=2MPa
满足要求
（3）挠度验算
fmax=0.521qL4/（100EI）=0.521*22.77*2504/（100*1.0*104*291600）
=0.16mm<[f]=L/400=250/400=0.63mm
满足要求
综上所述，底模选用竹胶板满足要求。
（2）侧板模板验算：
混凝土等级为C50，坍落度选用100～200mm，砼容重为γc＝26KN/m3，采用混凝土泵车运送混凝土至箱梁，浇筑速度V＝2m/h，砼温度为15℃，用插入式振捣器振捣。
a．荷载设计值计算：
（1）砼侧压力：
F=0.22γctoβ1β2V½
F=γcH
F:
新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）
γc：
砼重力密度（KN/m3）
to：
新浇砼初凝时间，to＝200/（T+15）计算,T为砼温度
V：
砼的浇筑速度（m/h）
H：
砼侧压力计算位置处至新浇筑砼顶面的总高度（m）
β1：
外加剂修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2
β2：
砼坍落度影响修正系数。
当坍落度＝30mm时β2取0.85
坍落度＝50～90mm时β2取1.0
坍落度＝110～150mm时β2取1.15
F=0.22γctoβ1β2V½
＝0.22×26000×6.67×1.2×1.15×2½
＝74.46KN/m2
F2=γcH=26×1.3＝33.8KN/m2
箱粱高度为1.3m，两者中取最小值即F2=33.8KN/m2
砼侧压力的设计值：
F＝F1×分项系数×折减系数
＝33.8×1.2×0.95
＝38.53KN/m2
（2）倾倒砼时产生的水平荷载（采用泵送同）
取值为：
4KN/m2
荷载设计值：
4×1.4×1.3＝7.28KN/m2
（3）荷载组合：
F＝38.53+7.28＝45.81KN/m2
b.模板验算：
（1）计算简图：
模板侧面木楞为50×80mm定型方木支架，间距为250cm，模板计算宽度为600mm，按均布荷载作用下的二等跨连续梁计算，面荷载化为线均布荷载，q1＝F×0.6＝45.81×0.6＝27.486KN/m。
（2）截面特性：
A=bh=50*80=4000mm2
I=bh3/12=50*803/12=2.13*106mm4
W=bh2/6=50*802/6=0.53*105mm3
Sm=bh2/8=50*802/8=0.4*105mm3
（3）截面验算：
抗弯强度验算：
Mmax=0.096ql2=0.096×27.486×0.252=0.165kN·m
σ=Mmax/W=0.165×106/0.53*105=3.11Mpa<[σw]=13.0Mpa
满足要求
剪切强度验算：
Qmax=1.25qL=1.25*27.486*0.25=8.59kN
τmax=QSm/Imb=8.59*103*24300/（291600*600）
=0.78MPa<[τ]=2MPa
满足要求
挠度验算：
fmax=0.521ql4/（100EI）=0.521×27.486×2504/（100×1.0×104×291600）
=0.192mm<[f]=L/400=250/400=0.63mm
满足要求
综上所述，侧模选用竹胶板满足要求。
因为现浇段桥墩高度为8米左右，所以应考虑支架、支承架荷载，碗扣支架顺桥向按60厘米步设，按4米高计算，每一层均设水平横杆和纵向连接杆。
a支架计算
顺桥向排数（80-2.6-1.2）/0.6+1=128排，横桥向翼缘板按90厘米布设，底板按60厘米布设，横桥向列数20列，总数量为128*20=2560副，根据墩高及实际地面标高，除去顶托、模板、方木等可摆放4层支架，共2560×4=102400副，每延米碗扣支架质量为6Kg，则所有支架的重量6×102400=61440Kg
产生的力：
碗扣架=61440×10÷1000=614.4KN
b连接杆计算
顺桥向：
127×4×0.6×20=6096m
横桥向：
12×4×128=6144m
所有连接钢管的质量：
（6096+6144）×5=61200Kg
（每米连接杆的质量为5Kg）
P=61200×10÷1000=612KN
c顶托计算
顶托采用可调范围为0-50mm，每根质量为6.45Kg，所有顶托质量为6.45×2560×2=33024Kg，产生的力33024×10÷1000=330.24KN
d方木计算
