主线桥现浇箱梁施工方案定稿.docx
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主线桥现浇箱梁施工方案定稿
郑州至石人山高速公路余官营互通主线桥
现浇箱梁施工报审方案
福建省第二公路工程公司
郑石高速公路NO.17标合同段项目经理部
技术方案目录
1、编制依据
2、工程概况
3、施工方案及准备
4、施工计划安排
5、第一、三联现浇箱梁及模板设计
跨平纬七路支架
6、施工步骤和措施
7、质量控制方法和手段
8、安全管理及文明施工
9、附件：
（1）、基底承载检测记录
（2）、预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁施工工艺框图
（3）、质量保证体系
（4）、文明施工和环境保护保证体系
（5）、现浇箱梁支架示意图
（6）、模板立面、侧面图
（7）、跨平临高速支架及交通导改图
（8）、第二联30米跨箱梁支架图
一、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
2、《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）
3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
4、《郑州至石人山高速公路NO.17标施工设计图》
二、工程概况
余官营立交互通主线桥起止桩号为K115+035.918～K116+157.978，依次跨越平临高速、A、C匝道，桥梁全长为1122.06米。
结构形式为：
第一联上部5孔采用20m跨径钢筋混凝土连续箱梁外，其余各联采用预应力混凝土现浇连续梁，下部结构采用柱式桥墩，桥梁起点采用肋板式桥台，桩基础。
跨径布置：
左幅：
5×20+（27+30+27）+（24+25.06+2×30）+（22+26+22）+（3×30）+（7×30）+（6×30）+（30+2×31.1+30）+（30+3×31.1+30）
右幅：
5×20+（22+30+22）+（23.56+27.5+2×30）+（24+30+24）+（3×30）+（7×30）+（6×30）+（30+2×31.1+30）+（30+3×31.1+30）
本桥支座均采用盆式橡胶GPZ支座，支座设置方式除每联内设置一处固定支座外，其它均采用单项活动支座或多项活动支座。
伸缩缝采用仿毛勒D80、D160型伸缩缝。
现浇箱梁全部为箱型结构，主梁沿纵向外轮廓尺寸不变，梁高第一联为1.3米,其余为1.6米，桥梁外侧设0.5米防撞护栏，内侧设1.0米宽波形护栏。
第一联5×20钢筋混凝土连续箱梁采用C40混凝土,桥面铺装调平层采用C40混凝土;其余八联预应力混凝土现浇箱梁采用C50混凝土，桥面铺装调平层也采用C50混凝土。
箱梁锚具采用夹片式锚具及其配套张拉设备，锚下控制张拉力：
1395Mpa，管道成孔采用钢波纹管。
K115+597.478余官营互通主线桥现浇箱梁
主要工程数量表
序号
项目名称
规格
单位
数量
1
现浇箱梁混凝土
C40
m3
2426.72
2
现浇箱梁混凝土
C50
m3
21024.84
3
桥面铺装混凝土
C40
m3
252.23
4
桥面铺装混凝土
C50
m3
2577.7
5
焊接钢筋网
D10
kg
469261.4
6
钢筋
Φ28
kg
385847.17
7
Φ25
kg
193797.39
8
Φ20
kg
1497.01
9
Φ16
kg
2325395.39
10
Φ12
kg
1678915.4
11
钢绞线
φ15.2
kg
694441.6
三、施工方案及准备
第三联~第九联连续梁采用一联满铺碗扣式支架法分阶段现浇施工，第一、第二联箱梁采用门式支架分阶段现浇施工。
1、根据施工方案的制定，对地基、支架及模板的刚度、稳定性、承载力进行计算，在计算通过后进行下一步工序。
2、根据连续箱梁线形在地面放线，确定支架拼装范围，先在地面上铺一层厚为0.5米的煤矸石垫层，整平后用压路机将其压实，然后再浇注一层厚8-10cm的C20混凝土收光抹平。
3、根据地形做好支架四周的排水工作，在支架两侧开挖排水沟，防止积水影响地基。
4、根据图纸及箱梁结构及时准备浇注所需碗扣式支架钢管和及大平面竹夹模板。
5、钢绞线进场后应分批验收。
验收时应检验其质量证明书、标志内容是否齐全、正确，经运输、存放后有无损伤，锈蚀或影响与水泥粘结的油渍并按（GB/T5224-11995）标准进行外观质量检查和力学性能复验。
