箱梁模板及支撑体系方案.docx

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箱梁模板及支撑体系方案

北京南站外部路网工程4＃标段

连续箱梁模板及其

支撑体系专项施工方案

编制：

审核：

审批：

北京城乡建设集团有限责任公司

2008年3月

一、编制依据

1.1施工图纸

图纸名称

出图日期

北京南站外部路网工程－桥梁工程（施工图）

2007.10

1.2北京南站改扩建工程施工组织设计

1.3主要施工规程、规范

类别

名称

编号

国家

木结构设计规范

GB50005-2003

国家

混凝土结构工程施工验收规范

GB50204-2002

国家

钢结构设计规范

GB50017-2003

国家

建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范

JGJ130-2001

国家

建筑结构荷载规范

GB50009-2001

交通部

公路桥涵施工技术规范

JTJ041-2000

建设部

建筑机械使用安全技术规程

JGJ33-2001

北京市

北京市城市桥梁工程施工技术规范

DBJ01-46-2001

1.4主要法规

序号

类别

名称

编号

国家

《中华人民共和国建筑法》

97主席令第91号

国家

建设工程质量管理条例

国务院279号发布

国家

房屋建筑和市政基础工程实行见证取样和送检的规定

建筑（2000）211号

国家

《中华人民共和国安全生产法》

2002-11-1

国家

《中华人民共和国环境保护法》

第22号主席令

国家

《中华人民共和国合同法》

全国人大常委会

国家

建设工程安全生产管理条例

建设部

1.5主要标准

类别

名称

编号

国家

建筑工程施工质量验收统一标准

GBJ300-2001

1.6主要参考书籍

名称

出版社

出版日期

简明施工计算手册

中国建筑工业出版社

1989年12月

路桥施工计算手册

人民交通出版社

2003年7月

建筑施工手册

中国建筑工业出版社

2003年9月

建筑施工计算手册

中国建筑工业出版社

2005年6月

二、工程概况

2.1工程简介

北京南站位于宣武区、崇文区及丰台区交界处，南二环、南三环、马家堡东路、马家堡西路之间，凉水河北侧，项目所处位置十分重要。

根据铁道部规划，北京南站由原来的辅助客运站调整为主要客运站，车站主体建筑由铁道部负责，外部道路市政交通设施由北京市负责。

为加快工程施工进度、便于施工组织，公联公司将南站外部路网工程划分为九个标段，我公司所承担的为第四标段，标段范围是高架桥南侧立交及南三环立交，主要工程内容包括：

桥梁工程、地下车库通道工程、道路工程及雨、污水管工程。

桥梁工程内容为：

高架桥南侧立交，即高架2立交，由高架桥2出口、入口桥、h3辅路跨凉水河桥和h4辅路跨凉水河桥组成。

道路中线位于半径为60～125米的圆曲线上，桥梁结构为预制预应力简支梁、现浇混凝土连续箱梁和钢箱叠合梁。

其中，高架2出口桥2C1～2C4三跨为现浇预应力混凝土连续箱梁，单箱单室结构，悬臂1.62m，梁高1.5m，桥梁宽度为：

0.5m（栏杆）＋8m（车行道）＋0.5m（栏杆）=9m，桥梁长度为:

15m＋26m＋18.309m=59.309m。

下部结构中墩（2C2、2C3轴线处墩）采用独柱D150cm与主梁固接，2C1轴线处墩为与中铁建工集团施工桥梁公用墩（已施工完毕，详见下图1），2C4轴线为双柱D120cm接盖梁形式，基础钻孔灌注桩。

