匝道梁部施工方案.docx
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匝道梁部施工方案
匝道梁部施工方案11
成都市二环路老成彭路片区立交工程３－４标段箱粱
支架方案
我部承担施工的成都市二环路老成彭路片区立交工程3－4标段全长581.74m，由中铁二局第四工程有限公司于2005年9月8日正式开工，即将进入梁部施工阶段。
一、工程概况
成都市二环路老成彭路片区立交工程3－4标段工程主线箱梁均采用整联现浇法施工。
梁部支架采用扣件式钢管支架，支架为满堂支架。
二、施工方法
㈠地基处理
首先根据箱梁自重和施工荷载组合进行计算，确定地基容许承载力σ0=250KPa，然后将原地面层松土和杂物清除，并用压路机碾压密实，经试验测定承载力满足要求后，才能搭设支架，支架下垫20×15㎝的方木或槽钢。
对土层较软部份采用建筑垃圾回填，压路机压实，经试验合格后，表面铺石粉补强。
地基平整度偏差应小于5cm，
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支架搭设采用整联架设，搭设前对沙河排洪河床、河堤、绿化带、路面的处理。
场地进行整理与硬化，做好场地排水处理，防止下雨后场地积水。
在搭设场地内测量放样出腹板、横隔板位置，并用墨线弹出纵、横支架位置，并标示出每排钢管的位置，以便搭设时按要求布置纵、横向钢管的间距。
㈢模板制作、安装及预压
箱梁底模、外侧模及翼缘板底模拟采用2440×1200×15mm高级建筑光面胶合板。
内模采用5cm木板，上铺胶合板，下垫10×10cm方木，间距1米。
外侧模及翼缘板底模下垫10×10cm方木，间距40cm。
箱梁底模横梁采用10×10×400cm方木，其间距同支架立杆间距，纵梁采用12×14×400cm方木，其间距通常地段为20cm，腹板与横隔板位置为10cm。
腹板与横隔板侧模用ф20的拉杆纵向间距1.2m，竖向间距50cm进行加固。
㈣钢筋的加工制作
加工制作在加工场严格按计算长度进行，钢筋的弯制、焊接严格按规范进行操作。
钢筋加工完毕后在已安装好的模型内进行绑扎，在适当的位置垫放预先制作的砼垫块，确保保护层的厚度。
预应力钢束的设计高程及中心位置由测量组精确放样并标示于骨架钢筋上，波纹管安装时按此位置固定。
每根波纹管，沿管长方向设置定位钢筋和防崩钢筋。
井字型定位钢筋每50cm一道；防崩钢筋每100cm一道，在钢束弯曲段加密为30cm一道，所有定位钢筋和防崩钢筋均固定在梁体钢筋上。
当预应力钢绞线或配套的锚具等与钢筋的位置发生冲突时，适当调整钢筋的
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间距，保证预应力筋位置正确。
波纹管接头处用塑料胶带封死，避免浇注混凝土时漏浆，堵塞孔道。
安装完成后应对所有波纹管进行检查，防止有漏眼。
波纹管施工时应设专职技术人员负责波纹管的安设，安设时由专职技术人员对波纹管的位置进行检查。
绑扎每孔底板、腹板、隔板钢筋，两天半完成，钢筋焊接一天完成，波纹管安装一天完成。
钢筋焊接与波纹管安装同时进行。
钢筋焊接时应有专人负责保护波纹管，防止灼伤波纹管。
安装顶模、内侧模及调整标高、测量放样两天完成。
绑扎顶板钢筋两天完成。
钢筋接头要求错开接头，并埋好防撞栏、伸缩缝的预埋钢筋。
安装顶板波纹管一天完成。
㈤混凝土浇筑
⑴混凝土配制
梁段砼施工钢筋较密，应采用流动性与和易性较好的混凝土，根据高强度高流动性来制定配合比，选用中小粒径碎石，合理安排运输车辆，缩短等待时间。
为保证外观质量，应采同一产地的集料和水泥，不得使用不同品牌的水泥和不同地点的集料。
⑵浇筑
①本桥所用砼由华西商品混凝土公司集中拌和，罐车运输至施工现场，通过泵车输送入模。
②运至现场砼应进行和易性、流动性、坍落度等检查，严格控制砼坍落度的范围。
③砼灌注时，纵向由两端到中部，横向由中部向两侧或由两侧向中间对称浇注，每一道腹板位置应安排有一人进行捣固，防止漏捣。
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④砼捣固采用脉冲为4500次/min的插入式振动器人工捣固，其分层厚度宜控制在30cm以内。
