AK1+319233桥现浇箱梁施工方案.docx

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AK1+319233桥现浇箱梁施工方案

AK1+319.233桥现浇箱梁安全施工方案

一、工程概况

AK1+319.233匝道桥位于别古庄互通式立交中，桥梁跨径4×40m，全长166.06m，与主线的交叉桩号为MRK29+156.152,主线自桥梁第二、第三孔穿过，该桥设计角度采用90度，上部结构为现浇预应力砼连续箱梁，下部结构桥台为肋板式桥台、承台、钻孔灌注桩基础；2号墩采用独柱墩，钻孔灌注桩基础，1、3号桥墩采用双柱墩。

主要工程量为：

灌注桩24根，承台4个，系梁2个，肋板6个，墩柱5个，桥台2个，上部结构现浇连续箱梁为单箱三室结构，箱梁底宽11.9m，悬臂长2.55m，箱梁高2m，梁室高1.55m，底板厚0.2m，顶板厚0.25m，腹板宽0.5m，箱梁采用C50混凝土，共1996m3。

二、现浇箱梁施工方案

现浇箱梁支架采用满堂式碗扣支架，碗扣支架上搭设纵横方木，箱梁底模板及侧模板采用厚1.5cm的高强度竹胶板，箱室内模采用组合钢模板和木模板，箱梁砼浇筑采用二次浇筑法，第一次浇筑至腹板与翼缘板连接处，第二次浇筑顶板和翼板，待箱梁砼强度达到100%时进行预应力张拉具体方案如下：

一）、地基处理

用平地机及装载机将表层浮土和泥浆清除并对地表进行整平，对于第二孔内的部分低洼地段提前填土碾压密实，然后用铧犁翻松30cm厚表面土层，掺入8%生石灰粉，用旋耕犁拌和均匀，待含水量合适时用压路机碾压密实，然后再填筑30cm厚8%灰土，最后在第二层灰土上浇注8cm厚砼垫层，并做出2%横坡，同时地基处理要保证最后的砼垫层高出地面至少30cm不受雨水浸泡影响。

在处理过的地基范围四周挖设50×50cm的排水沟，防止雨水浸泡地基，避免碗扣支架产生不均匀沉降。

二）、支架搭设

AK1+319.233匝道桥现浇箱梁为单幅4跨整体施工，支撑方式采用满堂式碗扣支架。

碗扣支架采用WDJ式支架，架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm。

支架顺桥向每个横梁轴线位置要确保有支架支撑，在两个横梁之间支架纵向间距基本为0.9m，支架横桥向横向间距为0.9m，考虑支架的整体稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑。

1、测量放样

测量人员用全站仪放样出箱梁在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出箱梁的中心线及横梁轴线，同样用白灰线做上标记，根据箱梁中心线及横梁轴线向两侧对称布设碗扣支架。

2、布设立杆垫块

根据立杆位置布设立杆垫板，垫板采用5cm木板，使立杆处于垫板中心，垫板放置平整、牢固，底部无悬空现象。

3、碗扣支架安装

根据砼垫层标高和梁底标高计划所需立杆规格，同时根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。

安装时保证立杆处于垫块中心，先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。

立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。

斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。

4、顶托安装

先在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。

根据梁底高程变化决定控制断面间距，并设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。

然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。

最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量控制在30cm以内。

三）、纵横梁安装

顶托标高调整完毕后，在其上安放10×10cm的方木纵梁，在纵梁上间距20cm安放5×8cm的方木横梁，横梁长度比顶板一边各宽出70cm，以支撑外模支架及检查人员行走。

安装纵横方木时，横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开布置，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。

