桥梁盖梁施工技术方案.docx

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桥梁盖梁施工技术方案

桥梁盖梁施工技术方案

一、工程概况

昆洛路改扩建工程四合同段共有17棵盖梁，除22#、23#、24#外，其余盖梁均为大挑臂倒T型盖梁。

全标段盖梁主要工程数量为：

Ⅱ级钢筋254.2T，C50混凝土1920M3，预应力钢绞62.54T，M15系列锚具390套，塑料波纹管4800M。

本项目桥梁盖梁均为后张法预应力结构，均采取预埋塑料波纹管的管道成孔方法。

1#~5#及13#~21#盖梁预应力钢束均为12束，每束钢束钢绞线根数为9根或12根；22#~24#盖梁预应力钢束均为9束，每束钢束钢绞线根数均为15根。

管道灌浆采用真空压浆的新工艺。

同时由于盖梁均位于昆明东郊原贵昆公路中央，而贵昆公路是进出昆明城区的交通主动脉之一，同时又和多条道路城市相交，施工干扰大、保通任务重。

针对上述技术特点、难点及施工条件，我部综合考虑后，决定采取如下施工技术方案进行桥梁盖梁的施工。

二、施工测量及盖梁几何尺寸的控制

本项目桥梁盖梁顶面几何形状为矩形；底面形状则由4个梯形（或矩形）组合而成，且底面四个梯形（或矩形）不在同一平面上。

在从底面形状过度到顶面形状的过程时，盖梁侧面呈现的将是一个曲面。

受跨线桥纵坡的影响，盖梁顶面大小桩号方向边缘及两侧支承面的标高均不同，设计图纸上用H1、H2、H3、H4几个参数来表示。

受桥梁路面横坡的影响，盖梁顶面沿盖梁纵向呈倾斜状；而根据设计图纸，本项目桥梁空心板板面按照路面横坡的坡度安装，因此需在每个盖梁顶面找平出96个22CM×22CM的小平台以安装橡胶支座。

针对上述盖梁几何尺寸方面的特点，我部在施工测量时，拟采取以下方法进行控制（以18号盖梁为例,其他盖梁依此类推）：

1.盖梁的平面位置

在盖梁底模安装就位后（底模安装详见支架及模板工程部分）采用全站仪放出盖梁四个角点的位置和中心至左右两侧3.35米距离大、小桩号方向共四个点的平面位置，即每片盖梁低模上采用全站仪放出8个点，用以控制盖梁第一浇筑层的平面位置。