振动器移动距离不应超过振动器作用半径的1.5倍，且与模板应保持5～10cm距离，以免振动捧碰撞模板。
振动器要垂直地插入砼内至下层砼5～10cm，以保证新旧砼的良好结合。
每处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，以避免振动棒碰撞模板、钢筋。
每一振动部位应以砼停止下沉，不再冒气泡为止，表面呈现平坦、泛浆为止。
⑤砼的浇筑应连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层砼的初凝时间或重塑的时间。
⑥混凝土浇注时应由专门负责波纹管施工技术人员指挥振捣工人进行操作，防止振捣破坏波纹管。
（浇筑顺序等正式图纸下来后进行安排），浇筑时墩身处一头向另一头浇筑，严格按照先底板、腹板，再横隔板、顶板的顺序浇筑。
全联一次浇筑，并预留后浇段，其余联一孔一次浇筑完成。
浇筑完成后对后穿束预应力管道进行检查，防止堵塞。
浇筑过程中由测量人员对支架进行实时观测，并检查支架各部位的变形情况，浇筑完成后对桥面标高进行检查。
（3）养护
养护时间应在7天以上。
待砼表面收浆后立即进行覆盖洒水养护，养护用水与施工用水相同，每天洒水次数以能保证混凝土表面随时处于湿润状态为度。
养护时还应考虑降低砼温度，加快梁内水管内水流循环频率。
㈥预应力施工
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箱梁预应力体系分纵向和横向预应力，应采取两侧对称张拉。
预应力施工分穿束、张拉、压浆封锚三个步骤。
1、穿束
首先根据预应力管道号数和长度，用砂轮切割机下料，用铁线将单根钢绞线编制成整束，避免错股，使锚孔对位。
对于一端张的预应力应先预埋好钢束，对于两端张拉的采用后穿法施工。
在穿束过程中，当钢绞线端头接近管道口时，应及时抬高钢绞线束尾端，并放慢速度，使钢绞线端头全部进入管道。
如发生个别钢绞线顶弯，则应将其更换后再行穿束。
对于一端张拉的预应力筋应先按设计位置安装好钢绞线，再穿上波纹管，波纹管接头用大一号的波纹管对接，并用封口胶包好接头，波纹管的安装位置应准确，必要时加设定位钢筋，在波纹管有上弯处设置压浆出气孔，保证压浆饱满。
2、张拉
⑴准备工作
①张拉锚具必须是购买定点厂家的合格产品，在储存、运输和使用过程中，对锚具应妥善保护使其不被锈蚀、污染或受到损伤。
②、油泵灌油前应将油管、泵体管路清洗干净，灌油时应严格过滤且油内不得含水、酸及其他混合物。
经常检查油管及油管接口，如有裂伤、丝扣不完整、规格不合适必须更换。
③、根据张拉力选择合适的千斤顶。
千斤顶在使用前应对千斤顶进行鉴定，使用过程中定期进行维修、校核、内部清洗等工作。
④、高压油表精度选用不低于1.5级，使用前必须进行校正，并与千斤顶同时建立使用卡，记录校正日期和配套顶号。
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⑤、所有张拉设备在首次使用前和使用过程中每隔6个月，应进行保养和鉴定一次。
⑥、预应力张拉实行张拉力与伸长量双控。
事先对钢束按照张拉吨位进行伸长量及张拉油压计算、复核，并应取得监理工程师的同意，以确保张拉质量。
⑦、对于后穿束的管道，先用通孔器检查预应力管道是否通畅。
⑧、安装工作锚及夹片，安装前将锚垫板上的残余砼清除干净，保证锚圈与锚垫板的紧密接触。
夹片安装整齐到位，采用υ20mm钢管进行安装。
⑨、预应力千斤顶及支架提前一天安装好，支架用扣件式钢管搭设在底模平台上，大吨位千斤顶采用两个2吨手拉链条葫芦进行吊装到位，便于调整千斤顶与预应力筋同轴，并与限位锚，工具锚接合紧密，保证张拉的准确性。
⑵、张拉程序
①当混凝土强度达到设计及规范要求的强度后，方可进行张拉。
②、张拉前检查油泵工作是否正常，油路工作是否正确，工作时油管中不得有气泡产生，不得漏油。
③首先将钢绞线进行预张拉，以消除钢绞线松弛状态，并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在同一条线上，并要注意钢束中每根钢绞线受力要均匀。
