71省道桥梁支架方案设计.docx
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71省道桥梁支架方案设计
一、工程概况
本标段有八号桥一座，八号桥处现状河道宽度为80～100m，规划河道平均宽68m。
八号桥采用21+38+21米三跨预应力混凝土Y型刚构板桥。
上部采用三跨一联预应力砼板，桥宽33.5m，桥面横坡由梁板调整，标准段梁板厚80cm，梁底以圆弧线过渡到Y型墩处。
Y型墩墩身与水平倾角为30度，横向两侧设0.7米挑臂。
本工程八号桥桥梁上部预应力砼板及Y型墩拟采用满堂支架现浇，共计现浇C50Y型墩砼1573m3，现浇C50梁板砼约1208m3，因此，满堂支架搭设必须具有足够的强度、刚度、稳定性，保证结构各部位形状、尺寸准确，支架压缩变形应控制在3mm以内。
本工程承台以上地质特征，根据勘探从上到下依次为：
粘土，淤泥及淤泥质粘土三层，且地下水位较高。
针对桥梁上部预应力砼板支架搭设及落架的施工特点，结合标准规范特制定本支架施工方案，建立一个完整的安全、质量保证体系。
二、编制依据
1、天津市市政工程设计研究院设计的本工程K1+915.8八号桥施工图纸；
2、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000及与本工程相关的标准、规程；
3、《市政工程施工技术规程汇编》；
4、《市政工程安全操作施工规范》；
5、宁波市创标准化工地、文明工地管理办法；
6、综合我单位施工能力、技术水平及历年来同类工程的施工经验。
三、组织机构
为了桥梁的Y墩和空心板梁顺利进行，项目部成立“支架施工组织机构框图”（见下图），调遣精干的施工队伍进场，担负本合同段的施工任务。
支架施工组织机构图
由项目经理全面负责该支架的施工管理工作。
同时，物资设备部调集各种需要的机械设备、项目经理部内设置的施工技术部、安质部、计划财务部、物资设备部和综合办公室等科室各指定一人，专门协助和检查支架的施工。
四、支架方案
1、施工工艺流程
《施工工艺流程图》
搭设支架→钢筋模板施工→浇筑Y形墩立柱→浇筑Y形墩斜腿→浇筑Y形墩0号块砼、张拉N4钢束→Y形墩内部钢管架搭设→支架加固成整体→Y形墩1号块砼浇筑→张拉N3钢束→搭设满堂支架→施工2号梁段→施工合拢段→张拉、压浆并封锚→拆除支架。
见《Y墩施工顺序图》和《桥梁施工分块布置图》。
2、地基处理
⑴、对承台施工基坑开挖范围进行压实回填，承台开挖处必需加填宕渣，原开挖淤泥质土含水率高时不得回填。
为了加强支架搭设后的整体性、受力的均匀行和变形一致性，支架基础顶面保持在一个水平面上，即对桥墩处开挖的基坑用宕渣回填一定的高度，和桥台的承台底大致一样水平。
⑵、本桥地处原河道范围，桥梁上部预应力砼板范围绝大部分为淤泥质土，且该土层较厚，地下水位高，含水量较大，势必沉陷量大，为确保桥梁上部预应力砼板施工质量，应先清除淤泥，后换填厚60cm塘渣，并以16T压路机压实。
为了便于在桥梁施工完毕后支架基础挖除，拟在碾压密实的塘渣层上面铺设30cm厚5%水泥稳定级配碎石基层，并以16T压路机碾压密实整平。
要保证最终碾压后不回弹和无明显车轮迹。
由于0号段混凝土浇注时对支架的影响最大，对此地基进行加强处理：
对支撑0号块的地基底层换填1.5米深的塘渣，上层现浇C20厚20cm的混凝土，混凝土内布置直径12mm，间距15×15cm的钢筋网片，纵向桥台方向外伸出1m，承台上延伸55cm。
同时在处理的地基坡脚2米外挖排水沟，保证下雨时两侧排水顺畅，处理的地基不被雨水浸泡。
3、满堂支架搭设
（1）2号块支架的搭设（门式支架）
2号块满堂支架采用门式支架搭设沿桥纵向中心线方向展开，以桥面宽的投影为准，并且每侧加宽50cm左右。
