东岸225现浇箱梁施组.docx
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东岸225现浇箱梁施组
河东岸引桥2×25m现浇连续箱梁
施工组织设计
一、工程概述
该桥箱梁起止桩号为K0+462.935~K0+512.895，结构形式为2×25m现浇连续箱梁，截面为单箱双室，箱梁顶宽14.5~15.956m，底板宽7.5~8.956米，梁高1.575m；主要工程数量：
C50混凝土513.00m3，普通钢筋125182Kg，预应力钢绞线24508Kg。
根据此桥的地形及我部现有设备的情况，决定采用满堂式支架现浇方案。
二、支架基础处理
本桥位地形地质情况比较简单，东岸引桥第一跨从S213省道上，另一跨基础为已拆迁民房地基。
根据现场实际情况，用机械清除基础表面的松软土，在部分地势不平的地方挖成台阶；完成清除松土后，并用机械碾压找平，然后在上面铺筑10~20cm厚的砂浆面层，作为满堂支架基础的防水层。
三、支架设计及计算：
东岸满堂式支架采用直径D48mm壁厚3.0mm钢管，立杆采用对接连接，立杆底部设置枕木支垫。
搭设距离为0.8m×0.8m×1.2m，支架宽度按16.3米，支架长度50m。
考虑到箱梁腹板处荷载相对集中，搭设钢管架的时候在腹板处左、中、右幅将横向钢管距离加密为40cm（即排距和步距不变），这样既方便搭拆管架，又能使腹板底部荷载分散，在计算时仍然按照未改变时的间距计算受力状况。
支架高度按第二跨最高处20米计算。
钢管搭设布置如右图：
1、荷载计算
计算假定：
1、假定箱梁砼荷载均匀分布于模板上，形成均布面荷载。
2、假定荷载均匀传递到每根钢管立杆，即每根钢管立杆承受相同荷载。
3、模板的重量按木模板计算。
4、不考虑风荷载。
（1）、模板自重：
外模周长L=7.5+0.85+1.02+2.51+0.2+14.5+0.2+2.51+1.02+0.85=31.2m
B-B内模周长L=（0.556+0.762+1.6+0.762+0.524+0.354+2.5+0.354）*2=14.8m
C-C内模周长L=（0.253+0.762+1.15+0.762+0.23+0.354+2.05+0.354）*2=11.8m
模板外模面积=31.2*25=780m2
模板内模面积=11.8*2.5*2+14.8*（6.14+6.34）+（14.8+11.8）/2*2.5*2=310m2
端头模板面积=14m2
模板面积和S=780+310+14=1104m2
估算模板重量=1104*0.03*600=19872Kg，木模平均按3cm板厚计算，取600Kg/m3。
毎跨重量G1=19872*10/1000=199KN
（2）、箱梁自重
箱梁C50平均体积=（1001-488）/2=257m3
混凝土重量=257*2400=616800Kg
钢绞线与钢筋重量=（116225+740+49945）/2=83455Kg
箱梁总重=616800+83455=700255Kg
箱梁翼缘板截面积=1.3625m2
毎跨7.5m范围箱梁的重量G2=（700255-1.3625*2600*25*2）*10/1000=5231KN
毎跨箱梁翼缘板的重量=1.3625*25*2600*2*10/1000=1771KN
（3）、人员和机械重量
人和机械重量按150kg/m2，G3=7.5*25*150*10/1000=281KN
（4）、振捣混凝土产生的荷载
按4个点振捣，每个点2m2，G4=4*2*2=16KN
（5）、倾倒混凝土产生的荷载
用输送泵导管输出，1个点2m2，G5=2*2=4KN
2、立杆计算
7.5m内的钢管承受荷载总和G=（G1+G2+G3+G4+G5）*1.3=7450KN
7.5m内的每根立杆承受荷载N=G/13/31=18.5KN<29.2KN，（29.2KN见路桥施工计算手册438页表13-5，13为底板7.5m宽的立杆数量，31为排数）。
翼缘板内的每根立杆承受荷载N=1771*1.3/8/31=9.3KN<29.2KN
由于大横杆步距为1.2米，
长细比
查路桥施工计算手册附录三（790页）得
满足要求
