箱梁施工工艺和方法.docx

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箱梁施工工艺和方法

唐家湾大桥箱梁预制首件制工程定为左幅1-4#箱梁：

1-4#箱梁预制长度为19.65m，为边跨边梁，混凝土设计标号为C50，设计方量为20.82m3，Ⅱ级钢筋设计用量为2837.4kg，Ⅰ钢筋设计用量为384.5kg。

1.编制依据

　1.1与业主签订的工程承包合同及总监办下发的监理手册；

　1.2重庆市渝湘高速公路工程G1合同段招标文件；

　1.3重庆市渝湘高速公路工程G1合同段投标文件；

　1.4重庆交通科研设计院《渝湘高速公路G1合同段两阶段施工图文件》

　1.5本合同段工程施工涉及的相关规范、规程的技术标准；

　1.6现场施工调查情况；

1.7现场的机械配备现状、施工技术力量；

　1.8以往类似工程的施工经验；

　1.9总监办审批的《实施性施工组织设计》；

　1.10总监办审批的《总体施工进度计划》；

2.工程概况及施工条件

2.1工程概况

　本桥左幅共2联:

6*20+6*20m，桥梁起讫桩号为K46+570~~K46+818，全长248m；右幅共2联：

6*20+5*20，桥梁起讫桩号为K46+570~~K46+796，全长266m。

为高速公路整体式，桥面宽24.5m，计算行车速度80km/h，行车荷载公路—Ⅰ级。

上部左幅采用12孔*20m预应力箱梁，右幅采用11孔*20m预应力小箱梁，下部结构桥墩采用双柱式墩、桩基础，桥台采用U台、扩大基础和桩柱式桥台、桩基础。

2.2设计标准及原则

⑴、桥梁设计荷载：

公路I级；

  ⑵、桥面宽度：

0.5米（防撞栏）+净11.00（车行道）+0.5米（波形护栏）+0.5米（中央分隔带）+0.5米（波形护栏）+净11.00（车行道）+0.5米（防撞栏）

2．3现场施工条件

  ⑴、施工用电

  我合同段在位于K47+000处设有300KW变压器一台，本桥用电从该处引出。

现场配有50kw发电机一台，以备停电时急用。

  ⑵、施工用水

该桥下有一水渠经过，潜水泵抽水至10m3储水池，桥梁施工用水由引水管引至施工现场。

日常施工用水采用自流式供水，梁板浇筑时施工用水采用增压泵进行用水供应。

  ⑶、施工便道

 原已有村公路，无需新修施工便道。

  ⑷、材料供应

  施工所用主要材料由项目经理部按有关规定统一招标采购并运送至施工现场。

     混凝土由搅拌站统一拌制，混凝土运输由砼输送车运到施工现场，送入模。

 钢材：

钢筋加工场利用预制梁场加工场地就地加工，人工搬运至施工现场，用吊车吊至支座上。

 其它材料：

预制梁场内设材料库一座，小型材料统一由材料库保管。

   5、通讯

     项目经理部设程控电话，实现对外联系及对内进行调度指挥，现场主要管理人员配置移动电话，实现对内联系及向上汇报。

3．施工组织及资源配置

3．1施工组织机构  

项目经理部负责对外协调及对内技术、生产管理工作。

桥梁作业队下设钢筋班、模板班、混凝土班及杂工班，实行两班制作业。

作业队设领工员一名、作业班长四名，领工员对工区长负责，对作业班长实行生产管理。

3．2施工任务划分及人员组织

  ⑴、根据工程内容、工程数量及工期要求，将桥梁工程施工任务按专业进行划分，如下所示：

序号

班组

施工任务

备注

1

钢筋班

梁板钢筋绑扎及焊接

两班制作业

2

模板班

梁板模板及脚手架

两班制作业

3

混凝土班

梁板混凝土浇筑

两班制作业

4

杂工班

配合其他班组施工

两班制作业

（2）、作业队人员组织安排

所需人员配置

序号

工种

人数

备注

1

领工员 

4

作业队管理人员

2

技术人员 

1

龙建超

3

质检工程师

1

龙建超

4

测量

3

冉小靓、王永洪、邹坤

5

安检工程师

1

王玺

6