盖梁底的平面位置确定后，即可安装钢筋骨架和侧模，侧模安装后，要及时对盖梁两侧的曲面进行测量复核。

待第一浇筑层浇筑完成后并达到75%设计强度后，在其上放出六个点，用以控制盖梁突出部分的平面位置。

2.盖梁的高程控制

盖梁是桥梁下部结构的最后一个构件，起着直接承担桥梁上部结构的作用，其标高的控制直接关系着整个桥梁的空间位置是否满足设计及施工规范的要求。

施工时拟从以下几个方面入手。

在浇筑混凝土之前，先测量盖梁底面各标高控制点的标高。

标高值与设计不符的，调整支架的可调顶托后再次进行测量，直到标高符合设计及施工规范要求为止。

浇筑盖梁突出部分时，应加强其纵坡和横坡的控制。

盖梁顶面橡胶支座位置的平台在混凝土初凝之前尽快找平，找平时切忌标高偏底；因此，可事先在平台位置按照设计标高，预设用以确定标高的钢筋或其他可靠参照物。

混凝土浇筑完成且强度达到10MPA后，由测量技术人员对每个平台的位置进行标高复核，局部偏高或不平整的平台采用打磨机打磨至设计标高并找平。

三、支架及模板工程

（一）支架设计

本项目盖梁施工中支架拟采用φ48×3.5MM碗扣式脚手架。

因为碗扣式脚手架有多功能、高效率、便于管理等优点；尤其是其杆件轴线交会于一点，节点在框架平面内，接头具有可靠的抗弯、抗剪、抗扭力学性能，结构稳固可靠。

1.拟设计的支架间距和构造形式

根据以往的施工经验，本项目盖梁脚手架纵横方向间距均设为60CM，共设纵向8排7孔，横向43排42孔,立杆共有8×433=344根。

考虑到支架的整体稳定性，在纵向两侧各设通长剪刀撑4道；横向每隔两跨设剪刀撑1道。

为便于高度调节，每根立杆底部设可调底座，顶部配可调顶托，可调整范围均为30cm。

具体构造形式见后面的附图。

根据本项目的施工现场条件，支架底部的基础分为原有沥青混凝土路面、承台和新填筑的土夹石几种。

原有沥青混凝土路面和承台可不做处理，沥青混凝土路面可直接在上面铺设5×20CM的方木后，在方木上安装脚手架构件。

新填筑的土夹石，压实度大于90%后，方可在上面铺设方木，然后再在方木上安装脚手架构件。

承台部分则直接在其上搭设支架。

2.设计荷载

（1）模板支架自重按照最高盖梁的高度18m计算，为5KN/m2；

（2）施工人员及设备荷载取2.5KN/m2；

（3）盖梁自重，（116m3×25KN/m3）/100m2=29KN/m2；

（4）其它荷载取1.5KN/m2；

上述各项荷载合计

q=5+2.5+29+1.5=38（KN/m2）

每根立杆的受压荷载为0.6×0.6×38=13.7（KN）

3.立杆强度验算

查阅有关资料（如建筑施工手册等）可知，单根碗扣式脚手架立杆的承载能力为40KN＞13.7KN，故其强度能满足施工荷载的要求。

4.立杆稳定性验算

按照立杆步距为1.2米计算。

立杆为φ48×3.5mmA3钢管，则：

A=4.89CM2,Ix=1219cm4；

i=（Ix/A）1/2=（1219/4.89）1/2=15.78

λ=1200/15.78=76，查表得ψ=0.744

N/（ΨA）=1.5×13.7/（0.744×4.89）

=1.5×13.7×103/（0.744×4.89×10-4）

=56.5（MPa）

KAKHf=0.85×0.8×205=139.4（MPa）＞56.5（MPa）；所以结构安全。

上述计算过程中各符号的意义如下：

A—脚手架毛截面积；

Ix—截面惯性矩；

i—惯性半径；

λ—长细比

ψ—稳定系数

κ—安全系数，此处取1.5；

KA—与立杆截面有关的调整系数，查阅资料得；

KH—有脚手架高度有关的调整系数，查阅资料得；

f—钢管的容许应力，查阅资料得。

通过以上验算可知道，只考虑碗扣式脚手架立杆的承载能力及稳定性时，拟设计的碗扣式脚手架已经能满足强度和稳定性的要求。

实际操作中，墩柱也将参与受力，此部分受力作为施工安全储备考虑。

支架搭设计过程中，注意加强横杆和剪刀撑的位置控制，连接时一定要稳固。

且应将整个支架体系与桥梁墩柱之间牢固连接，以增强支架的整体稳定性。

（二）模板设计

1.拟设计的模板构造形式

盖梁的底模和侧模均采用定制的钢模，底模支撑于15cm×15cm横向布置的方木上，横向方木则安装于支架的活动顶托上。

底模安装于方木上并定位后，在其上安装侧模。

侧模之间的水平向荷载主要通过对拉镙杆承受。

同时在侧模板外每各1m设置一道斜撑，保证侧模的水平位置。

钢模板由模板加工厂按照要求的承受荷载能力进行制作，在此不作强度及刚度验算，而作为安全储备。

为保证模板的刚性和强度，模板面板均采用厚5毫米的冷轧钢板。

下面主要验算底模底下的支撑方木的强度及刚度，看其是否能满足设计及施工规范要求。

2.设计荷载

（1）模板支架自重为0.8KN/m2；

（2）施工人员及设备荷载取2.5KN/m2；

（3）盖梁新浇混凝土自重，。

取盖中部最厚位置，没延米长度的盖梁作用于顶托方木的底模的荷载为[（2×1.6+0.456×2.42+1.12×0.969）m3×25KN/m3]/4.2m2=32KN/m2；