3、立杆地基承载力计算
立杆底部设置枕木支垫，枕木间距与排架间距相同。
即每根立杆传递到地基面得平均面积Ab=0.8×0.1=0.08m2；
容许承载力按最近沉积粘性土的最低值800Kpa考虑，地基承载力调整系数考虑为回填土，取0.4；
;
4、门洞
计算假定：
1、桥纵向工字钢计算按简支梁考虑，且工字钢荷载均匀传递到两边圆管上，再由圆管均匀传递到防撞墙上。
2、门洞处桥纵向工字钢的挠度按均布荷载计算。
3、不考虑风荷载。
门洞布置：
先在门洞右侧按与桥纵向成90°夹角方向浇注高出路面50cm的混凝土防撞墙，混凝土标号为C30；在防撞墙两边各布设3排钢管，钢管顶端放置顶托，高度为6m，间距与满堂支架相同；将6mI32a工字钢放置在顶托上，工字钢间距按桥横向钢管间距布设，并在工字钢下侧增加横向和纵向及斜撑钢管，以保证门洞的刚性。
门洞搭设示意图如下：
（1）对桥纵向6.0m工字钢验算
I32a工字钢的截面特性：
Ix=11080cm4、Sx=400.5cm2、D=0.95cm、剪应力[τ]=85MPa，弯曲应力[σ]=145MPa，Wx=692.5cm3，E=2.1×105MPa，单位长度重量G=52.69Kg/m，截面积A=67.12cm2。
跨径l=5.40m
底板范围内每颗立杆承受荷载P=18.5KN，采用I32a工字钢；翼缘板范围内每颗立杆承受荷载P=9.3KN，采用I32a工字钢。
门洞受力简图如下：
A点和I点支座反力=18.5*7/2=64.75KN
AB段和HI段剪力最大，其值为64.75KN
E点弯矩最大，其值=64.75*2.7-18.5*2.4-18.5*1.6-18.5*0.8=86.03KN.m
通过以上可知：
底板范围内剪力最大值：
底板范围内弯矩最大值：
对底板范围内进行验算：
弯曲强度校核：
抗剪强度：
跨中挠度按均布荷载计算,线荷载q=18.5*7/5.4+52.69*10/1000=24.5KN/m
通过以上计算，底板范围内I32a工字钢抗弯、抗剪和挠度均符合规范要求；由于翼缘板范围内的立杆承受的荷载小于底板范围内的，故翼缘板范围内采用I32a工字钢也满足抗弯、抗剪和挠度的规范要求
（2）对6m高立杆验算
门洞两侧的6排钢管的横杆间距调整为1.0m，则查阅路桥施工计算手册438页表13-5可知立杆容许荷载为31.7KN
门洞每颗立杆承受荷载=18.5*7/6=21.6KN<31.7KN
由于大横杆步距为1.0米，
长细比
查路桥施工计算手册附录三（790页）得
满足要求
5、预拱度的计算与设置
（1）、支架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向挠度δ1
连续箱梁截面惯性矩Ix=2.8502-0.2663*2=2.3176m4（取B-B截面采用cad计算），C50混凝土弹性模量E=3.5*104Mpa
q=（G2+（G1+G3+G4+G5）/2）/25=219240N/m
按两等跨连续梁在均布荷载下计算挠度，
f中=0.521ql4/（100EI）=0.521*227800*254/（100*3.5*104*106*2.3176）=0.006m=6mm
（2）、支架在荷载作用下的弹性压缩
σ=N/A=18.5KN/（4.24*102mm2）=43.6MPa
δ2=σL/E=43.6*19*1000/（2.1*105）=4.0mm=4.0mm杆件长度取19m
（3）、支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3=2+2+2+2=8mm
（4）、支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷δ4=0基底为C30砼和中密碎石
（5）、由混凝土收缩、温度变化引起的挠度δ5=0
（6）、第1跨的跨中预拱度δ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5+δ6=6+4+8+0+0=18.0mm
（7）、预拱度的设置
梁的预拱度沿跨度方向变化的曲线按二次抛物线处理，取梁的起点（图中O点）