门式支架规格为FBM1019型，支架高度5.7~6.2m，支架纵向间距0.9m，横向间距0.7m。
5%水泥稳定碎石碾压密实后在地面铺0.12×0.14×2.5m方木，将支架置于方木上，支架下设KTD-60可调底座调节，支架顶安设KTF-60可调顶托，以便铺设方木及调整平整度。
门式支架顶纵向铺设一层12×14cm方木，横向方木间距90cm；横向铺设一层8×8cm方木，横向方木间距30cm。
横方木上铺183×91.5cm的普通胶合板。
箱梁侧模由胶合板拼制而成，每块拼制模板长2.4m。
拼制模板后排架间距0.45m，侧模安装好后在侧模背面加设两根5×7cm背方，增加侧模整体性及刚度。
在搭设支架前，进行高程控制，计算立杆合适高度，保持顶托和底座可调高度不超过其高度的一半并小于20cm。
满堂支架搭设过程中要及时放斜撑杆，剪刀撑与地面夹角控制到45°~60°之间，支架搭设立杆的构造必需符合下列规定：
每根立杆底部应设置底座或垫付板。
脚手架必须设置纵、横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。
横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m。
靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
支架立杆应竖直设置，2m高度的垂直允许偏差为15mm。
设在支架立杆根部的可调底座，其伸出长度不得超过200mm。
满堂模板支架的支撑设置应符合下列规定：
A、满堂模板支架四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；
B、高于4m的模板支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑；
C、剪刀撑的构造应符合下列规定：
a、每道剪刀撑跨越立杆的根数宜按表规定确定。
每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m，斜杆与地面的倾角宜在45°~60°之间。
剪刀撑斜杆与地面的倾角а
45°
50°
60°
剪刀撑跨越立杆的最多根数n
7
6
5
b、剪刀撑斜杆的接长宜采用搭接，搭接应符合立杆上的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端距离不应小于100mm。
c、剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150mm。
（2）Y墩、0号和1号块支架的搭设
Y墩、0号块和1号块支架的搭设采用Φ48×3.5的建筑钢管，钢管纵横向间距均为50cm，步距1.0m，，立管顶设顶托，支架纵横方向设剪刀撑，水平2个步距设斜向剪刀撑，桥宽两侧各外伸出1.0m作工作平台，同时在垂直1号块的方向设置斜撑杆，间距50/COS300=58cm，和门式支架立柱顶相交，为使立杆底部有较大的接触面，立管下端支在20【的槽钢上面，支架顶纵向每个顶托内设置二根建筑钢管，横向铺设一层8×8cm方木，间距30cm，小方木上再铺设模板。
为抵抗浇注Y墩斜腿对支架产生的水平推力，在施工桥墩立柱时，单个立柱按间距200cm预埋直径60mm的二排孔道，在预埋孔位置水平穿孔钢管联通布设，利用整根钢管，不搭接。
在施工0号块时，为防止Y墩下面的斜腿交汇处产生拉应力，在斜腿上面按间距200cm预埋直径30mm的一排孔道，在预埋孔位置用直径25mm的拉筋临时锁定，防止斜腿开裂。
后附：
《墩身预埋孔布置图》和《桥梁支架布置图》。
支架搭设时，立杆要垂直，下面不得脱空，立杆尽量采用一杆到位，一杆到位不足的，一定要对接；对接接头不能位于一个平面内，对于斜杆搭接的每个接头处的扣件不少于3个，横杆要水平，，严禁不同型号的钢管混用，，剪刀撑要同立杆和纵横向水平杆同步搭设，以免失稳。