吊车司机

2

按两班制配置

7

钢筋工

24

按两班制配置，现浇箱梁时集中补充人员

8

模板工

22

按两班制配置，现浇箱梁时集中补充人员

9

混凝土工

18

按两班制配置，现浇箱梁时集中补充人员

10

普工

24

按两班制配置，现浇箱梁时集中补充人员

3.3资源配置

（1） 主要机械配置

序号

机械名称

规格型号

单位

机械数量

备注

1

钢筋切断机

BGW32

台

1

2

钢筋弯曲机

GW40 

台

1

3

钢筋调直机

FGQ50

台

1

4

电焊机

31.4KW 

台

2

5

木工圆锯机

 MJ—116

台

1

6

木工压刨

M13—104

台

1

7

插入式振捣器

台

4

8

吊车

25t

台

2

9

强制式拌和机

500L

台

1

10

抽水机

 100m3/h

台

2

11

混凝土运输车

台

2

12

汽车吊

25t

台

1

13

千斤顶

YCW300

台

2

14

千斤顶

YCW150

台

4

15

发电机

120KVA

台

1

16

油泵

ZB4-500

台

4

17

压浆机

2NB6-32

台

2

18

卷扬机

台

1

（2） 主要试验测量仪器配置

1、 压力试验机 无锡TYE—2000B 1台 1级精度

2 、压力试验机 无锡TYE—300B 1台 1级精度

3 、万能材料试验机 无锡路达WE—600B 1台 1级精度

4 、水泥双速净浆搅拌机 无锡NJ—160B 1台 

5 、水泥胶砂搅拌机 无锡JJ—5 1台 

6 、水泥胶砂震实台 无锡ZT—96 1台 

7、 水泥稠度及凝结时间测定仪  1台 

8、 水泥安定性沸煮箱 天津庆达RAF—A 1台 

9 、水泥雷氏夹膨胀值测定仪 无锡LD—50 1台 

10 、雷氏夹  2盒 

11、 水泥细度负压筛析仪 浙江上虞市FSY—150型 1台 

12 、水泥混凝土标准养护箱 广东顺德YH—40B 1台 

13 、灰土剂量测定仪  2套 

14 、标养室自动温控仪 无锡 1套 

15 、水泥浆稠度仪 天津市京润仪器厂 1台 

16 、混凝土搅拌机 沈阳市仪器厂 1台 

17 、混凝土试验用振动台  1台 

18 、水泥电动抗析机 KZJ—5000 1台 

19 、电动摇筛机 ZBSX—89型 1台 

20 、电热恒温干燥箱 101—2型 1个 

21、 针、片状规准仪（水泥砼用）  1个 

22 、压碎指标值测定（水泥砼用）  1个 

23、 砂浆稠度仪 天津SG—145 1台 

24 、核子密度仪 湖南长沙 1台 

25、 回弹仪 山东乐陵市ZC3—A 2套 

26 、土、砂、石标准筛 浙江 各1套 

27 、电子天平 2100g 1台 

28 、电子天平 15kg 1台 

29 、分析天平  1台 

30 、扭力天平 上海市TN—100B型 1台 

31 、台秤 100kg 1台 

32 、案秤 10kg 1台 

33 、容重筒 1—50L 1台 

34 、塌落度筒 浙江上虞市仪器厂 2套 

35、 电炉  1个 

36、三米直尺 温洲南方建筑仪器厂JITCGZ型 1台 

37、游标卡尺  1个 

38 、底版、顶板及表夹  各1个 

39、砼试摸15*15*15cm  20组 

40 、砂浆试摸7.07*7.07*7.07cm  6组 

3.4材料供应计划及施工进度计划

3.4.1主要材料供应计划

根据工程进度及组织安排进行材料计划

材料名称

08年2月

水泥

50t

砂

100m3

碎石

200m3

钢绞线

8t

钢筋

20t

4.施工进度安排

4.1工期目标

由于此片梁是首件制工程，所以施工准备较为充分，计划开工日期：

2008年3月20日

计划完工日期：

