圆柱墩盖梁穿心钢棒法施工方案.docx

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圆柱墩盖梁穿心钢棒法施工方案

盖梁穿心钢棒法专项施工方案

第一节工程概况

厦门至成都国家高速公路广西境桂林至三江（桂黔界）段公路工程GSTJ02标段项目10队起讫里程：

K55+078~K57+820,全长2.742Km。

主要桥梁施工任务为岭背高架大桥、达海1#高架大桥和达海大桥施工。

岭背高架大桥为分离式桥梁，跨越山谷，上部构造为9×40m预应力连续T梁，左线起点位于Z3K55+526，终点位于Z3K55+898.984，桥长372.984米，下部构造6#墩为薄壁空心墩配桩基础，0#台为U台配扩大基础，其余墩台为双柱式墩配桩基础。

右线起点位于K55+566，终点位于K55+936.097，桥长370.097米，下部构造4#、5#、6#墩为薄壁空心墩配桩基础，9#台为U台配扩大基础，其余墩台为双柱式墩配桩基础。

双柱墩最高墩高为33.696米，盖梁尺寸为1.8m*2.40m*12.05m（高*宽*长）。

达海1#高架大桥为分离式桥梁，跨越山谷，左线上部构造为3×30m+4×30m预应力连续T梁，左线起点位于Z3K56+654.507，终点位于Z3K56+875.245，桥长220.74米，下部构造2#墩为实体墩配桩基础，7#台为U台配扩大基础，其余墩台为双柱式墩配桩基础。

右线上部构造为4×30m+4×30m预应力连续T梁，右线起点位于K56+638.026，终点位于K56+883.97，桥长245.94米，下部构造3#墩为实体墩配桩基础，其余墩台为双柱式墩配桩基础。

双柱墩最高墩高为29.602米，盖梁尺寸为1.6m*2.10m*11.95m（高*宽*长）。

达海大桥为分离式桥梁，跨越河沟山谷，上部构造为5×40m预应力连续T梁，左线起点位于Z3K57+424.92，终点位于Z3K57+633.026，桥长208.11米，下部构造2#、3#墩为薄壁空心墩配桩基础，其余墩台为双柱式墩配桩基础。

右线起点位于K57+419.92，终点位于K57+632.681，桥长212.76米，下部构造2#、3#墩为薄壁空心墩配桩基础，0#台为U台配扩大基础，其余墩台为双柱式墩配桩基础。

双柱墩最高墩高为33.047米，盖梁尺寸为1.8m*2.40m*12.05m（高*宽*长）。

第二节盖梁施工方案

墩柱混凝士施工到距墩柱顶186㎝高度时与桥的纵向位子两根墩柱各预埋一根直径为160㎜PVC管，作为盖梁支架的支撑钢棒预留孔，在支架安装时穿钢棒用，承重支承采用两根φ100mm穿心钢棒，在钢棒上架设两根贝雷片。

在贝雷片上铺I16工字钢，I16工字钢上铺100*100的松木条和木楔调整支架平整，安装底模，钢筋制安，砼浇注。

盖梁简图如下：

一、支架、模板安装

1、首先用吊车加吊篮把两根φ100mm直径长2.6m钢棒穿入左右两个墩柱预埋孔内（顺桥方向）,在钢棒上套上自制平衡钢箱，然后再把两根贝雷片吊放在墩柱两边穿出的钢棒上。

