匝道桥现浇箱梁施工工艺解析.docx

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匝道桥现浇箱梁施工工艺解析

HK0+572匝道桥连续箱梁施工技术方案

一、工程概况

国道205滨州至新泰高速公路博山出口立交工程共有连续

箱型桥梁两座。

其中HK0+572匝道桥为3×（25+30+25）m+4×25m后张法现浇预应力混凝土连续箱型刚构桥。

该桥全长354.70m，跨主线、辅道三、辅道四及西过境线。

HK0+572匝道桥箱梁主要工程量有：

C40砼2285.5m3，钢筋及钢绞线409.628T。

二、施工计划

1、箱梁总体施工计划：

H匝道跨线桥箱梁施工分为四联：

第1孔、第2孔和第3孔为第一联，第4孔、第5孔和第6孔为第二联，第7孔、第8孔和第9孔为第三联，其余四孔4×25m为第四联。

桥台、3#墩、6#墩、9#墩位置设置五道D80型毛勒伸缩缝，施工方向以6#墩伸缩缝处为固定端分别向第二联和第一联、第三联和第四联方向展开。

全桥共设置施工接缝4处，位置分别为：

第1孔距离1#墩4m处；

第4孔距离4#墩4m处；

第9孔距离8#墩4m处；

第12孔距离11#墩5m处。

砼浇筑以每联为一个作业单元，施工缝处待张拉、压浆、封端后继续完成该联剩余部分砼的浇筑工作，其中钢绞线采用连接器连接。

2、具体施工计划：

根据目前工程实际情况：

因受拆迁影响仅有6#～12#墩柱已经完成，并具备支架基础处理条件，其他墩台施工正在进行。

拟订具体施工计划为：

采用流水作业方法组织施工，支架及模板具备两联同时施工条件。

由第三联向第四联方向进行支架搭设工作及砼浇筑工作；

基础及下部施工顺序为先第二联后第一联方向；

第三联拆除底模后进入第二联，第四联拆除后进入第一联。

3、工期计划：

每联工作时间55天，流水步距30天，因雨季及其他因素影响计划间歇时间12天，有效施工天数140天。

开工日期：

2006年3月1日；

计划完成日期：

2006年8月1日

工期：

152天/5个月。

三、箱梁施工工艺

本桥箱梁施工采用满布支架逐段就地浇筑、张拉、逐次逐联形成连续钢构体系。

施工顺序为：

基底整平压实→铺方木→立支架→测标高→调整标高→铺底模→预压支架→根据沉降观测结果调整标高→绑扎底板、腹板钢筋→穿波纹管、钢绞线→安装芯模→绑扎顶板钢筋→测标高→浇筑砼→养生→拆内模→张拉钢绞线→压浆和封端→拆除模板及支架。

