NK3+11982跨线桥甲二街西侧现浇箱粱支架搭设及地基处理施工方案.docx
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NK3+11982跨线桥甲二街西侧现浇箱粱支架搭设及地基处理施工方案
NK3+119.82跨线桥甲二街西侧现浇箱梁
支架搭设及地基处理施工方案
建设单位：
长春润德投资集团有限公司
工程名称：
长春绕城高速公路腾飞互通立交工程
施工单位：
中国建筑第六工程局有限公司
编制人：
唐万贺
编制日期：
2015.4.23
目录
1工程概况-1-
1.1地基状况-1-
1.2现浇箱梁信息-1-
2地基处理-1-
3支架搭设-2-
3.1满堂碗扣式支架构造组成-3-
3.2碗扣式满堂支架体系的基本设计-3-
3.3满堂式碗扣支架的杆间距布置安排-3-
4模板支架及地基承载力检算-3-
4.1荷载组合-3-
4.2荷载取值-4-
4.3箱梁荷载计算-4-
4.4支架采用构件的截面几何特征和力学性能数据-4-
4.5支架检算-5-
4.6模板检算-5-
4.6横向方木检算-6-
4.7纵向方木检算-6-
4.8地基承载力检算-6-
5支架搭设技术要求-7-
6检查验收-7-
1工程概况
1.1地基状况
NK3+119.82桥左幅第一联、第二联（位于甲二街西侧）现浇箱梁翼缘板投影边缘距原路面边缘外侧2-3m，雨水管线回填部分与原路面产生错台约1.2-1.5m；泥浆池和管道回填部分及承台和绿化带附近地基承载力不足。
1.2现浇箱梁信息
梁顶宽/m
梁底宽/m
梁翼板宽/m
梁体断面高度/m
翼板
腹板
顶板、底板
中隔板
3×22.8m18.923～25.362；3×25m13.75m；4×25m17.5～17.964m；
3×22.8m14.219～20.662；3×25m9.05m；4×25m12.8m；
2
0.4
1.5
0.47
1.5
2地基处理
1）左、右幅第一联沥青路面破除，破除高度H=H1-H2+H3+H4，填筑山皮石压实厚度为30cm；山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm；原沥青路面需清扫除尘，露出原沥青路面。
H1——现有路面标高；
H2——Y辅道油面标高；
H3——山皮石厚度为30cm；
H4——砼厚度为10cm。
2）雨水管线回填部分与原路面产生错台的处理
雨水管线回填部分进行填土压实处理，经计算，确保地基承载力不小于130kpa；填土压实处理后，填筑山皮石压实厚度为30cm；山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm。
C15砼顶面应高于原水稳层，且与原沥青路面高差不大于50cm。
如图1所示：
3）泥浆池回填部分的处理
原泥浆池回填部分挖除杂填土，进行地基压实处理，经地基承载力检测，确保地基承载力不小于130kpa；压实处理后，填筑山皮石压实厚度为40cm；山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm；砼边缘向原沥青路面扩散20cm，确保砼顶面与原沥青路面平顺，以利排水。
如图2所示：
4）承台附近和软基段需填筑山皮石压实，山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm；承台附近砼向外扩散20cm，形成1%的坡度；确保砼顶面与原沥青路面平顺，以利排水。
5）支架底托下顺桥向铺垫10cm×10cm方木，以降低基础不均匀沉降，共需方木约2280延米。
6）地基处理范围为桥梁投影外边线宽1米，桥梁两侧投影外边线1米处均设置排水沟，排水沟尺寸为12*10cm。
桥梁左右幅中间需全部硬化，雨水分别排到两侧排水沟，设置双向1%的横坡。
3支架搭设
现浇箱梁支架施工，结合施工现场实际情况，搭设满堂碗扣式支架。
3.1满堂碗扣式支架构造组成
1）Φ48×3.5mm钢管碗扣式脚手架立杆、横联杆、可调节顶、底托、剪刀撑；
2）10cm×10cm木方横向分配梁、10cm×15cm木方纵向分配梁；
3）底模和芯模采用清水模板；
4）侧模采用带有背楞的钢模板。
3.2碗扣式满堂支架体系的基本设计
1）箱梁底模板采用定型大块清水模板，直接铺装在10cm×10cm木方分配梁上进行连接固定；
2）架立杆下设可调节底托，调节范围0-30cm，底托为10cm×15cm的U型托，作用在10cm×10cm木方的木方上，木方与混凝土面接触；
3）布设安装纵向横杆和横向横杆及剪刀撑；