剪刀撑和扫地杆的其它搭设要求同门式支架基本相同，这里不再重复。
4、支架的受力验算
因八号桥标准段梁板厚80cm，梁底以圆弧线过渡到Y型墩处，且桥梁上部预应力砼板沿道路中心线断开分左右两幅，故取半幅桥梁上部预应力砼板高度最高处Y型墩0号块边截面（即荷载最大处，砼板高1.353m）进行验算：
①、砼板自重：
每延米砼板砼体积18.55m3
每米砼重量：
18.55×26KN/m3=482.3KN
每平方米砼重量：
482.3÷（15.33×1）=31.46KN/m2
②、施工人员及机具面荷载：
2.5KN/m2
③、振捣产生荷载：
2KN/m2
④、模板及支架自重：
2.5KN/m2
恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，则荷载计算值：
Q=（31.46+2.5）×1.2+（2.5+2）×1.4=47.05KN/m2
⑴、门式支架承载力验算：
每组支架承受荷载：
P=47.05KN/m2×0.7×1.9m=62.6KN＜
满足
⑵、横向方木验算：
纵向方木间距0.7m
每平米竖向荷载q=47.05KN/m2
每根方木承受线荷载
=q×0.3=14.11KN/m
方木：
按简支梁进行验算：
满足
⑶、纵向方木验算：
方木：
，横向方木间距0.3m
门式支架顶托间距1.0m，按集中力外伸梁进行验算，见下计算简图：
跨中最大弯距：
如考虑方木：
＜
如考虑钢管（二根）：
＜
均满足
⑷、地基承载力验算：
每组支架自重取150㎏，则每组支架压力：
N=47.05KN/m2×0.7×1.9m+1.5KN=64.07KN
支架底垫方木尺寸为0.12×0.14×1.9m，则支架底垫方木面积：
A=0.12×1.9=0.3㎡
经实测碾压密实后5%水泥稳定碎石承载力大于0.28MPa.
基础强度验算：
为了保证基础能更好的受力，在基础顶面垫有支架底托，接触底面积为：
0.1×0.1=0.01m2，基础的传力曲线按300扩算应力：
则土基础的受力面积：
A=（0.12+2×0.9×tg300）×（1.9+2×0.9×tg300）=3.4m2，根据施工图纸地质报告，淤泥质粘土「σ」=70kpa，土基础的承受荷载为：
A×「σ」=3.4×70kpa=238KN.。
能满足承载力要求.
⑸、斜腿支架的设计
钢筋混凝土容重取g=26KN/m3
0#块和1#块的横断面积、几何重心、力臂等详见《Y墩结构物尺寸示意图》。
图中O1、O2、O3为几何重心
根据施工顺序，先浇斜腿，再施工0#块，步距1.0m的钢管（Ф48mm，厚3.5mm）立杆容许荷载为N2=35.7KN
⑹、斜腿内力分析:
①混凝土自重产生的荷载为：
q1=
2
②、施工人员及机具荷载：
2.5KN/m2
③、振捣产生荷载：
2KN/m2
④、模板及支架自重：
2.5KN/m2
恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，则荷载计算值：
Q2=（21.9+2.5）×1.2+（2.5+2）×1.4=35.58KN/m2
横桥向每延米斜腿在水平投影方向上的最大力为：
35.58×2.32×1=82.5KN
钢管支架在横桥向每延米水平投影的方向上能承受的容许荷载为：
N0=
KN>82.5KN
单根钢管的承载力为：
P3=
单根钢管净截面积：
A=4.89×102mm2，长细比
，Ф=0.772
=0.772×489×215=81KN>P3=9KN
稳定承载力满足要求
抗倾覆设计计算（分析斜腿时以为A活动绞）
斜腿混凝土产生的倾覆力矩为：
∑Mt1=82.5×0.92=75.9KN.M
钢管支架产生的组合力矩为：
