高速公路建设工程桥梁工程箱梁浇注支架施工方案.docx
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高速公路建设工程桥梁工程箱梁浇注支架施工方案
高速公路建设工程桥梁工程
箱梁浇注支架施工方案
目录1
第一篇：
文翔路-联阳路跨沪杭高速公路大桥工程1
关健工序设计1
一、工程概述1
二、转体桥施工对基础沉降变形的要求3
三、上下转盘及滑道的加工制作3
四、转体施工抗倾覆核算4
五、平衡配重计算5
六、转体施工牵引力设计6
七、监测措施6
第二篇：
箱梁支架专项方案7
一、箱梁结构特征概述7
二、箱梁支架与模板设计8
1、支架布置方式选择8
2、支架设计8
3、碗口式支架相关参数9
4、荷载分析10
5、模板受力计算11
6、碗扣立杆受力验算16
7、支架立杆稳定性验算17
三、地基处理方案与承载力验算18
1、地基处理方案18
3、沉降量估算19
（1）地基沉降量估算20
（2）支架变形量估算20
（3）预压总量估算21
四、基础处理方法21
1、施工流程21
2、地基处理21
五、支架搭设与预压22
六、支架拆除24
七、支架施工安全技术措施24
1、支架施工通用措施25
2、支撑系统专项措施26
第一篇：
文翔路-联阳路跨沪杭高速公路大桥工程
关健工序设计
一、工程概述
文翔路-联阳路跨沪杭高速公路大桥工程（以下简称“跨线桥”）位于某市松江工业区，北起文翔路，向南跨越沪杭高速公路至联阳路与容乐东路，跨线桥是连接沪杭高速公路周边区域的交通要道。
沪杭高速公路上车流量大，交通运营繁忙，为了减少施工过程中对沪杭高速公路正常交通运营的干扰和影响，跨线桥设计采用水平转体法施工，即分别在沪杭高速公路两侧搭支架现浇1/2跨桥梁结构，然后采用转体方法将两部分桥梁结构旋转至设计轴线位置最终合龙。
跨线桥范围为K0+208~K0+602，桥位中心线与沪杭高速公路中心线交角为75.343º，全长394m分主桥和引桥，其中主桥为（42m+70m+42m=154）三跨变截面预应力混凝土连续刚构箱梁，主墩沿沪杭高速公路两侧对称布置，跨中预留3m合拢段，两侧引桥为6×20m预应力空心板简支板梁。
桥面宽度为0.5m（防撞护栏）+16m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=17m。
具体构造见图1。
梁段名称
边跨现浇段
31.7M
T构现浇段
跨中合拢段
梁段长度（mm）
8440
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
3700
3700
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
1500
梁段重量（KN）
2891.20
1092.364
1118.312
1181.180
1277.536
1408.056
1575.288
1779.960
1859.598
1881.672
1794.468
1583.452
1412.008
1278.888
1181.128
1118.104
1092.364
408.6
合计重量（KN）
2891.20
22634.378
408.6
截面编号
U
T
S
R
Q
P
O
N
M
L
K
J
I
H
G
F
E
D
C
B
A
A＇
B＇
C＇
D＇
E＇
F＇
G＇
H＇
I＇
J＇
K＇
L＇
M＇
N＇
O＇
P＇
Q＇
R＇
图1跨线桥1/2主桥构造
二、转体桥施工对基础沉降变形的要求
跨线桥转体合拢前后结构受力体系状态完全不同，存在结构体系的转换过程，两侧现浇1/2跨桥梁结构若产生较大的不均匀沉降会对全桥结构受力状态造成十分不利影响，因此必须严格控制支架下地基沉降量。
因此布置支架前，先挖除表层耕植土30㎝，再挖除50㎝粉质粘土后，采用结构层为50㎝三七灰土（压实度达到95%）+30㎝碎石+20㎝C20钢筋混凝土的地基加固措施，将地基的不均匀沉降对桥梁结构受力产生的不利影响控制在最低限度。
三、上下转盘及滑道的加工制作
转盘及滑道是转体施工的关键部位。
跨线桥的转盘形式采用了钢筋混凝土球面柱铰。
下转盘设在下承台顶面中央位置，直径为3.2m，下下转盘磨心顶设DW=20cm的钢柱。
承台顶面中央沿半径R=5.2m的两个半圆周上预留若干槽口，作为转体施工时千斤顶的后靠山插座。
下转盘（磨心）为直径3.2m圆柱体，顶面是一个球冠面，矢高f=10.5cm,球面半径R=12.85m。