四）、支架预压

在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。

预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，预压重量为箱梁总重的1.2倍。

对于重量较轻的悬臂板部分，根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。

1、加载顺序：

分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重的40%。

2、预压观测：

观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。

在点位处固定观测杆。

采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。

沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。

第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。

第三次加载沉降稳定后（估计7天左右），经监理工程师同意，可进行卸载。

3、卸载：

人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。

卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。

根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。

五）、模板安装

1、底模板

底模板采用1.5cm厚高强度竹胶板，模板在安装之前全面涂刷脱模剂。

底板横向宽度要超出梁底边线不小于5cm，以利于在底模上支立侧模。

模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆，模板之间的错台不超过1mm。

模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。

底模板铺设完毕后，进行平面放样，全面测量底板纵横向标高，纵横向间隔5m检测一点，根据测量结果将底模板调整到设计标高。

底板标高调整完毕后，再次检测标高，若标高不符合要求进行二次调整。

2、侧模板和翼缘板模板

侧模板和翼缘板模板采用1.5cm厚高强度竹胶板，根据测量放样定出箱梁底板边缘线，在底模板上弹上墨线，然后安装侧模板。

侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。

在侧模板外侧背设纵横方木背肋，用钢管及扣件与支架连接，用以支撑固定侧模板。

翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同，外侧挡板安装与侧模板安装相同。

挡板模板安装完毕后，全面检测标高和线型，确保翼缘板线型美观。

3、箱室模板

由于箱梁混凝土分两次浇筑，箱室模板分两次安装。

第一次用钢模板做内模板，用方木做横撑，同时用定位筋进行定位固定，并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。

当第一次混凝土达到一定强度后拆除内模，再用方木搭设小排架，在排架上铺设2cm厚的木板，然后在木板上铺一层油毛毡，油毛毡接头相互搭接5cm，用一排铁钉钉牢，防止漏浆。

在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。

为方便内模的拆除，每孔布设天窗。

六）、钢筋加工安装

1、钢筋安装顺序

（1）安装绑扎箱梁底板下层钢筋网；

（2）安装腹板钢筋骨架和钢筋；

（3）安装横隔板钢筋骨架和钢筋；

（4）安装和绑扎箱梁底板上层钢筋网及侧角钢筋；

（5）第一次浇筑混凝土，待强度上来以后，安装和绑扎顶板上下层钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋件。

2、钢筋加工及安装

钢筋加工时，严格按照设计要求尺寸进行下料、成型，钢筋安装时控制好间距、位置及数量。

要求绑扎的要绑扎牢固，要求焊接的钢筋，可事先焊接的提前成批次焊接，以提高工效。

焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。

钢筋在场内按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。

钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈。

钢筋在加工场内集中制作，运至现场安装。

钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的砼垫块，砼保护层的厚度要符合设计要求。

在钢筋安装过程中，对设计的预留孔道及预埋件进行设置，设置位置正确、固定牢固。

钢筋焊接采用双面焊，当双面焊不具备施工条件时，采用单面焊接。

钢筋焊接完毕后，将焊渣全部敲除掉。

钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。

在底模上焊接钢筋时用布垫在底模上以减小焊渣对底模的污染，同时避免金属波纹管道被电焊烧破，如发现必须封堵。

七）、混凝土浇筑

混凝土采用2座混凝土拌和站拌和，运距为4公里，混凝土运输采用6台罐车运送，现场采用2台泵车浇注混凝土，再联系1台泵车以备用。

计划由两个班组进行箱梁现浇施工，从2号墩开始分别向两头浇筑，每个班组浇注必须连续进行。

箱梁混凝土分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，浇注至肋板顶部，第二次浇筑顶板和翼板，两次浇筑接缝按施工缝处理。

混凝土浇筑从一端向另一端呈梯状分层连续浇筑，上层与下层前后浇筑距离保持2m左右，在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。

混凝土浇筑前，用人工及吹风机将模板内杂物清除干净，对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查，同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查，确保万无一失。

混凝土浇筑按纵向中心线对称进行，先中心后两侧。

混凝土分层厚度为30cm，浇注过程中，随时检查混凝土的坍落度。

混凝土振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍。

振动棒振捣时与侧模保持5~10cm的距离，避免振捣棒接触模板和预应力管道。

振捣上层混凝土时，振捣棒要插入下层混凝土10cm左右。

对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆为止，避免漏振和过振，每一处振完后徐徐提出振捣棒。

在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况，模板若出现漏浆现象，要用海绵条进行填塞。

在浇筑混凝土前，在L/2，L/4截面位置的底模板下挂垂线，每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。

