35m简支梁现浇施工方案.docx

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35m简支梁现浇施工方案

35m简支梁现浇施工专项方案

一、编制依据及范围

1.1编制依据

1.《佛山至肇庆城际铁路施工图》（图号：

佛肇施（桥）-12-变01-1南丰大道特大桥2-3#墩变更设计）。

2、《佛肇城际施工设计图L=35m、简支梁》（图号：

佛肇施图（桥）-12-变01-2-）；《桥附属结构施工图》。

3.《双线简支梁桥墩通用设计》（图号：

佛肇施图（桥）-桥参02-1）。

4.《桥梁盆式橡胶支座安装图》（图号：

专桥（2009）8191）。

5.国家现行铁路客运专线桥涵设计规范、施工规范、质量检验评定标准及环境保护等其他相关文件资料。

5.中铁第四勘察设计院提供的南丰大道特大桥施工图及配套施工参考、标准图。

6.从工地现场调查、采集、咨询、图纸审核所获取的资料。

7.我单位拥有的科技成果、工法成果、机械设备、施工技术、管理水平以及类似工程施工经验。

8.我单位现行的质量、环境、职业健康安全三位一体化《管理手册》和《程序文件》要求。

1.2.编制范围

佛肇城际轨道GZZH-2标范围内的35m简支梁的施工，包括地基处理、支架搭设、模板安装、预压、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉、注浆、封锚、模板及支架拆除等。

1.3质量目标

按照验收标准，各检验批、分项、分部工程施工质量检验合格率达到100%，单位工程一次验收合格率达到100%。

在合理使用和正常维护条件下，桥梁工程结构的施工质量，应满足设计使用寿命期内正常运营要求。

杜绝重大及以上工程质量事故。

1.4安全生产目标

杜绝责任安全一般A类及以上事故；

杜绝责任职工死亡事故；

杜绝责任火灾爆炸事故。

二、35m现浇梁设计概况

2.1、结构形式

（1）35m预应力混凝土简支箱梁，全长34.90m，梁中心处梁高3.20m，箱梁顶宽11.6m，梁底宽5.0m。

梁体为单箱单室、等高度、变截面结构。

箱梁两侧腹板与顶、底板相交相交处均采用圆弧倒角过渡。

顶板厚34-64cm、底板厚度30-70cm,腹板厚度分别为45-105cm，均按折线变化。

2.2、技术标准

铁路等级：

城际铁路

正线数目：

双线，线间距4.4m

目标速度值：

200Km/h

最小曲线半径：

1200m

最大坡度：

3%

2.3、材料

（1）混凝土：

梁体混凝土强度等级为C50，封锚采用强度等级为C50的无收缩混凝土。

（2）预应力体系：

预应力钢绞线为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003。

锚固体系采用自锚式拉丝体系，应符合，《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2000），管道采用内径80mm-90mm的塑料纹管成孔。

（3）钢筋：

Q235和HRB335钢筋。

（4）桥面防水层采用高聚物改性沥青防水卷材；保护层除顶板顶面按净保护层3cm考虑，其余部位净保护层为3.5cm。

（5）支座：

采用客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座：

CJPZ-I-5500型。

三、35m简支梁支架法浇筑施工方案

3.1、工程概况

GZZH-2标南丰大道特大桥2-3#墩跨越x522公路，路面宽7.5m,原设计图3#墩位贴近路边，公路部门要求墩与路边线净距5.00m,经设计变更调跨为35m现浇简支梁，简支箱梁墩高分别为14.50m、主线与X522公路斜交夹角110度，路面两侧较为平坦，适合采用满堂支架法施工。

公路两侧填土地面地质较软，需进行1.5m左右的基础换填和地面硬化处理，跨路双车道7.50m需采用门式支架维护正常通车。

3.2、施工总体安排

南丰大道特大桥2#、3#墩基础承台已完成，目前正在施工墩柱（利用40m简支梁墩柱模），35m简支梁计划8月下旬开始施工。

现浇35m简支梁；利用已施工西南涌特大桥35#-36#墩40m简支梁模板，底模和端模采用木模。

总体顺序为桥梁桩基及墩柱施工完成后，对箱梁范围内的支架基础进行处理，搭设支架、安装模板后对支架进行预压，然后进行钢筋加工及安装、混凝土浇筑，张拉完成后注浆、封锚，拆除模板、支架。