6、锚具到货后，应分批验收，核查质量证明书、标志、包装等。
锚具在使用前还应进行外观复验和探伤检查，不允许有裂纹和暗伤。
7、对于钢绞线束的锚具检验可按“预应力筋用锚具，夹具和连接器”（GB/T14370-93）的规定进行。
①外观检查，每批锚具中抽取10%且不得少于10套，要求表面不得有裂纹、结疤、夹杂。
锚具外形尺寸检查用千分卡尺，要求锚具尺寸不得出现正公差。
②硬度检验，应从每批锚具中抽取5%且不少于5套进行洛氏硬度的检验，易消除不合设计要求值的锚具，若有一个不合格，则应另取双倍数量重做试验，如仍有一个不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。
8、与平临高速做好搭设支架的协调工作。
四、施工计划安排
（一）、现浇箱梁段落划分及工期安排表
本桥共设计4个作业面（双幅同时施工）
1、第一跨至第八跨为一个作业面，施工顺序:
从第一跨至第八跨
2、第九跨至第二十三跨是一个作业面，施工顺序为:
从第二十三跨至第九跨，在八号墩与第八跨合拢。
3、第二十八跨至四十跨为一个作业面，施工顺序为:
从第二十八跨至第四十跨。
4、第二十四、二十五、二十六、二十七受高压线拆迁的影响，在第二、第三工作面完成后由第二十四跨向二十五跨施工，同时由二十七跨向第二十六跨施工，在二十五号墩合拢。
（二）具体施工计划安排如下：
１、第一工作面
第1-5跨:
2006.7.25-2006.9.25
第6-8跨:
2006.9.1-2006.10.15
2、第二工作面
第23-22跨:
2006.7.1-2006.8.15
第21-20跨:
2006.7.25-2006.9.10
第19跨:
2006.8.25-2006.10.10
第18-17跨:
2006.9.25-2006.11.10
第16跨:
2006.10.25-2006.12.10
第15-14-13跨:
2006.11.25-2007.1.10
第12-11跨:
2007.2.10-2007.3.25
第10-9跨:
2007.3.10-2007.4.25
3、第三工作面
第28-29跨:
2006.6.25-2006.8.10
第30-31跨:
2006.7.10-2006.8.25
第32-33跨:
2006.8.10-2006.9.25
第34-35跨:
2006.9.10-2006.10.25
第36-37跨:
2006.10.10-2006.11.25
第38-39跨:
2006.11.10-2006.12.25
4、第四工作面
第24-25跨:
2007.2.10-2007.3.25
第27-26跨:
2007.3.10-2007.4.25
（三）现浇箱梁工序工时安排表
工
天数
序
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
搭脚手架
12
2
铺底模
2
3
加载
2
4
试压
5
5
卸载
2
6
清理校正底模及侧模
2
7
安装底板、腹板钢筋
4
8
安装内模侧
2
9
浇底板、腹板混凝土
1
10
安装顶板模板
2
11
安顶板钢筋
4
12
浇顶板混凝土
1
13
养生
5
14
张拉
1
五、第三~第九联现浇箱梁支架及模板设计
在施工中枋木采用针叶材A-3类木材，一般为油松、广东松，根据《路桥施工计算手册》知顺纹弯应力δ=12MPa，弹性模量E=9X103MPa。
5.1确定防水竹胶板下10×10横向木枋间距
根据防水竹胶板受力特性计算横向木枋间距，选用厚度为15mm防水竹胶板，其挠度按1.5mm控制。
弹性模量：
E＝7.6×103N/mm3（河北廊坊产）
惯性距：
I=bh3/12=1×1.5×1.5×1.5/12=2.8125×10-7m4
安全系数r=1.2
荷载取值为Q=G×r÷S=628.02m3×2×26KN/m3×1.2÷（13.75m×109.06m）=26.13KN/m2
施工人员、施工材料、机具等行走运输堆料取2.5KN/m2
浇筑砼时产生的冲击力取2KN/m2
振捣混凝土时产生的荷载取2KN/m2
每平米均布荷载＝26.13+2+2+2.5＝32.63KN/m2
则每延米均布荷载为Q=32.63KN/m
其挠度按三等跨连续梁考虑（如下图示）
则：
f=0.0015=0.677×qL4/100EI=0.677×（32.63×103×L4）/（100×7.6×109×2.8125×10-7）=0.1033L4
解得L=0.34，横向方木间距取30cm.