上转盘（磨盖）为墩帽的一部分，长12m，宽5m。
墩帽上设上滑道（支撑脚），底板面为不锈钢板；下滑道为四氟钢板，密贴于承台表面上，滑道的轨道半径R=4.5m。
（1）下转盘加工：
模板采用定型钢模，模板与钢筋安装均通过磨心中心预埋的Ф20cm钢柱精确定位。
混凝土采用C50，粗骨料选用粒径均匀、大小2cm左右的石子，质地要好，浇注出下转盘的初步轮廓线型。
按半径做一根母线样板球面刮尺，套在轴心钢柱上，安装至准确位置，水平旋转刮尺，反复多次刮平混凝土球形表面，收水收光，待混凝土达到一定强度后进行精密测量，计算误差,实施磨光或修补，使球面加工误差控制在±1mm。
（2）上转盘施工：
下转盘做好以后，在磨心顶面（球面）贴上1至3层尼龙薄膜（隔离层），以磨心球面作为底胎模板，浇筑上转盘（磨盖）混凝土，混凝土施工时要防止振捣器损伤磨心顶面。
（3）上下转盘磨合：
上转盘混凝土强度达到设计要求后将上转盘吊起架空固定，除去磨心顶面尼龙薄膜，用砂轮磨光机修整上、下转盘的线型轮廓，使两个接触面基本光滑，落下磨盖（上转盘），施用外力使上转盘转动磨合几周，再吊起检查，循环几次直至上转盘在人力作用下能轻易转动。
然后再支起上转盘，把杂物清洗干净，在接触面间均匀涂抹上润滑剂（黄油四氟粉或二硫化钼）厚5mm左右，盖上磨盖，将转盘固定好进行下道工序施工。
（4）滑道安装：
下滑道为环形四氟钢板，由专业生产厂家按设计尺寸分成若干段加工成型，每段周长1m左右，接口不宜太多，通过高标号环氧砂浆或铆钉密贴于承台表面，各块环形四氟钢板之间安装平整度误差应控制在1mm范围内。
上滑道底面嵌设不锈钢板，同上转盘支撑脚浇筑连成一体。
四、转体施工抗倾覆核算
；
式中：
——转体结构重心偏离转盘中心的距离（偏心距）；
——转体结构各部位的重量对转盘中心产生的力矩；
（下式计算了图1中A-P和A’-R’部位产生的力矩和）
——转体结构各部位的重量之和；（下式计算的重量为图1中A-P和A’-R’部位的重量之和）
K——抗倾覆系数；
b——转体结构转盘中心至转盘边缘的距离。
跨线桥转体结构通过精确计算（计入施工误差）：
=1881.672×2.75+1794.468×7.5+1583.452×11.5+1412.008×15.5+1278.888×19.5+1181.128×23.5+1118.104×27.5+1092.364×31.5-1859.598×2.75-1779.960×7.5-1575.288×11.5-1408.056×15.5-1277.536×19.5-1181.180×19.5-1118.312×23.5-1092.364×31.5=344.09KN.M
=1881.672+1794.468+1583.452+1412.008+1278.888+1181.128+1118.104+1092.364+1859.598+1779.960+1575.288+1408.056+1277.536+1181.180+1118.312+1092.364=22634.378KN
344.09KN.M/22634.378KN=0.015m
K=4.5/0.015=300>[K]=1.5
计算结果表明转体结构施工成型后自身的抗倾覆性能安全可靠。
五、平衡配重计算
根据类似工程的实践及所积累的经验，均表明，若球面铰支承的转体结构的整个体系的重心与转盘的中心在同一竖直线上时（即无偏心状态，
），四周环道（支撑腿）在转体过程中基本上是不受垂直力的，仅起到平衡保险作用。
因此只要将重心调整得合理，是很容易实施转体的。
平衡配重按如下公式计算：
G=∑P×
/L=∑M/L=334.09KN.M/31m=10.77KN=1t
G——平衡配重；
L——平衡物重心距转盘中心距离。
因此，在离中心31m处的中跨位置加载黄砂1t。
六、转体施工牵引力设计
采用2台YCW150型千斤顶顶推，施加力偶矩M转，克服转体结构上下转盘间的摩阻力矩M阻，从而发生转动。
M阻=
=2/3*0.08*22634.378*4.5=5432.251KN.M
M转=2N*R1则
N≥M阻/2R1=5432.251/2/5.2=522.33KN
式中：
N——每台千斤顶的顶推力；
R1千斤顶至至转盘中心距离；
R3转盘半径；
f1——转盘接触面间的摩擦系数，参考值为0.08。
据此，配备2台YCW150型千斤顶，足以克服摩阻力矩M阻。
根据我们在类似跨径、类似桥梁的施工经验，初始最大顶推力要大于匀速转动时顶推力，因此，本方案初始顶力Nmax确定600kN（初始启动时）,匀速转动时N=522.33KN。