3.3、施工组织机构及劳力组织

3.3.1.组织机构

施工组织机构见图1：

施工组织机构1

3.3.2劳力组织

从公司内部抽调有丰富模板操作经验的管理人员、操作人员专门负责支架的搭设、模板的拼装、钢筋的绑扎、混凝土的灌注、保养任务。

同时组织有丰富制梁施工经验的专业化施工人员投入到本工程施工。

进场施工人员配置及工作项目见表1、表2。

施工管理人员表1

姓名

职务

备注

梅人俊

项目经理

施工负责人

唐昌华

项目总工

技术负责人

郑顺文

工长

现场负责人

梁海森

桥梁工程师

现场技术负责人

王红雨

质检工程师

现场质量负责人

韩辉

测量工程师

测量技术负责人

郑汉通

安全员

现场安全负责人

林章强

试验员

现场试验员

郑楚钦

技术员

现场施工员

郑楚生

技术员

现场施工员

生产工人

46人

进场施工人员配置及工作项目表2（一套）

序号

施工班组

劳力配置

工作项目

1

混凝土作业班

15

负责箱梁砼浇筑及养护

2

模板操作班

10

负责支架的搭设、模架拼装、过孔、就位、维护施工

3

钢筋加工班

15人/套

负责箱梁钢筋、预埋件加工及安装；钢铰线下料、穿束；封端施工

4

预应力作业队

6人

预应力张拉、注浆施工

3.4、施工准备

3.4.1.施工设备进场

35m简支箱梁支架现浇施工需要的主要机具设备见表3。

主要机具设备表3

序号

名称

规格型号

单位

数量

备注

一

造桥设备

1

模板

套

1

二

吊装设备

1

汽车吊

QY25

台

1

模板拼装

三

砼施工设备

1

搅拌机

由搅拌站统一供应

2

装载机

ZL50

台

1

上料

3

砼泵车

ZLJ5280/37

台

1

混凝土入模

5

砼运输车

9m3

台

6

混凝土运输

6

插入式振捣棒

HZX-50

套

8

混凝土振捣

四

张拉设备

1

张拉千斤顶

YCW400B

台

4

预应力张拉

2

高压油泵

ZB4/500

台

4

3

灰浆搅拌机

JZ-350

台

1

孔道注浆

4

注浆泵

BW-150

台

2

孔道注浆

五

钢筋加工设备

1

钢筋电焊机

BX1-400

台

3

钢筋焊接

2

钢筋切割机

GQ40F

台

2

切割钢筋

3

钢筋弯曲机

GW40

台

2

弯折钢筋

4

钢筋调直机

GTJ4-14

台

1

钢筋调直

5

砂轮切割机

TCH300

台

3

钢筋切割

六

其他设备

1

全站仪

索佳Set-22B

套

1

测量放样

2

水准仪

拓普康GPN-2

套

2

标高控制

3

压路机

YZ18

台

1

4

挖掘机

PC200

台

1

5

打夯机

台

1

3.4.2施工人员进场

在施工前先进行场地基处理、支架搭设，模板拼装及钢筋加工人员，再上混凝土和预应力施工人员。

3.4.3施工人员培训

3.4.3.1箱梁现浇施工工艺培训

35m简支梁具有桥梁跨度大、吨位重的施工特点，施工前采用原完成40m简支梁施工方法进行技术交底，同时组织各施工班组就现浇箱梁每道施工工序进行作业指导，保证施工过程中支架搭设、模板安装，预压，钢筋下料、制作、绑扎、预埋件设置、保护层厚度、预应力筋位置、张拉应力、混凝土浇筑质量、振捣、养护、拆模、压浆、封端及箱梁外观质量符合相关验收标准。

