盖梁专项施工方案.docx

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盖梁专项施工方案

重庆单轨公司轨道交通三号线二期全线土建工程

经开园隧道明槽出口至凉井站高架区间

盖梁施工专项方案

一、编制依据

1.重庆市轨道交通三号线二期全线土建工程经开园隧道明槽出口至凉井站高架区间施工设计图纸。

2.铁路桥涵施工规范（TB10203－2005）。

3.铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415－2005）。

4.重庆轻轨较新线一期工程跨座式单轨轨道梁桥工程质量检验评定办法（试行）。

5.工程建设标准强制性条文房屋建筑部分、市政工程部分、铁道工程部分。

6.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）。

7.建筑施工计算手册（中国建筑工业出版社第三版）。

8.路桥施工计算手册（人民交通出版社周水兴）。

二、工程概况

重庆市轨道交通三号线二期全线土建工程经开园隧道明槽出口至凉井站高架区间全长5.190km，含4个高架区间和4个车站，其中高架区间4.7078km，高架车站0.4822m，其中第一个区间为经开园站至鸳鸯站大里程段，起讫里程CK25+845～CK26+156.3，本管段里程划分见下表。

本管段高架区间（不含车站）内墩柱盖梁分为门墩盖梁和花瓣形标准墩盖梁2种构造，其中花瓣形标准墩盖梁根据平曲线半径、墩柱高度等划分为Ⅰ～Ⅴ种截面型式，具体见下表，所有标准墩盖梁均位于金开大道。

在凉井站进口段存在少量门形双柱墩，分别位于中央分隔带和右侧人行道上，其盖梁为矩形截面，长度根据墩柱位置确定。

盖梁施工之前按照桥梁支架搭设办法设置双排碗扣式脚手架操作平台，平台顶面与盖梁顶面平齐，上部铺设脚手板，脚手板应保证足够的强度和刚度，并采用细铁丝绑扎牢固，桥梁支架按照0.6m步距设置人字形钢管梯道和护手，并在支架每4m水平截面设置水平防落网，支架四周设置垂直防护网；平台四周设置垂直防护栏杆，栏杆较盖梁顶面高出2m，侧面布设安全防护网。

具体详见《脚手架专项施工方案》。

在线路曲线段，因墩柱中心和道路中央分隔带不重合，要求墩柱尽量位于绿化带中央，故此除I型盖梁外其它型式盖梁相对于墩柱存在一定偏移值C，设计均作了偏心设计，偏心值在0.05m～0.15m之间。

标准墩盖梁设计为C50钢筋混凝土，门墩盖梁设计为C50预应力钢筋混凝土。

盖梁顶面支承垫石内安装锚箱基座板及其调整支架、检修通道预埋件，盖梁外侧两端安装通信、信号预埋套筒，所有非接触网接地的盖梁在大里程侧面安装通信、信号避雷接地预埋钢筋（弱电），在指定墩位大里程侧面进行接触网避雷接地预埋件（强电）、预埋管安装；根据施工架梁需要，设计要求在盖梁侧部及顶部设置PC梁架设工程预埋件1、2、3；另外在盖梁顶部设置接触网电缆铺设预埋件。

盖梁内及锚箱基座板底部安装排水系统UPVC管道，盖梁顶部设置排水坡，并在四周安装R10mm的橡胶条形成隔水带。

三、盖梁总体施工方案

墩柱施工完成后，按《脚手架专项施工方案》要求搭设碗扣式施工脚手架，用作施工操作平台，纵距0.9m，步距1.2m。

盖梁混凝土施工流程见图。

盖梁混凝土施工流程

采用墩颈预留模板作为盖梁模板的支撑体系，该模板利用柱箍握箍力产生的柱面摩阻作用于墩身上，从而获得盖梁支撑力。

盖梁模板采用定型钢模板，其中面板材料为Q235/-6钢板，横肋采用Q235/-6×80板条，间距300mm，竖肋采用[80槽钢，间距400mm，面板边沿采用Q235/-6×80板条，其上间隔200mm设Φ22螺栓连接孔，模板四周为平扣或斜扣。

（见盖梁模板设计图及安装图）

根据盖梁设计类型，我部按照花瓣形标准墩及门墩盖梁类型及相关截面尺寸以及盖梁数量，结合工期要求，经分组整合后共有5种标准墩盖梁模板基本套型，计划每区间投入花瓣形标准墩盖梁模板8套，共计27套；在凉井站入口段门墩区间配置门墩盖梁模板及支架3套。