∑Mg1=N2×（0.5+0.5×2+0.5×3+0.5×4）×（100/50）=357>∑Mt1=75.9KN.M
显然斜腿支撑符合要求。
⑺、0#块内力分析:
混凝土自重产生的荷载为：
q2=
2
②、施工人员及机具面荷载：
2.5KN/m2
③、振捣产生荷载：
2KN/m2
④、模板及支架自重：
2.5KN/m2
恒载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，则荷载计算值：
Q3=（49.6+2.5）×1.2+（2.5+2）×1.4=68.8KN/m2
稳定承载力验算：
横桥向每延米0号块在水平投影方向上的最大力为：
68.8×3.01×1=207KN，
单根钢管承载力：
P1=68.8×0.5×0.5=17.2KN
单根钢管净截面积：
A=4.89×102mm2，长细比
，Ф=0.772
=0.772×489×215=81KN>P1=17.2KN
满足要求。
斜杆内力计算
斜杆钢管承受荷载：
P2=68.8×（cos300）2×0.69×0.9m=32.11KN
单根钢管净截面积：
A=4.89×102mm2，长细比
，Ф=0.682
=0.682×489×215=71.7KN
P2＜
稳定承载力满足要求
横向方木验算：
纵向钢管间距0.5m
每延米竖向线荷载q=68.8×0.3=20.64KN/m
方木：
按简支梁进行验算：
满足
纵向钢管验算：
单根钢管：
W=5.078×103mm3,横向方木间距0.3m门式支架顶托间距1.0m，按集中力外伸梁进行验算，见下计算简图：
跨中最大弯距：
＜
满足
抗倾覆设计计算
分析0#块时以为B活动绞。
0号块混凝土产生的倾覆力矩为：
∑Mt2=1.83×26×0.805+4.4×1.364×26=194KN.M
钢管支架产生的组合力矩为：
∑Mg2=N2×（0.5+0.5×2+0.5×3+0.5×4+0.5×5）×（1+（cos300）-1）×（100/50）=1153>∑Mt2=194KN.M
显然0#块支撑符合要求。
另外，如取0号块最不利截面计算，即h=2.397m，同理求得:
组合荷载q=79.4KN/m2
单根钢管承载力：
P1=79.4×0.5×0.5=19.9KN<
=81KN
横向方木：
Mmax=8.9MPa<
纵向支撑梁（钢管）：
Mmax=1.19KN.m
＜
以上均满足要求。
五、支架模板
（1）、模板分底模、外侧模、翼板底模、翼板侧模、芯模，其中底模、外侧模、翼板底模、翼板侧模采用表面光洁平整竹胶履膜模板，以确保外观平整、光洁、美观，芯模采用PVC管。
底模计划一次性投入，决不多于三次周期，以确保工程质量。
底板、侧板、翼板一次性拼装，翼底板在侧板上，侧板压在底板上，拼缝均为设计坡度值。
模板的铺设应确保尺寸、位置准确无误，拼缝统一和谐，底模及翼板底模铺设好后用仪器检验标高及边线宽度，并用2m直尺检查其平整度。
钢筋的安装可与模板安装配合进行，芯模采用PVC管，用钢筋支撑定位，以控制芯模不下沉和偏位，确保砼腹板轴线顺直。
经过估测结合设计要求，底模增设1.5cm预留量保证桥梁的高度，待掌握试压系数后进一步调整到位。
（2）、底模及外侧模采用1.22×2.44m的竹胶板，横桥向放8×8cm断面的方木，方木中心间距30cm，其下纵桥向支架顶部安设12×15cm断面的方木。
（3）、底侧模铺设前，应根据箱梁横断面尺寸设计要求。
底板、侧板、翼板每联一次拼装，侧板压在底板上，拉缝为水平缝；底板以路中心线向两边安装，顺桥放置，侧板横桥向放置。
外腹板外侧模的固定：
采用8×8cm方木间距30cm竖向加固后，依靠钢管斜撑在支架的大小横杆上定位，斜撑钢管间距为70cm或50cm。
（4）、底模安装时平面尺寸、标高、中线等应严格按设计图施工放样，施工时按设计要求设置预拱度。
（5）、底模横坡由支架本身调整，模板拼缝要求严密，缝与缝间夹贴双面胶，模板表面涂脱模剂。