为坐标原点，跨长为L，主梁跨中矢高为δ，曲线方程为
，式中L=25m，δ=18.0mm。
四、支架搭设
支架立杆一般间距为80cm×80cm，在箱梁底板7.5m的两端和中部加密为80cm×40cm。
立杆底端采用5cm×10cm的枕木做支垫，顶端用顶托作为调整高程使用，立杆间用对接扣件连接；大横杆和小横杆层间距均为1.2m，用直角扣件连接在立杆上，其端头用对接扣件连接；剪刀撑同样采用普通钢管支架进行安装，分别沿纵向与横向每隔1排立杆设置一道剪刀撑。
支架搭设过程中严格控制立杆悬空。
支架搭设过程中注意以下几点：
1、纵向水平杆宜设置在立杆内侧，其长度不宜小于3跨；
2、纵向水平杆接长宜采用对接扣件连接，也可采用搭接。
对接、搭接应符合下列规定：
（1）纵向水平杆的对接扣件应交错布置：
两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；
（2）搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100mm。
3、每根立杆底部应设置底座或垫板。
4、必须设置纵横向扫地杆。
纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上端不大于200mm处的立杆上；横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上；当立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处延长两跨与立杆固定，高低差不应大于1m；靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500mm。
5、立杆接长除顶层顶步可采用搭接外，其余各层各步接头必须采用对接扣件连接。
对接、搭接应符合下列规定：
（1）立杆上的对接扣件应交错布置：
两根相邻立杆的接头不应设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm；各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3；
（2）搭接长度不应小于1m，应采用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离不应小于100mm。
支架顶部上顶托凹槽先横向摆设10×15cm木方作第一层分配梁，纵向铺设φ48普通钢管和厚50mm木楞，间距40cm。
在其上铺设底模,底模固定在木楞上。
示意图如下：
五、支架预压（以第一跨为例）
箱梁平均密度=700255*2/（1001-488）=2730Kg/m3
第一次浇注断面C-C面积=6.38m2
第一次浇注断面D-D面积=4.21m2
第一次浇注断面E-E面积=2.63m2
第一次浇注断面F-F面积=6.78m2
第一次浇注混凝土体积=（1.2+0.3）*6.38+2.5*2*4.21+（4.21+2.63）/2*2.5*2
+2.63*12.5+6.78*1+7.7=95.08m3
第一次浇注混凝土重量G2=95.08*2730*10/1000=2596KN
钢管承受第一次预压荷载总和G=（G1+G2+G3+G4+G5）*1.3=4025KN
底模铺好后进行支架预压，预压重量按第一次浇注重量的1.3倍即403T，以消除支架的非弹性变形，保证箱梁的浇筑质量。
支架系统预压利用砂袋和水袋均匀地放置进行预压第一次预压重量为310T，预压48小时，第二次均匀加载至403T，预压48小时，设沉降观测点，测量记录相关数据，根据测量数据计算出支架的弹性变形和非弹性变形，从而确定箱梁的预留拱度，并对底模标高重新进行调整。
1、第一次预压
装沙口袋长约0.65m，宽约0.45m，厚度0.1m，故箱梁30cm中隔板按90cm宽度计算，与下跨接头处按90cm宽度计算，端头按135cm计算。
底板的两端和中间砂袋宽度按0.9m计算，高度按0.85m高混凝土等效沙的高度计算，沙密度=1.8T/m3，水密度=1.0T/m3，砼密度=2.73T/m3；
