A匝道桥上部构造现场浇筑施工技术方案.docx
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A匝道桥上部构造现场浇筑施工技术方案
丙村立交A匝道桥上部构造现场浇筑
施工技术方案
1、工程概述
1.1编制依据
（1）梅州市梅县至大埔高速公路梅县三角至大埔三河段第四标段招标文件；
（2）《两阶段施工图设计第五册第三分册》；
（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）；
（4）《公路工程质量评定标准》（JTGF80/1—2004）；
（5）《公路工程施工安全技术规范》（JTJ076—95）；
（6）《公路工程桥涵设计通用规范》（JTJ021—89）；
（7）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）。
1.2编制原则
（1）编制施工方案时做到总体部署和分项工程相结合、重点工程和一般工程相结合，使方案具有重点突出、内容全面、思路清晰的特点；
（2）坚持按项目法管理的原则。
综合运用人员、机械、物资、资金和信息，实现质量和造价在保证安全和工期前提下的最佳组合；
（3）遵循“重视环境、保护环境”的原则，做到不扰民，重视生态环境，不污染环境。
贯彻执行国家和当地政府的方针政策，遵守法律法规，尊重和保护工程施工所在地的民俗风情；
（4）坚持用工制度的动态管理。
根据工作的需要，合理配置劳动力资源；
（5）坚持安全第一、质量至上原则。
精心组织施工，合理安排工期。
坚持技术先进、方案优化、重合同守信誉、施工组织科学合理、按期优质安全高效、不留后患；
（6）遵循与设计、规范和验标保持一致的原则。
编写施工工艺时，严格按设计要求，认真执行现行本标段专用条款及施工技术规范和验收标准，确保工程质量优良；
（7）坚持实事求是的原则。
在制定本施工组织设计时，根据我方施工经验和管理水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，确保优质、高效地完成本工程建设；
（8）本着先进性与适用性相结合的原则，采用成熟可靠的技术，加强工序控制，确保优质、安全、快速、高效建成该工程。
1.3气侯、水文、地质和地形情况
本项目属亚热带季风气候，年均气温21-21.2℃，日均温11.3-11.9℃，7月均温28.4℃，年均降水量1472-1500mm，多集中在4-9月。
根据现场地质调绘，结合区域地质资料，桥址区地层上部为人工填土、第四系冲积、残积土层，下部基岩为泥盆系岭组灰岩层。
局部溶洞发育。
处于亚热带湿润季风气候区，温暖多雨，水系发育，植被较好，地下水的补给充沛。
丘陵和中低山地区基岩裂隙发育，风化层厚度较大；河谷和盆地区地形平坦，有利于大气降水的渗入补给和汇集，形成丰富的地表水以及地下裂隙水和孔隙水。
该区主要岩性为变质砂岩、千枚岩、片岩、硅质岩等，一般含风化裂隙和构造裂隙水。
地下水量相对贫乏～微弱。
侏罗统地层为一套凝灰质砂岩、粉砂岩，石英砂岩等，新鲜岩石较致密，地貌上构成低缓丘陵区。
一般含风化裂隙和构造裂隙水。
地下水量贫乏～微弱。
白垩系岩系主要为凝灰质砂岩、粉砂岩以及砾岩、砂砾岩等，含孔隙水和裂隙水，含水量贫乏～微弱。
第四系为松散的冲～洪积和残～坡积物，厚度0.5～11.1m，含风化裂隙水和孔隙水，水量贫乏～微弱。
1.4工程概况
本桥为丙村立交的A匝道桥，地处低缓丘陵区，桥位跨越山间洼地，洼地内主要为鱼塘及农田，桥位区内地形起伏较大，两端桥台均位于山坡。
地面标高约72.9～97.5m。
本桥位所处区域为地震基本烈度Ⅵ度区，地震动峰值加速度为0.05g。
桥位区工程地质条件良好，未见断层活动痕迹，区域稳定性好，基底为白垩系砂砾岩、粉砂岩。
桥位位于缓和曲线和R=600m和140m的圆曲线上，下穿丙村高架桥。
中心桩号为AK0+920，起止里程为AK0+812.5～AK1+027.5。