根据要求，所有定型钢模板采用TF-8脱模剂。

预计所有盖梁相对总工期为100个工作日。

四、结构检算

（一）扣件式支架结构验算

本工程按模板与施工脚手架分离设置，故此脚手架平台按照经验布置，距主体结构1m位置设置双排碗扣式脚手架，纵距0.9m，步距1.2m，最大搭设高度17.4m，外侧一排脚手架设置45度剪刀撑，底部设置横向加强连杆，脚手架作用于车行道路面时直接采用钢支撑，作用于土质地基上时在支撑下垫设木板或条状C20砼筏式基础。

盖梁施工之前按照桥梁支架搭设办法设置双排碗扣式脚手架操作平台，平台顶面与盖梁顶面平齐，上部铺设脚手板，脚手板应保证足够的强度和刚度，并采用细铁丝绑扎牢固，桥梁支架按照0.6m步距设置人字形钢管梯道和护手，并在支架每4m水平截面设置水平防落网，支架四周设置垂直防护网；平台四周设置垂直防护栏杆，栏杆较盖梁顶面高出2m，侧面布设安全防护网。

施工作业平台采用钢围栏和脚手板组合形成，作业人员尽量不站立在盖梁钢筋上，以减少对系统预埋件定位的影响，（具体措施见《脚手架专项施工方案》）。

（二）花瓣形标准墩盖梁模板检算

1、荷载标准值计算

按照III型最不利悬臂（C=150mm，QJ23D04）时进行检算。

盖梁模板最不利位置在长臂端上、下边模结合部位往下第一层钢楞中心处，该处面板受横向挠度控制，面板横竖向分别与-6*80板条钢楞及[80槽钢钢楞密贴，梁端按铰支考虑，跨长a=400mm，b=400mm，该部分主要荷载如下：

该处盖梁模板自重按照单位宽度计算，模板法向水平夹角为22º，模板自重在模板法向的分力为

qm=1.5*cos22º=1.39kn/m2，

新浇钢筋混凝土侧向静压力：

F=0.22*26*5*1.15*1.2*1.5^0.5=48.3kn/m2

F=26*0.8=20.8kn/m2

取二者小值，F=20.8kn/m2

混凝土冲击荷载：

2kn/m2

内部振捣器附加荷载：

4kn/m2

施工荷载按0.3kn/m2考虑

盖梁自由长度小，不考虑风荷载。

上述各项荷载分布系数取值1.2

则得盖梁长臂端上、下边模结合部位下面第一层钢楞中心处荷载组合

F=（1.39+20.8+2+4+0.3）*1.2=34.2kn/m2

q=F*1m=34.2kn/m

2.面板挠度及强度检算

下边模面板t=6mm，E=210Gpa，按照4边简支、均布荷载计算，由楞格长短边之比为b/a=0.4/0.4=1.00,查《路桥施工计算手册》第1228页附表2-17得w=0.00406，Mx，y=0.0368,Q235钢材v=0.3，面板刚度

Bc=Eh3/（12（1-v2））

=210*109*63*10-9/（12*（1-0.32））

=4154，

则面板挠度

w=wqa4/Bc

=0.00406*34.2*103*0.44/4154

=0.00085m＜[f]=0.0015m，合格。

跨中弯矩

M=Mx，yqa2

=0.0368*34.2*103*0.42

=201n.m,取1m宽度面板作为研究对象，则其截面抵抗矩

W=1*0.0062/6

=36*10-6m3

面板强度

Σ=M/W=201/（36*10-6）=5.6Mpa＜[σ]=210Mpa，合格。

3.组合面板强度及挠度检算

1）组合面板强度检算

在盖梁长端悬臂侧部上、下边模结合部为最不利位置，组合面板支承结构为面板和水平向-6*10板条，有效计算宽度0.4m，标准计算跨度0.4m，按多跨连续梁受均布荷载计算，见组合面板截面特性图，跨中弯矩