4）10cm×10cm木方分配梁横桥向布置，间距为30cm；
5）10cm×15cm木方分配梁沿纵桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，间距90cm铺设；
6）设置纵、横向扫地杆距离地面不大于200mm。
3.3满堂式碗扣支架的杆间距布置安排
根据本项目各桥箱梁尺寸、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定每孔支架立杆布置。
1）纵桥向立杆间距布置：
梁端支点区2m范围内立杆纵向间距0.6m；
梁端支点区2m范围外跨间立杆纵向间距0.9m；
腹板及肋板处立杆纵向间距0.9m；
翼缘板区立杆纵向间距1.2m；
2）横桥向立杆间距布置：
底板区为0.9m，翼缘板区为0.9m，腹板及肋板区为0.6m（翼板宽2m加工作宽度0.6m）；
①支架立杆间以步距1.20m设置纵、横桥向连杆系；
②在桥梁支架转角处纵向、横向及跨间连续设置剪刀撑，增加支架稳定性；
③立杆顶部安装可调节顶托，底部设置底托。
支架搭设示意图
4模板支架及地基承载力检算
4.1荷载组合
按照《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》规定，计算模板、支架时应考虑下列荷载并进行荷载组合。
1）模板、支架自重；
2）新浇混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力；
3）施工人员及施工设备、施工材料等荷载；
4）振捣混凝土时产生的荷载；
5）新浇混凝土对侧面模板的压力；
6）其他可能产生的荷载。
7）计算荷载组合：
模板结构名称
荷载组合
计算强度用
验算刚度用
梁、板和拱的底模以及支撑板、支架及拱等
1+2+3+4+7
1+2+7
缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板、拱等的侧模板
4+5
5
基础、墩台等厚大建筑物的侧模板
5+6
5
8）荷载分项系数
自重荷载取1.2；施工活载取1.4。
4.2荷载取值
1）模板均布荷载取0.12kPa；纵向方木均布荷载取0.12kPa；横向方木均布荷载取0.08kPa；按最大支架高度计算支架均布荷载取0.12×6=0.72kPa。
2）新浇钢筋混凝土的容重可采用25KN/m3。
3）施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载标准值：
计算模板及直接支承模板的小棱时，均布荷载可取2.5kPa；
计算直接支承小棱的梁或拱架时，均布荷载可取1.5kPa；
计算支架立柱时，均布荷载可取1.0kPa。
4）振捣混凝土时产生的荷载（作用范围在有效压头高度之内）：
对水平面模板为2.0kPa；对垂直面模板为4.0kPa。
4.3箱梁荷载计算
墩柱纵向两侧处：
砼荷载g1=dγ=1.50×25=37.50kN/m2
跨中空箱处：
砼荷载g3=dγ=0.47×25=11.75kN/m2
翼缘板处：
砼荷载g4=dγ=0.40×25=10.00kN/m2
腹板及肋板处：
砼荷载g2=dγ=1.50×25=37.50kN/m2
4.4支架采用构件的截面几何特征和力学性能数据
名称
截面面积A/cm2
惯性矩I/cm4
抗弯截面系数w/cm3
弹性模量E/Mpa
强度容许值δ/N.mm-2
钢管
4.89
12.19
5.08
2.10E+05
140
纵向方木
150
1250
250
9.00E+03
11
横向方木
100
833.33
166.67
9.00E+03
11
模板/每延米
150
28.13
37.5
9.00E+03
55
根据《模板工程现场施工实用手册》中有关数据，横杆步距取1.2m时每根立杆容许荷载为33kN。
4.5支架检算
1）墩柱纵向两侧部位单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距0.6m）
∑P1={（G1+模板及支架自重荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4}×0.9×0.6；
P1={（37.5+0.12+0.72）×1.2+（2+2）×1.4}×0.9×0.6=27.24kN<33kN；符合要求。
2）跨中空箱部位单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距0.9m）