1、基底处理

搭设支架前先进行场地平整，因为所施工桥下地质复杂，需逐跨根据实际地质情况实测地基承载力，然后根据实际情况采取相应处理措施。

采用天然砂砾分层碾压：

总厚度不小于1.0m，沿桥横向宽度超出翼板边缘不小于1.0m。

压实表面平整并留有横坡：

地基横坡方向顺桥梁横坡方向，既便于底模找拱又利于排水。

注意立柱附近支架加密区边部压实；

基底周边做临时排水设施：

周边低处挖临时排水沟将水引离工作区，确保工作区内不积水。

注意地基范围内有无坑穴坟墓：

发现坟墓立即上报文物管理部门，同时作好现场保护工作。

2、铺方木：

铺设枕木前放出支架边缘线测出地面标高，计算杆件长度和换杆位置。

铺设枕木前撒铺碎石找平层，枕木下方碎石厚度不小于5cm。

方木自身大致平整、无空心，顶面尺寸大于底托（或底脚螺栓）钢板5cm；

铺设完方木后标出每根立杆位置。

3、支架搭设

采用支架现浇，支架的搭设根据不同情况采取不同的方式。

准备采用两种方式：

WDJ满堂落地式碗扣支架、加密碗扣支架配合工字钢搭设悬空支架（跨主线、西过境线时）。

①铺垫枕木后，在枕木上架立碗扣支架。

碗扣式支架型号为：

WDJ48*3.5型，要求每根杆件做到无变形、无弯曲。

立杆布置：

跨中为90cm*60cm，横梁位置间距为：

60cm*60cm。

横杆步距为：

底部为120cm间距，顶部间距60cm。

纵横向加设剪刀撑。

纵向铺设10cm*15cm方木；横向铺设10cm*10cm方木，跨中净间距为15cm，小横梁处净间距15cm。

②腹板及翼板位置做定型排架，支撑情况见“侧模支架横断图”。

支架均为10cm*15cm方木。

在排架上钉10×4cm木板条，净距10cm，以防止竹胶板变形过大。

③木排架的加固：

除了纵向用木板两两相连，有部分加固作用外，在图A处用螺栓加固，其平面图大样如图：

A．在纵横方木相交处钻孔，用螺栓拧紧。

B．纵向加固方木与排架间留有一定空隙，大约5-7cm左

右，用方木塞塞紧，起到防侧滑作用，另外，B处的木塞可作为调整标高用。

④通过底脚螺栓初步控制支架底面标高，计算立杆长度。

⑤测设顶托实际标高，并通过调整顶托螺旋来调整支架标高，调丝器不使用偏心杆件，出丝长度保持一致，并要求越短越好。

同时考虑施工予拱度：

跨中加L/1000，其余3/8、1/4、1/8各点断面按照二次抛物线分配。

⑥模板拼装时，必须对缝平整，底板与腹板结合部，为防止漏浆采用“底包侧”方式，并加垫“L”型橡皮垫；腹板与翼板结合部采用“腹顶翼”方式，防止浇筑过程中，因受扰动而造成漏浆。

端部模板制作时应准确量测各部尺寸。

如图示“竹胶板衔接示意图”

模板支撑横断面：

模板支撑纵断图：

侧模支撑图：

木排架加固示意图：

芯模支撑示意图：

4、支架应力验算:

支架按容许应力法设计检算：

根据WDJ碗扣型多功能脚手架使用说明书，当横杆步距为1200MM时，每根支架立杆可承受最大竖直荷载为[N]=30KN。

因H匝道桥位于曲线超高段，考虑到混凝土荷载的分力影响，所有验算中均已计入荷载分项系数。

匝道桥支架立柱承重验算

①跨中段立杆受力验算

（1）、砼恒载计算

跨中砼恒载为：

g1=S/B*Υ=6.08/6.04*26=26.17KN/m2

砼断面积S由CAD绘图计算而来，见上图；砼容重由《路桥施工计算手册》表8-1查得，当配筋率>2%时Υ=26KN/m3。

（2）、倾倒砼产生冲击荷载：

g2=2KN/m2

（3）、振捣砼产生荷载：

g3=2KN/m2

（4）、模板及支撑恒载为：

g4=a+b+c+d+e=1.75KN/m2

木材为落叶松，容重为Υ=7.5KN/m3（源于《路桥施工计算手册》表8-1）。

a）纵向水平方木：

1/0.6*0.1*0.15*7.5=0.19KN/m2

b）横向水平方木：

1/0.3*0.1*0.10*7.5=0.25KN/m2

c）竹胶板：

0.012*7.5=0.09KN/m2

d）钢模（芯模）：

空心断面周长L（下部为缺口）

L=0.775+1.15-0.22-0.1+2*（0.92+0.22）1/2

+[0.832+（0.83/1.15*0.2）2]1/2=4.16m

钢模恒载：

0.75*4.16/3.02=1.03KN/m2

钢模为0.75KN/m2来自于《路桥施工计算手册》表8-1。

e）芯模木支撑：

4.16*0.1*0.15/0.8*7.5/3.02=0.19KN/m2。

其中，4.16为排架周长，0.8m为排架间距。

（5）、施工人员、施工料具运输堆放荷载：

g5=1KN/m2

来源于《路桥施工计算手册》表8-1。

合计G=K1g1+K2g2+K3g3+K4g4+K5g5

=26.17*1.2+2*1.4+2*1.4+1.75*1.2+1*1.4=40.50KN/m2

由于跨中立杆间距为0.9m*0.6m，则每根立杆受力：

F=0.9*0.6G=0.9*0.6*40.3=21.87KN<[N]=30KN

结论：

跨中立杆（间距0.9m*0.6m）能够满足应力要求。

荷载名称

分项系数K

荷载名称

分项系数K

荷载名称

分项系数K

砼恒载

1.2

模板及支撑恒载

1.2

振捣砼竖向荷载

1.4

倾倒砼产生荷载

1.4

施工荷载

1.4

②小横梁处立杆受力验算：

（1）、小横梁处砼恒载为：

g1=S/BΥ=11.27/6.04*26=48.5KN/m2

砼断面积S由CAD绘图计算而来，见附图；

砼容重由表8-1，当配筋率>2%时为26KN/m3

（2）、倾倒砼产生冲击荷载：

g2=2KN/m2

（3）、振捣砼产生荷载：

g3=2KN/m2

（4）、模板及支撑恒载为：

g4=a+b+c=0.53KN/m2

木材为落叶松，容重为Υ=7.5KN/m3。

a）纵向水平方木：

1/0.6*0.1*0.15*7.5=0.19KN/m2

b）横向水平方木：

1/0.3*0.1*0.10*7.5=0.25KN/m2

c）竹胶板：

0.012*7.5=0.09KN/m2

落叶松容重为7.5KN/m3来源于《路桥施工计算手册》表8-1。

（5）、施工人员、施工料具运输堆放荷载：

g5=1KN/m2

来源于表《路桥施工计算手册》8-1。

合计G=K1g1+K2g2+K3g3+K4g4+K5g5

=48.5*1.2+2*1.4+2*1.4+0.53*1.2+1*1.4=65.84KN/m2

由于小横梁处立杆间距为0.6m*0.6m，则每根立杆受力为：

F=0.6*0.6*G=0.6*0.6*65.84=23.7KN<[N]=30KN

结论：

小横梁处立杆（间距0.6m*0.6m）能够满足应力要求。

③立杆稳定性验算

钢管外径48mm，壁厚3.5mm。

I=（π/64）（D4-d4）=12.1867cm4；

A=（π/4）（D2-d2）=4.893cm2；

i=（I/A）1/2=1.578cm；

长细比λ=L/i=120/1.578=76；

查附表3-25，λ<[λ]=100；

查附表3-26，得受压构件弯曲系数φ1=0.738

б=N/（φ1A）

跨中б=N/（φ1A）=21.87*103/（0.738*4.893*10-4）

=60.56MPa<[б]=215MPa

横梁б=N/（φ1A）=23.7*103/（0.738*4.893*10-4）

=65.62MPa<[б]=215MPa

结论：

立杆稳定性满足要求。

④悬空支架验算：

（1）、为保障交通，在H匝道桥垮西过境道路处，用φ529钢管，配合工字钢搭设悬空支架，设门洞洞宽3.5*2m，路中间及洞口外侧浇筑15m*0.4m*0.35m的砼垫石带，高度35cm以防止车轮越过。

为防止摩托车与汽车混行，垫石带出入口宽2.70米。

在洞口上方4.5m处设56a工字钢托杆。

横向放置A40工字钢7道，底板位置5道，间距1.5m。

翼板位置左右各一道。

工字钢型号A40，每根长度8m。

在竹胶板底部对应工字钢上放置纵向10*15cm方木，中心间距60cm，横向10*10cm方木,净间距15cm；

立柱采用φ529钢管，箱梁底板位置的钢管中心间距为3m。

钢管顶部放置砂箱以利于模板拆除，砂箱与φ529钢管应焊接牢固；底部为1m*1mC25砼基座，基座顶高程视梁底与地面间距相应计算调整，基座顶预埋60*60*1cm钢板,钢板底焊接4根50cm长U型φ18螺纹钢筋，以保证预埋钢板与混凝土基座连接牢固，φ529钢管底部与预埋钢板应焊接牢固，

详见附图：

（a）博山立交H匝道桥门洞布置纵断面图

（b）博山立交H匝道桥门洞工字钢布置平面图

（2）工字钢验算：

以下数据参数均来自于“人民交通出版社《路桥施工计算手册》”

根据上述计算跨中荷载为40.5KN/m2

则跨中作用工字钢外部线载∑q1=40.5*L=40.5*1.5=60.75KN/m

工字钢线载为q2=0.6756KN/m

来源于附录表3-31

跨径L=3.5m。

钢材的弹性模量：

E=2.1*105MPa

来源于附录表3-19

A40工字截面惯性矩：

I=21714cm4

A40工字钢截面距：

W=1085.7cm3

来源于附录表3-31

A3钢材[б]=145MPa

来源于附录表8-7

[f/L]=1/400

来源于附录表8-