道路中线位于半径为60～125米的圆曲线上，2C2墩向曲线外侧偏移0.2m，2C3墩向曲线外侧偏移0.25m。

2C1～2C4连续箱梁施工场地与我标段地下车库2号通道出口段重合，现该部位通道已经明开施工（详见下图1），只能待该部位通道施工回填完成后再施工。

连续箱梁典型横断面形式见下图2。

图1：

2C1公用墩及通道施工图

图2：

箱梁典型横断面图（单位：

cm）

2.2工程特点

1、本标段工程为北京南站配套外部路网工程，根据北京市及公联公司要求，全部工程必须在2008年7月底完工投入使用，工程工期紧、任务重。

高架2号桥为连接北京南站主站房外部环形高架桥与南三环的重要交通要道，意义重大，必须按期保质、保量完成。

2、2C1～2C4连续箱梁在2C1轴线处与中铁建工集团施工的钢箱叠合梁桥相接，在2C4轴线处与我标段高架2出口桥预制简支T梁相接，施工时必须注意与其两端不同梁体结构的衔接，特别是中铁建工集团施工的2C1轴线外的钢箱叠合梁的衔接，施工前积极向中铁建工集团技术、测量人员取得2C1公用墩的相关测量数据和施工资料，保证2C1公用墩处衔接平顺合理。

3、2C1～2C4连续箱梁为现浇预应力结构箱梁，且梁体距离地面高度较高（约为8.2m～11m），在搭设模板支撑体系时必须考虑较大的安全系数、安全储备且必须为后张拉施工预留足够的张拉平台空间。

4、2C1～2C4连续箱梁下部为我标段施工地下通道工程，现已明开施工，在施工完成回填作业时必须确保回填质量，为连续箱梁下面的支撑体系架设创造良好的地基基础。

5、2C1～2C4连续箱梁桥面两边设计有防撞墙和照明灯等设备，在施工时必须仔细核查图纸，做好防撞墙、照明灯杆等构件的预埋件工作。

6、2C1～2C4连续箱梁施工场地周围有多个标段施工队同时施工，场地周边情况复杂，周围施工机械、车辆、工地人员众多，施工时必须注意与其他标段施工队的协商和沟通，确保文明施工，尽量减小噪音及确保周围人员、车辆的安全。

三、施工进度安排

根据现场实际情况（2C1～2C4连续箱梁与我标段地下车库2号通道出口段重合，现该部位通道已经明开施工，只能待该部位通道施工回填完成后再施工）及工期计划安排，计划在2008年4月6日开工，2008年5月10日完工，计划工期35天。

3.1施工部位及工期要求

根据现场实际情况及工期要求，拟定各重要工序施工安排，见下表1。

表1：

各重要工序施工安排

时间

工序

开始时间

结束时间

备注

年

月

日

年

月

日

连续箱梁在浇筑砼时计划1次浇筑完成，每次浇筑时3跨同时进行，为工期争取时间

地基处理

2008

支架搭设、模板安装

2008

支架预压

2008

箱梁钢筋绑扎

2008

箱梁内模安装

2008

箱梁砼浇筑

2008

预应力钢绞线后张拉、压浆封锚

2008

模板、支架拆除

2008

3.2劳动组织及责任分工

根据施工计划安排及工程量情况，本工程计划进场施工人员有：

现场负责1人，技术主管1人，质检及技术人员4人，现场管理2人，安全员2人；模板安装技术指导2人，模板工25人，架子工20人，木工20人，钢筋工30人，力工20人。

四、施工准备

4.1技术准备

（1）图纸会审

项目总工组织项目经理部技术、生产人员熟悉图纸，认真学习掌握施工图的内容、要求和特点，同时针对有关施工技术和图纸存在的疑点做好记录，通过会审，对图纸中存在的问题，与设计、建设、监理共同协商解决。