∑P2={（G2+模板及支架自重荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4}×0.9×0.9；
P2={（11.75+0.12+0.72）×1.2+（2+2）×1.4}×0.9×0.9=15.83kN<33kN；符合要求。
3）翼板部位单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距1.2m）
∑P3={（G3+模板及支架自重荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4}×1.2×0.9；
∑P3={（10+0.12+0.72）×1.2+（2+2）×1.4}×1.2×0.9=18.84kN<33kN；符合要求。
4）腹板、肋板处单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距0.6m）
∑P4={（G4+模板及支架自重荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4}×0.9×0.6；
∑P4={（37.5+0.12+0.72）×1.2+（2+2）×1.4}×0.9×0.6=27.24kN<33kN；符合要求。
5）立杆稳定性及强度验算：
（1）立杆回转半径
；
（2）立杆长细比λ=L/r=120/1.58=76.04<[λ]=150；
（3）轴心受压构件稳定系数（查新型脚手架的结构原理及安全应用）ψ=0.744；
（4）按照最大荷载检算立杆强度：
δmax=∑Pmax/（ψ×A）=27.24×103/（0.744×4.89×102）=74.83N/mm2<[δ]=140N/mm2；符合要求。
4.6模板检算
1）按底模板承受最大荷载处计算（取板宽为1m）：
∑Qmax=（底模板承受最大荷载+模板自重荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4；
∑Qmax=（37.5+0.12）×1.2+（2+2）×1.4=51.44kN/m。
2）按连续梁承受荷载进行底模板弯矩计算：
Mmax=∑Qmax×L2/10=51.44×0.32/10=0.463kN.m
3）底模截面应力检算：
δmax=Mmax/W=0.463×106/37.5×103=12.35<[δ]=55N/mm2；符合要求。
4）底模挠度检算：
ω=∑Qmax×L4/（150×E×I）=0.74mm<[ω]=0.75mm；符合要求。
4.6横向方木检算
1）横向方木线荷载、弯矩、截面应力及挠度计算
名称
墩柱两侧
跨中
翼板
腹板及肋板
线荷载∑Pi/kN.m-1
15.46
6.19
5.56
15.46
弯矩Mi/kN.m
1.25
0.50
0.45
1.25
截面应力δi/N.mm-2
7.51
3.01
2.70
7.51
挠度fi/mm
1.06
0.42
0.38
1.06
2）表中计算公式：
∑Pi=[（Gi+模板及横向方木荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4]×li（横向方木间距）；
Mi=∑Pi×L2/10（按连续梁承受荷载计算）；
δi=Mi/W；
fi=∑Pi×L4/128EI；
3）由上表可知：
δmax=7.51N/mm2<[δ]=11N/mm2；强度验算符合要求。
fmax=1.057mm<[f]=2.25mm；刚度验算符合要求。
4.7纵向方木检算
1）纵向方木线荷载、弯矩、截面应力及挠度计算
名称
墩柱两侧
跨中
翼板
腹板及肋板
线荷载∑Pi/kN.m-1
45.26
17.45
15.56
45.26
弯矩Mi/kN.m
1.63
1.41
2.24
1.63
截面应力δi/N.mm-2
6.52
5.65
8.96
6.52
挠度fi/mm
0.41
0.79
2.24
2.06
2）表中计算公式：
∑Pi=[（Gi+模板及横纵向方木荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载）×1.4]×li（纵向方木间距）；
Mi=∑Pi×L2/10（按连续梁承受荷载计算）；
δi=Mi/W；
fi=∑Pi×L4/128EI；
3）由上表可知：
δmax=8.96N/mm2<[δ]=11N/mm2；强度验算符合要求。
fmax=2.24mm<[f]=2.25mm；刚度验算符合要求。
4.8地基承载力检算
荷载由托架底座传入10cm×10cm方木，在地基承载力最大的地方为支架间距90cm×60cm，支架压力27.24kN，计算地基承载力时取1.1×27.24=30kN。