按平均荷载Q＝32.63KN/m2，取三等跨连续梁验算模板挠度
f=0.677×QL4/100EI=0.677×32.63×103×L4/100×7.6×109×2.8125×10-7=0.84mm<1.5mm，满足设计中规定的挠度要求。
5.2验算10×10横向方木强度
弹性模量E=9000N/mm2=9×109N/m2
惯性距：
I=bh31/12=1/12×（0.1×0.1）=8.33×106m4
防水竹胶板重量取0.012T/m2
取荷载Q=32.63T/m2
作用在每根方木上30cm宽均布荷载Q=（32.63+0.12）×0.3＝9.825×103N/m
根据支架布置，最大间距为:
L=0.9m，按三等跨连续梁考虑（如下图示）
f=0.677×QL4/（100EI）=0.677×（9.825×103×0.94）/（100×9×109×8.333×10-6）=0.58×10-3m<0.9/400=2.25×10-3m.符合要求。
横向方木应力验算:
Mmax=0.08×QL2=0.08×9.825×103×0.92=0.64×103N.m
抗弯截面模量W=I/Ymax=8.333×10-6/0.05=1.67×10-4m3
Mmax/W=0.64×103/（1.67×10-4）=3.83×106N/m2=3.83Mpa＜12Mpa（松木顺纹弯应力）.
满足刚度条件
5.3纵向15×15枋木验算
按均布荷载简化公式计算按三等跨连续梁考虑（如下图示）
:
I=1/12×bh3=1/12×0.15×0.153=4.21×10-5m4
碗扣支架间距为1.2m
Q＝3.263×104×1.2＝39.2×103N/m
f=0.677×QL4/100EI=0.677×39.2×103×1.24/100×9×109×4.21×10-5=1.45×10-3m<1.2/400=0.003m,符合要求.
纵向枋木应力验算
Mmax=0.08QL2=0.08×39.2×103×1.22=4.52×103N.m
抗弯截面模量W=I/Ymax=4.21×10-5/0.075=5.6×10-4
Mmax/W=4.52×103/5.6×10-4=8.07×106N/m2=8.07Mpa＜12Mpa（松木顺纹弯应力）.满足要求.
5.4碗扣支架验算
模板自重：
a=0.095KN/m2；
纵木横木自重：
b=0.35KN/m2
钢筋砼自重：
G=628.02m3×2×26KN/m3=32657KN
安全系数为：
r=1.2
以全部重量作用于顶板上计算单位面积压力：
c=32657KN×1.2÷（13.75m×109.06m）=26.13KN/m2
根据《路桥计算手册》及施工用料：
施工荷载：
2.5KN/m2；
砼冲击荷载:
2.0KN/m2.
振捣荷载：
2.0KN/m2。
箱梁芯模：
取1.5KN/m2
竹胶板：
取0.12KN/m2
枋木：
取7.5KN/m3
立杆验算
q=1.2×（0.095+0.35+26.13+2.5+2.0+2+1.5+0.12）=41.634KN/m2
则第三联左侧支架总压力为:
109.06×13.75×4.1634=6243.33T纵向立杆间距为1.2m,在端梁、中横梁处纵向间距为0.3m，纵向布局数量为：
（109.6-4×1.5）/1.2+1+（4×1.5）/0.3+1=108根，横向间距为0.9m，腹板下间距为0.6m，横向布局数为20根（不含两侧翼板处的6根）；立杆总数为108×20=2160根。
则每根立杆承受荷载：
6243.33/2160=2.89T,设计立杆承受荷载为3T，满足要求。
5.5立杆稳定性验算
以2节间立杆为单元进行计算，立杆为Φ48×3.5钢管。
则：
A=4.89cm2，
Ix=12.19cm4，
Wx=5.08cm3，
回旋半径rx=1.579cm
立杆长细比为：
λ=μh/rx=1.5×120/1.579=114<[λ0]=150查表得，A3钢管类截面轴压构件稳定系数Ψ=0.823，
则：
P/（ΨA）=23.14/（0.823×4.89）=137.5MPa<[σ0]=215MPa
故满足要求。
5.6支架下地基承载力验算
采用标准贯入试验（63.5kg穿心锤，75cm的落距），按要求进行试验检测，经处理后的地基承载力为320kpa（见后附表1：
地基承载力检测表），单杆验算传递的重量为2.89T，底座面积为Ab=35cm*35cm=1225cm2。