桥跨组合为：
（20+4x25）+（3x25+20）m连续箱梁，桥梁全长221m，主桥箱梁采用逐段现浇施工。
桥宽17.5m，顶板宽17.5m，底板宽12.5m，两侧悬臂各2.5m。
采用单箱三室直腹板箱梁，顶板厚度为25cm，跨中截面底板厚度为22cm,腹板厚度为从40cm变宽至55cm，梁高1.65m。
由于箱梁位于半径较小的平曲线上，故在每跨跨中设置一道20cm厚小横隔板。
全梁采用纵向预应力体系,均按预应力砼A类构件设计。
连续箱梁采用GPZ（II）型盆式橡胶支座；伸缩缝采用80型伸缩缝。
本桥设置5m长搭板。
桥面系排水为集中排水方式。
A匝道桥连续箱梁上部结构工程量如表1.4-1所示。
A匝道桥连续箱梁上部结构工程量表1.4-1
项目名称
连续箱梁
泄水管
防撞拦
伸缩缝
C50混凝土（m3）
2488.4
5.9
C30混凝土（m3）
176.8
Φj15.24钢铰线（T）
67.71
波纹管Φ100mm（m）
381.6
波纹管Φ90mm（m）
1502.7
波纹管Φ90*19mm（m）
1251.1
普通钢筋（t）
583.50
2.7
28.25
2.12
D80伸缩缝（米/处）
50.25/3
Φ200mmPVC（m）
4084.2
Φ150mmPVC（m）
120.6
2、施工进度计划表
目前A匝道桥1#～6#墩桩基、系梁（台）、立柱全部完成，其它桩基、系梁（台）也相应完成了一部分。
计划先安排第一、二联第一施工段箱梁施工，2011年11月20日开始进行该桥箱梁施工准备工作，计划箱梁开工日期2011年12月20日，A匝道桥上部结构施工进度计划附后。
3、主要人力、机械资源配置
3.1人力资源配置
序号
姓名
年龄
职称
职务
从事相关工作年限
1
王琦
51
高级工程师
项目经理
28
2
林远清
43
高级工程师
总工程师
20
3
吴先升
47
高级工程师
质检工程师
26
4
周颖
40
工程师
计划负责人
16
5
蔡龙飞
43
高级工程师
桥梁工程师
18
6
李平
33
工程师
桥梁工程师
12
7
陈仲居
39
工程师
测量工程师
18
8
李树民
39
工程师
测量工程师
14
9
简修峰
30
工程师
试验检测工程师
9
10
田初旭
43
工程师
机械工程师
19
11
蒋玺模
48
会计师
财务负责人
27
12
王清臣
56
经济师
安全主任
19
3.2施工机械资源配置
机械名称
单位
规格型号
数量
新旧程度（%）
张拉千斤顶
台
YCW400
2
95
电动油泵
台
ZB4-500
2
100
压浆机
台
2NB6-32
2
90
真空泵
台
DIY80
1
90
振动棒
台
ZN-50
10
100
钢筋弯曲
台
三星
2
90
切割机
台
中粤
2
90
电焊机
台
顺德双星
15
90
挖掘机
台
PC220
2
90
装载机
台
ZL50/ZL40/ZL30
3
90
汽车吊
台
QY25
2
90
汽车吊
台
QY16
2
90
混凝土罐车
台
10m3
6
100
搅拌楼
座
50m3/小时
2
100
砼汽车泵
台
臂长37-48米
2
100
4、管理机构图
管理机构图如图4-1所示。
项目经理
项目副经理
项目总工
工程部
质检部
计划合同部
安全办
综合部
施工组
测量组
试验室
质检组
机材组
征拆组
财务组
后勤组
路基作业一队
路基作业二队
桥梁作业一队
桥梁作业二队
预制梁作业队
涵洞作业队
防护工程作业队
桥面系作业队
图4-1管理机构图
5、施工技术方案
5.1施工工艺流程及施工顺序
由于A匝道桥跨越地方乡道两处，均为斜交，乡道宽为3.5m及4.5m，被跨越乡道路面高程为74.3m和75.8m。
承重支架采用脚手管满堂支架施工，在跨越乡道处设置车辆和人行门洞，人行门洞采用钢管柱承重，型钢作为分配梁。
A匝道桥箱梁施工工艺流程图如图5.1-1所示；施工顺序图如图5.1-2所示。
图5.1-1施工工艺流程图