小横梁采用方木5cm×8cm，大横梁采用并排2根φ48×3.5钢管
小横梁：
8KN/m3×0.05×0.08×（80/0.25）×12=122.88KN
大横梁：
5×10×2×80×20=160KN
方木与钢管产生的力P=122.88+160=282.88KN
模板采用覆膜竹胶板，模板厚18mm,模板总面积为960m2，查相关资料胶合板密度为0.56×103Kg/m3，则竹胶板的质量为0.56×103×（960×0.018）=9676.8Kg
产生的力9676.8×10÷1000=96.8KN
拉杆、芯模支撑等按10.4Kg/m2计算，则产生的力为10.4×960×10÷1000=99.84KN
支架与模板产生的力
P1=614.4+612+330.24+282.88+96.8+99.84=2036.16KN
现浇箱梁混凝土为608.2m3，混凝土重力密度为26KN/m3，混凝土重力为15813.2KN
每平米总荷载：
两墩跨中部分
P=1.2×P1+1.4（P3+P4）
=1.2×15813.2÷（80×12）+1.4×（3.5+8.45+32036.16）÷（80×12）
=22.7KN/m2
则计算单元荷载q=22.7×0.25=5.675KN/m
两墩顶横梁实体部分
P=1.2×P1+1.4（P3+P4）
=1.2×26×1.3+1.4×（3.5+8.45+2036.16）÷（80×12）
=43.55KN/m2
横向5×8cm木方间距为250mm，单根木方按集中荷载计算：
P＝45.81*0.25=11.45KN
则计算单元荷载q=43.55×0.25=10.89KN/m，
偏于安全，选择计算单元荷载q=10.89KN/m进行验算
3、木方验算
（1）、横向分配梁（小横梁）（50mm×80mm木方）验算
底模下碗扣架立杆按照0.6米，计算按简支梁受力底板下间距25cm，则有：
σ=q1L2/8W=43.55×0.25×6002/（8×0.53*105）=9.24Mpa<10Mpa
抗弯强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式，则有：
τ=3Q/2A=3×43.55×0.25×600/（2×10000）=0.98Mpa<2Mpa
抗剪强度满足要求。
由矩形简支梁挠度计算公式，则有：
fmax=5q1L4/384EI=5×43.55×0.25×6004/（384×1.0×104×2.13*106）
=0.863<[f]=L/400=600/400=1.5mm
底板中间段木方5cm×8cm间距为0.25米，跨径为0.6米，取最大荷载中支点处梁截面腹板位置计算，其他地方荷载均小于中支点处梁截面腹板，可不再计算。
Ra=Rb=1/2×ql=1/2×43.55×0.6×0.25=3.266KN
（2）底模下次梁（顶托上大横梁）
大横梁采用并排2根φ48×3.5，5cm×8cm木方支撑在并排2根φ48×3.5上，间距25cm，立杆纵矩验算取顶实体处荷载最大处。
纵向2φ48×3.5钢管通长，顶托纵向间距为600mm，上部荷载通过5×8cm木方传递至钢管上，每个相交点均为一个集中荷载，该集中荷载按2根φ48×3.5上的最大剪力计算，每根钢管所传递的的集中荷载为P=Qmax＝3.266/2=1.633kN
按跨连续梁计算
Mmax=0.1ql²=0.1×10.89×0.62=0.39KN.mQmax=0.6ql=3.92KN
σ=Mmax/W=38.4MPa＜[σ]=205Mpa
τ=3Q/2A=2.42MPa＜[τ]=120MPa
f=0.677*ql4/（100*EI）=0.198mm＜2mm
支点反力RA=RD=1.733P=1.733×10.89=18.87KN
RB=RC=3.267P=3.267×10.89=35.58KN
4、支架受力计算
支架稳定性验算
脚手管（φ48×3.5）立杆的纵向间距为0.6m，单根立杆承受区域即为底板为0.6m×0.6m，翼缘板0.9m×0.6m。
箱梁均布荷载，由顺桥向钢管集中传至杆顶。
根据受力分析，不难发现腹板对应的间距为0.6m×0.6m立杆受力比其余位置间距为0.6m×0.9m的立杆受力大，故以腹板下的间距为0.6m×0.6m立杆作为受力验算杆件。
立杆承受由纵向分配梁传递的荷载和支架自重，P=43.55KN
，横杆布距为0.6米，钢管截面积A=489.3m/m2，回旋半径i=15.78mm，