3.4.3.2安全教育培训

为贯彻“三标一体化”管理体系，确保操作工人的职业健康安全，我们将对所有特种工如电焊工、起重工、张拉工等作业层人员进行岗位职业技能培训，做到持证上岗，具备娴熟的操作技能，能辨识危险源，并在操作中能有效控制潜在的危险因素发生，确保施工安全。

3.4.3.3技术准备

⑴.认真熟悉、核对设计文件，领会设计意图，研究和优化施工技术方案，编制施工工艺标准、程序文件及各工序作业指导书。

⑵.成立技术专家组，对模板施工技术和工艺提前进行专项研究，

制定施工方案，并对模板施工提供技术支持。

⑶.施工前，对全体施工技术人员进行技术交底和上岗前的技术培训，规范施工程序。

⑷.对重点工序制定安全施工方案和安全保证措施。

3.4.3.4配合比选定

35m简支箱梁混凝土设计强度等级C50，为保证工程质量，施工中进行混凝土配合比的优化设计，使配制混凝土配合比的水胶比、水泥及胶凝材料用量、含气量、工作性能等满足混凝土强度、弹模及耐久性的设计要求。

3.4.435m简支梁现浇施工工艺

支架现浇工艺流程见下图2、模板及支架搭设见图3-1、3-2、3-3、3-4。

3.4.4.1基础处理

为减小支架变形、保证结构安全和线形，支架搭设施工前需对支架基础进行处理。

对桥跨内的原地面进行整平、高度相差不大于10cm。

碾压至地基承载力150KPa以上,承台基坑回填等薄弱地段，需先进行挖除换填至原状土层，换填深度不小1.5m，挖除后回填时应分层、碾压，压路机不能碾压的部分采用小型机械进行打夯，每层厚度为30cm，换填料以强风化、弱风化岩为主，在基础面下0.5-1.0米范围内采用砂卵石填筑，当填筑高度高出原地面时需分别向两侧留1-2%的坡度，便于排水。

基础处理完成后浇筑一层20cm厚C20钢筋混凝土配Φ12钢筋间距25cm，以封闭基础顶，防止雨水等进入支架基础。

基底处理范围为桥面宽每侧边各增加1m，同时作好排水措施。

支架现浇工艺流程图2

35m简支梁模板安装截面图3-1

35m简支梁支架搭设侧面图3-2

35m简支梁门洞搭设平面图3-3

35m简支梁门洞搭设立面图3-4

3.4.4.2支架搭设:

支架高度13.80m.

首先用全站仪精确放出桥梁中心线，即桥墩中心线和桥台处的帽梁中心线；并在地面上放出对应的桥梁中心线及支架两侧边线，以便于支架的搭设。

满堂钢管（碗扣）支架的布局根据计算书确定，支架顶部采用顶托、底部采用底托，以调整支架高程。

立杆高度选择以90厘米、120厘米、150厘米、300厘米为主，另选择60厘米钢管作为调节高度使用，立杆接头位置根据高度交错布设。

箱梁底板处采用60（横向）×90（纵向）×120（上下步距）cm，翼板处采用90（纵向）×90（横向）×120（上下步距）cm，全桥按每5排间距增设剪刀撑，并在支架四周设剪刀撑以增加横向和纵向支架整体稳定性。

支架底托放在横向铺设的方木上，方木尺寸为10×10cm；顶托上先纵向放置一道I14工字钢，间距与支架一致，工字钢上放置一道10*10cm的方木，腹板位置间距20cm,腹腔位置30cm。

贝雷架每两片为一组（间距为0.45m），贝雷架在腹板及内腔范围内组与组之间的距离按0.45m布置，翼板处按1.0m布置。

3.4.5、支架受力验算

底模下（碗扣）钢管立杆的纵向间距为0.9m，横向间距根据箱梁对应位置分别设为腹板0.6和0.9m，顶托工字钢横梁按横桥向布置，间距90cm；因此计算跨径为0.9m，按简支梁受力考虑。