计算C15砼承受的压强为30kN/0.10×0.10=3MPa〈15MPa，砼强度满足要求。
砼的扩散角按45°计算，则砼底面（即山皮石顶面）的压强为1.2×3000×0.12/（0.1+2×0.1tan45°）2=400.8kPa。
计算山皮石底面的压强，山皮石的扩散角按20°计算，压强为400.8×0.32/〔0.3+2×0.3tan20°〕2=134.24kPa,经检测，碾压的山皮石承载力需大于130KPa；则地基承载力才能满足要求。
5支架搭设技术要求
1）立杆的间距和步距必须按施工方案严格执行，底层纵、横向立杆底部设置可调底座；立杆顶端伸出横向水平杆中心线至模板支撑点的距离小于70cm。
2）沿模板支撑四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑；中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑，其间距不大于4.5m。
剪刀撑的斜杆应每步与立杆扣接，斜杆与地面夹角在45°～60°之间。
3）当支架高度大于4.8m时，顶端和底部必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距不大于4.8m。
4）支架立杆上部顶端采用可调U型托直接顶在底模的主梁上，采用轴心受压构造。
5）模板支护前，对模板及紧固螺栓进行逐个检查和维修。
6）模板支护过程中，设专人指挥和监护，螺栓的紧固力应一致，外支撑应牢固。
模板支护结束后，指派专人进行全面检查，确认无误方可进行下一道工序。
7）模板搭设完成后进行验收；浇筑混凝土前对模板支架进行检查，接头碗扣必须锁紧。
8）模板支撑架必须设置人行通道（斜道），各类人员不得攀爬架体。
9）对进场的钢管、扣件等要进行验收和检测，合格后方可使用。
10）桥梁施工时架体上严禁存放超限荷载。
11）不得在未完工桥梁下面搭设住宿区、加工区。
6检查验收
1）碗扣钢管和扣件的检查验收标准
（1）脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793-2008）或《低压流体输送用焊接钢管》（GBT3091-2008）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB-T700-2006）中的Q235-A级钢的规定。
（2）脚手架钢管采用φ48×3.5钢管；应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验法》（GB228—87）的有关规定。
钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道，钢管上不得打孔，钢管外径偏差不得大于0.5mm，壁厚偏差不得大于0.5mm。
锈蚀检查时应在锈蚀严重的钢管中制取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值是不行使用。
（3）扣件采用锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（JGJ22—85）的规定；新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变更的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换；
2）脚手架检查验收标准
验收项目
验收标准
检验数量
检验方法
架体基础
平整、换填、夯实、垫方木、有排水措施
全数检查
观察、量测、检查计算书
架体支撑系统
立杆、横杆搭设符合设计要求
全数检查
观察、量测、检查计算书
架体稳定
沿模板支撑架四周从底到顶，连续设置竖向剪刀撑；中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑，其间距不大于4.5m。
当支架高度大于4.8m时，顶端和底部必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距不大于4.8m。
全数检查
观察、量测
架体防护
按标准做好施工层防护、脚手板铺设等
全数检查
观察、量测
建议：
先将Y辅道铺筑完毕或将水稳层变更为低标号混凝土，以减少重复施工，避免浪费。
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