（4）振捣混凝土时对垂直面模板产生的荷载，取4.0KN/m2；

（5）倾倒混凝土时的水平荷载，取0.6KN/m2；

（6）其它荷载取1.5KN/m2；

上述各项荷载合计

q=0.8+2.5+32+4.0+0.6+1.5=41.4（KN/m2）

每根方木承受的线荷载为41.4×0.6=24.8（KN/m）。

按最不利的三跨等跨连续梁验算方木的强度及刚度。

3.强度验算

按三跨等跨连续梁进行验算

q=24.8KN/m

l=0.6m

Mmax=-0.1ql2=-0.1×24.8×0.62=0.89KN·m

σ=Mmax/w=0.89×103/（0.153/6）

=1.58MPa＜13MPa（松木最底抗弯强度值）

按照上式，方木尺寸为10cm×10cm时，计算出的应力为5.34MPa，也满足强度要求。

3.刚度验算

验算刚度时的线荷载q=32.8×0.6=19.7KN/m

弹性模量E=9000MPa

惯性矩I=0.154/12=4.22×10-5m4

挠度f=0.677ql4/（100EI）

=0.677×19.7×103×0.64/（100×9×109×4.22×10-5）

=4.55×10-5m=0.05mm＜l/400=0.6/400=1.5mm

刚度满足要求。

按照上式，方木尺寸为10cm×10cm时，

惯性矩I=0.14/12=8.3×10-6m4

挠度f=0.677ql4/（100EI）

=0.677×19.7×103×0.64/（100×9×109×8.3×10-6）

=2×10-4m=0.23mm＜l/400=0.6/400=1.5mm

刚度也满足要求。

4.对拉镙杆计算

（1）荷载计算

新浇筑混凝土侧压力计算

P=0.22γt0β1β2v1/2

=0.22×24×4×1.0×1.15×1.0

=24.3KN/m2

振捣时的侧压力取4.0KN/m2

（2）对拉镙杆用量计算

a、采用φ20mm对拉镙杆，每根对拉镙杆能承受的荷载

N=0.5×10×10×3.14×235=36.9KN

每延米所需对拉镙杆根数n=（24.3+4.0）×2.0/36.9=1.53（根）

实际安装取每延米两根，即侧模之间每隔1m上下各设对拉镙杆一根。

b、采用φ16mm对拉镙杆，每根对拉镙杆能承受的荷载

N=0.5×8×8×3.14×235=23.6KN

每延米所需对拉镙杆根数n=（24.3+4.0）×2.0/23.6=2.4（根）

实际安装取75cm两根，即侧模之间每隔75cm上下各设对拉镙杆一根。

（三）支架及模板安装

碗扣式钢管脚手架构件及钢模板进场后，先按《市政桥梁工程质量检验评定标准》和《公路桥涵施工技术规范》的有关要求进行模板平整度，几何尺寸的检验。

检验合格后，才用于施工现场安装。

模板安装采用吊车就位，就位之前先按规范涂抹脱模剂，防止盖梁混凝土与模板的粘结，并使混凝土表面光洁、棱角整齐。

支架及模板安装应该注意，使构件的连接应尽量紧密，以减小支架变形，使沉浆量符合预计数值；模板的接缝必须密合，如有缝隙，须塞堵严密，以防跑浆。

钢筋骨架成型、模板安装完成后，项目部质检工程师先对钢筋骨架和模板进行自检，各检查项目符合设计及施工规范要求后，请监理工程师到现场进行检验。

经监理工程师检验合格并做好记录后，方可进入混凝土浇注工序。

四、普通钢筋骨架的制作和安装

为保证钢筋制作质量和减少施工对现场交通的影响，按不同盖梁的尺寸，在钢筋加工制作场集中进行，根据不同型号的钢筋分批进行加工，然后运输到现场安装形成骨架。

本项目盖梁骨架拟在地面焊接成型后，采取吊车吊装就位的方式进行安装，变空中作业为地面作业，既保证施工质量，又加快施工进度。

成型后的钢筋运输到施工现场后，采用电弧焊的焊接方式进行连接。

为防止焊接时局部变形，先以点焊接定位，然后进行焊缝施焊。

焊接顺序宜由中到边对称地向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部，相邻焊缝采用分区对称跳焊，不得顺着一个方向一次焊成，焊渣应随焊随敲。

钢筋的加工及焊接按设计、市政桥梁工程质量检验平定标准、公路桥梁施工技术规范及本工程总体性施工组织设计中相关要求进行，在此不再赘述。

塑料波纹管的安装和定位见预应力施工部分

五、混凝土工程

根据本项目盖梁的构造特点，我部决定对每一颗盖梁分两次进行浇筑。

即先浇筑支承面以下部分混凝土（约2m高），待先浇筑部分混凝土强度达到37.5MPa，并对施工缝按照施工规范进行处理后，浇筑盖梁的突出部分。

混凝土浇筑均采用混凝土泵车泵送，分层浇筑的方式进行，每层浇筑厚度50cm