（6）、芯模采用PVC管，采用钢筋与钢筋骨架固定，防止砼浇筑过程中上浮或移位。
六、支架预压
必须在桥梁上部预应力砼板浇筑前，采用编织袋装沙对支架进行预压，以检测支架在荷载作用下的实际沉陷量，检验支架的整体稳定性及支架基础的实际承载能力。
考虑到本工程工期极紧的特点，拟取桥梁上部预应力砼板高度最高处即Y型墩0号块边截面（即荷载最大处，砼板高1.353m）进行预压，压重采用1.2倍实际承受重量，沉降量的测量采用精度水准仪，预压时设专人观测，记下各阶段的高程值，然后计算沉降量，若沉降量不满足设计要求时则需对基础和支架进行加固措施，再进行试验，直到满足要求为止。
根据现场实际情况，拟采用编织袋装砂石包进行预压，单边斜腿预压重量为993KN，0号块预压重量为88×26×1.2=2745KN，具体要求如下：
1、在支架的斜腿和0号块底模上各选定3个断面，对支架基础选定二个断面，每个断面上不少于三个观测点，并编号、设立标记，每个点要有分级加荷时的沉降观测数据。
做好原始记录，绘制沉降曲线，待沉降趋于稳定时卸载，并通过支架上的木楔对底模进行调整。
见《测点布置图》。
2、预压时间不小于3天，同时认真观测支架沉降位移情况，并记下支架的弹性变形量和非弹性变形量指导以后的支架施工。
加载分四级进行：
25%、50%、75%和100%的加载总重，每级加载匀静载3小时，测量支架的沉陷量，卸载至梁体重量时，测量支架的反弹值，卸载后模板标高不符合要求时，应予调整。
3、支架预压完毕，卸除压重物后，及时测量布设观测点的高程，计算出支架的弹性变形和永久性变形，根据实测情况进行预留底模预拱度。
4、支架压缩变形控制在3mm以内，以1d为一个观测单位，若连续3d观测结果在3mm以内，则可认为地基基本稳定。
七、支架卸架
满堂支架卸架按规范和设计要求执行，待预应力张拉压浆完成达足够强度后拆除，原则要求对称、少量、分次、逐步完成，以便使箱梁本身平衡承受恒载，避免结构物在卸架过程中发生质量事故。
卸载时横向从两翼缘板开始，向底板中心部位推进，纵向从中部向两端墩位拆除，每次卸架时箱梁横断面对称进行，防止单边操作对箱梁的影响，横断面受力不均，并在卸架过程中及时对箱梁标高进行观测，数据汇总，掌握支架卸架情况
八、Y型墩及梁体施工计划安排
（一）施工工期计划
1#墩墩立柱：
2008.6.13~2008.6.25；
1#墩斜腿：
2008.6.21~2008.8.9；
1#墩0号块:
2008.7.4~2008.8.17；
1#墩1号块：
2008.7.15~2008.8.30；
2#墩Y型墩立柱：
2008.6.18~2008.06.28；
2#墩Y型墩斜腿：
2008.6.23~2008.7.19；
基础处理及支架搭设：
2008.6.15~2008.7.10
左半幅空心板梁：
2008.7.22~2008.9.11；
右半幅空心板梁：
2008.8.25~2008.10.28；
（二）管理人员及劳动力安排
1、根据总进度要求，和月、周工程量完成需要，编制各工种劳
动力计划。
2、安排多个专业施工班组同时进场施工，在高峰期间应配足劳
动力，采取三班二十四小时不间断施工。
3、根据本工程的工程量及施工安排，施工中劳动力平均约为118人，高峰期间不少于139人。
4、加强班组建设，做到分工和人员搭配合理，提高工效，既要做到不停工待料，又要调整好人员的安排，不出现窝工现象。
5、做好劳动力的动态调配工作，抓关键工序，在关键工序延期时，可以抽调精干的人力，集中突击施工，确保关键线路按期完成。
6、每道工序施工完成后，及时组织工人退场，给下道工序工人操作提供作业面，做到所有工作面均有人施工，人休工不休。
7、做好后勤保障工作，安排好工人的生活休息环境和伙食质量，尤其安排好夜班工人的休息环境，保证工人有充沛的体力更好的完成施工任务。