图5.1-2施工顺序图
5.2基础处理
5.2.1支架基础方案
地基土层在上部荷载作用下发生压缩变形，上部荷载包括填土基础、支撑体系重量、上部箱梁钢筋混凝土重量、施工时产生的动荷载等。
3～7#墩基础处理先将原有人工堆积土全部清除，然后采用砂性土填筑2～3m，松铺分层厚度≤500mm，最上面一层填筑厚度≤300mm，回填料的压实度均不小于90%，然后在上面浇筑10cm厚C15混凝土。
0#台～3#墩、7#墩～9#台基础处理采用挖掘机开挖梯步台阶，梯步台阶高度不能大于1.0m，必须清除表层松软土层，在梯步台阶上做静力触探，地基承载力必须大于140Kpa，并用手扶式震动夯机夯实，最后在梯步上浇筑15cm厚C15混凝土，梯步垂直墙面用M5水泥砂浆抹面封闭，防止雨水、施工用水浸泡后失稳坍塌。
所有基础采取单向横坡2%，便于排水，四周设置30*20cm的排水沟。
支架开始施工到箱梁施工结束，基础都不能浸泡，如果有不可抗拒因素基础被浸泡，必须采取处理后方可施工。
预压过程加强测量和地基观测，如有变形，立即返工处理。
支架立杆纵向底均采用长200cm厚5cm宽度不小于15cm的木板垫通，在每根立杆底部用底托作为垫板，将钢管底部套在底托上，即底托下面就是木垫板。
如果浇筑的地坪混凝土平整度达不到要求，木垫板下方有脱空的现象，必须采用水泥砂浆人工逐一填塞，使承重支架以上的所有荷载传递到基础整体受力。
基础处理示意图如图6.2.1-1所示。
图5.2.1-1基础处理示意图
5.2.2地基承载力验算
（1）桥底为淤泥质亚粘土（或细砂）
[f0]取值为80KPa（依据本标段地勘报告）
（2）碾压砂性土上C15混凝土7d抗压强度
δ=15*70%=10.5MPa
5.2.3基础底应力验算
（1）加固处理后地基顶面
δ=N/A=21.31KN/0.1m*0.1m=2131Kpa＜3.5MPa＜17.5.5MPa
满足要求。
（2）稻田底面按照最不利情况验算
δ=（N+rhA）/A=（21.31+18*2.2*（2.2*tan250）2）/（2.2*tan250）2=（21.275+18*2.2*1.05）/1.05=59.9Kpa＜80Mpa
注：
换填材料γ取18KN/m3,扩散角为Ө取250，N取后面计算值底板单根立杆荷载21.31KN/根，砂性土回填厚度取2.2m。
通过以上计算，地基承载力满足要求。
5.2.4支架搭设方案
根据本段箱梁的结构特点及我部的施工经验，采用φ48×3.5mm脚手管支架作为箱体的支撑体系。
箱梁的不同部位其荷载也不同，基本按翼缘板、底板、腹板、横隔梁部位检验其稳定性，通过后面的验算脚手管支架的搭设为翼缘板纵、横向按90cm×90cm布置，腹板、横隔梁纵、横向按45cm×45cm水平布置，底板纵、横向90cm×60cm布置。
步距1.20m，剪刀撑纵、横向按4.5m搭设。
具体支架纵横向搭设示意图如图5.2.4-1所示。
图5.2.4-1支架搭设示意图
验算、检验支架、模板的稳定性，其检验荷载组合为：
模板及支架荷载。
钢筋混凝土荷载。
施工人员及施工机具运输或堆放荷载。
混凝土产生的冲击荷载。
振捣混凝土产生的竖向荷载。
5.2.5支架验算
以第一、二联第一施工段箱梁一般构造图如图5.2.5-1所示为例。
图5.2.5-1箱梁一般构造示意图
（1）翼缘板部分
a.模板及方木荷载：
F底板①=1×1×0.018×9.0KN/m2+0.1×0.1×3×7.5KN/m2+0.1×0.1×7.5KN/m2=0.46KN/m2
b.钢筋混凝土荷载：
F翼缘板②=（0.15+0.45）×0.55×26=8.58KN/m2
c.施工人员、材料、机具、风荷载：
F翼缘板③=1KN/m2
d.振捣混凝土时产生的荷载（对水平模板是2KN/m2，对垂直模板是4KN/m2）：
F翼缘板④=4KN/m2
e.泵送混凝土产生的冲击荷载：
F翼缘板⑤=2KN/m2
其总荷载为：
F翼缘板=0.46+8.58+1+4+2=16.04KN/m2