腹板底模处箱梁荷载：

P1=3.2×26=83.2kN/m2

模板荷载：

P2=200kg/m2=2kN/m2

设备及人工荷载：

P3=250kg/m2=2.5kN/m2

砼浇注冲击及振捣荷载：

P4=200kg/m2=2kN/m2

则有P=（P1+P2）*1.2+（P3+P4）*1.4=108.54kN/m2

①、顶托横梁（I14工字钢）验算：

脚手管立杆的纵向间距为0.9m，横向间距为0.9m和0.6m，顶托工字钢纵梁按纵桥向布置，间距90cm。

因此计算跨径按0.9m计算，为简化计算，按简支梁受力进行验算，为计算结果偏于安全，仅验算底模下斜腹板对应位置即可,平均荷载大小为:

P=108.54×0.9=97.7kN/m

另查表可得I14工字钢特性：

WI14=102×103mm3；I=712×104mm4；S=I/12=59

跨内最大弯矩为：

Mmax=qL2/8=97.7×0.9×0.9/8=9.89kN.m

由正应力计算公式得：

σw=Mmax/W=9.89×106N.mm/（102×103mm3）

=97Mpa＜[σw]=145Mpa满足要求；

挠度计算按简支梁考虑得：

I14工字钢弹性模量

E=2.1×105Mpa；

fmax=5qL4/（384EI）=5×97.7N/mm×（900mm）4/（384×2.1×105N/mm2×712×104mm4）

=0.55mm＜[f]=2.25mm（[f]=L/400）刚度满足要求。

②、方木检算

底模下托架采用10*10cm方木（杉木）则每延米受力为：

q=0.2×108.54=21.708kN/m

W=bh2/6=10×102/6=166.7cm3

则方木所受应力为：

σ=qL2/8/W=21.708N/m×103×（0.6m）2/（8×166.7×10-6m）

=5.86Mpa＜[σ]=10Mpa（参木结构设计规范）

强度满足要求。

由剪应力计算公式得：

τ=3Q/2A=3×108.54N/m2×103×0.2m×0.6m/2/（2×0.1m×0.1m）

=0.97Mpa＜[τ]=1.2Mpa（参考杉木质）

强度满足要求。

由矩形简支梁挠度计算公式得：

E=9×103Mpa（杉木弹性模量）；I=bh3/12=833.33cm4

fmax=5qL4/384EI

=5×108.54N/m2×0.2m×103×（0.6m）4/（384×9×109N/m2×833.33×10-8m4）

=0.5mm＜[f]=1.25mm（[f]=600/400=1.5mm）

刚度满足要求。

③、立杆强度验算：

碗扣脚手架（φ48×3.5）立杆的纵向间距为0.9m，横向间距为0.9m和0.6m，因此单根立杆承受区域即为底板0.9m×0.9m或0.6m×0.9m箱梁均布荷载，由工字钢横梁集中传至杆顶。

根据受力分析,不难发现斜腹板对应的间距为0.6m×0.9m立杆受力比其余位置间距为0.9m×0.9m的立杆受力大，故以斜腹板下的间距为0.6m×0.9m立杆作为受力验算杆件。

则P=108.54kN/m2（腹板处每延米的荷载）,φ48脚手架参数：

i=1.578cm、A=4.893cm2

由于大横杆步距为1.2m，长细比为λ=l/i=1200/15.78=76，查表可得

φ=0.744，则有：

[N]=φA[σ]=0.744×489mm×205N/m=74.6kN

而Nmax=P×A=108.54×0.6×0.9=58.6KN＜74.6kN

抗压强度满足要求。

另由压杆弹性变形计算公式得：

（按最大高度13.80m计算）

△L=NL/（EA）=58.6N×103×13.8×103mm/（2.1×105N/mm×4.89×102mm）=7.8mm

7.8mm＜13.8mm（L/1000）压缩变形满足要求。

④、地基容许承载力验算：

根据地基处理要求，地基承载力达到150Kpa，即每平方米承受15吨；腹板处荷载最重为108.54kN/m2，每根钢管承受面积为0.6*0.9=0.54m2，（0.54m2内钢管重量为1.54KN,工字钢重量为0.17KN/m），这一根钢管受力为（108.54+1.54+0.17）kN/m2*0.54=59.5kN，根据20cm厚混凝土扩散力按45°计，即基础受力面积为（0.20+0.6+0.20）*（0.20+0.10+0.20）=0.50m2，则地基承载力为59.5kN/0.50m2=119kN/m2﹤150kN/m2，满足施工要求。