2008年4月25日

4.2工程保证措施

4.2.1 加强施工组织的动态管理

    ⑴、抓施工的程序化作业、标准化施工，通过合理的组织与正确的施工方法，尽快形成生产能力，提高施工进度，保持稳产高产。

⑵、认真做好工程的统筹、网络计划工作，科学组织，合理安排生产。

⑶、紧抓关键工序的管理与施工，控制工序作业时间，提高施工效率。

⑷、注意依靠科学和技术进步，对施工技术难题，组织QC小组攻关，充分听取各方面的合理化建议和开展岗位技术创新活动，保证施工生产的顺利进行。

4.2.2 加强机械化作业程序以提高施工进度

⑴、配备数量充足、机况完好、配置合理的机械设备。

⑵、加强对施工设备管、用、养、修的动态管理，提高机械设备使用率。

⑶、编制机械配件计划，超前定货加工，并有足够的库存量，保证机械正常运转。

4.2.3 加强物资设备保证供应

⑴、编制材料供应计划，并备有足够的库存量，保证工程物资供应。

⑵、作好冬雨期物资储备

4.2.4 技术保证措施

⑴、搞好工程的统筹、网络计划工作，制定阶段目标，科学合理安排施工工序。

牢牢抓住关键工序的管理与施工，确保关键工序施工的工期与质量。

⑵、提前做好图纸会审工作，对图纸中有疑问的地方，及时与设计单位联系解决，避免耽误施工。

⑶、组织技术质量人员学习招标文件、技术规范与施工监理程序，准确掌握本合同段高速公路技术标准与施工程序。

⑷、提前做好各分项工程的施工方案与材料试验。

4.2.5 外部环境保证

协调好同当地政府及居民的关系，并与业主、监理、设计等单位密切合作，同心协力，创造良好的生产环境，以确保本工程工期。

4.2.6 制订进度控制工作管理办法

       根据总工期及业主的具体要求，编制详细的工程进度计划并及时上报业主及监理工程师审查。

       根据施工进度进展情况调整施工网络计划，找出关键工序的转换，始终抓好关键工序的施工及进度基控制。

       设计工程进度专项保证基金，对各工区各项目工程进度实行奖罚，以促使进度按计划完成。

5、现浇箱梁施工方法及施工工艺

根据施工现场的实际情况，项目部决定采取梁上预制方案：

即先在0#～3#之间预制两跨箱梁，待其强度达到要求后作为3#～6#箱梁的预制场，以次类似，6#～9#箱梁的在3#～6#箱梁预制。

待各片梁的强度达到要求后进行向两侧移动和安装。

内模、外模采用预制定型钢模。

首件工程左幅1-4#箱梁预制台座设于右幅第一跨二、三号梁位置，台座采用满堂支架，其上采用横木及定型钢模板调平。

支架使用碗扣式钢管，加强对地基处理，要求对支架需预压，并测定其变形，使之满足支架刚度及强度要求。

5．1.1施工荷载的计算：

本桥为预应力箱形连续梁桥，梁高为1.2m（箱底厚度为18cm，箱室高度84cm，箱顶厚18cm）。

荷载假定：

由于预制梁在梁端部存在变截面，所以拟定梁端砼折合为平均厚度为87cm厚，跨中折合平均厚度为45cm,因本桥上跨一乡村公路，支架搭设时需要留行车通道，初步拟定为4米宽，单车通行。

荷载计算标准

15mm厚钢模板8kn/m2

28x10cm方木0.052kn/m

312x14cm方木0.109kn/m

4托盘0.15kn/个

5Φ50钢管（4mm厚）0.045kn/m

6钢筋混凝土26kn/m3

7I45a型工字钢0.85kn/m

820x30cm方木0.39kn/m

9施工荷载

-1计算模板和分布条时2.5kn/m2

-2计算12x14方木梁1.5kn/m2

-3计算立杆和跨线大梁时1kn/m2

10砼振捣荷载2.0kn/m2

四、方案简述

本桥支架根据其位置不同，分三种间距搭设，见附后图

五、各种设计指标

允许挠度[w]=1/400

钢模板：

抗弯[fm]=215Mpa

抗剪[fv]=125Mpa

弹性模量E=206x103Mpa

方木：

抗弯[fm]=12Mpa

抗剪[fv]=1.5Mpa

弹性模量E=1x104Mpa

钢管:

抗弯[fm]=215Mpa

抗剪[fv]=125Mpa

弹性模量E=206x103Mpa

工字钢：

A=14240mm2Ix=633x106mm4

由于跨中支架搭设与端梁一至，但端梁砼平均厚度比跨中大得多，因此只要端梁合格，跨中也合格。

因此只计算端梁。

15mm厚钢模板

荷载q1=（8x1+26x0.87x1）x1.2+（2.5x1+2x1）x1.4=36.74+6.3=43.04kn/m

q2=（8x1+26x0.87x1）x1.2=36.74kn/m

根据JTJ041-2000，q1用于强度验算，q2用于刚度验算。

σ=M/W=0.215*106/（1/6*1000*52）=51.6Mpa<[fm]=215Mpa

Τ（剪力）=3/2*Q/A=1.5*（4.3*103/1000*5）=1.29Mpa<[fv]=125Mpa

挠度验算

△ymax=ML2/10EI=0.215*0.22*1012/（2.06*105*103*1/12*53x10）=0.4mm

W=△ymax/l0=0.4/200=1/500<[W]=1/400

钢模板的强度和刚度均能满足规范要求。

8x10cm小棱验算

荷载q1=（8x0.2+26x0.87x0.2+0.052）x1.2+（2.5x0.2+2x0.2）x1.4=7.41+1.26=8.67kn/m

q2=（8x0.2+26x0.87x0.2+0.052）x1.2=7.41kn/m

σ=M/W=0.39*106/（1/6*80*1002）=2.925Mpa<[fm]=12Mpa

Τ（剪力）=3/2*Q/A=1.5*（2.601*103/100*80）=0.49Mpa<[fv]=1.5Mpa

挠度验算

△ymax=ML2/10EI=0.39*0.62*1012/（1*104*103*1/12*1003x10）=0.211mm

W=△ymax/l0=0.211/600=1/2843<[W]=1/400

小棱的强度和刚度均能满足规范要求。

梁的验算

荷载q1=0.109kn/m

强度计算时：

P=5.20kn（根据棱的支反力求得）

刚度计算时：

P=4.04kn

Mmax=PLl/3+q12/8=1/3*5.2*0.6+0.109*0.6*0.6/8=1.045kn.m

Qmax=（2P+q1）/2=（2*5.2+0.109*0.6）/2=5.24Kn

σ=M/W=1.045*106/（1/6*120*1402）=5.33Mpa<[fm]=12Mpa

Τ（剪力）=3/2*Q/A=1.5*（5.24*103/120*140）=0.47Mpa<[fv]=1.5Mpa

挠度验算

△ymax=ML2/10EI=1.045*0.62*1012/（1*104*120*1/12*1403x10）=0.137mm

W=△ymax/l0=0.137/600=1/4379<[W]=1/400

梁的强度和刚度均能满足规范要求。

立杆计算

P=（8*0.6*0.6+0.052*0.6*4+0.109*0.6+0.15*2+0.045*0.6*2*7+0.045*8.4+26*0.87*0.6*0.6）*1.2+（1*0.6*0.6+2*0.6*0.6）*1.4=15.99kn