七、监测措施
跨线桥转体时,1/2跨桥梁结构的中跨与边跨是不完全对称的，为确保转体施工安全，除精确设计和精心施工外，还须做好必要的监测控制。
对桥梁转体结构两端支点位置标高及位移实施监测控制，防止悬臂状态下变形过大影响结构的线形及应力分布。
在桥梁转体结构不同的特征断面安装或预埋一定数量的传感器或应变片，监测施工、转体及使用阶段结构的应力、应变、倾斜振动等变化。
为降低转体时产生的附加扭力矩对桥梁结构的影响，转体角速度w不宜过大，一般不大于0.5°/min。
第二篇：
箱梁支架专项方案
一、箱梁结构特征概述
跨线桥范围为K0+208~K0+602，桥位中心线与沪杭高速公路中心线交角为75.343º，全长394m分主桥和引桥，其中主桥为三跨（42m+70m+42m=154）三跨变截面预应力混凝土连续刚构箱梁，主墩沿沪杭高速公路两侧对称布置，跨中预留3m合龙段，两侧引桥为6×20m预应力空心板简支板梁。
桥面宽度为0.5m（防撞护栏）+16m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=17m。
箱梁结构特征详见下图。
二、箱梁支架与模板设计
1、支架布置方式选择
本跨线桥主梁为变截面箱梁，根据其构造特点，现浇箱梁的支架可根据以下几种工况布置：
工况一：
将单侧总荷载分摊到各竖杆后验算其受力情况；
工况二：
由于箱梁为变截面结构，故将箱梁单侧结构划分成荷载不等的若干个区域后，布置竖杆并验算其受力情况；
工况三：
选择变截面箱梁荷载最大处布置竖杆并验算其受力情况，当受力满足后，根据其布置情况适当调整后进行其余部分的竖杆布置。
比较分析：
工况一的布置方式会使得最大荷载处和最小荷载处的竖杆的受力相同，显然荷载最大处的竖杆受力不利，较危险。
工况二根据不同的荷载区域分别立竖杆，在受力上较贴合实际、满足要求，但使得立杆布置各不相同，但实际操作会过于复杂。
工况三先在最大荷载处布置竖杆使其满足受力要求后再适当调整竖杆间距布置其他部位，这样不仅满足了受力要求，同时有规律的竖杆布置也便于实际操作。
经过比较，我们认为，采用二次三进行支架的布置比较符合实际情况，且简便而易于操作，因此，最终我们确定按工况三进行支架布置。
2、支架设计
采用Φ48×3.5mm碗扣支架，满堂布置，由立杆、横杆、斜撑杆、可调节顶托组成，20cm×20cm木方做纵向分配梁，10cm×12cm木方做横向分配梁顶底板处间距250mm，腹板处间距150mm。
20cm×20cm木方直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，箱梁底模板采用定型大块竹胶模板，下垫10cm×12cm木方。
根据箱梁施工技术要求、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，选择变截面箱梁重量最大处（见主桥构造2-2断面）通过计算确定支架立杆布置：
支架高度取8m。
由于荷载相似，边跨与主跨支架布置相同，沿纵桥向为：
27×60cm+55×30cm，共计82排，横桥向立杆间距为：
5×60cm+3×30cm+5×60cm+3×30cm+5×60cm+3×30cm+5×60cm+3×30cm+5×60cm。
即直腹板区为间距为30cm，其余区域为60cm，支架立杆步距为120cm。
设竖向与水平剪刀撑。
立杆顶部安装可调节顶托（顶托调高范围控制在15cm以内），立杆底部支立在底托上，底托为10cm×10cm的钢板，以确保地基均衡受力。
3、碗口式支架相关参数
（1）WJ碗扣为Φ48×3.5mm钢管；
（2）立杆、横杆承载性能：
立杆
横杆
步距（m）
允许载荷（KN）
横杆长度（m）
允许集中荷载（KN）
允许均布荷载（KN/M）
0.6
40
0.9
4.5
12
1.2
30
1.2
3.5
7
1.8
25
1.5
2.5
4.5
2.4
20
1.8
2.0
3.0
4、荷载分析
（1）模板及模板支撑架荷载Q1通过计算模板荷载如下：
模板及模板支撑架荷载Q1：
=0.3KN/m2查《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》4.2.3条取值
（2）箱梁混凝土荷载Q2：
顺桥向取单位米。
2-2横断面图
Q21区：
P1=0.59×26/1.95=7.8KN/m2
Q22区：
P1=2.4×26/0.6=104KN/m2
