03现浇箱梁贝雷片少支架施工方案.docx

03现浇箱梁贝雷片少支架施工方案.docx

《03现浇箱梁贝雷片少支架施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《03现浇箱梁贝雷片少支架施工方案.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

03现浇箱梁贝雷片少支架施工方案

黄泥堡立交CK0+184现浇箱梁

施工专项方案

第一章施工方案

1.1概述

本桥施工方案采用《高墩现浇箱梁施工工法》，该工法为2009年云南省省级工法。

该工法具有以下特点：

1、设备组合有很高的科学性和实用性。

2、无需地基处理以及繁杂的支架预压试验，降低了工程成本，保证了施工进度和施工质量。

3、支架变形较小，箱梁外观线形顺适。

4、支架机构受力合理，安装方便，操作简单。

5、施工工艺可操作性强，安全可靠，施工速度快。

6、无需改造贝雷架，大大地减少了辅助耗材。

1.2适用范围

本工法适用于复杂地形和地质条件下的一般公路、高等级公路及铁路多孔高墩现浇箱梁桥施工。

1.3工艺原理

该工法采用拼装式贝雷梁支架施工方法。

贝雷架布置如下图2、图3。

1.4施工工艺流程及操作要点

1、施工工艺流程：

施工工艺流程图见图4

图4施工工艺流程图

1.5操作要点

1、预留、预埋钢棒牛腿

钢棒牛腿是主要的受力点，通过预埋、预留钢棒形成。

在墩柱上沿顺桥向预留直径为160mm的预留孔，预留孔距柱顶高度为3.2m。

预埋牛腿为可活动钢棒，钢棒直径为150mm，钢棒长度根为2.0m，端部焊接吊环以便拆卸，钢棒必须采用16Mn桥钢材，以确保弯应力、剪应力达到计算要求。

钢棒的吊装采用塔吊或吊车吊装，钢棒吊装前先制作安全笼将其牢固的悬挂于柱顶，以确保操作人员的施工安全。

2、63B工字钢横梁制作及安装

工字钢横梁为贝雷架的直接支撑结构，选择该型钢时必须根据荷载情况，对其强度、刚度进行验算。

横梁由用2片63B工字钢紧夹墩柱置于钢棒牛腿上，横梁长度通等宽现浇桥桥面宽度，以确保支架搭设的宽度。

横梁的安装采用吊车吊装，横梁吊装上牛腿后，两端端部采用14B槽钢焊接牢固，同时设置2-3条14槽钢将两横梁连接牢固，夹紧墩柱，形成整体系统。

（1）双柱墩横梁安装

双柱墩上的横梁由于各有2个支承点，直接单片吊装上牛腿，再将其两端连接成整体形成4个支承点的平面机构。

（2）单柱墩横梁制作及安装（本桥无单柱）

单墩柱上横梁由于竖向只有1个支承点，其自身横桥向难以稳定，故需在结构上进行设计处理，经过设计、验算后该支撑采用了“扇形托架”形式进行加固，所谓扇形托架即采用牛腿加抱箍的方式进行结构优化。

牛腿以下2-3m加设抱箍（高度h=100cm），抱箍上沿横桥向各设置2条I20工字钢向外斜撑横梁，柱顶设置帽式顶抱箍，顶抱箍焊接向下4-6条I20工字钢拉住横梁，以形成稳定的扇形支撑（如图3）。

（3）贝雷架（桁架）的吊装及加固

贝雷架采用标准装配式公路钢桥贝雷架（桁架）作为箱梁荷载的受力支撑结构，贝雷架先在桥下或预定场地通过支撑架每2片为一组将其拼装成等于或略大于单跨跨径的桁架结构，拼装完毕后用吊车吊上横梁，吊装完一跨后，贝雷架的组与组之间采用14B的槽钢连接成整体系统作为箱梁的工作平台。

（4）脚手架搭设

现浇箱梁以联为单位，贝雷架吊装完一联并形成整体系统后，在贝雷架上横桥向铺设14B槽钢，为方便支架、模板的拆卸，在贝雷架上搭设一层高1-1.5m碗扣式钢管脚手架，并在脚手架上设置了可调顶托。