④、当钢束初始应力达到张拉控制应力的10%~25%左右时，可在钢绞线上划一个记号，作为测量延伸率的参考点，并检查钢绞线有无滑动。
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⑤、张拉程序为：
0初应力δK锚固划线持荷2min
⑥、张拉时，如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，应立即停止操作进行检查，并作出详细记录，并按规定处理。
⑦、在张拉过程中，按设计确定的张拉力和伸长值进行张拉控制，实际伸长值偏差不超过设计伸长值的±6%。
⑶、钢绞线外露头切割
①张拉完毕后24小时，经检查无滑丝现象即可切割钢绞线。
②、张拉后外露预应力筋多余长度用砂轮切割机进行切割，切口位于夹片外侧约3～5cm。
③、切割时应注意保护两端锚具和周围钢丝，严禁用电弧切割钢绞线。
⑷张拉作业安全操作注意事项
①安全阀调整至规定值后方可开始张拉作业。
②、张拉时千斤顶伸压或降压速度应缓慢、均匀，两端张拉应力求同步，切忌突然加压或卸压。
③、张拉过程中，千斤顶后方不得站人，测量伸长值时，人员应站在千斤顶的侧面。
④、张拉加力时，不得敲击和碰撞张拉设备。
油压表要妥善保护避免受震。
⑤、预应力筋的锚固应在控制张拉应力处于稳定状态下进行。
⑥、对于未张拉的钢束外露部份应用包好，防止锈蚀。
安装好的预应力筋及时张拉、压浆。
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⑦、张拉过程中应预备适当的液压油，在张拉过程中对张拉机进行油料补充，防止油料不足造成张拉不到位。
⑧、工具夹片应保持清洁，第一次使用时应在表面涂抹少量润滑剂，防止放张后工具锚无法退出。
3、管道压浆及封锚
⑴、压浆时间
预应力张拉完毕后，宜尽快进行管道压浆，压浆前请监理工程师到场，并征得同意后，方可进行压浆作业。
⑵、灌浆材料
①在满足和易性需要的条件下，水泥浆的水灰比应尽可能小些（0.4～0.45左右），任何情况下水灰比不得超过0.45。
所用水泥龄期不应大于1个月。
②、水泥浆超过3小时，泌水率不应超过2%，最大自由膨胀率不超过10%。
③、水泥浆抗压强度应不小于40Mpa。
④、水泥浆拌和时间应不小于2min，直到获得均匀稠度为止。
⑤、水泥浆中可掺入适当的外加剂，以提高水泥浆的流动性，掺入一定量的膨胀剂，减少泌水和体积收缩，但不得使用含有氯化物和硝酸盐的外加剂。
⑶、压浆设备
①压浆设备主要有：
砂浆搅拌机、灌浆泵、计量设备、储浆桶、过滤器、橡胶管、连接头和控制阀等。
②、压浆设备应能对压浆完成的孔道保持压力，并应装置一个维
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持孔道压力、能够开闭的喷嘴。
③、压力表应在使用前进行校正。
压浆作业过程中定时将所有设备用清水彻底清洗一次。
每天用完后也应进行清洗。
⑷、压浆
①压浆前一天，用1：
1的水泥砂浆将两端锚圈、钢绞线与锚塞之间的缝隙用砂浆堵死。
开车前检查球阀是否损坏，并用水在最大工作压力下检查管道是否畅通。
②、水泥浆按配合比拌和，采用先加水，然后加外加剂，最后均匀下水泥，充分拌和均匀，拌和时间一般不少于2min，压浆灌进口处设过滤网，滤去杂物以防止堵塞管道，过滤网孔径采用1.0×1.0mm。
③、孔道压浆按自下而上的顺序进行，水泥浆压注工作应在一次作业中连续进行，并让出口处冒出废浆，当冒出的浆液其稠度与压注的浆液稠度相同时既停止压浆（滚出浆液的喷射时间不少于11s）。
然后将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥浆压力最少应达到0.7Mpa，且维持10s以上。
④、水泥浆从拌和到开始压浆的间隔时间不得大于40min。
⑤、压入管道的水泥浆应饱满密实，对水泥浆是否压满有怀疑时，应凿孔检查水泥浆密实情况，采取相应措施（如补浆）确保压浆质量。
⑸、封锚
封锚混凝土灌注应在管道压浆以后进行，施工前将端锚上的水泥浆冲洗干净，将封锚端后补钢筋安装就位，安装模型完毕后，用与梁体相同等级的混凝土进行灌注封端。