砂袋高度H=0.85*2.73/1.8=1.3m
砂袋与砂袋之间的空心率取0.05
砂袋重量=（7.5*1.35+7.9*0.9+（7.5+7.9）/2*0.9+（10.88+10.78）*0.9+（10.88+
10.78+10.92+11.10）/2*0.9+（10.92+11.10）*0.9）*1.3*1.8*（1-0.05）=185T
第一次预压重量=310T
剩余水的重量=310-185=125T
水的面积=26+26.9+26.8+28.2=107.9m2
水的高度=125/107.9/1=1.16m<砂袋高度1.3m，符合实际要求。
底板最厚处40cm，换算成等效水的高度=0.4*2.73/1=1.09m，小于1.16m，符合要求。
故第一次预压砂袋高度1.3m，水的高度1.16m。
按50Kg/个计，砂袋个数=185*1000/50=3700个
2、第二次预压
在第一次的基础上加砂袋和水，使其预压重量为第一次的1.3倍，其他与第一次一样。
第二次砂袋高度=1.3*1.3=1.7m
砂袋需加高高度=1.7-1.3=0.4m
底板最厚处40cm，换算成等效水的高度=0.4*2.73/1*1.3=1.42m，小于1.16*1.3=1.50m，故水的高度取1.50m。
第二次实际预压重量=185*1.3+107.9*1.50*1.0=402T，基本符合要求。
第二次需要砂袋个数=（185*1.3-185）*1000/50=1100个，增加水的高度=1.50-1.16=0.34m。
图中填充部分为砂袋，砂袋之间的空白处为水。
六、主要材料用量（未计第二次浇注）
序号
材料名称
型号
单位
数量
单根长
总长
单位重（kg）
总重（kg）
1
钢管
φ48*3.0
根
8026
6m
48156
3.33
160359
2
扣件
十字
个
49640
3
扣件
直角
个
1823
4
扣件
旋转
个
2920
5
底座
个
275
6
顶托
个
2186
7
木方
10*15cm
根
275
4m
1100
8
木方
5*10cm
根
300
4
1200
9
底模
190*90
根
500
10
工字钢
I32a
根
23
6.0
138
52.69
7271
11
兜网
M2
72
12
限高标志
块
2
13
限宽限宽
块
2
14
C30砼
M3
5.0
15
砂袋
袋
4800
16
塑料薄膜
张
8
七、安全保证措施
1．在门洞顶和门洞进出口设置兜网，防止物体坠落；在门洞进出口安放5m限高和4m限宽标志，此标志应具有夜视反光功能。
2.加强安全教育，特别是高空作业人员的安全意识的教育。
3.施工现场设置各种安全标志，作业高空区、材料运输平台等的边缘设安全护栏。
4.现场施工人员必须按规定戴安全帽、胸牌，高处作业人员必须戴安全带及安全绳，并穿防滑鞋。
5.施工现场特殊作业人员需持证上岗，岗前进行培训，严禁违章作业。
6．在对支架搭设过程中，严格按照有关脚手架搭设规范进行，严禁脱离有关规定而自行乱搭乱设，以免影响支架稳定。
7.顶座、钢管以及木枋等材料的调运严格按照有关规定执行，物品调运正下方严禁有任何作业面、作业人员及机具等。
8.支架搭设作业人员必须持有相应证件及丰富的作业经验，不允许使用非专业人员搭设。
9、作业层上的施工荷载符合设计要求，不得超载，不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在支架上；严禁悬挂起重设备。
10、在支架使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆。
11、不得在支架基础及其临近处进行挖掘作业，否则必须采取安全措施。
12、当有六级及六级以上大风和雾、雨天气时停止支架搭设作业，雨后上架作业必须有防滑措施。
13、加强支架的安全检查和维护，并挂设安全网，安全网的挂设按相关规定执行。
14、在搭设、拆除或改变作业程序时，禁止人员进入危险区域。
15、拆除顺序自上而下逐层拆，用吊具或人工递下，严禁抛掷。
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