脚手架的搭设顺桥向间距为0.6m，横桥向间距为0.6m。

考虑支架的整体稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑。

（5）模板铺设

箱梁侧模、底模及内模均采用厚1.5cm的高强度竹胶板，在箱梁宽度渐变段，胶合板按曲线配置。

箱梁内膜采用10×15cm方木做为撑杠。

按设计的要求预留人孔和支架、模板拆卸时所用卷扬机钢绳预留孔。

人孔位置宜选在L/8-L/4范围内，其尺寸顺桥向不应大于1米，横桥向不应大于0.8米，四角应设0.2m×0.2m的倒角,并布置直径12mm的倒角钢筋；钢绳预留孔纵向设置在距墩柱3～4m位置处，横向间距为4m。

箱梁施工完成后所有预留孔应及时复原结构钢筋并立模浇筑封孔混凝土，箱梁侧模板支撑采用骑马架，每0.5米设置一道。

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。

（6）支架预压

为减少支架变形对现浇箱梁线形的影响，在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。

预压采用等载水压，预压范围为箱梁底部，因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。

由于该支架其下部支承在桥梁墩柱上，不会因地基承载力不同或下雨、水流冲刷基础而影响支架的稳定性，只需进行1～2跨的支架预压，观测支架变形量即可，因而可节约大量的劳动力和缩短工期，减少拆装过程中的安全风险。

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：

观测位置设在每跨墩中、四分点及墩顶处，每组分左、中、右三个点。

在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。

预压期过后对支架进行调整，对箱梁的纵、横坡和预拱度进行复测，务必达到准确无误。

③卸载：

卸载采用水泵抽水，同时继续观测。

卸载完成后记录好观测值，根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。

（7）钢筋加工及安装

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，待强度上拉以后，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。

钢筋加工时，应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，可事先焊接的应提前成批次焊接，以提高工效。

焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。

（8）混凝土浇注

混凝土采用厂拌混凝土，混凝土运输采用4台罐车运送，现场采用2台混凝土泵车浇筑，其中一台浇筑另一台作为备用。

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。

（9）混凝土养生及拆模

混凝土浇筑完成后，待表面收浆后尽快对混凝土进行养生，洒水养生应保持7天。

养生期间，混凝土强度达到2.5MPa之前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。

箱梁底模及支架拆除，为防止混凝土裂缝和边棱破损，并满足局部强度要求，混凝土强度达到2.5Mpa时方可拆除侧模，底模及支架待混凝土达到设计强度后方可拆除。

（10）劳动力组织情况

主要机具设备配备见下表：

每跨桥施工劳动力组织情况

序号

工序名称

作业人员（人）

作业时间（天）

1

预留、预埋牛腿

4

1

2

横梁制作及安装

10

2

3

贝雷架的吊装及加固

8

2

4

脚手架搭设

15

3

5

模板铺设

10

1

6

支架预压

30

5

7

钢筋加工及安装

20

5

8

混凝土浇注

20

1

9

混凝土养生及拆模

2

28

1.6材料与设备

主要机具设备配备见下表：

主要机具设备配备表

序号

设备名称

数量

用途

序号

设备名称

数量

用途

1

30T吊车

1

贝雷架安装

7

汽车泵

2

输送混凝土

2

电焊机

10

加工钢筋

8

震动棒

6

浇筑混凝土

3

钢筋切断机

2

加工钢筋

9

装载机

2

运输

4

钢筋弯曲机

2

加工钢筋

10

备用发电机

1

发电

5

钢筋镦粗机

1

加工钢筋

11

提升机

6

混凝土拌和站

1

拌制混凝土

1.7质量控制

1、现场的实时测量体系

测量的内容包括物理测量（温度﹑时间）﹑线形测量（轴线、标高等）﹑力学测量（应力﹑应变等）。

测量的周期（或时间）根据施工现场的状况确定。

2、现场试验测试体系

对包括混凝土容重﹑弹性模量、混凝土的收缩、徐变系数等数据的测试；预应力摩阻损失等进行试验测试；对施工荷载及偶然荷载等资料的收集与分析。

3、分析判断系统

根据现场测量与试验测试资料，对结构的状态进行分析，与设计资料对比，给出结构当前阶段应力﹑应变﹑强度稳定状态及结构线形分析评价报告，对后续施工状态进行预测，提供立模标高，提出施工控制建议。