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㈦支架拆除
混凝土浇筑两天后视强度情况进行内模与侧模的拆除，翼缘板支架及模型和底模支架拆除应在所有预应力筋完成后，混凝土强度达到设计强度的100%后进行。
支架拆除应从每跨的端头向另一端纵向顺序进行。
支架拆除8天完成。
三、施工工期安排
梁部施工计划工期90天，计划于2005年12月20日前完工。
四、连续箱梁现浇支架设计方案及力学检算
㈠、计算依据
1、成都市二环路老成彭路片区立交工程３－４标段《初步设计图纸》、《公路工程施工技术规范》、《路桥工程施工计算手册》。
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）㈡、支架设计方案
根据我部实际情况，支架高度按照12.5m计算，箱梁底板在横隔墙与腹板位置按照间距30×60cm布置，其余部位按照间距80×90cm水平布置，水平横杆按照120cm竖向布置，纵向每6m在横断面设连续剪力撑，每层底部及顶部设置纵横向连续闭合水平杆，两侧面及端面分别设置剪力撑，由于半边支架出于沙河河床里，与路面的支架高差约3米左右。
为增强支架的整体稳定性，横向每3行列，纵向每3列设置一组剪刀撑。
横向为4米、4米、6米设置剪刀撑。
㈢、支架力学检算
Ⅰ、支架的检算
按支架设计方案，成都市二环路老成彭路片区立交工程3-4段
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连续箱梁现浇支架拟采用Ф48×3.25mm扣件式钢管支架，满堂支架。
1、荷载计算（按最大断面计算，不考虑翼缘板处的荷载分布，钢筋混凝土取26KN/m3）。
（1）、跨中砼重
取靠近隔板处1米长梁段，腹板取中腹板处截面
顶板及底板：
顶板平均厚度22cm，底板平均厚度22cm。
q11=（0.22+0.22）×26KN/m3=11.44KN/m2
腹板：
腹板近似高度为1.5cm。
q12=（0.6×1.5）/0.8×26KN/m3=29.25KN/m2
（2）、横隔板砼重
q13=（16.5×3.165）/15.5×26KN/m3=87.6KN/m2
（3）、底模及内模构造荷载
q2=3KN/m2
（4）、扣件式钢管支架自重（按13m高度计算）
a、立杆自重
q31=0.0384KN/m×13m=0.5KN/根
b、可调托座
q32=0.045KN/m×1个=0.045KN/根
c、横杆自重
q33=0.0384KN/m×0.5×22=0.045KN/根
d、扣件自重
直角扣件:
q34=0.0132KN/m×22个=0.29KN/根
q35=0.0184KN/m×2个=0.037KN/根
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所以扣件式钢管支架自重:
q3=q31+q32+q33+q34+q35
=0.5+0.045+0.422+0.29+0.037=1.294KN/根
（5）、施工活荷载q4=5KN/m2
（6）、荷载组合
a、跨中荷载组合（不含腹板）
施工恒载:
NGK=（q11+q2）×0.5×0.6+q3
=（22.62+3）×0.5×0.6+1.294
=8.98KN/根
活荷载:
NQK=q4×0.5×0.6=5×0.5×0.6=1.5KN/根跨中荷载组合:
N=1.3NGK+1.4NQK
=1.3×8.98+1.4×1.5
=13.774KN/根
腹板与横隔板处钢管布置一样，腹板砼重小于横隔板砼重，
b、横隔板荷载组合
施工恒载:
NGK=（q13+q2）×0.5×0.3+q3
=（87.6+3）×0.5×0.3+1.294
=14.884KN/根
活荷载:
NQK=q4×0.5×0.4=5×0.5×0.4=1KN/根横隔板荷载组合:
N=1.3NGK+1.4NQK
=1.3×14.884+1.4×1
=20.749KN/根
12以横隔板砼重来检算。
2、钢管支架的稳定性检算
（1）、跨中荷载检算
单根钢管截面面积：
A=475mm2；回转半径：
B=1.58cm