熟悉结构各部位截面尺寸、标高，制定模板初步设计方案。

同时施工前积极向中铁建工集团技术人员获取2C1轴线处桥梁相关技术资料，为我标段施工创造条件。

（2）测量准备

在桥梁盖梁施工完成后，及时测量复核盖梁顶标高，符合无误后方可进行连续箱梁施工。

根据平面控制网和中铁建工集团提供的2C1轴线处公用墩桥梁测量数据资料，做好2C1轴线公用墩的测量复核工作，为我标段连续箱梁施工掌握可靠的测量数据及准备工作。

根据测量数据在地面上放出支架搭设控制线和结构位置控制线；待支架搭设和底模安装完成后，及时进行支架预压高程控制工作，为预压完成后支架高度调整提供可靠数据；待钢筋绑扎完成后，在底板、腹板上部标出模板位置线、边界线控制点，并且放出支架位置控制线，进行模板位置确定。

4.2生产准备

整理施工所需场地；清查安装主要的施工机具，保证其工作状态良好；安装好施工现场所需水电供应设施；准备施工所需用的材料，并作好维护工作，避免受到污染；合理组织施工，做到责任明确，分工合理。

4.3机具准备

具体详见“表2主要施工机具表”。

表2：

主要施工机具表

机具名称

规格型号

额定功率

（kw）或容量

（m3）吨位（T）

数量

小计

其中

拥有

新购

租赁

汽车吊

QY50

50T

2台

装载机

2台

圆盘锯

MJ-106

3KW

2台

砼泵车

3台

插入式振捣棒

8个

平刨

MB-503

3KW

2台

锤子

0.25、0.5kg

20个

单头扳手

17～24

2套

手电钻

12～20mm

8个

台钻

VV508S

520W

2把

手提电刨

0.45KW

4台

活动扳手

最大开口65mm

2套

钢丝钳

长150、175mm

4把

砂轮切割机

J2G-400

2台

水准仪

DZS3-1

2台

经纬仪

1台

直尺

3～5m

10把

工程检测尺

1m/2m/5m

1套

钢卷尺

5m/30m/50m

1套

4.4材料准备

根据本工程实际情况，箱梁底板、腹板以及顶板模板材料选用16mm×1220mm×2440mm多层木胶板，支架搭设采用Φ48×3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架与100×100mm、150×100mm方木相配合。

根据现场实际情况，为满足施工要求，在2C1～2C2跨中部搭设一个宽×高＝4m×4m的门洞，门洞采用Φ48×3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架作支墩，45＃工字钢（8m长）与150×150mm、100×50mm方木相结合作门梁的支撑方式。

隔离剂选用三旗牌BT-12模板漆。

根据所需材料提前考察，选用相关模板材料厂家并加工。

4.5项目组织机构设置

为了保证连续箱梁的施工安全和质量，对施工进行明确分工，统筹安排，特设置项目组织机构框图如下：

五、主要施工方法及措施

5.1施工工艺流程

基本施工工艺流程为：

施工准备→地基处理→排架搭设→支架校验调整→安装外模板→支架预压→支架及底模调整→钢筋加工及绑扎→安装波纹管和预应力钢束→安装内模板、端模板→砼浇筑→混凝土养护→预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除模板和支架

5.2施工流水段划分

在施工顺序上，计划3跨连续箱梁同步施工，同时一次性浇筑砼，在保证安全、质量的前提下争取最快的工期。

5.3连续箱梁模板支撑体系总体方案

连续箱梁模板采用木模体系，主要采用16mm×1220mm×2440mm多层木胶板与100×100mm、150×100mm方木相结合，支撑主要采用Φ48×3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架。

根据本标段的现场实际情况，为满足施工中物资运送和施工机械、人员通行等要求，在2C1～2C2跨中部搭设一个宽×高＝4m×4m的门洞，门洞采用Φ48×3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架作支墩，45＃工字钢（8m长）与150mm×150mm、100mm×50mm方木相结合作门梁的支撑方式。

模板下支撑小楞（顺桥向）采用100×100mm的方木，间距200mm，大楞（横桥向）采用100×150mm的方木，间距900mm（当在墩柱前后1.8m范围内时，为600mm）。