具体工作内容与技术路线包括以下几个方面的内容：

（1）静力荷载试验；

（2）凝土容重的测定和收缩、徐变系数的确定；

（3）结构施工监测。

4、混凝土浇注质量控制标准

（1）符合现行《公路桥涵施工技术规范》、《公路钢筋混凝土工程施工规范》、《公路工程质量检验评定标准》要求。

（2）混凝土灌注完后及时养护，保证混凝土养护时间至少7天。

（3）模板要均匀涂刷脱模剂，不得有涂漏现象；混凝土不得离淅，严格控制混凝土的坍落度；必须捣固密实，表面不得有蜂窝麻面，不得有跑模现象，外观美观。

1.8安全措施

除遵守建设部、中华全总、劳动人事部联合发布的《建筑安装工人安全技术操作规程》外，还要注意下列事项：

1、建立完善的施工安全保证体系，加强施工过程中的安全检查和控制，确保作业标准化、规范化；

2、针对高原特大立交桥高墩现浇箱梁施工特点，制定切实可行的高空悬灌施工安全措施，建立健全各项安全规章制度，加强岗位责任制，并在施工过程中认真执行和总结完善。

3、对参与施工的全体员工进行岗前培训和安全教育，贯彻安全第一的思想，作业时必须配戴安全帽、穿施工鞋、系安全绳。

4、工作面周边挂安全网，墩下通道搭设防护棚。

5、遇到大风、暴雨及雷电而停止施工时，注意要切断电源，保护好各种设备。

1.9环保措施

浇筑混凝土时，应尽量避免污染施工场地，施工完毕后，应及时清除废物，确保施工场地环境。

1.10资源节约

本工法由于采用非落地式支架施工对地物、地貌的破坏以及对周围的环境影响相当小，还能最大限度地节约桥下空间、节省大量的人力、物力，创造了良好的经济效益。

1.11经济效益

本工法由于采用预留、预埋牛腿架设贝雷梁支架的施工方法，并合理充分利用模板的周转，比采用传统满堂式支架和目前最先进的现浇箱梁支架设备节约资金。

1.12应用实例

1、蒙自至新街高速公路第15合同段蛮耗立交是一座特大互通式立交桥，该立交由四座主线桥和四座匝道桥组成：

即由右幅K59+042.675桥、左幅K59+084.67桥、右幅K59+630.610桥、左幅K59+735.5桥及A、B、C、D四条匝道组成的两进两出桥群，现浇箱梁共计116跨/28联，全长2330m。

2、

3、武定至昆明高速公路第四合同段K18+100上垮桥，该桥为（17.5+35+17.5）m预应力混凝土变截面刚构桥。

第二章设计条件

2.1工程概况

黄泥堡立交匝C为曲靖至黄泥堡方向的匝道，设计速度为40Km/h，采用单车道匝道，路基宽度9.0米。

匝C直接式减速车道长126.545米，平曲线最小半径R=150米，最大纵坡3.50%。

该匝道CK0+184位置为跨越别家堡乡村道路，由于匝道半径比较小，设计现浇混凝土连续箱梁桥，桥梁全长58.08m，孔跨布置为（16+20+16）m，箱梁采用等截面单箱双室，箱梁桥面顶宽9.0m，底宽6.5m，箱梁高1.4m，翼板宽1.25m。

图2.1箱梁断面图

2.2要计算依据

1．《黄泥堡互通立交工程设计图》；

3．《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）；

4．《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

5．《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）；

6．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

7．《木结构设计规范》（GB50005-2003）；

8．《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

9．《建筑施工计算手册》第二版。

第三章支架结构受力计算

由于该匝道桥位于弧线段。

在支架布置时，在墩顶位置考虑贝雷梁断开，断开处用型钢联接，具体布置见支架设计图。

3.1支架方案比选

该桥为现浇混凝土连续箱梁桥，设计桥下净空高6.5m，桥位所处地形低洼、地质较差，下覆3～5m淤泥层，如采用满堂式支架，对地基需做深层处治，换填较深，且施工正值雨季，若采用满堂式支架施工，预压后遇上暴雨仍存在较大的安全隐患，投入的支架多，工期长、劳动强度大、费用高。

为加快施工进度、降低施工安全隐患，拟采用少支架施工方案，以贝雷片桁架作为支架平台，结构主要由基础（桥台位置）、钢棒牛腿、工字钢横梁、贝雷架、钢管脚手架组成，所有受力通过贝雷架、工字钢横梁、钢棒牛腿传递至墩柱。