垂线下系钢筋棍，在地面对应位置埋设钢筋棍，在两根钢筋棍交错位置划上标记线，以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况，若发生异常情况，立即停止浇筑混凝土，查明原因后再继续施工。

第一次浇筑混凝土，浇注至腹板顶部时，做好施工缝。

混凝土高度略高出设计腹板顶部1cm左右，将顶面的水泥浆和松散砼凿除掉，露出坚硬的混凝土粗糙面，用水冲洗干净。

第二次浇筑箱梁顶板混凝土时，在L/2,L/4墩顶等断面处，从内侧向外侧间距5m布设钢筋棍，将钢筋棍焊在顶层钢筋上，使顶端标高为顶板标高，以此办法来控制顶板砼浇筑标高及横坡度。

抹面时要架设木板，不得踩砼面，以免影响平整度。

混凝土收浆后进行人工拉毛，采用钢丝刷横桥向拉毛，深度控制在1~2mm。

分两次进行抹面。

第一次抹面对混凝土进行找平，在混凝土接近终凝、表面无泌水时，进行二次抹面收光。

然后横桥向进行拉毛处理。

混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生，保证混凝土表面始终处于湿润状态，养生时间不少于7天。

用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内，同条件进行养生。

养生期内，桥面严禁堆放材料。

八）、预应力张拉

1、孔道成型

预应力管道成型采用金属波纹管，金属波纹管在使用前要逐根检查，不得使用有锈包裹及沾有油污，泥土或有撞击、压痕，裂口的波纹管。

金属波纹管在安放时，根据管道座标值，按设计图纸要求设置定位筋，并用绑丝绑扎牢固，曲线部分采用U型定位环与定位筋绑扎，卡牢波纹管。

在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处，用宽胶带粘绕紧密，保证其密封，不漏浆。

锚头安装时，应使锚头入槽，不得随意放置。

限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应，防止错位，造成张拉过程中钢绞线断丝，限位板槽的深浅合适，防止过浅钢绞线刻痕厉害，过深造成夹片外露较长或错位。

2、下料编束

首先检查钢绞线质量是否符合设计要求，保证钢绞线表面无裂纹毛刺，机械损伤，氧化铁皮或油迹。

钢绞线下料长度经计算确定，L=（两锚头间的设计长度）+2（锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+预留长度）。

钢绞线切割用砂轮机切割后编成束，编束时保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，每隔1—1.5m绑扎一道铅丝，铅丝扣向里，绑好的钢绞线束编号挂牌堆放，离开地面，以保持干燥，并遮盖防止雨淋。

3、穿束

箱梁钢绞线采用钢套牵引法，穿束时钢绞线头缠胶带，防止钢绞线头被挂住。

4、张拉

张拉设备为2台350吨千斤顶和两台ZB4-500油泵，为了保证张拉工作安全可靠和准确性，所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力。

预应力筋的张拉力计算如下：

Ny=N×δk×Ag×1/1000

式中：

Ny——预应力筋的张拉力；

N——同时张拉的预应力筋的根数；

δk——预应力筋的张拉控制应力；

Ag——单根钢绞线的截面积。

本施工段预应力张拉需用最大张拉力为：

Ny=15×1395×140×1/1000=293（t）

现场采用2台350吨千斤顶进行同步张拉，通过上式计算可知，能够满足现场生产的需要。

根据规范及张拉应力的要求，采用油压表的量程为0~100Mpa，精度为1.5级，其读数盘的直径要求大于150mm。

张拉设备在使用前必须进行标定方可进行施工。

预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉,张拉程序为0→初应力→δk（持荷2min锚固）。

张拉时，边张拉边测量伸长值，采用应力、应变双控制，实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在±6%以内，如发现伸长值异常则暂停张拉并通知监理工程师，张拉现场记录及时整理，并报监理工程师，并按监理工程师批示的措施进行处理。

