满堂支架及软基处理专项方案Word文件下载.docx

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1层淤泥：

底层标高-0.542，容许承载力60Kpa。

底层标高-1.642，容许承载力70Kpa。

3层粉砂加粉土：

灰色，松散，中高压缩性，局部夹粉层，土质性质差。

底层标高-7.542，容许承载力80Kpa。

层粉质粘土：

灰色，流塑，高压缩性，土质性质差。

底层标高-10.742，容许承载力85Kpa。

1层淤泥质粉质粘土：

底层标高-13.142，容许承载力75Kpa。

底层标高-16.042，容许承载力85Kpa。

底层标高-18.042，容许承载力75Kpa。

因该地区曾被绞吸船扰动，因此上部土质容许承载力已达不到原地勘报告要求，如法满足设计要求。

由于以上地质特点，该工程支架地基处理成为现浇上部结构施工最大难题。

2.3设计概况

1．设计荷载：

公路－Ⅰ级；

2．跨径：

35+4×

60+35米；

3．桥面横向布置：

4.25m人行道（含栏杆）+3.5m非机动车道+0.5m防撞护栏+11.5m机动车道+0.5m防撞护栏+2.0m中央带+0.5m防撞护栏+11.5m机动车道+0.5m防撞护栏+3.5m非机动车道+4.25m人行道（含栏杆），共42.5m。

4．结构型式：

全预应力混凝土连续箱梁

本桥上部结构采用高2.3m—3.7m的变截面预应力砼连续箱梁，横断面采用单箱双室直腹板形式连续箱梁，断面上跨中两边腹板宽为60cm，中腹板宽60cm，梁跨中顶扳厚26cm，底板厚26cm；

边支点处顶板厚46cm，底板厚50cm，边腹板厚110cm，中腹板厚110cm；

中支点处箱梁顶板厚46cm，底板厚50cm，边腹板厚110cm，中腹板厚110cm，其它截面形式根据其受力不同而变化。

2.4危险性较大的分部分项工程概况

本工程危险性较大的分部分项工程为支架基础处理和变截面砼连续箱梁模板支架工程。

一、支架基础处理

本桥的支架基础位于软土地基上，桥梁上部结构采用高2.3m—3.7m的变截面预应力砼连续箱梁，横断面采用单箱双室直腹板形式连续箱梁，每一个断面上钢筋混凝土的自重各不相同，对地基的附加应力也不相同，因此要求支架基础具有足够的刚度，避免不均匀变形对连续箱梁施工的影响；

同时对于大跨径连续现浇箱梁又要求支架基础具有足够的承载力能满足施工总荷载的要求，又要满足软弱地基承载力要求。

二、变截面砼连续箱梁模板支架工程

现浇预应力箱梁模板支架工程搭设除两侧桥台处为35米跨外，其余跨跨度均为60m。

支架搭设高度最小为1.1m，最大搭设高度6.37m，位于4#墩台两侧位置。

3、支架基础处理

3.1施工总荷载

本桥上部结构采用高2.3m—3.7m的变截面预应力砼连续箱梁，横断面采用单箱双室直腹板形式连续箱梁，底板宽12.25米，翼缘板宽4米，恒载混凝土容重为26kN/m3计。

对于高3.7米的截面，箱梁腹板处混凝土荷载3.7×

2.6×

9.8=94.27KN/m2

底板的平均荷载1.93×

9.8=49.18KN/m2（1.93米为箱梁实体混凝土平均

厚度），对于高2.3米的截面，箱梁腹板处混凝土荷载2.3×

9.8=58.61KN/m2，底板的平均荷载1.41×

9.8=35.92KN/m2（1.41米为箱梁实体混凝土平均厚度），翼缘板处混凝土荷载0.365×

9.8=9.3KN/m2，

箱梁混凝土荷载按最大值P1=94.27KN/m2取值。

模板、支架重量：

P2=2.94KN/㎡

施工荷载：

P3=1.96KN/㎡

振捣荷载：

P4=2.94KN/㎡

则有P=（P1+P2+P3+P4）=102.11KN/m2。

为保证施工安全，取安全系数2.0，

则要求地基承载力fa=102.11×

2.0=204.22KN/m2。

要求处理后的地基承载力特征值不少于205KPa。

3.2支架基础处理方案

一、支架基础处理方案

1、一般地段支架基础处理方案

原勘察报告显示，本工程地基容许承载力约为40～80KPa。

承载力太低。

特别是因该地区曾被绞吸船扰动，上部土质容许承载力已达不到原地勘报告提供的地基承载力，因此，现场地地基承载力无法满足施工要求，需进行地基加固处理，处理后的地基承载力应达到205KPa。