贝雷支架安装直接采用吊车吊安装，安装简易。

3.2支架总体结构

1、贝雷片支架施工是用贝雷片组装成箱梁施工的支撑平台，在贝雷架上进行箱梁模板安装、模板预压、钢筋安装、砼浇注等施工项目。

2、贝雷片支架自下而上由墩柱、钢棒牛腿、工字钢横梁、贝雷架纵梁、横向槽钢、钢管支架（调节高差）、U型托、横向（纵向）方木、模板（竹胶板）组成。

支架总体布置图如下所示。

3、支架布置结构传力途径为：

模板→方木→U型托→扣件式钢管支架→槽钢横向分配梁→贝雷片纵梁→工字钢横向承重梁→钢管立柱（墩柱）→扩大基础→地基。

4、贝雷支架经受力检算后，能满足制梁过程的各种荷载及形变。

5、据该桥的设计图纸和荷载情况，设计贝雷片钢管支架体系。

支架模板如下图所示布置。

CK0+184现浇混凝土连续箱梁桥支架体系纵断面图

CK0+184现浇混凝土连续箱梁桥支架体系布置平面图

CK0+184现浇混凝土连续箱梁桥支架体系布置断面图

项目名称

现浇箱梁

桥墩

桥台、搭板、承台

桩基

合计

混凝土（m3）

349

122

131

508

1110

钢筋（Kg）

120282

25062

41274

35161

221779

主要工程数量表

贝雷片支架体系相关材料

序号

名称

规格

单位重量

数量

总重

备注

kg

1

钢棒

Φ15cm

138.651

kg/m

16

m

2210

每根长2m

2

工字钢

20B型

31.069

kg/m

48

m

1491

每根长12m

工字钢

45B型

87.4

kg/m

48

m

3859

每根长12m

3

工字钢

63B型

131.5

kg/m

48

m

6312

20～63#一般每根长是6～19m

4

贝雷片

300×150cm型

270

kg/片

238

片

64260

一般是259～270kg

5

支撑架

45×118cm型

21

kg/副

238

副

4998

一般是18～21kg

6

销子

20×Φ4.95cm

3

kg/个

476

个

1428

一般是2.7～3kg

7

槽钢

14cmB型

16.733

kg/m

892

m

14925

每根长9m，14～18#一般是9m

8

钢管

φ4.8×0.35cm

3.841

kg/m

4170

m

16016

不小于35cm

9

顶托

上托

6.5

kg/个

3222

个

20943

可调部分40cm

10

方木

10×15cm

450

kg/m3

23

m3

10350

松木

12

方木

10×10cm

450

kg/m3

11

m3

4950

松木

13

竹胶板

244×122×2cm

53.582

kg/块

204

块

10916

0.9g/cm3

3.3结构计算

根据箱梁结构分析，选择该桥20米主跨作为结构计算段，计算通过后可判定其他跨结构均为稳定结构。

由设计图纸可知：

该桥桥面宽度：

W顶=9.00m

W底=6.50m

3.3.1恒载荷载：

Q恒=336t+22.866t+33.6t=392.466t

1、钢砼自重：

G=349m3×2.5t/m3÷52m×20m=336t

2、模板、支架自重：

G=

（1）+

（2）=9.895+12.971=22.866t

（1）方木及模板

∑模板=①+②+③+④+⑤

=1.648+1.620+0.773+0.891+5.186=9.895t

①100×150㎜底模处横向方木（中心间距为60㎝）：

0.1×0.15×7.18×［20÷0.6］×450kg/m3=1.648t

②100×150㎜外侧模处纵向方木（中心间距为40㎝）：

0.1×0.15×20×［（1.4+0.9）÷0.4］×2×450kg/m3=1.620t

③100×100㎜内模处横向方木（中心间距为60㎝）：

0.1×0.1×（0.7+0.6+0.4+0.5+0.76）×［（20-3）÷0.6］×2×450kg/m3=0.773t

④竹胶板:

（（1.5+0.9+2.0）×2×20+（0.7+0.6+0.4+0.5+0.76）×（20-3））×0.02×0.9g/cm3=5.186t

（2）支架

∑支架=①+②+③=4.004+5.236+3.731=12.971t

①钢管支架（间距为60顺桥向×60横桥向㎝）

16.016÷4=4.004t

②可调顶托（间距为60顺桥向×60横桥向㎝）

20.943÷4=5.236t

③横向［14b槽钢（中心间距为60㎝）：

14.925÷4=3.731t

3、贝雷架总重（支架为7片/排×2×8=112片，横向16排，该跨为20m，取7片计算）

贝雷架总量：

G总=2.1t/排×16排=33.6t

3.3.2活载：

施工人员、机械、布料、振捣等

Q活=10kg/㎡×20m×9.0m=1.800t

3.3.3荷载组合

Qmax=1.2Q恒+1.4Q活

=（1.2×392×103㎏+1.4×1.800×103㎏）×10N/kg

=4729kN

3.3.4贝雷梁内力计算

附贝雷架内力及几何特性表：

（3000mm×1500mm×176mm）

表1贝雷架容许内力表

容许内力类型

不加强贝雷梁

单排单层

双排单层

三排单层

双排双层

三排双层

弯矩kN.m

788.2

1576.4

2246.4

3265.4

4653.2

剪力kN

245.2

490.5

698.9

490.5

698.9

容许内力类型

加强贝雷梁

单排单层

双排单层

三排单层

双排双层

三排双层

弯矩kN.m

1687.5

3375

4809.4

6750

9618.8

剪力kN

245.2

490.5

698.9

490.5

698.9

表2贝雷架几何特性

结构构造几何特性

截面抵抗弯矩WX

惯性矩IX

EI

cm3

cm4

kN.m2

单排单层

不加强

3578.5

250497.2

526044.12

加强

7699.1

577434.4

1212612.24

双排单层

不加强

7157.1

500994.4

1052088.24

加强

15398.3

1154868.8

2425224.48

三排单层

不加强

10735.6

751491.6

1578132.36

加强

23097.4

1732303.2

3637836.72

双排双层

不加强

14817.9

2148588.8

4512036.48

加强

30641.7

4596255.2

9652135.92

三排双层

不加强

22226.8

3222883.2

6768054.72

加强

45962.6

6894390

14478219

均布荷载q=Q/NL=

=14.778KN/m（横向16榀贝雷架）

1、跨中弯矩结构最大弯矩M：

Mmax=

qL2=

×14.778×202

=738.9kN·m<贝雷架容许弯矩［M］=788.22kN·m

2、结构最大剪力Qmax：

Qmax：

=1/2qL=

=147.78kN<贝雷架容许剪力［Q］=245.2KN

3、挠度

f=5qL4/384EI=5×14.778×204/384×3578.5×250497.2=0.034mm

f<［f］=L/400=0.05

小结：

经验算贝雷梁布置内力满足要求！

3.3.5支撑横梁（63B工字钢）受力计算：

附参数表（630mm×178mm×15mm）。

表3热轧普通工字钢参数表

型号

腰高

腿宽

腰厚

腿厚

圆角半径

截面积

理论重

h

b

d

t

r

cm2

kg/m

20A

200

100

7

11.4

4.5

35.5

27.9

20B

200

102

9

11.4

4.5

39.5

31.1

45A

450

150

11.5

18

6.8

102

80.4

45B

450

152

13.5

18

6.8

111

87.4

45C

450

154

15.5

18

6.8

120

94.5

63A

630

176

13

22

7.5

154.9

121.6

63B

630

178

15

22

7.5

167.5

131.5

63C

630

180

17

22

7.5

180.1

141.0

1、63cmB工字钢自重：

G工=131.5kg/m×12m=1.578t=15.78kN

2、支撑横梁内力计算：

（1）工字钢支撑横梁受力：

Q工=Qmax/2+G工自/2

=（4729+15.78）/2=2472kN

（2）工字钢内力计算：

均布荷载q=Q工/L=

=474.4kN/m（两钢棒牛腿之间净距L=5m）

①工字钢跨中最大弯矩Mmax：

Mmax=

qL2=

×474.4kN/m×52m

=1482.5kN·m

②工字钢最大剪力Qmax：

Qmax：

=

qL

=

=1186kN

③工字钢容许剪力［Q］：

［Q］=V工字钢=fG×AG

=140MPa×154.9cm2=2169kN

Qmax：

=1286kN<［Q］=2169kN（工字钢容许剪力）

小结：

经验算工字钢抗剪满足要求！

3.3.6钢棒牛腿计算（φ150mm）

1、63cmB型工字钢：

Q=Q恒+Q活+Q工自=392.466t+1.800t+15.78t=410t

2、钢棒受剪剪力：

Q牛腿=Q/2=410t/2=2050KN

3、钢棒牛腿抗剪：

V钢棒=fs×As=140MPa×17.6625×10-3m2=2472.75kN>Q牛腿=2050KN

φ150钢棒剪应力fs=140MPa

φ150钢棒截面积As=∏D2/4=0.785×0.152=17.6625×10-3m2

小结：

经验算φ150钢棒内力满足要求！

第四章脚手架计算

4.1脚手架计算

由设计图可知，