1、大西铁路潄水河特大桥（30.15+532.73+30.15）m 道岔连续梁现浇支架方案编制：复核：审核：中铁二局大西铁路工程指挥部一项目部2011 年 05 月目录1 编制依据.12 工程概况.12.1 工程地理位置.12.2 桥梁设计概况.12.2.1 桥梁下部结构.12.2.2 桥梁上部构造.23 总体施工方案.24 现浇支架.34.1 现浇支架方案.34.2 现浇支架检算.44.2.1 荷载计算.44.2.2 主要材料参数.44.2.3 主要材料力学指标.44.2.4 结构检算.54.2.5 地基承载力计算.74.2.6 挡土墙计算.74.2.7 检算结果.74.3 现浇支架施工.74.2、3.1 基础处理.74.3.2 支架搭设.84.3.3 模板施工.84.3.4 支架验收.94.3.5 支架预压.9大西铁路潄水河特大桥（30.15+532.73+30.15）m 道岔连续梁 现浇支架方案1 编制依据(1)新建铁路大同至西安铁路客运专线30.15+532.73+30.15m 道岔连续梁施工设计图；(2)大西至西安铁路工程原平西至运城北段施工图水头镇跨涑水河特大桥大同方台 7 号墩基础补充设计（大西原运施桥-42 补 08）；(3)现行钢结构设计、施工技术规范；(4)建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ-2008)(5)建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(6)现行3、客运专线铁路桥梁设计及施工技术规范2 工程概况2.1 工程地理位置水头镇跨涑水河特大桥道岔连续梁位于大西客运专线DK611+307.84DK611+533.54段跨大运高速特大桥的1#7#墩之间。2.2 桥梁设计概况2.2.1 桥梁下部结构基础下部构造为钻孔灌注桩基础，主墩承台为二级矩形承台，1#、2#、3#墩为三排共 10 根1.25m 钻孔桩，桩长 4951m；第一级承台尺寸 12.5m8.1m2.3m（长宽厚），第二级承台尺寸8.2m4.2m0.9m（长宽厚）；4#墩为四排共 20 根1.5m钻孔桩，桩长 46m；第一级承台尺寸 18.6m14.6m3.5m（长宽厚），第二级承台尺寸124、m 8m 2.0m（长宽厚）；5#、6#、7#墩为二排共 8 根1.25m 钻孔桩，桩长5354m；第一级承台尺寸12.5m5.7m2.3m（长宽厚），第二级承台尺寸8.2m3.4m0.9m（长宽厚）；1#墩身高 11m、2#墩身高 12m、3#墩身高 9.5m、4#墩身高 8.5m、5#、6#、7#墩身高3m。2.2.2 桥梁上部构造本梁为(30.15+5 32.73+30.15m)预应力混凝土连续箱梁，全长225.45m，梁高 3.05m，单箱单室斜腹板结构。顶板宽由12.00m加宽至 13.4m（道岔梁仅在桥梁的两端各15m范围内沿桥纵向通过翼缘板变化），底板宽 6.20m；顶板厚度由 5、40cm变化至 75cm，底板厚度由 30cm变化至 90cm，腹板厚度由 50cm按直线变化至 110cm；梁体在端部和墩顶处共设置了8 道横隔板，梁端横隔板厚度1.5m，中墩处模隔板厚度2.0m。横隔板上均设过人孔洞。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。连续道岔梁体横截面如图1 所示。图 1：梁体横断面图（单位：cm）3 总体施工方案本连续道岔梁采用满布落地支架分三段浇注施工。1 号段为第 3、4、5 跨和相邻 3、5 跨的第 2、6 跨 8m长梁段，浇注长度共114.19 m。2 号段为第 1 跨和第 2 跨剩余梁段，浇注长度共55.63 m。3 号段为第 7 跨和第 6 跨剩6、余梁段，浇注长度共 55.63 m。浇注梁段的分段示意见图2。图 2 连续梁施工顺序图（单位：cm）支架搭设前应回填承台基坑。根据回填开挖后的地面标高确定现浇地面标高。对高差大的地形，支架基础采用分台阶开挖并加挡土墙方式，确保基础稳定。梁体总体施工顺序为：基础施工完成后首先在26 孔范围内搭设满布支架，按规定完成支架预压后，立模绑扎钢筋，完成1号段现浇施工。待混凝土强度达到 100及龄期于 7 天后，张拉腹板钢束。然后搭设第1、7 跨支架，按 1 号段工序完成 2、3 号梁段现浇施工。4 现浇支架4.1 现浇支架方案支架采用 483.5 碗扣式钢管脚手架，支架纵向间距跨中90cm，梁端渐变段纵7、向间距 60cm；横向步距腹板下 30cm，底板下 60cm，翼缘板下 90cm；桥梁渐变段腹板下支架立杆的横杆步距为60cm，其余均为 120cm，。钢管顶托上横桥向设 1412(cm)承重方木，底板、腹板承重方木上再铺设1010(cm)纵向分配肋木，肋木间距底板下25cm，腹板 20 下 cm。肋木上再铺设底模板，底模板采用18mm 厚优质竹胶板。外模采用专业厂家设计钢模板，内模模板采用18mm 厚优质竹胶板。拉杆采用22 圆钢，间距 6090(cm)。因本连续梁开挖后的地面标高相差较大，为确保基础稳定，需设置重力式挡土墙 7 个，挡土墙内侧设置1：0.2 的斜坡。