各批钢束张拉时为对称张拉。

张拉过程中统一指挥，两端张拉速度尽可一致。

出现的响动或异常现象立即停止施工，进行检查，查明原因后再行张拉。

钢绞线理论伸长值△L计算

△   L=PpL/（ApEp）

式中：

Pp——张拉力（N）；

L——预应力筋的长度（mm）；

Ap——预应力筋的截面面积（mm2）；

Ep——预应力筋的弹性模量（N/mm2）。

预应力筋张拉的实际伸长值△L，按照下式计算：

△   L=△L1+△L2

△   L1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值；

△L2——初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值。

5、孔道压浆

压浆前为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合良好，压浆前用高压水冲冼孔道，然后用压缩空气吹干。

采用真空灌浆工艺及时灌浆，压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行，直至出口冒出新鲜水泥浆，其稠度与压注的浆注相同时即可停止。

压浆施工完毕后，立即进行封锚混凝土施工。

九）、卸架

预应力工程施工完毕后，开始进行卸架，卸架时应按先跨中后两边的顺序均匀拆除，卸架后的支架应堆放整齐有序。

三、质量保证措施

1、质量目标：

严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求，争创优质工程。

2、开工前，首先对测量放样数据作好纪录。

3、对于关键的预应力工程实行专人负责，专人管理。

4、施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。

5、施工过程中严格执行自检、互检、专职检的三检制度，且内部监理行使否决权。

6、实行工序交接制度，关键工序班组检查合格，经内部监理工程师检查，确认符合要求后，填写好检查记录，然后请监理工程师复核鉴定，才能进行下道工序施工。

四、进度保证措施

1、确保施工质量，只有质量有保证，施工进度才能有保证；

2、成立现浇箱梁生产项目领导责任区，由项目经理负责，加强对箱梁施工的宏观管理。

3、各负其责，责任到人，建立施工质量、进度奖罚制度；

4、钢筋、砂石料和水泥等原材料备料充足，避免出现等料误工情况的发生；

5、对拌合站、吊车及发电机等机械设备及时检查，保证机械设备始终处于良好工作状态；

6、加强对施工人员培训工作，使之能快速、熟练掌握操作要领，保证工序衔接紧密。

五、安全、文明施工保证措施

1、严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定。

2、箱梁施工前，安保部对现场工作人员进行安全技术交底。

3、钢绞线张拉时，两端设警戒标志，专人看护，闲杂人员不得靠近，确保张拉安全。

4、施工人员必须配戴安全帽和安全带，支架上方搭设栏杆和安全网。

5、机械操作必须遵守规程安全操作，不得违章作业。

6、施工现场要整齐规范，各种警示牌和施工铭牌树立齐全。

箱梁支架受力计算书

一、荷载计算

1、箱梁荷载：

箱梁钢筋砼自重：

G=1996m3×25KN/m3=49900KN

偏安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：

F1=G×r÷S=49900KN×1.2÷（11.9m×160m）=31.45KN/m2

2、施工荷载：

取F2=3KN/m2

3、振捣混凝土产生荷载：

取F3=4.0KN/m2

4、箱梁芯模：

取F4=1.5KN/m2

5、竹胶板：

取F5=0.1KN/m2

6、方木：

取F6=7.5KN/m3

二、底模强度计算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板后横梁间距为250mm，所以验算模板强度采用长l=250mm平面竹胶板（1.2×2.4m）。