碗扣架立杆采用LG120规格，横杆采用HG60、HG90两种规格，可调U型支托KTC60、KHC30两种规格。

碗扣架格构体系布置为：

在墩台前后1.8米范围内，立杆间距为60cm×60cm，即横桥向布距为600mm，顺桥向布距为600mm，层高为1200mm；在墩台前后1.8米范围外，立杆间距为90cm×90cm，即横桥向布距为900mm，顺桥向布距为900mm，层高为1200mm。

同时，在箱梁腹板（腹板高1.1m）外侧，钢管间距60cm×90cm，即顺桥向间距为90cm，层高为60cm，计划在腹板高度方向设置3排，分别成一定角度与箱梁底钢管立杆碗扣连接。

对于箱梁内模及端模，同样采用12mm厚多层木胶板与100×100mm、150×100mm方木相结合，支撑主要采用Φ48×3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架与可调U型支托配合固定。

5.4连续箱梁支架搭设及底模安装

5.4.1地基处理

高架2出口桥2C1～2C4连续箱梁位置与我标段地下车库2号通道出口段重合交叉，该部位通道现已明开施工，只能待该通道施工回填完成后才能展开施工。

在通道回填作业时必须派专人现场监督，确保通道回填符合设计及规范要求，为我标段连续箱梁下部支架搭设创造良好的地基基础。

同时，在该部位通道回填完成后，为了支架搭设的安全起见，必须对高架2出口桥2C1～2C4连续箱梁下部地基进行硬化处理。

硬化处理具体为：

先由测量人员放出箱梁边线以及需要处理的地基位置范围，根据测量放出的位置线进行地基处理。

地基处理时，首先清除支架范围内的杂物，将地面表面覆土清除，换填30cm厚石灰粉煤灰稳定砂砾，并用压路机压实，最后铺垫5×20cm木板或10cm×10cm方木，用细沙找平，保证方木或木板跟下面基础密贴不出现空隙。

5.4.2支架布置和箱梁底模安装

为便于钢筋绑扎、模板加固及灌注砼，施工时必须搭设脚手架。

脚手架采用Φ48×3.5mm的WJD腕扣式钢管脚手架，布置时分两种情况：

（1）在墩台前后1.8米范围内

按横桥向0.6m，顺桥向0.6m，层高1.2m搭设脚手架；脚手架在横桥向方向共搭设17排，在连续箱梁长度方向搭设排数依照箱梁实际长度布设（但必须保证3跨连续箱梁两端分别比箱梁实际长度多搭设出约2米来，为后面的箱梁预应力钢绞线后张拉施工留出位置）。

同时，在箱梁腹板（腹板高1.1m）外侧，钢管间距60cm×90cm，即顺桥向间距为90cm，层高为60cm，计划在腹板高度方向设置3排，分别成一定角度（大约30度）与箱梁底钢管立杆碗扣连接。

搭设时，脚手架底部稳固支撑在钢管脚手架底托上（钢管脚手架底托稳固垫在与它位置对应的5×20cm木板或10cm×10cm的方木上）。

在箱梁底部沿顺桥向方向放置与钢管脚手架位置一致的分布荷载的方木（15×10cm，间距60cm）作为主楞（通过钢管立杆上面的可调顶托来稳固支撑），再在上面沿横桥向方向放置方木（10×10cm，间距20cm）作为次楞，最后在次楞上面固放木模板，底座与木模用铁钉固定。

钢管脚手架立杆间的横桥向在墩柱前、后1.8m两个横断面上各交叉设置4道剪刀撑，钢管立杆间的顺桥向在墩柱位置对应支架侧面上下交叉设置2道剪力撑，具体详见“图3：

连续箱梁支架布置立面示意图（在墩柱前后1.8米范围内）”。

搭设作业时，钢管应从底层往高层搭，钢管立杆底部应通过底托稳固支放在垫于硬化处理后的地面的5×20cm木板或10cm×10cm的方木上，立杆顶部通过可调顶托稳固支撑主楞。