由于λ=l0/i=（h+2a）/i=（120+2×10）/1.58=107.6
查得υ=0.53
N/（υ×A）=13774/（0.53×475）
=54.7MPa≤170Mpa（钢材容许应力）
根据以上计算可知，跨中钢管立杆的稳定性符合要求。
（2）、横隔板荷载检算
单根钢管截面面积：
A=475mm2；回转半径：
B=1.58cm
由于λ=l0/i=（h+2a）/i=（120+2×10）/1.58=107.6
查得υ=0.53
N/（υ×A）=20749/（0.53×475）
=82.4MPa≤170Mpa（钢材容许应力）
由以上计算可知，横隔板与腹板位置钢管立杆的稳定性符合要求。
上桥匝道第2联、下桥匝道支架的检算
根据支架设计方案，标准梁段与加宽梁段部份支架间距为80×90cm，腹板位置间距为40×90cm，横隔板位置间距为40×50cm。
1、荷载计算（按标准跨的标准断面计算，不考虑翼缘板处的荷载分布,梁长方向取一米长）
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（1）、跨中砼重
a、箱室位置q11=0.5×26=13KN/m2
b、腹板位置
中腹板较边腹厚，因此以中腹板荷载进行验算q12=0.5×1.919×26=24.947KN/m2
（2）、横隔板砼重（厚度取梁中线位置为最厚1.964m）q13=1.964×26
=51.064KN/m2
（3）、底模及内模构造荷载：
q2=3KN/m2
（4）、扣件式钢管支架自重（按13m高度计算）a、立杆自重
q31=0.0384KN/m×13m=0.5KN/根
b、可调托座
q32=0.045KN/m×1个=0.045KN/根
c、横杆自重
q33=0.0384KN/m×0.5×22=0.045KN/根
d、扣件自重
直角扣件:
q34=0.0132KN/m×22个=0.29KN/根
q35=0.0184KN/m×2个=0.037KN/根
所以扣件式钢管支架自重:
q3=q31+q32+q33+q34+q35
=0.5+0.045+0.422+0.29+0.037=1.294KN/根
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（5）、施工活荷载：
q4=5KN/m2
（6）、荷载组合
a、跨中荷载组合：
箱室位置施工恒载：
NGK1=（q11+q2）×0.7×0.8+q3
=（13+3）×0.56+1.294
=10.254KN/根
腹板位置施工恒载：
NGK2=（q11+q2）×0.8×0.4+q3
=（24.947+3）×0.32+1.294
=10.237KN/根
箱室位置活荷载：
NQK1=q4×（0.7×0.8）=5×0.56=2.8KN/根腹板位置活荷载：
NQK2=q4×（0.8×0.4）=5×0.32=1.6KN/根跨中荷载组合1：
N1=1.3NGK1+1.4NQK=1.3×10.254+1.4×2.8
=17.25KN/根
跨中荷载组合2：
N2=1.3NGK1+1.4NQK=1.3×10.237+1.4×1.6
=15.548KN/根
b、横隔板荷载组合：
施工恒载：
NGK=（q13+q2）×0.4×0.5+q3
=（51.064+3）×0.2+1.294=12.11KN/根
活荷载：
NQK=q4×（0.4×0.5）=5×0.2=1KN/根荷载组合：
N3=1.3NGK+1.4NQK
=1.3×12.11+1.4×1
=17.1KN/根
单根钢管截面面积：
A=475mm2；回转半径：
B=1.58cm
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由于λ=l0/i=（h+2a）/i=（120+2×10）/1.58=107.6
查得υ=0.53
将N1（N1值最大）代入下式验算可知：
N/（υ×A）=17250/（0.53×475）
=68.5MPa≤170Mpa（钢材容许应力）
由上式计算可知，立杆的稳定性符合要求，将N2、N3分别代入上式计算可知，该布置形式是安全可靠的。
㈣、结论