1、模板力学性能

（1）弹性模量E=0.1×105MPa。

（2）截面惯性矩：

I=Bh3/12=120×1.53/12=33.75cm4

（3）截面抵抗矩：

W=Bh2/6=120×1.52/6=45cm3

（4）截面积：

A=Bh=120×1.5=180cm2

2、模板受力计算

（1）底模板均布荷载：

F=F1+F2+F3+F4+F5=31.45+3+4.0+1.5+0.1=40.05KN/m2

q=F×b=40.05×1.2=48.06KN/m

（2）跨中最大弯矩：

M=qL2/8=48.06×0.252/8=0.375KN·m

（3）弯拉应力：

σ=M/W=0.375×103/45×10-6=8.33MPa＜［σ］=37MPa

竹胶板板弯拉应力满足要求。

（4）挠度：

从竹胶板下横梁布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：

f=0.677qL4/100EI

=（0.677×48.06×0.254）/（100×0.1×108×33.75×10-8）

=0.38mm＜L/400=0.625mm

竹胶板挠度满足要求。

综上，竹胶板受力满足要求。

三、横梁强度计算

横梁为10×10cm方木，跨径为0.9m，中对中间距为0.25m。

截面抵抗矩：

W=bh2/6=0.1×0.12/6=1.67×10-4m3

截面惯性矩：

I=bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4

作用在横梁上的均布荷载为：

q=（F1+F2+F3+F4+F5+横梁应力）×0.25=（40.05+0.75）×0.25=10.2KN/m

跨中最大弯矩：

M=qL2/8=10.2×0.92/8=1.033KN·m

落叶松容许抗弯应力［σ］=13MPa，弹性模量E=10×103MPa

1、横梁弯拉应力：

σ=M/W=1.033×103/1.67×10-4=6.19MPa＜［σ］=13MPa

横梁弯拉应力满足要求。

2、横梁挠度：

f=5qL4/384EI

=（5×10.2×0.94）/（384×10×106×8.33×10-6）

=1.05mm＜L/400=2.25mm

横梁挠度满足要求。

综上，横梁强度满足要求。

四、纵梁强度计算

纵梁为10×15cm方木，跨径为0.9m，间距为0.9m。

截面抵抗矩：

W=bh2/6=0.1×0.152/6=3.75×10-4m3

截面惯性矩：

I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.81×10-5m4

0.9m长纵梁上承担4根横梁重量为：

0.1×0.1×0.9×7.5×3=0.27KN

横梁施加在纵梁上的均布荷载为：

0.27÷0.9=0.3KN/m

作用在纵梁上的均布荷载为：

q=（F1+F2+F3+F4+F5）×0.9+0.3=40.05×0.9+0.3+1.125=37.47KN/m

跨中最大弯矩：

M=qL2/8=37.47×0.92/8=3.794KN·m

落叶松容许抗弯应力［σ］=13MPa，弹性模量E=10×103MPa

1、纵梁弯拉应力：

σ=M/W=3.794×103/3.75×10-4=10.12MPa＜［σ］=13MPa

纵梁弯拉应力满足要求。

2、纵梁挠度：

f=5qL4/384EI

=（5×37.47×0.94）/（384×10×106×2.81×10-5）

=1.14mm＜L/400=2.25mm

纵梁挠度满足要求。

综上，纵梁强度满足要求。

五、支架受力计算

1、立杆承重计算

碗扣支架立杆设计承重为：

30KN/根。

（1）每根立杆承受钢筋砼和模板重量：

N1=0.9×0.9×31.45=25.47KN

（2）横梁施加在每根立杆重量：

N2=0.9×4×0.1×0.1×7.5=0.27KN

（3）纵梁施加在每根立杆重量：

N3=0.9×0.1×0.15×7.5=0.10KN

（4）支架自重：

0.04KN/m

N4=10×0.04+5×2×0.9×0.04=0.75KN

每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3+N4=25.47+0.27+0.10+0.75=26.59KN＜30KN

立杆承重满足要求。

2、支架稳定性验算

立杆长细比λ=L/i=1.155×1.05×1.5×100/1.58=115

由长细比可查得轴心受压构件的稳定系数φ=0.483

立杆截面积Am=π（242-20.52）=489mm2

N/（φ×Am）=26.59×1000/（0.483×489）=112.6

支架稳定性满足要求。

综上，碗扣支架受力满足要求。

AK1+319.233匝道桥

现

浇

箱

梁

施

工

方

案

廊沧高速一合同

2010年3月16日