f=205mpa,（长细比λ=L/i=1200/15.78=76.05，经查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录C可知：
φ=0.744，根据压杆稳定验算钢管，
σ=P/A=43.55×103/489.3=89Mpa<0.744×205=152.52
承载力满足要求。
[N]=φAf=0.744×489×205=74.582kN
而Nmax=P计×A=43.55×0.6×0.6=15.678kN
可见[N]＞N，抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得：
（按最大高度4m计算）
△L=NL/EA=15.678×103×4×103/（2.06×105×4.89×102）
=1.276mm 压缩变形不大。
钢管支架满足要求。
支架材料强度验算
根据上述分析，支架承受荷载为43.55KN
每根竖杆与地基承荷载为43.55÷（2560÷（80×12））=16.33KN＜30KN
满足要求。
5、地基承载力验算
为了保证地基有足够的承载力，避免因沉降过大和沉降不均匀引起连续箱梁横隔梁墩顶负弯矩区产生裂缝，以及如何控制连续箱梁施工标高是本工程的关键所在。
地基处理首先平整施工场地，清除地表杂土。
根据施工需要，采用压路机碾压密实地面后分层填筑碎石渣，并碾压密实。
保证支架基础具有一定的承载能力和抗沉陷能力,同时在固化层外侧挖好排水沟，做好地表排水，防止长时间浸泡地基造成翻浆冒泥，顶面浇注15cm厚C25素砼。
5.1地基承载力验算
在施工时，为了确保万无一失，做到心中有数，我们决定在浇注顶面混凝土前对地基承载力进行标准贯入试验，根据标准贯入试验数据，绘制出贯击数N和深度的关系曲线；依据关系曲线和允许承载力表，分析地基承载力满足要求。
再把基础认定为刚性基础，验算上述方案是否满足要求；其验算过程如下：
5.2基础顶面平均附加应力计算
地基土层在上部荷载作用下发生压缩变形，上部荷载包括支撑体系重量、上部箱梁钢筋砼重量、施工时的产生动载以及等。
根据本标段上部箱梁的结构特征，箱梁的结构断面同采用标准断面进行验算。
5.3附加应力计算
（1）主梁每延米自重+拟定的模板、支架自重+施工静荷载+混凝土浇筑的冲击力，则：
ρ静+动=43.55KN/m2×13m=566.15KN/m
（2）每延米基础顶面荷载
N=k1×k2（ρ动+ρ静）=1.1×1.5×566.15=934.15KN
其中：
K1为不均匀系数，取为1.1。
K2为安全系数为1.5。
5.4基础底面附加应力计算
基础认为是刚性，扩散角为θ=45°，则基础的受力计算宽度
b=12+0.4×tan45°×2=13.3m
基顶压力视为均匀扩散；
每延砼G=13.3×0.4×80=425.6KN/m
因此，基础底面附加应力为：
ρ0=（N+G）/A=（934.15KN/延米×1m+425.6KN/延米×1m）÷8=170Kpa＜fk
N—每延米基顶面压力
G—每延米回填的土石方自重
F—每延米地基受力面积
fk—地基承载力标准值，碎石土取500kpa。
根据以上验算，所选方案满足施工要求。
地基承载力满足要求。
单幅箱梁80m跨混凝土608.2m3，自重约1581吨，按上述间距布置底座，则每跨连续箱梁下共有130*20=2600根立杆，可承受7800吨荷载（每根杆约可承受30kN），安全比值系数为7800/1581=5，完全满足施工要求。
经计算，本支架其余杆件受力均能满足规范要求。
（三）、支架的施工要点：
a.支点支架前首先检查每个支架及配件的完好性。
b.杆件拼装要严格按照设计图实施，搭设前首先对处理过的地基标高进行测量复测，并用水准仪将拼装方块四周各点调整到位，然后挂线调整其它立杆。
c.支撑架拼装时，检查每根立杆是否松动，保证拼接紧密。
d.支架立杆的垂直度必须严格控制，以免影响整体稳定性。
e.沿拼装方块四周及全高设置双向剪力杆、斜杆与地面夹角为45。
-60。
，剪力杆必须用扣件与立杆连接，连接必须牢靠。
f.支架拆除应在管道压浆的强度达到设计强度的90%以上方可卸架，卸架时应从跨中向两端卸架。
4、支座安装
此桥支座型号规格不同，必须严格按设计图对号入座，安装前必须检查、清理干净、配套，在安装底模前，按设计位置和标高及规范要求安装就位。
5、模板安制
支座安装合格后，依据图纸尺寸加工并安装箱梁底模板，模板均采用优质竹胶合板，表面光洁度、平整度、线条平顺均能满足美观要求,其刚度强度能满足要求。
模板接缝处
升级会员 