1、根据以上计算可知，上桥匝道第1联连续箱梁现浇支架采用Φ48×3.25㎜扣件式钢管支架，在横隔板位置按照间距50×40㎝布置，其余部位按照间距50×60㎝水平布置，水平横杆按照150㎝竖向布置，方案是可行的，受力是安全的。
2、上桥匝道第2联、下匝道桥现浇支架采用横隔板位置布置间距为40×50cm，腹板位置布置间距为40×90cm，其它位置布置间距为80×90cm的是可行。
为保证其安全性，横隔板与箱室过渡段也应采用横隔板的布置形式。
五、地基承载力计算
以横隔板处钢管架单根立杆的承载力计算，此处为钢管架承载力最大:
N=NGK+NQK=19.414+1=20.414
钢管底部垫20×15㎝的方木或槽钢，立杆传递到基底的压强为:
P=N/A=20.414KN÷（0.2×0.5）=204KPa。
本施工地段地基主要为人工填筑土，表面为公路原有水泥路面，对土层较软部份采用建筑垃圾回填，压路机压实，经试验合格后，表
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面铺石粉。
六、箱梁模板设计计算
箱梁底模、外侧模及翼缘板底模拟采用2440×1220×18mm建筑胶合板（杂木）。
内模采用5cm木板，上铺胶合板，下垫10×10cm方木，间距1米。
外侧模及翼缘板底模下垫10×10cm方木，间距50cm。
第十三联箱梁底模采用先铺10×12cm方木作为纵梁，其间距同支架立杆间距为50cm，上铺横梁采用10×10cm方木，其间距为20cm。
腹板与横隔板侧模用ф20的拉杆纵向间距1m，竖向间距50cm进行加固。
底模所受荷载为最大，以底模为依据进行计算。
木胶合板力学性能（江西省产品质量监督检验所检验报告标准规定）
静曲强度（顺纹）≥24Mpa；（横纹）≥20Mpa
弹性模量（顺纹）≥500×10Mpa；（横纹）≥400×10Mpa
（一）上桥匝道第1联底模板计算
1、模板强度计算
计算荷载取横隔板位置（最大荷载处）
砼重：
q13=87.6KN/m2，施工活荷载：
q4=5KN/m2。
模板宽度为b=1.22m，横梁间距l=0.2m
均布荷载：
q=（q13+q4）=92.6KN/m2
（1）弯曲应力计算
作用在每块模板计算跨径上的荷载
P=1/2×q×b×l=1/2×92.6×1.22×0.2=11.2972KN
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弯矩M=P×l/6=11.2972×0.2/6=0.3766KN·m
截面模量：
W=1/6×b×h2=1/6×1.22×0.0182=6.588×10-5弯曲应力：
σ=M/W
=0.3766×103/6.588×10-5=5.72Mpa＜20Mpa能满足要求
（2）挠度计算：
截面惯性矩I=1/12×b×h3=1/12×1.220×0.0183=5.929×10-7
f=5q×l4/（384E×I）
=5×92.6×0.24/（384×4000×103×5.929×10-7）
=0.813×10-3m＞l/400=200/400=0.5mm
所以挠度仍不满足要求，需将横向方木间距加密到0.1m。
（计算略）
2、枋木计算
（1）弯曲应力计算
纵向方木间距较横向大，这里只计算纵向方木。
纵向单根方木每跨所受的荷载为
q=（q13+q4）×0.4=（87.6+5）×0.4=37.04KN/m
跨中弯矩：
M=1/8×q×l2=1/8×37.04×0.5×0.5=1.158KN·m截面模量：
W=1/6×b×h2=1/6×0.1×0.12×0.12=2.4×10-4弯曲应力：
σ=M/W=1.158/2.4×10-4
=0.4825×104KN/M=4.825Mpa
（查材料数据表可知满足要求）
（2）剪应力计算
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剪力Q=1/2×q×l=1/2×37.04×0.5=9.26KN
中性轴以上截面对中性轴的惯性矩Sm=b×h/2×h/4
=10×12/2×12/4=180cm3
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