8、高温期间，适当的调整作息时间表，避开中午高温施工，安排时间给民工适当休息，以保证民工的身体健康，提高工作效率。
（三）各专业工种的配置
1、根据项目对人力资源的需求，建立项目组织结构，组建和优化项目管理班子。
2、严格管理项目班子成员，明确各个项目管理人员的职责、权限和个人业绩评价标准，以提高工作效率。
3、形成合适的团队机制，以提高项目管理班子的成员和项目管理的工作效率。
4、建立项目管理班子的成员之间进行沟通和解决冲突的渠道，创立良好的工作氛围和人际关系。
5、根据本工程的特点及工程内容，合理配备各专业工种，对各工种进行施工、安全技术等教育，提高工人的素质
（四）施工机械、设备安排（附主要施工机械表）
根据桥梁施工进度计划，结合施工实际情况，做好机械配备计划，
并向监理方进场报验和保养工作：
1、所有施工设备和机具在使用时均必须由专职人员负责进行检查和维修保养，确保状况良好。
各技术工种必须经过培训并经考核取得合格证，方可持证上岗操作，杜绝违章作业。
大型机械的保险、限位装置防护指示器等必须齐全可靠。
2、驾驶、指挥人员必须持证上岗，杜绝疲劳作业、带病上岗、酒后操作等不安全行为，必须按规程要求进行操作，驾驶员应作好例保和记录。
3、各类安全（包括制动）装置的防护罩、盖等要齐全可靠。
4、机械与输电线路（垂直、水平方向）须按规定保持距离。
5、作业时，机械停放稳固，臂杆幅度指示器灵敏可靠。
6、各类施工机具电缆线绝缘良好，不得有接头，不得乱拖乱拉。
7、各类机械配挂技术性能牌和上岗操作人员名牌。
8、必须严格定期保养制度，做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。
严禁机械设备超负荷使用、带病运转和在作业运转中进行维修。
9、机械设备夜间作业必须有充足的照明，夜间施工要有良好的照明设备
（五）材料供应计划
1、按施工进度计划计算出各阶段所需的材料，全桥支架具体需要材料见《支架施工的主要材料数量表》。
2、工程施工过程中，现场施工管理人员应明确施工计划，计算施工中所需各种材料的规格、数量，并将材料的进场计划以书面形式通知材料员，由材料员组织材料进场。
3、本工程使用的所有材料、半成品、成品必须有质保书和合格证及市政质监许可证，并且符合施工图纸和规范要求，经复检合格后方能使用。
（六）材料货源组织及堆放
1、货源组织
钢筋、商品砼等从本公司的合格供方中选择厂家集中供应，以确保供货质量。
支架施工需要的主要材料数量表
序号
材料名称
单位
数量
根数（根）
总长m
重量t
备注
单个Y墩
1
横杆
m
1124
6745
25.90
2
剪刀撑
m
350
1.34
其中8根4.5m
3
立杆
L1
m
2.5
56
140
0.54
4
L2
m
3
56
168
0.65
5
L3
m
3.3
56
185
0.71
6
L4
m
3.6
56
202
0.77
7
L5
m
4
56
224
0.86
8
L6
m
4.2
56
235
0.90
9
L7
m
4.5
56
252
0.97
10
L8
m
4.7
56
263
1.01
11
L9
m
5
56
280
1.08
12
L10
m
5.1
56
286
1.10
13
L11
m
5.3
56
297
1.14
14
L12
m
5.5
56
308
1.18
15
直径48钢管小计
m
38.15
16
支撑槽钢
m
8
48
384
20【
17
支撑方木
m
12×14cm
1600
27方
18
m
8×8cm
4150
26.6立方米
19
模板
m2
572m2
20
直径30的PVC套管
m
1.65
1
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