Q23区：
P1=（0.903+2.313）×26/3.375=24.775KN/m2
（3）施工荷载Q3：
施工人员及设备荷载取q3-1=1.0KN/m2。
查《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》4.2.5条取值
水平模板的砼振捣荷载，取q3-2=2.0KN/m2，查《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》4.2.5条取值。
5、模板计算
模板的计算数据
木方：
抗剪强度1.4N/㎜2抗弯强度13N/㎜2弹性模量E=9500Mpa
面板：
抗剪强度1.4N/㎜2抗弯强度15N/㎜2弹性模量E=6000Mpa
A、顶、底板：
A1、模板面板计算
静荷载标准值q1=（24.775+0.35）×0.6=15.075KN/m
活荷载标准值q2=（2+1）×0.6=1.8KN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=600×122/6=14400㎜3I=600×123/12=86400㎜4
（1）抗弯强度计算
q=1.2×15.075+1.4×1.8=20.61KN/m
M=0.1ql2=0.1×20.61×2502=128812N.㎜
满足要求。
（2）抗剪强度计算
Q=0.6ql=0.6×20.61×250=3091N
满足要求。
（3）挠度计算
满足要求。
A2、模板支撑木方计算
钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=25×0.25×1=6.25kN/m；
模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×0.25=0.088kN/m；
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：
p1=（1+2.0）×0.75×0.25=0.56kN；
100㎜×120㎜木方的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=100×100×120/6=200000㎜3I=100×1002×120/12=10000000㎜4
（1）抗弯强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=1.2×（6.25+0.088）=7.6kN/m；
集中荷载p=1.4×0.56=0.784kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.784×0.750/4+7.6×0.7502/8=0.86kN.m；
最大支座力N=P/2+ql/2=0.784/2+7.6×0.750/2=3.24kN；
方木的最大应力值σ=M/w=0.86×106/200×103=4.3N/mm2；
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；
方木的最大应力计算值为4.3N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2，满足要求!
（2）抗剪强度计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=0.750×7.6/2+0.784/2=3.242kN；
方木受剪应力计算值T=3×3242/（2×100.000×120.000）=0.405N/mm2；
方木抗剪强度设计值[T]=1.400N/mm2；
方木受剪应力计算值为0.405N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.400N/mm2，满足要求!
（3）挠度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=6.25+0.088=6.338kN/m；
集中荷载p=0.56kN；
方木最大挠度计算值V=5×6.338×7504/（384×9500×10000000）+562×7503/（48×9500×10000000）=0.326mm；
方木最大允许挠度值[V]=750/250=3mm；
方木的最大挠度计算值0.326mm小于方木的最大允许挠度值3mm,满足要求!