2、且在墩柱的左、右柱50cm处用手拉葫芦使两贝雷片夹紧墩柱并用对拉螺杆拉紧，使贝雷片与墩柱形成整体。

3.在贝雷片上铺I16工字钢，I16工字钢上铺100*100的松木条和木楔调整支架平整，控制底模。

4、模板吊装时，先从墩柱处的两个半圆模板开始安装，向盖梁跨中依次安装，最后安装两端的斜板。

二、支架的预压

预压的目的

1、通过预压的手段检验支架整个系统的结构受力的情况，确保支架在施工过程中绝对安全。

2、通过预压掌握支架的弹性变形和非弹性变形的大小，更加准确地掌握支架的刚度等力学性能，控制立模标高，确保盖梁施工质量、标高满足设计和规范要求。

预压方案

1、预压超载系数取1.1，盖梁的总计压重量130t。

2、底板的预压荷载配置：

采用沙袋法预压，每个沙袋装沙约50㎏均匀布置堆放在底模上，总数为2600袋。

3、预压荷载分级为：

100%预压、120%加载预压，预压时间为7天。

加载完100%荷载后持荷1小时，观测各测点并作好记录，同时对数据作出分析比较，掌握支架变形情况。

加载完120%荷载后持荷1小时，观测各测点并作好记录，同时对数据作出分析比较，掌握支架变形情况。

4、支架预压完成，对整个试压过程作出分析、总结，保证支架正常的按设计和规范要求施工。

5、卸载顺序与加载时相反，应注意必须对称均匀的卸载，并做好观测和检查工作。

施工注意事项

1、对支架各部位进行仔细检查，确保各部位连接可靠；以保证正常使用。

2、准备好预压材料并运至吊运附近，安排好施工人员。

3、加载前布置好监控和测量基准点，并作出明显的标志、标识并有效的进行保护，同时测定其初始数据。

4、建立完善的支架加载人员组织协调工作和必要的安全保障工作。

三、底模板调校

1．首先放出两墩柱中心点，再调整使底模板中线与两柱中心点间直线重合。

2．底板标高调校采用钢管顶托和木楔来调整。

3．先用水准仪从水准点把标高引到任意一个柱顶上,然后把仪器架在另一个柱顶上调校底板标高。

调校时从一端到另一端底的顺序依次调校（测量时应测每两块模板接缝处）,底板调校完毕后应再复测一次，且为了桥面铺装标高控制及T梁安装施工,底板标高应比设计标高低1～1.5cm。

4．底模调校完毕后应对柱顶混凝土进行凿毛清洗处理,凿毛后的柱顶标高应高于底板1～2cm，以便柱头嵌入盖梁内。

5．最后对底模进行上脱模剂工作。

四、盖梁钢筋制作

1.先在钢筋加工场地把盖梁主骨架加工成骨架网片，然后运至墩柱边进行组装成盖梁钢筋笼。

2.盖梁钢筋组装完后先把柱头预留钢筋调直，最后用吊车把钢筋笼吊至底模上就位（注意:

保护层）。

五、侧模安装

1.因模板为侧包底,侧模直接放在底板边上，安装时应从另一端向另一端吊装,用螺栓把侧模下口和底板连接起锁紧。

2.模板上口采用对拉杆加钢管套连接,拉杆为锁紧模板上口、钢管套为模板内撑控制模板上口尺寸满足设计要求（对拉杆穿入钢管套内与侧模上口定位槽钢连接锁紧,钢管套为定尺170cm）。

六、侧模校正

1.侧模校正采用花篮螺栓加手拉葫芦与底板伸出的工作平台连接起校正。

2.用垂球进行校正。

七、支座垫石钢筋预埋

侧模调校完毕后进行支座钢筋预埋,钢筋预埋时应从两侧模内口边为基准，拉广线进行预埋,预埋尺寸要准确宁小勿大、焊接牢固、高程符合设计要求。

八、混凝土浇筑

1.混凝土浇筑时用斗车+垂直提升机两台吊混凝土进行浇筑。

2.混凝土通斗车运到墩柱下然后用垂直提升机吊至盖梁上。

3.混凝土浇筑时应从盖梁跨中开始向两个柱顶分层浇筑（每层混凝土厚度不大于50cm），当混凝土接近柱顶时将混凝土转至盖梁两端同时进行浇筑，最后浇筑柱顶结束,盖梁顶面混凝土必须收平抹光。