⑤、贝雷支架门洞验算：

1、腹板处贝雷架计算

贝雷支架：

取混凝土梁腹板高度3.20m最大重量,贝雷支架排距0.45m验算;

腹板、腹腔处混凝土荷载:

q1=3.20m×26kN/m3=83.20kN/m2

模板荷载：

＝200kg/m2=2kN/m2

施工人员荷载:

=250kg/m2=2.5kN/m2

振换捣混凝土产生的竖向荷载:

=200kg/m2=2kN/m2

支架荷载：

＝250kg/m2=2.5kN/m2

施工荷载:

P2=2+2.5+2+2.5=9.0kN/m2

腹板处每延米最大荷载为:

q=q1×1.2+q2×1.4=83.2×1.2+9.0×1.4=112.44kN/m2

腹板厚0.45m，贝雷支架排距按0.45m排列，q=112.44×0.45=50.6kN/m跨度10.50m，贝雷架受力图见图4。

贝雷架受力图4

贝雷支架跨内最大弯矩：

q=50.6kN/m

Mmax=ql2/8=50.6kn/m×（10.5m）2/8=697.3kN.m

查表：

两片贝雷架[M]=788.2kN.m

697.3kN.m∠[M]=788.2kN.m

强度满足要求。

最大剪力：

Qmax=QL/2＝50.6kN/m×10.50m/2＝265.65kN

梁腹板处贝雷支架采用0.45m双排紧靠排列，则可按三片单层贝雷片容许剪力验算；

查表得三片单层;[Q]=367.8kN＞265.65kN

最大抗剪力满足要求。

2、翼板处贝雷架计算

翼板处截面最厚按0.479m计算

翼板位置贝雷支架排距1.20m

翼板处混凝土荷载:

q1=0.479×26=12.454KN/m2

模板荷载：

＝200kg/m2=2KN/m2

施工人员荷载:

=250kg/m2=2.5KN/m2

振捣混凝土产生的竖向荷载:

=200kg/m2=2KN/m2

支架荷载：

＝250kg/m2=2.5KN/m2

施工荷载:

P2=2+2.5+2+2.5=9.0KN/m2

翼板处每延米最大荷载为:

q=q1×1.2+q2×1.4=12.454×1.2+9.0×1.4=27.54KN/m2

贝雷支架组距为1.0m，及单片贝雷架最大受力距离为（1.0+0.45）/2=0.725cm,跨度10.50m。

贝雷支架跨内最大弯矩：

Mmax=ql2/8=27.54KN/m2×0.725m×（10.5m）2/8=275.2KN.m

查表：

单片贝雷架的[M]=394.1KN.m

275.2KN.m∠[M]=394.1KN.m

强度满足要求。

最大剪力：

Qmax=QL/2＝27.54KN/m2×0.725m×10.5m/2＝104.8KN

查表得单片贝雷架[N]=122.6

[N]=122.6KN＞104.8KN

最大抗剪力满足要求。

⑥支柱顶横梁检算

贝雷支架临时支墩采用Φ529钢管，支柱顶面2根25#工字钢通长，柱顶2根工字钢检算：

采用2根25#工字钢；

腹板处每延米最大荷载为:

q=q1×1.2+q2×1.4=83.2×1.2+9.0×1.4=112.44KN/m2

腹板处25#工字钢横梁上的荷载为：

112.44KN/m2×10.5m/2=590.31KN/m

内腔处每延米最大荷载为:

q=q1×1.2+q2×1.4=16.64×1.2+9.0×1.4=32.6KN/m2

内腔处25#工字钢横梁上的荷载为：

32.6KN/m2×10.5m/2=171.2KN/m

翼板处每延米最大荷载为:

q=q1×1.2+q2×1.4=12.454×1.2+9.0×1.4=27.54KN/m2

翼板处25#工字钢横梁上的荷载为：

27.54KN/m2×10.5m/2=144.9KN/m

25#工字钢横梁受力图见图5。

25#工字钢横梁受力图5

1、对CD段作受力计算：

Mmax=qaL2/8=171.2*2*2/8=85.6KN.m

σW=Mmax/W=85.6×103/0.000485/2（根）=88.2Mpa

88.2[W]=145Mpa满足要求。

2、对BC段作受力计算：

上图可分解为以下两个图的叠加，BC段受力图见图6。

BC段受力图6

图A最大弯矩为：

Mmax=qa2/8*（2-a/L）2=35.5KN.m

图B最大弯矩为：

Mmax=qL2/8=72.5KN.m

由弯矩图可得，在BC段0.4m处的弯矩最大（每延米）：

Mmax=（35.5+72.5）=108KN.m

I25工字钢截面特性：

A=48.5cm2,W=402cm3.I=5020cm4

Φ529钢管柱顶腹板处横梁跨径为2m,则跨内最大弯矩为：

σw=Mmax/W=108N.m×103/0.000402m3/2（根）=134Mpa

134Mpa∠[W]=145Mpa满足要求。

2I25工字钢横梁挠度计算

E=2.1×105Mpa；

图A受力产生的挠度为：

f2=qa2L2/（24EI）*[（2-a2/L2-2*x2/L2）*x/L+（x-b）4/a2/L2]

=445.41*103N/m*O.452m2*22m2/（24*2.1*1011N/m2*5020*2*10-8m4）*[（2-O.452m2/22m2-2*

0.452m2/22m2）*0.45m/2m+（0.45m-1.55m）4/0.452m2/22m2]

=1.6mm

图B受力产生的挠度为：

f1=5qL4/（384EI）=5×144.9×103N/m×（2m）4/（384×2.1×1011N/m2×5020×2×10-8m4）=0.4mm

f=f1+f2=1.6+0.4=2mm＜[f]=5mm（L/400）刚度满足要求。

3、对AB段作受力计算：

翼板底横梁跨径2.60m.跨内最大弯矩为：

Mmax=144.9×2.62/8=122.4KN.m

σW=Mmax/W=122.4×103/0.000485/2（根）=126.2Mpa

126.20Mpa∠[W]=145Mpa满足要求。

ƒmax=5ql4/（384EI）=5×（26.28/2）×26004/（384×2.1×1011×5024×10-4）=2.58mm

0.7mm∠[f]=5.5mm刚度满足要求。

7、贝雷支架钢管支柱检算：

各钢管立柱受力图见图7。

各钢管立柱受力图7

1、钢管D受力为：

RD=171.2KN/m*2m=342.4KN

2、钢管C的受力分为BC、CD段：

钢管在CD段的受力：

RC1=q*L/2=171.2KN/m*2m/2=171.2KN

钢管在BC段的受力：

RC2=q*a/2*（2-a/L）+q*L/2

=（590.3-144.9）*103N/m*0.45m/2*（2-0.45m/2m）+144.9*103N/m*2m/2

=322.8KN

钢管C的反力为：

RC=RC1+RC2=171.2KN+322.8KN=494KN

钢管C比钢管D受力大，以钢管C左抗压分析：

钢管Cφ508的轴向抗压：

钢管φ508，壁厚8mm，A=125.664cm2，I=39279.961cm4,r=17.679cm。

钢管承载力按最大柱高7m，中心受压杆计算：

λ＝L/r＝700/17.679＝39.34,查表得φ＝0.886,

钢管的压应力为：

[N]=φA[σ]=0.886*12566.4