Mmax=qml2/8

=34.2*0.4*103*0.42/8

=0.274kn.m

组合面板各结构重心在面板内向板条外移3.2mm处，其截面抵抗矩为：

W=（6*102/6+6*10*7.8）+（400*62/6+400*6*（3.2-3））

=3448mm3

σ=Mmax/W

=0.274*103/（3448*10-9）

=79.5Mpa＜[σ]=210Mpa，合格。

2）组合面板挠度检算

上、下边模结合处组合面板挠度受在水平方向控制，应检算其挠度值是否超限，截面惯性矩为：

I=（6*103/6+6*10*7.82）+（400*63/6+400*6*（3.2-3）2）

=19070mm4

f=5qml4/（384EI）

=5*34.2*0.4*103*0.44/（384*210*109*19070*10-12）

=0.00114m＜[f]=0.0015m，合格。

4、连接螺栓检算

上、下边模水平连接螺栓、正面侧模中心上沿为连接点最不利位置，虽然在施工期间为了安全在模板顶沿顺桥向临时电焊了间距1.0m的连接钢筋，但还是需要对其进行检算（不考虑临时拉筋情况下），该部连接采用M22螺栓，现分别对其进行检算。

1）顺桥向正立面侧模中线上沿连接螺栓

设同一列螺栓按胡克定律进行计算（见模板半图及中缝截面受力分析图及中缝处M22锚栓超静定轴力图（胡克定律）），由图得知最上一棵螺栓为最不利受力位置，墩顶混凝土按新浇计算，并假设侧翼下边模无支撑情况下荷载全部由中缝连接螺栓抵抗，得

F=0.22*24*5*1.15*1.2*1.50.5

=44.62kn/m2

F=24*1.4

=33.6kn/m2

取二者较小值得F=33.6kn/m2，该荷载呈三角形竖向作用于悬臂端截面，其等效荷载P1作用中心距盖梁下边沿距离e1为1.4/3=0.465m，

P1=33.6/2*2.2*1.4=51.7kn。

盖梁悬臂段钢筋及混凝土按衡载计算，钢筋混凝土Gc=3.38*26

=87.8kn，模板Gm=8.2*1.5=12.3kn,施工荷载、内部振捣附加荷载及混凝土冲击荷载N=0.3+4+2=6.3kn，上述荷载等效荷载G=87.8+12.3+6.3=106.4kn，距墩柱中轴线等效距离e2为1.92m。

由上图得知，最上一棵连接螺栓轴向拉力为Nmax，假定盖梁中轴线模板连接螺栓为自由不受力状态下，所有横向荷载由最下模板承受，其集中反力为P，设盖梁中轴线底部E点为静定中心，以右侧模板及悬臂部分钢筋混凝土为分离体分析，得

Pa1=P1e1+Ge2

P=（51.7*0.465+106.4*1.92）/1.4

=163.1kn

按照胡克定律，Ni按线性分部，与xi成正比，得知上述分离体与系列M22螺栓的水平静定方程为P=Nmax（Σhi/1.3）,则

Nmax=1.3P/Σhi

=1.3*163.1/4.9

=43.3kn

45#钢螺杆容许拉应力为210Mpa，容许剪应力80Mpa，M22螺栓净截面A0为2.74cm2，得

σ=Nmax/A0=43.3*103/2.74*10-4=158Mpa＜[σ]=210Mpa，安全。

该部模板连接法兰受剪，按焊缝总宽10mm、长200mm计算，得

τ=Nmax/A=43.3*103/（0.01*0.2）=21.7Mpa＜[σ]=80Mpa，安全。

2）下边模上沿中心连接螺栓

该部连接采用M22螺栓,其受力较复杂，为了简化计算，取下边模板自重、新浇混凝土侧压力及附加荷载组合，按上沿一排螺栓均匀受力计算，模板及以上投影部分为分离体所受荷载如下：

F=3.34*1.5+26*3.38+6.3=99.2kn

每棵螺栓承受轴向拉力N=99.2/10=9.92kn＜Nmax=43.3kn，由第1）项检算得知，该部位螺栓受力安全。

5、墩颈预留模板抱箍承载力检算

墩颈预留模板高1m，按最小周长（2.2*2.1m实体墩）L=8.6m计算，钢材与混凝土之间静摩阻值采用粗砂与桩体作用环境，取值105Kpa，墩颈承载力为

R1=τ*L=105*8.6*1.0=903kn;

则另行按照柱箍上M30螺栓设计拉力求近似阻抗值，取二者较小值作为墩颈承载力，钢铁与混凝土阻抗系数取0.55，其中柱箍上M30螺栓设计拉力

N=σA0

=210*106