B、腹板：
B1、模板面板计算
静荷载标准值q1=（104+0.35）×0.45=46.9KN/m
活荷载标准值q2=（2+1）×0.45=1.2KN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=450×122/6=10800㎜3I=450×123/12=64800㎜4
（1）抗弯强度计算
q=1.2×46.9+1.4×1.2=57.9N/m
M=0.1ql2=0.1×57.9×1502=13027N.㎜
满足要求。
（2）抗剪强度计算
Q=0.6ql=0.6×57.9×150=5211N
满足要求。
（3）挠度计算
满足要求。
B2、腹板处支撑木方计算
钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q1=25×0.15×3.5=13.12kN/m；
模板的自重线荷载（kN/m）:
q2=0.35×0.15=0.053kN/m；
活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：
p1=（1+2.0）×0.75×0.15=0.337kN；
（1）抗弯强度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=1.2×（13.12+0.053）=15.8kN/m；
集中荷载p=1.4×0.337=0.47kN；
最大弯距M=Pl/4+ql2/8=0.47×0.75/4+15.8×0.752/8=1.2kN.m；
最大支座力N=P/2+ql/2=0.47/2+15.8×0.75/2=6.16kN；
方木的最大应力值σ=M/w=1.2×106/200×103=6N/mm2；
方木抗弯强度设计值[f]=13.0N/mm2；
方木的最大应力计算值为6N/mm2小于方木的抗弯强度设计值13.0N/mm2，满足要求!
（2）抗剪强度计算
最大剪力的计算公式如下:
Q=ql/2+P/2
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力:
V=0.750×15.8/2+0.47/2=6.16kN；
方木受剪应力计算值T=3×6160/（2×120×100）=0.77N/mm2；
方木抗剪强度设计值[T]=1.4N/mm2；
方木受剪应力计算值为0.77N/mm2小于方木的抗剪强度设计值1.4N/mm2，满足要求!
（3）挠度计算
最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:
均布荷载q=q1+q2=13.12+0.053=13.17kN/m；
集中荷载p=0.337kN；
方木最大挠度计算值V=5×13.17×7504/（384×95000×10000000）+3370×7503/（48×95000×10000000）=0.882mm；
方木最大允许挠度值[V]=750/300=25mm；
方木的最大挠度计算值0.882mm小于方木的最大允许挠度值25mm,满足要求!
6、碗扣立杆受力验算
单肢立杆轴向力计算公式N＝（1.2Q1+1.4Q3）×Lx×Ly+1.4Q2×Lx×Ly
式中：
Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距，查《建筑施工碗口式钢管脚手架安全技术规范》5.6.1条取值。
（1）2-2断面腹板位置，分布荷载：
N＝（1.2Q1+1.4Q3）×Lx×Ly+1.4Q2×Lx×Ly
=[1.2Q1+1.4（q3-1+q3-2）]×0.3×0.3+1.4×Q22×0.3×0.3
=[1.2×0.3+1.4×（1+2）]×0.3×0.3+1.4×104×0.3×0.3
=13.5144KN
Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距，
立杆分布纵向0.3m，横向0.3m，横杆层距（即立杆步距）1.2m，则
单根立杆受力：
N=13.5144KN<[N]=30KN
（2）2-2断面底板位置立杆计算：
N＝（1.2Q1+1.4Q3）×Lx×Ly+1.4Q2×Lx×Ly
=[1.2Q1+1.4（q3-1+q3-2）]×Lx×Ly+1.4×Q23×Lx×Ly
=[1.2×0.3+1.4×（1+2）]×0.3×0.6+1.4×24.775×0.3×0.6
=7.064KN
Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距，
立杆分布纵向0.3m，横向0.6m，横杆层距（即立杆步距）1.2m，则
单根立杆受力：
N=7.064KN<[N]=30KN
（3）2-2断面翼缘板位置立杆计算：
N＝（1.2Q1+1.4Q3）×Lx×Ly+1.4Q2×Lx×Ly
=[1.2Q1+1.4（q3-1+q3-2）]×Lx×Ly+1.4×Q21×Lx×Ly
=[1.2×0.3+1.4×（1+2）]×0.3×0.6+1.4×0.767×0.3×0.6
=1.0141KN
Lx、Ly——单肢立杆纵向及横向间距，
立杆分布纵向0.3m，横向0.6m，横杆层距（即立杆步距）1.2m，则
单根立杆受力：
N=2.03KN<[N]=30KN
7、支架立杆稳定性验算
碗扣式满堂支架是组装构件，单根碗扣在承载力允许范围内就不会失稳，因此以轴心受压的单根立杆进行验算：
公式：
N≤[N]=ΦA[ó]
碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A＝489mm2,A3钢，截面惯性矩I=12.19cm4，回转半径i=（I/A）1/2=1.58cm,查《建筑施工碗口式钢管脚手架安
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