则：
P=N/Ab=28900/0.1225=236KPa<[δ]=320KPa
符合承载力要求。
为了进一步增强地基承载力和防止雨水或地表水的浸入，在搭支架前计划填筑煤矸石垫层50cm，用振动压路机碾压3-4遍，再在垫层上面浇筑6-10cm的C20砼，以确保安全。
5.7最不利受力处腹板下的支架受力计算
由于分二次浇筑，顶板部分钢筋水泥混凝土重量不计，则腹板处的截面面积为：
A=1.15×0.5+0.5×0.2/2×2+0.5×0.22×2+0.3×0.22=0.961m2（由于管架横向布局为1.8米，所以增加0.3米）
则单位面积钢筋水泥混凝土重量为：
0.961×2.6=2.5T/m2
施工人员、施工料具运输、堆放荷载取2.5kP。
倾倒混凝土时的冲击力取2.0KPa。
振捣荷载取2.0KN/m2。
枋木每立方米容重取7.5KN/m3。
胶竹板每平方米取0.012T/㎡。
以三等跨连续梁考虑
（1）10×10枋木验算
取荷载Q=2.5+0.25+0.2+0.2+0.012=3.162T/㎡
作用在每根方木上的均布荷载为q=3.162×0.3=0.95T/m
最大间距L=0.6m（结构相关参数同前面一样）
则:
f=0.677×q×L4/（100EI）=0.677×9.5×103×0.64/（100×9×109×8.333×10-6）=1mm<600/400=1.5mm，满足要求。
横向枋木应力验算
Mmax=0.08×qL2=0.08×9.5×103×0.62=273.7N.m
抗弯截面模量W=1.67×10–4m3
则Mmax/w=273.7/1.67×10-4=1.64MPa<12MPa（松木顺纹弯拉应力）
满足刚度要求
（2）15×15枋木验算
I=4.21×10-5m4L=1.2
q=Q×1.2=31.62×103×1.2=3.79×104N/m
f=0.677×qL4/100EI=0.677×3.79×104×1.24/（100×9×109×4.21×10-5）=1.53mm<1200/400=3mm,符合要求.
刚度验算
抗弯截面模量W=5.6×10-4，Mmax=0.088qL2=0.88×3.79×104×1.22=4.37×103N.m
Mmax/w=4.37×103/5.6×10-4=7.8MPa<12MPa（松木顺纹弯拉应力）满足刚度要求。
（3）支架承载力计算
Q=钢筋水泥混凝土重量+组合荷载（施工人员及施工料具运输+振捣+冲击力+胶竹板+枋木）
Q=2.5+0.1+0.2+0.2+0.012+0.018+0.0075=3.04T/m2
第三联左幅腹板下1.8米内集中荷载为：
3.04×1.8×109.06=597T，以1.2安全系数控制，则荷载为716.4T
1.8米横向有立杆4根，纵向91根共有364根立杆。
则单杆受力为：
716.4T/364=1.97T<3T。
符合承载要求。
5.8横隔梁下的支架结构计算
混凝土数量:
1.5×1.6=2.4m3
则每平方米荷载为：
2.4×2.6=6.24T/m2
施工荷载Q=钢筋水泥混凝土重量+组合荷载（施工人员及施工料具运输+振捣+冲击力+胶竹板）
Q=6.24+0.25+0.2+0.2+0.012=6.902T/m2
以三等跨连续梁考虑
（1）10×10枋木验算
作用在每根枋木上的均布荷载为q=6.906×0.3=2.07T/m
最大间距L=0.9m（结构相关参数同前面一样）
则:
f=0.677×q×L4/（100EI）=0.677×20.7×103×0.94/（100×9×109×8.333×10-6）=1.23mm<900/400=2.25mm，满足要求。
横向枋木应力验算
Mmax=0.08×qL2=0.08×20.7×103×0.92=1341.4N.m
抗弯截面模量W=1.67×10–4m3
则Mmax/w=1341.4/1.67×10-4=8.03MPa<12MPa（松木顺纹弯拉应力）
满足刚度要求
（2）15×15枋木验算
I=4.21×10-5m4L=0.6m
q=Q×1.2=69.02×103×0.6=4.141×104N/m
f=0.677×qL4/100EI=0.677×2.07×104×0.64/（100×9×109×4.21×10-5）=0.095mm<600/400=1.5mm,符合要求.