九、混凝土养护

混凝土终凝后应及时浇水养护,天气炎热或寒冷时应采取覆盖养护。

十、模板拆除

混凝土终凝（一般12h）后将侧模拆除,等混凝土强度达到设计强度100％后才可以进行底板拆除，进行下一个盖梁的施工工序。

十一、附受力分析计算及盖梁模板安装图

受力分析计算

1、设计荷载

1）砼自重

砼自重统一取12.05m*2.4*1.8m高梁高为计算荷载，

砼方量：

V=46.593m3，钢筋砼按27KN/m3计算，

砼自重：

G=46.593×27=1258.011KN

盖梁长12.05m，均布每延米荷载：

q1=104.40kN/m

2）组合钢模板及连接件重量为47.22KN，

木模自重G1=430*9.8/1000=4.21KN

G=47.22+4.21=51.43KN

均布每延米荷载q2=51.43/12.05=4.27kN/m

3）I16工字钢

按照75cm间距布设，需I16工字钢16根，每根长4.4米

I16工字钢自重G=4.4*16*20.5*9.8/1000=14.14KN，

均布每延米荷载q3=14.14/12.05=1.17kN/m

4）贝雷片

共2根，单根长15米，自重G=2×1374×9.8/1000=26.93kN

均布每延米荷载q4=2.23KN/m

5）施工荷载

小型机具、堆放按500kg计算，自重G=500*9.8/1000=4.9KN：

q5=0.45KN/m

振捣混凝土产生的荷载：

q6=0.45KN/m

2、荷载组合及施工阶段

盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。

3、受力模型

1）I16工字钢

I16工字钢分布梁直接承受底模以上的自重，I16工字钢分布在圆柱两侧的贝雷片上，两贝雷片主梁紧贴圆柱，间距按圆柱直径160cm，故I16工字钢分布梁计算跨径为180cm，盖梁底宽为240cm，分布梁两端各悬臂100cm，悬臂有利跨中受力，不计悬臂部分，按简支梁计算，实际偏安全，如下图

2）贝雷片

工字钢主梁承受由每根I16工字钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，两根工字钢各承受一半的力，工字钢搭在两圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为两圆柱中心的间距，取为6.95m，按两端外伸悬臂计算。

如下图：

3）钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型，贝雷片紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，4个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

4、计算结果

1）I16工字钢

荷载q=1.2*（q1+q2）+1.4*（q5+q6）=1.2*（104.40+4.27）+1.4*（0.45+0.45）

=131.664KN/m

I16工字钢分布梁布设间距0.75m，单根承受0.75×131.664=98.748KN

单根均布荷载q=98.748/2=49.374KN/m

计算跨径取1.8m

跨中弯矩：

跨中弯矩：

M=1/8ql2=0.125×49.374×1.82=20.0KN.M

σ=M/W=20.0*103/141*10-6=141.8MPa≤［σ］=215Mpa。

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215Mpa。

挠度：

f=5ql4/384EI=5×49.37×1.84/（384×2.06×1130）=0.0029m≤[f]=l0/400=1.8/400=0.0045m（满足要求）

2）贝雷片

荷载q=1.2*（q1+q2+q3）+1.4*（q5+q6）

=1.2*（104.4+4.27+1.17）+1.4*（0.45+0.45）=133.068KN/m

贝雷片设两根，单根承受q=0.5×133.068=66.534KN/M

I钢材采用Q345钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=308Mpa。

计算跨径6.95m

跨中弯矩：

M=1/2qlx[（1-a/x）（1+2a/l）-x/l]

=1/2×133.068×6.95×6×[（1-2.55/6）×（1+2×2.55/6.95）-6/6.95]=370.76KN.M

σ=M/W=370.76/1860×103mm3=199.3Mpa<［σ］=308Mpa。

跨中挠度f=ql4（5-24a2/l2）/384EI

=133.068*6.954*（5-24*2.552/6.952）/（384*2.1*250500）

=2.75mm<[f]=l/400=6.95/400=17.38mm

悬臂端点挠度：

f=qal3（6a2/l2+3a3/l3-1）/24EI

=133.068*2.55*6.953*（6*2.552/6.952+3*2.553/6.953-1）/（24*2.1*46470）

=-0.4mm

满足要求

3）钢棒计算

钢棒采用φ100mm高强钢棒

截面面积为：

A=3.14×502=7850mm2，

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

荷载q=1.2*（q1+q2+q3+q4）+1.4*（q5+q6）

=1.2*（104.4+4.27+1.17+2.23）+1.4*（0.45+0.45）=135.744KN/m

Q=135.7