钢管截面积：

A=∏（R2-r2）=∏（252-212）=578mm2

σ=15.99*103/578=27.66Mpa<[fm]=215Mpa

稳定性

惯性矩：

I=∏D4/64-∏d4/64=3.14*（504-424）/64=154051mm4

惯性半径：

i=√（I/A）=√（154051/578）=16.33mm

细长比：

λ=l0/i=600/16.33=36.74<[λ]=200

φ=0.824（查表得）

P/φA=15.99*103/（0.824*578=22.8Mpa<[fc]=215Mpa

立杆强度和稳定性均能满足要求。

对地基承载力的要求：

P/A=15.99*103/150*800=0.13Mpa

地基承载力不能小于0.13Mpa。

盖梁处支架及模板验算

胶合板验算

因小棱间距为30cm，小棱断面为8x10cm，得胶合板净跨为22cm。

其力学模式如下：

强度验算：

q1=（0.09*1+26*0.85*1）*1.2+（2.5*1+2*1）*1.4=26.63+6.3=32.93kn/m

q2=26.63kn/m

Mmax=ql2/8=32.9*0.22*0.22/8=0.199kn.m

Qmax=ql/2=32.93*0.22/2=3.6kn

σ=M/W=0.199*106/（1/6*1000*12002）=8.29Mpa<[fm]=20Mpa

Τ（剪力）=3/2*Q/A=1.5*（3.6*103/1000*12）=0.45Mpa<[fv]=2.8Mpa

挠度验算

△ymax=5ql4/384EI=5*26.63*2204/（384*12*103*1/12*1000*123=0.47mm

W=△ymax/l0=0.47/220=1/468<[W]=1/400

胶合板的强度和刚度均能满足规范要求。

小棱的强度和刚度验算

盖梁处梁的间距为60cm，因此小棱力学模型如下：

荷载q1=（0.09x0.3+26x0.85x0.3+0.052）x1.2+（2.5x0.3+2x0.3）x1.4=8.05+1.89=9.94kn/m

q2=（0.09x0.3+26x0.85x0.3+0.052）x1.2=8.05kn/m

Mmax=ql2/8=9.94*0.6*0.6/8=0.45kn.m

Qmax=ql/2=9.94*0.6/2=2.98kn

σ=M/W=0.45*106/（1/6*80*1002）=3.375Mpa<[fm]=12Mpa

Τ（剪力）=3/2*Q/A=1.5*（2.98*103/100*80）=0.56Mpa<[fv]=1.5Mpa

挠度验算

△ymax=5ql4/384EI=5*8.05*6004/（384*104*1/12*80*1003=0.21mm

W=△ymax/l0=0.21/600=1/2857<[W]=1/400

小棱的强度和刚度均能满足规范要求。

梁的计算

计算力学模式如下：

荷载q1=0.109x1.2=0.131kn/m

强度计算时：

P=5.96kn（根据棱的支反力求得）

刚度计算时：

P=4.83kn

该梁的布置和跨中完全一样，进行强度验算时其荷载小于跨中荷载，在跨中也能满足要求，此处也能满足强度要求，只需进行刚度计算。

挠度验算

△ymax=5ql4/384EI+（5xn2-4）/（384nEI）xPl3=5*0.131*12004/（384*104*1/12*120*1403+（5*42-4）/（384*4*104*1/12*120*1403）*4.83*103*12003=0.0128+1.505=1.52mm

W=△ymax/l0=1.52/1200=1/789<[W]=1/400

梁的强度和刚度均能满足规范要求。

立杆计算

P=（0.09*1.2*0.6+0.052*1.2*2+0.109*1.2+0.15*2+0.045*1.2*1.5*7+0.045*8.4+26*0.85*1.2*0.6）*1.2+（1*1.2*0.6+2*1.2*0.6）*1.4=23.996kn

因其荷载小于跨中时荷载，其刚度及强度均能满足要求。

跨线处支架验算

因跨线处于的胶合板、小棱和梁的布置同跨中完全一样，且荷载也一样，因此只需验算20x30跨线大梁的强度和刚度。

力学模式如下：

荷载q1=0.39*1.2=0.47kn/m

进行挠度计算时

P1=（0.09*1.2+0.052*4+0.109*1.2+26*0.35*1.2）*1.2+（1*1.2+2*1.2）*1.4=13.64+5.04=18.68kn

P2=（0.09*1.14+0.052*0.95*4+0.109*1.2+26*0.35*1.14）*1.2+（1*1.14+2*1.14）*1.4=12.97+4.79=17.76kn

P3=（0.09*1.26+0.052*1.05*4+0.109*1.2+26*0.35*1.26）*1.2+（1*1.26+2*1.26）*1.4=14.314+5.29=19.6kn

进行刚度验算时：

P1=13.64knp2=12.97knp3=14.34kn

两支座反力为：

R1=R2=66.743kn

Mmax=66.743*2-19.6*2.9-17.6*2-18.68*1-0.47*2.9*2.9/2=20.47kn.m

σ=M/W=20.47*106/（1/6*200*3002）=6.8Mpa<[fm]=12Mpa

Τ（剪力）=3/2*Q/A=1.5*（28.96*103/200*300）=0.724Mpa<[fv]=1.5Mpa

挠度验算

q1，p1，p2对大梁的挠度：

△ymax=5ql4x（5-24l2/l2）/384EI+（5xn2-4）/（384nEI）xPl3=5*0.47*40004*（5-24*900*900/40002/（384*104*1/12*200*3003）+（5*42-4）/（384*104*4*1/12*200*3003）*13.64*103*40003=9.86mm

W=△ymax/l0=9.86/4000=1/405<[W]=1/400

大梁的强度和刚度符合设计要求。

立杆的验算

根据大梁的支反力，得在大梁下的垫木不考虑其变形时，立杆最大受力为66.743kn。

钢管截面积：

A=∏（R2-r2）=∏（252-212）=578mm2

σ=66.743*103/578=115Mpa<[fm]=215Mpa

稳定性

惯性矩：

I=∏D4/64-∏d4/64=3.14*（504-424）/64=154051mm4

惯性半径：

i=√（i/A）=√（154051/578）=16.33mm

细长比：

λ=l0/i=1200/16.33=73.48<[λ]=200

φ=0.824（查表得）

P/φA=66.743*103/（0.824*578=140Mpa<[fc]=215Mpa

立杆强度和稳定性均能满足要求。

对地基承载力的要求：

跨路跨的立杆通过150x150mm的托盘与地面相连，大梁每端支撑于两根立杆之上，于是：

P/2A=66.743*103/2*150*150=1.48Mpa

地基承载力不能小于1.48Mpa。

依《公路桥涵施工技术规范》的规定，计算模板、支架时，应考虑如下荷载的组合：

5．1.1.1模板、支架的自重；

5．1.1.2新浇筑钢筋混凝土的重力；

5．1.1.3施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载；

5．1.1.4振捣砼时产生的荷载。

以下依据《公路桥涵施工技术规范》附录D分别进行计算。

a、模板的自重：

外模总面积（含两头挡板，模板最大面积）：

S外=4.273×20+1.72×2≈88.9m2

内膜总面积：

S内≈19×0.343