脚手架设置两道防护栏杆：

第一道在离作业面30㎝处，第二道在离作业面120㎝处，以确保搭设作业人员安全。

搭设脚手架时，作业工人必须佩带安全带，且应将安全绳挂在上方牢固的地方。

脚手架顶（墩柱顶）设作业平台，其四周设不小于1.2m高的防护栏杆。

排架立柱搭设时，应随时检查立杆的水平度、垂直度，并在无荷载的情况下检查立杆底托是否松动，不平或松动的应旋紧。

图3：

连续箱梁支架布置立面示意图（在墩柱前后1.8米范围内）

说明：

1、图中箱梁底高度仅为示意，支架搭设层数依实际梁高而定，但必须保证最下层水平杆距离硬化后地面20cm，最上层水平杆距离梁底不大于50cm，施工时灵活调整；

2、图中钢管脚手架立杆间的横桥向距离墩柱前、后1.8m的两个横断面上各交叉设置4道剪刀撑，钢管立杆间的顺桥向在墩柱位置对应支架侧面上下交叉设置2道剪力撑（图中没有反映出来）；

3、图中尺寸单位为cm；

（2）在墩柱前后1.8米范围外

按横桥向0.9m，顺桥向0.9m，层高1.2m搭设脚手架；脚手架在横桥向方向共搭设13排，在连续箱梁长度方向搭设排数依照箱梁实际长度布设（但必须保证3跨连续箱梁两端分别比箱梁实际长度多搭设出约2米来，为后面的箱梁预应力钢绞线后张拉施工留出位置）。

搭设时，脚手架底部稳固支撑在钢管脚手架底托上（钢管脚手架底托稳固垫在与它位置对应的5×20cm木板或10cm×10cm的方木上）。

钢管脚手架立杆间的横桥向每隔3米远的横断面上各交叉设置4道剪刀撑，钢管立杆间的顺桥向每隔3m远的支架侧面上下交叉设置2道剪力撑，具体详见“图4：

连续箱梁支架布置立面示意图（在墩柱前后1.8米范围外）”。

脚手架设置两道防护栏杆：

第一道在离作业面30㎝处，第二道在离作业面120㎝处，以确保搭设作业人员安全。

搭设脚手架时，作业工人必须佩带安全带，且应将安全绳挂在上方牢固的地方。

脚手架顶（墩柱顶）设作业平台，其四周设不小于1.2m高的防护栏杆。

排架立柱搭设时，应随时检查立杆的水平度、垂直度，并在无荷载的情况下检查立杆底托是否松动，不平或松动的应旋紧。

图4：

连续箱梁支架布置立面示意图（在墩柱前后1.8米范围外）

说明：

2、图中钢管脚手架立杆间的横桥向每隔3米远的横断面上各交叉设置4道剪刀撑，钢管立杆间的顺桥向每隔3米远的支架侧面上下交叉设置2道剪力撑（图中没有反映出来）；

3、图中尺寸单位为cm；

同时，为了限制施工时支架整体水平、纵向方向位移，在连续箱梁下面的墩柱上、中、下位置处分别各设置1道水平方向剪力撑（通过4根钢管紧箍在墩柱四周，平面呈正方形，4根钢管之间碗扣连接），3道剪力撑钢管端头均与墩柱周围的钢管立杆（或水平杆）碗扣连接，具体见下面图5和图6示。

图5：

连续箱梁水平方向剪力撑设置平面示意图

图6：

连续箱梁水平方向剪力撑设置立面示意图

5.4.3箱梁支架门洞搭设

（1）箱梁支架门洞搭设

根据现场施工实际情况，在2C1～2C2跨中搭设一个宽×高=4m×4m的门洞，以满足施工车辆、材料运输要求。

门洞采用Φ48×3.5mm的WJD碗扣式钢管脚手架作支墩，45＃工字钢（8m长）与150mm×150mm、100mm×50mm方木（木板）相结合作门梁的支撑方式。