刚度验算
抗弯截面模量W=5.6×10-4，Mmax=0.08qL2=0.08×4.141×104×0.62=1.193×103N.m
Mmax/w=1.193×103/5.6×10-4=2.13MPa<12MPa（松木顺纹弯拉应力）满足刚度要求。
（3）支架承载力计算
立杆布置如下图所示
Q=钢筋水泥混凝土重量+组合荷载（施工人员及施工料具运输+振
捣+冲击力+胶竹板+枋木）
Q=6.902+0.1+0.2+0.2+0.012+0.018+0.0075=7.44T/m2
第三联左幅横隔梁下1.5米内集中荷载为：
7.44×1.5×13.75=153.45T，1.5米纵向有立杆4根（以不利状态考虑），横向20根共有80根立杆,安全系数为1.2.
则单杆受力为：
153.45T/80=1.92T×1.2=2.3T<3T。
符合承载要求。
5.9腹板摸板验算
混泥土重按2.5T/m3计算，梁高1.6米，因此摸板侧压力为：
2.5×1.6=40KN/m2，考虑砼浇筑及振捣荷载4KN/m2，则总侧压力为：
P=40+4=44KN/m2
作用于摸板的线荷载:
g=44×1.0=44KN/m
按三跨连续梁计算：
1、求内楞间距
按强度要求需要内楞的间距：
L=4.65h√（b/g）=4.65×15×√（1000/44）=332mm
按刚度要求需要内楞间距：
L=6.67h3√（b/q）=6.67×153√（1000/40）=292mm
取最小值L=292.施工中用250mm
2、外楞承受摸板、腹板作用荷载，按多跨连续梁计算：
作用在内楞上的荷载为g=44×0.25=11KN/m
按强度要求：
w=1/12b*h3/1/2h=1/6b*h2=1/6×100×1002=1.667×105mm3
L=11.4√（w/q）=11.4√（1.667×105/11）=1403mm
按刚度要求
L=15.33√（I/q）=15.33√（8.3×106/11）=1394mm（I=1/12bh3=1/12×100×1003=8.3×106）.
根据施工实际取L2=80㎝。
以两等跨验算：
则fmax=0.521×qL4/100EI（E=9×109N/m2、I=8.3×106m4、q=44KN/m）
fmax=0.521×44×103×0.84/（100×9×109×8.3×106）=1.26×10-3m<0.8/400=2×10-3m，符合要求。
3.选对柱螺栓的间距
则作用在外楞上荷载为：
q=44×0.8=35.2KN/m11.4√（1.667×105/11）
按强度要求：
L=11.4√（w/q）=11.4√（1.667×105/35.2）=784mm
按刚度要求：
L=15.33√（I/q）=15.33√（8.3×106/35.2）=945mm
两者对比取小值L3=784，取L3=750mm。
4、选对拉螺栓规格
由L2、L3，每个对拉螺栓承受混凝土侧压力的等效面积如图示
N=0.75×0.8×44=26.4KN/m2
选用由Q235钢制作的M18对拉螺栓，其净面积A=174mm2，则
σ=N/A=26400/174=152N/m2＞170N/m2（允许应力值）。
由上可知，此螺栓满足要求。
六、第一~第二联门式支架现浇箱梁及模板设计
6．1、地基处理：
根据现场情况土质情况，为保证支架下地基有足够的承载力,地基处理前将原地面用推土机对原地面予以整平，原地面整平后填筑30厘米的煤矸石并用振动压路机进行碾压，碾压后用C15号砼进行硬化，硬化厚度5~8厘米。
在距支架外侧1米处各挖1条排水沟，排水沟断面为0.6米×0.4米，并安排专人用水泵及时抽除沟内积水。
承台回填必须严格用煤矸石分层夯实，对于原地表水必须排干，排净。
确保地基承载力不小于320KPA。
6．2、模板及支架：
（1）我部余官营互通主线桥第一联、第二联现浇箱梁采用满堂门式支架，箱梁模板均采用规格为2.44×1.22×0.012ｍ竹胶板。
（2）门架在非横隔梁处横桥向间距为120CM，纵向间距非横隔梁处为100CM，横隔梁处门架横向间距为60CM，纵向间距60CM,每个断面总共设门架17片，横隔梁下为68片，门架顶托上上首先设横向12号槽钢，其间距为120CM，横向12号槽钢上设规格为8*10CM间距为30C
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