（2）底板部分
a.模板及方木荷载：
F底板①=1×1×0.018×9.0KN/m2+0.1×0.1×3×7.5KN/m2+0.1×0.1×7.5KN/m2=0.46KN/m2
b.新浇钢筋混凝土荷载：
F底板②=（0.92×10.3×26）/10.3=23.92KN/m2
c.施工人员、机具、材料、风荷载：
F底板③=1KN/m2
d.振捣混凝土时产生的荷载（对水平模板2KN/m2，对垂直模板4KN/m2）：
F底板板③=4KN/m2
e.泵送混凝土产生的冲击荷载：
F底板④=2KN/m2
其总荷载P底板总=0.46+23.92+1+4+2=31.38KN/m2
（3）腹板、横隔梁部分
a.模板及方木荷载：
F底板①=1×1×0.018×9.0KN/m2+0.1×0.1×5×7.5KN/m2+0.1×0.1×7.5KN/m2=0.61KN/m2
b.新浇钢筋混凝土荷载：
F腹板、横隔梁②=（1.65×0.55*4×26）/（0.55*4）=42.9KN/m2
c.施工人员、机具、材料、风荷载：
F腹板、横隔梁③=1KN/m2
d.振捣混凝土时产生的荷载（对水平模板2KN/m2，对垂直模板4KN/m2）：
F腹板、横隔梁④=4KN/m2
e.泵送混凝土产生的冲击荷载：
F腹板、横隔梁⑤=2KN/m2
其总荷载P腹板、横隔梁总=0.61+42.9+1+4+2=50.51KN/m2
（4）荷载组合（恒载取1.2倍、活载取1.5倍安全系数）：
a.翼缘板荷载组合
施工恒载：
NGK=（0.46+8.58+1）×0.9×0.9=8.13KN/根
施工活载：
NQK=（4+2）×0.9×0.9=4.86KN/根
翼缘板荷载组合：
N=1.2NGK+1.5NQK=1.2*8.13+1.5*4.86=17.05KN/根
b.底板荷载组合
施工恒载：
NGK=（0.46+23.92+1）×0.9×0.6=13.71KN/根
施工活载：
NQK=（4+2）×0.9×0.6=3.24KN/根
底板荷载组合：
N=1.2NGK+1.5NQK=1.2*13.71+1.5*3.24=21.31KN/根
c.腹板、横隔梁荷载组合
施工恒载：
NGK=（0.61+42.9+1）×0.45×0.45=9.01KN/根
施工活载：
NQK=（4+2）×0.45×0.45=1.22KN/根
腹板、横隔梁荷载组合：
N=1.2NGK+1.5NQK=1.2*9.01+1.5*1.22=12.64KN/根
（5）钢管支架的稳定性验算：
a.翼缘板荷载验算
A=489mm2回转半径：
B=1.58cm
由于λ=10/I=（h+2a）/I=（120+2×10）/1.58=88.61
查得Ф=0.53
N/（Ф×A）=17050/（0.53×489）=65.77Mpa≤170Mpa
b.底板荷载验算
N/（Ф×A）=21310/（0.53×489）=82.22Mpa≤170Mpa
c.腹板、横隔梁荷载验算
N/（Ф×A）=12640/（0.53×489）=48.77Mpa≤170Mpa
由以上计算可知腹板、横隔梁与腹板位置钢管立杆的稳定性符合要求。
（6）钢管支架立杆抗压强度验算
荷载按照1.3倍系数考虑，则腹板处每平方的重量通过前面计算为：
50.51×1.3=71.12KN/m2。
对脚手管支架钢管（Φ=48mm，壁厚3.5mm），容许抗压强度[σ]=68KN，根据以往施工经验，单根钢管按小于30KN进行复核。
支架采用满堂支架，受力最大的腹板、横隔梁处沿纵桥向步距为45cm，横桥向步距为45cm，每根立杆受正向压力为：
71.12*0.45*0.45=14.4KN＜钢管支架立杆允许承载力30KN，满足要求。
（7）横杆步距稳定性验算
对脚手管支架钢管（Φ=48mm，壁厚3.5mm），纵横横杆间距1.2m是否合理进行验算。
I=π（D4-d4）=π（4.84-4.14）/64=12.18cm4
根据欧拉公式：