搭设时：

门洞的支墩采用碗口式脚手架，脚手架横杆间距为30cm×30cm，在跨中两侧各搭设一个高4米，宽2米的支墩。

可调顶托上顺桥向放置15cm×15cm方木，间距30cm，在15cm×15cm方木上顺桥向铺设45#工字钢（8m长，在梁底和翼板范围内间距均80cm）。

最后再在门洞上面搭设钢管脚手架支撑（具体方法与前面的5.4.2节内容相同，只是剪力撑设置由于支架高度减小适当减少），具体详见下面的：

“图7：

箱梁支架门洞搭设示意图”。

图7：

箱梁支架门洞搭设示意图

说明：

1、图中箱梁门洞宽度和高度均为4米，45＃工字钢在梁底和翼板范围内间距均为80cm；

2、图中45＃工字钢抬梁上的钢管脚手架搭设方法与与前面的5.4.2节内容相同，只是剪力撑的设置道数由于支架高度减小适当减少；

3、图中尺寸单位为cm；

（2）门洞支墩轴心压力计算

高架桥2C1～2C4三跨连续箱梁长度为59.3m，所用砼量、钢筋量和预应力钢绞线量分别为353m3、55.2t和14.8t。

结构荷载自重：

砼353m3×2.5t/m3=882.5t

钢筋55.2t

钢绞线14.8t

模板自重q=300N/m2×9×59.3=16.011t

施工人员及设备（按照均布荷载考虑）p=2500N/m2×9×59.3=133.425t

振捣砼时产生的荷载q=2.0KN/m2=2000N/m×9×59.3=106.74t

其它可能产生的荷载，此考虑凤荷载，按照《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）北京地区n=50年一遇基本风压考虑，q=0.45KN/m2=450N/m×9×59.3=24.02t

总荷载：

q=882.5+55.2+14.8+16.011+133.425+106.74+24.02=1232.696t

根据本门洞的方案，门洞支墩中，最不利的一个支墩为上下行机动车道中间的支墩，在此计算本支墩的立杆轴心受力。

根据上面计算，本箱梁的每延米长的荷载为：

q=1232.696t/59.3m=20.8t/m

本支墩R北=ql/2=20.8×6/2=62.4t

支墩的立杆根数=[（9÷0.3）+1]×8=248根

每根立杆轴心压力=62.4t/248根=0.252t<3t

所以门洞支墩是安全的。

门洞45＃工字钢受力计算：

荷载q=20.8t/m

梁底宽5.76m：

q=20.8/5.76=3.61t/m2=36.1KN/m2

门洞净空4米，计算跨度取5米，采用45#工字钢

荷载为36.1KN/m2×5.76=207.936KN/m2

跨中挠度wmax=5ql4/384EI=5×36.1×64/384/2.06×105/32240＝=91mm

根据实际情况，取12根工字钢，每根的挠度为

w=91/12=7.58mm<5000/400=12.5mm

所以说45#的工字钢是安全的。

5.5支架预压调整

在连续箱梁支架搭设、底模安装完成后，开始进行支架分级加载预压。

预压采用分3级进行，每次分级预压需要加载的土袋自重荷载值应通过计算事先确定，且最后一次分级预压时保证预压荷载值为箱梁梁体自重荷载的1.2倍。

每次分级预压时用土袋堆积支架上进行预压，项目部测量、质检员现场观测、记录好支架每次分级预压沉降值。

在连续箱梁支架分级预压完成后，根据现场观测记录的支架预压沉降值进行支架、底模调整。

5.6模板设计

为了达到混凝土质量检验评定标准，确保我项目部结构优质工程质量目标，积极推广使用先进的模板施工工艺、对成熟模板方案进行优化设计，连续箱梁结构选用质优的模板材料、充分考虑模板可周转性及后续工程再利用可能性，积极学习交流、强化细部设计，确保模板及支撑体系安

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