（在此基础上确定换填的厚度，验算下卧软弱层能否满足要求，进行沉降验算，如能满足即可；

不能满足要加大换填厚度）

结合现场实际情况，首先清除地表承载力40KPa的淤泥，然后换填3.0米山皮石，由桥梁上部结构混凝土荷载各截面相差较大，为减少地基的不均匀变形，增加支架基础的整体性和刚度，山皮石上面铺筑30cm厚水泥稳定碎石，30cm厚C30钢筋混凝土（一般部位ф10单层钢筋网片，管涵部位ф10双层钢筋网片）。

2、临时通水管涵段支架基础处理方案

K0+100～K0+120临时通水管涵处，管涵上部砼基础已浇筑320mm厚。

在原有基础上铺设ф10双层钢筋网片，钢筋网片铺设完成符合规范要求后浇注30拆模厚C30商品砼。

二、支架基础施工方案

1、清淤回填

按42.5m+3.5m×

2=49.5m的宽度全联放设清淤边线，清淤要求将表层淤泥清到不影响地基两侧临时排水沟的范围外，并确保基底面无积水。

首先在处理地基的外侧挖好集水井，用挖掘机清除基槽淤泥，污水泵排出渗入槽内积水，确保基槽底部干净。

对于基槽填筑宽度不满足要求的部位应进行刷破（坡度拟定1：

1.5，根据淤泥坍塌实际另行增减），对于施工中因机械振动造成基槽边坡失稳坍塌，地基处理前应将基槽两边5m范围内的堆土倒运，减少其对换填基槽的侧向压力。

2、换填山皮石

山皮石运至槽边，由挖掘机分层填筑碾压，每层填筑厚度不得超过50cm，要求压实度大于90%。

每填筑1.5m高度后，采用20t振动压路机进行振动碾压。

振动碾压不少于三遍。

对于机械压不到的部位采用级配砂砾分层换填，采用蛤蟆夯夯实。

分层填筑厚度每层不大于30cm。

3、水泥稳定碎石

采用5%水泥含量的水泥稳定碎石，铺设厚度30cm碾压找平，设置3%的外向横坡。

4、水泥混凝土硬化

水泥稳定碎石上面铺设30cm厚C30混凝土面层，同时在支架地基处理范围外修筑排水沟，确保排水沟畅通地排出施工现场外。

并对处理后地基边坡及排水沟进行防水处理，在排水沟底部及边坡铺设防水土工膜，确保该区域不被积水浸泡。

5、载荷试验

对置换好的地基进行加载试验，验证地基承载力和沉降量。

3.3支架基础处理计算

土层层数：

6

地下水埋深：

0.000（m）

压缩层深度：

40.000（m）

沉降经验系数：

0.600

地基承载力修正公式：

承载力修正基准深度d0：

0.500（m）

序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力宽度深度

（m）（kN/m^3）（kN/m^3）（MPa）（kPa）修正修正1淤泥4.00018.019.03.00060.00.0001.000

2粉土1.20017.719.05.00090.00.0001.500

3粉砂6.00017.019.07.000100.00.0001.500

4淤泥质土7.00017.219.04.00090.00.0001.500

5粘性土10.00017.719.08.000120.00.0001.500

6粘性土10.00018.019.010.000150.00.0001.500

对于换填的山皮石、水泥稳定碎石以及水泥混凝土复合垫层结构取承载力按250KPa,扩散角25度。

1.垫层承载力验算

基底平均压力pk：

112.0（kPa）

基底最大压力pkmax：

150.0（kPa）

基底自重压力pc：

9.0（kPa）

垫层承载力特征值fz：

256.8（kPa）

pk<

=fz,满足！

pkmax<

=1.2*fz,满足！

因此换土垫层承载力满足要求！

2.换填垫层底面处承载力验算

垫层应力扩散角瑁20.0（度）

垫层底附加应力pz：

98.0（kPa）

垫层底自重应力pcz：

36.0（kPa）

垫层底pz+pcz：

134.0（kPa）

垫层底地基土承载力特征值fz：

137.3（kPa）

pz+pcz<

=fz,垫层底面地基土的承载力满足要求！

3.垫层尺寸验算

按构造要求验算垫层顶面宽度：

基础底面宽度B：

42.500（m）

垫层顶面宽度B1：

49.500（m）

（B1-B）/2>

=300mm，满足构造要求：

垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm！

按应力扩散角验算垫层底面宽度：

垫层底面宽度B2:

57.500（m）

基底压力传递到垫层底的分布宽度B+2ztg瑁44.684（m）

B2>

=B+2ztg,垫层底面宽度满足要求！

4.下卧层承载力验算

土层号深度pzpczpz+pczfz是否满足

（m）（度）（kPa）（kPa）（kPa）（kPa）

35.200.098.046.8144.8163.4满足！

411.200.098.0100.8198.8234.4满足！

518.2016.589.6163.8253.4359.0满足！

628.2023.076.4253.8330.2524.0满足！

738.2023.066.5343.8410.3659.0满足！

***--土层的应力扩散角

***pz--下卧层顶面处的附加应力值

***pcz--下卧层顶面处土的自重压力值

***fz--下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值

5.沉降计算

压缩模量的当量值：

6.840（MPa）

沉降计算经验系数：

总沉降量：

0.600*470.68=282.41（mm）

通过计算，经过处理以后的支架基础可以满足上部施工总荷载的要求。

4、满堂支架搭设方案

4.1支架设计

支架采用满堂红碗口架搭设，支架场地必须平整、坚密，标高基本一致。

搭设前，在地面用白灰线弹出立杆的行距、列距控制线。

在地基上每列脚手架底部沿纵向铺设100mm*100mm的方木。

支架施工前，应检查支架杆件的完好性，弯曲、压扁的管件严禁施工。

同时应按照钢管架验收规范抽样进行抗压失稳试验，试验合格后方可使用。

支架搭设时，应保证立杆的垂直度偏差小于0.5%，顶部绝对偏差小于10mm/m。

可调底座、可调顶托及碗口一定要旋紧，底部模板要垫实，底座要完全支在方木上，底座和顶托可调距不大于30厘米。

箱梁支架设计原则为：

横格梁与腹板下部沿桥长度立杆间距采用60cm，垂直桥方向间距采用30cm，横杆步距60cm。

无横隔梁、无腹板下部杆横距采用90cm，立杆纵距采用90cm，横杆步距60cm。

翼缘板下立杆横距60cm，纵距60cm，横杆步距90cm。

剪刀撑设置：

支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置；

高于4米时，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。

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。

横向剪刀撑按照每隔2排立杆设置一排横向剪刀撑。

1、支架稳定性计算

箱梁梁高3.7m，顶板厚26～46cm，底板厚26～50cm。

腹板厚60～110cm，中隔梁宽200cm。

（1）有横梁部位验算（3.7米梁高）

有横梁部位的模板支撑：

次梁采用100mm×

150mm的方木，垂直于桥长度方向设置次梁中心间距30cm；

主梁采用100mm×

150mm的方木，沿桥长度方向设置主梁中心间距60cm；

碗扣脚手架立杆间距30×

60cm，步距60cm。

大、小楞采用东北落叶松，其力学参数如下：

顺纹弯应力fm=11N/mm2

弹性模量

A.荷载：

模板及支架自重区：

1100N/m2

钢筋砼自重：

有横梁部位：

3.7m×

26×

103N/m3=96200N/m2

施工人员及设备自重：

1000N/m2

振捣时砼产生的荷载：

2000N/m2

荷载组合系数:

静载取1.2，动载取1.4

用于强度计算的总垂直荷载为：

q1=（1100+96200+1000）×

1.2+2000×

1.4=120760N/m2

用于变形计算的总垂直荷载为：

q2=（1100+96200+1000）×

1.2=117960N/m2

B.次梁计算：

q=36.288N/mm

600

次梁上部荷载可简化为受均布荷载的简支梁。

①强度验算：

q=120760×

300/106=36.228N/mm

M=1/8ql2=1/8×

36.228×

6002=1630260N.mm

根据Wx=IX/（h/2）及IX=1/12bh3计算得，

Wx=1/6bh2=1/6×

100×

1502=375000mm3

IX=1/12bh3=28.125×

106mm4

σ=M/Wx=1630260/3.75×

105=4.35MPa＜[σ]=11Mpa

②挠度验算：

q=117960×

300/106=35.39N/mm

f=5ql4/（384EIX）=5×

35.39×

6004/（384×

10000×

28.125×

106）=0.21mm＜[f]=300/400=0.75mm

C.主梁计算：

P=10868N

150150

150mm的方木，中心间距30cm，其上荷载可简化为受集中荷载的简支梁。

P=120760×

300×

10-6=10868N

M=PL/2=30190×

300/2=1.63×

106Nmm

σ=M/Wx=1.63×

106/0.375×

106=4.3MPa＜[σ]=11Mpa

v=PL3/（48EIX）=10868×

3003/（48×

0.1×

105×

106）

=0.007mm＜[v]=300/400=0.75mm

D.碗扣支架计算：

碗扣支架立杆截面（φ48×

3.5），考虑到钢管锈蚀，非标等因素，钢管壁厚按照3mm计算，钢管内径为40mm，外径为46mm。

碗扣支架步距60cm，则有：

A=405mm2

回转半径：

r=1/4（462+402）0.5=15.24

长细比：

λ=L/r=600/15.24=40

查钢结构设计规范：

φ=0.944

结构重要系数取1.4

σ=rN/（φA）=（120760×

0.6×

0.3）×

1.4/（0.944×

405）=79（Mpa）

＜[σ]=215Mpa

支架满足要求.

（2）箱梁无横梁部位验算（2.82米梁高）

参见3.7米梁高处设置

（3）无梁处板的验算

无横梁部位的模板支撑：

100mm的方木，中心间距300cm；

150mm的方木，中心间距900cm；

碗扣脚手架立杆间距90×

90cm，步距60cm。

A.荷载

2200N/m2（因上部有板需支模板故数值加倍）

无横梁部位：

0.52m×

1000N/m3=13520N/m2

1000N/m2

无横梁部分用于强度计算的总垂直荷载为

q3=（2200+13520+1000）×

1.4=22864N/m2

无横梁部分用于变形计算的总垂直荷载为

q4=（2200+13520+1000）×

1.2=20064N/m2

q=6.859N/mm

900

q=22864×

300/106=6.859N/mm

6.859×

9002=694473Nmm

Wx=1/6bh2=16.67×

104mm3，IX=8.33×

σ=M/Wx=694473/16.67×

104=4.17MPa＜[σ]=11Mpa

q=20064×

10-6=6.019N/mm

v=5ql4/（384EIX）=5×

6.019×

9004/（384×

8.33×

106）=0.616mm＜[v]900/400=2.25mm

P=6173NP=6173N

300300300

150mm的方木，中心间距90cm，其上荷载可简化为受集中荷载的简支梁。

P=22864×

900×

10-6=6173.28N

M=PL/3=6173×

900/3=1.85×

σ=M/Wx=1.85×

106/3.75×

10-5=5MPa＜[σ]=11Mpa

v=0.57mm＜[v]=900/400=2.25mm

碗扣支架立杆间距90×

90cm，步距0.6m，则有

σ=rN/（φA）=（22864×

0.9×

0.9）×

405）=67.8（Mpa）

4.2支架施工

1、测量放样

测量人员用全站仪放样出箱梁在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线，同样用白灰线做上标记。

根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。

2、布设立杆垫块

根据立杆位置布设立杆垫板，垫板采用10cm×

10cm方木，使立杆处于垫板中心，垫板放置平整、牢固，底部无悬空现象。

3、支架安装

根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。

安装时应保证立杆处于垫块中心，一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。

立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。

斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。

4、顶托安装

为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。

根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距，顺桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。

然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。

最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。

5、支架参数

（1）翼板下立杆纵向及横向间距采用90×

90cm，步距为60cm；

（2）无横隔梁、无腹板下部杆横距采用90cm，立杆纵距采用90cm，横杆步距60cm。

（3）横格梁与腹板下部沿桥长度立杆间距采用60cm，垂直桥方向间距采用30cm，横杆步距60cm。

6、纵横梁安装

顶托标高调整完毕后，在其上安放10×

15cm的方木纵梁，在纵梁上间距30cm安放10×

15cm的方木横梁，横梁长度随桥梁宽度而定，比顶板一边各宽出至少50cm，以支撑外模支架及检查人员行走。

安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。

7、支架预压

为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。

预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，重量不小于箱梁总重的1.2倍。

因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。

1、加载顺序：

分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重的40%。

2、预压观测：

观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。

在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。

采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。

沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。

第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。

第三次加载