[Pcr]=π2EI/（μH）2=π2×2.1×105×12.18/（1×1.2）2=175KN＞29KN
满足稳定性要求。
（8）扣件节点受力抗滑计算
立杆承受大力杆传递来的荷载：
Pc=q总L2/2=71.12×0.45×0.45/2=7.2KN≤Qb=[60]KN
扣件节点承载力满足要求。
5.2.6模板及方木的验算
箱梁底模、外侧模及翼缘板底模拟采用1220×2440×18mm的竹胶板。
顶托上布置纵向的分配梁，纵向分配梁采用10cm×10cm的方木，间距为支架间距；纵向分配梁上布置横向分配梁，间距翼端为30cm、底板为30cm、腹板、横隔梁为20cm。
腹板、横隔梁侧模背带竖向间距20cm，水平向50cm进行加固，底模所受荷载最大，以底模为依据进行计算。
木胶合板的力学性能
静曲强度（顺纹）≥24Mpa；（横纹）≥20Mpa
弹性模量（顺纹）≥500×10Mpa；（横纹）≥400×10Mpa
（1）板强度计算
计算荷载取腹板、横隔梁位置为例（最大荷载处）
混凝土重：
F腹板、横隔梁②=42.9KN/m2，施工活荷载：
F4+F5=6KN/m2。
模板宽度为b=1.22m，纵梁间距L=0.6m
均布荷载：
q=（F腹板、横隔梁②+F4+F5）=48.9KN/m2
弯曲应力计算（腹板、横隔梁模板受力分析图如图3.2-1所示）
作用在每块模板计算跨径上的荷载：
P=1/2×q×b×l=1/2×48.9×1.22×0.6=17.90KN
弯矩M=P×L/6=17.90×0.6/6=1.79KN·m
截面模量：
W=1/6×b×h2=1/6×1.2×0.0182=6.48×10-5
弯曲应力：
σ=M/W=1.79×103/6.48×10-5=0.276×108=27.6Mpa＞20Mpa
按照横梁间距L=0.3m计算：
作用在每块模板计算跨径上的荷载：
P=1/2×q×b×l=1/2×48.9×1.2×0.3=8.80KN
弯矩M=P×L/6=8.80×0.3/6=0.44KN·m
截面模量：
W=1/6×b×h2=1/6×1.22×0.0182=6.59×10-5
弯曲应力：
σ=M/W=0.44×103/6.48×10-5=0.0679×108=6.79Mpa＜20Mpa
通过以上计算符合要求。
（2）挠度计算：
截面惯性矩I=1/12×b×h3=1/12×1.22×0.0183=5.929×10-7
f=5q×L4/（384E×I）=5×42.9×0.34/（384×4000×103×5.929×10-7）=1.907×10-3m＞L/400=300/400=0.75mm
按照横梁间距L=0.3m计算，弯曲应力满足要求，可挠度不满足要求。
因此，需将横向方木间距加密到0.2m。
截面惯性矩I=1/12×b×h3=1/12×1.22×0.0183=5.929×10-7
f=5q×L4/（384E×I）=5×42.9×0.24/（384×4000×103×5.929×10-7）=0.377×10-3m＜L/400=200/400=0.5mm
通过以上计算符合要求。
（3）方木计算
①弯曲应力计算
纵向方木间距较横向大，这里只计算纵向方木。
纵向单根方木每跨所受的荷载为
q=（F腹板、横隔梁②+F4+F5）×0.45=（42.9+6）×0.45=22.01KN/m
跨中弯矩：
M=1/8×q×L2=1/8×22.01×0.45×0.45=0.5571KN·m
截面模量：
W=1/6×b×h2=1/6×0.1×0.1×0.1=1.67×10-4
弯曲应力：
σ=M/W=0.5571/1.67×10-4=0.3335×104KN/M=3.335Mpa
（查材料数据表可知满足要求）
②剪应力计算
剪力Q=1/2×q×L=1/2×22.01×0.45=4.952KN
中性轴以上截面对中性轴的惯性矩
Sm=b×h/2×h/4=10×10/2
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