现浇支架设计见附件2大同8、至西安铁路客运专线30.15+532.73+30.15m道岔连续梁现浇支架布置图、附件3现浇支架横断面布置图。4.2 现浇支架检算4.2.1 荷载计算(1)竖向荷载计算现浇支架竖向荷载计算见表1。表 1 竖向荷载表荷 载部 位计算梁体高度(m)新浇梁体荷载(kPa)模板支架及人员机具(kPa)振捣混凝土荷载(kPa)合计计算荷载(kPa)计算强度（q）计算刚度（q）翼板下0.669 17.39 4.5 2 27.37 21.89 腹板下(梁端变截面处)3.05 79.3 4.5 2 101.66 83.8 腹板下(跨中截面处)1.7 44.2 4.5 2 59.54 48.7 底板下(梁端变截9、面处)1.65 42.9 4.5 2 57.98 47.4 底板下(跨中截面处)0.7 18.2 4.5 2 28.34 22.7 说明：表中数据计算强度荷载 1.2+，刚度荷载为：+，底板下荷载含顶板。(2)水平荷载计算侧模板水平计算荷载取64kPa（荷载取值依据为新浇混凝土对模板产生的侧压力 60kPa加上振捣混凝土对侧面模板的水平压力4.0kPa）。4.2.2 主要材料参数表 2 主要材料特性表序号结构名称构件名称材料规格（mm）截面面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)1 模板模板厚度 18mm 18 486 54 2 分配肋木100 100 10000 8.33 10610、1.67 1053 承重枋木140 120 16800 2.74 1073.92 1054 支架系统立杆、横杆48 3.5 489 1.22 1055080 4.2.3 主要材料力学指标本计算采用容许应力法进行结构计算，对荷载不乘荷载分项系数，支架计算中各种主要材料容许力学指标见表3。表 3 材料主要力学指标材料应力类型容许值（MPa）临时结构提高系数后应力（MPa）Q235 轴向应力140 182 弯曲应力145 188.5 剪应力85 110.5 弹性模量2.06 105竹胶板弯曲应力18 剪应力1.7 弹性模量6 103方 木弯曲应力11 剪应力1.8 弹性模量9 103表 4 碗扣支架11、立杆容许荷载横杆步距(m)立杆荷载(KN)0.6 40 1.2 30 表 5 结构刚度容许值表结 构 部 位容许值备注结构表面外露模板挠度 L/400 L 为模板构件跨度结构表面隐蔽模板挠度 L/250 L 为模板构件跨度支架各结构件的变形 L/400 L 为模板构件跨度4.2.4 结构检算(1)翼缘板、腹板、底板、顶板下模板检算翼缘板、腹板、底板、顶板下模板均为18mm 竹胶板，模板按三跨连续梁计算，模板计算公式如下：弯矩：210.0qlM，则最大弯应力WM剪力：qlV60.0，则最大剪应力AV23挠度：EIqlf100677.04表 6 腹板、底板下模板检算结果构件名称计算跨度l（m）荷载12、取值宽度（m）最大弯应力（MPa）最大剪应力（MPa）最大挠度（mm）计算结论腹板下模板0.2 0.001 7.53 1.02 0.31 满足要求底板下模板0.25 0.001 6.71 0.72 0.43 满足要求（2）对拉杆检算拉杆为 M22 螺杆，纵向间距900mm，竖向最大间距按600mm布置。MpaAFP92.9010221416.36.09.010644623表 7 侧模板、分配竖肋、背杠及对拉杆检算结果构件名称计算跨度（m）荷载取值宽度（m）轴向应力（MPa）计算结论拉杆0.6 0.9 轴向应力：90.92Mpa 满足要求(3)底板、腹板下纵向分配肋木与横向承重枋木检算现浇支架底13、板、腹板下分配肋木（10 10cm）沿桥纵向布置，横向间距为：底板下 0.25m，腹板下 0.2m。承重枋木（14 12cm）沿桥横向布置，纵桥向间距为跨中 0.9m，梁段渐变段 0.6m。计算均按三跨连续梁，公式同底模板计算，计算结果见表8。表 8 纵向分配肋木与横向承重枋木检算结果构件名称计算跨度（m）荷载取值宽度（m）最大弯应力（MPa）最大剪应力（MPa）最大挠度（mm）计算结论分配肋木(底板下)0.9 0.25 7.04 1.17 1.05 满足要求分配肋木(腹板下)0.9 0.2 9.88 1.65 1.49 满足要求承重枋木(翼板下)0.9 0.9 4.33 1.01 0.53 14、满足要求承重枋木(底板下)0.6 0.6 4.79 1.68 0.23 满足要求承重枋木(腹板下)0.3 0.6 2.10 1.47 0.03 满足要求(4)支架立杆表 9 立杆荷载计算结果表部 位立杆纵距(m)立杆步距(m)计算荷载(kN)允许荷载(kN)计算结论翼板下立杆0.9 0.9 1.2 18.85 30 满足要求底板下立杆(梁端变截面段)0.6 0.6 1.2 20.87 30 满足要求底板下立杆(跨中截面段)0.6 0.9 1.2 15.3 30 满足要求腹板下立杆(梁端变截面段)0.3 0.6 0.6 27.45 40 满足要求腹板下立杆(跨中截面段)0.3 0.9 1.2 115、6.08 30 满足要求4.2.5 地基承载力计算钢管立柱通过地托支承在1214cm方木上，地基采用 15cm厚碎石垫层碾压后再铺设 C15砼进行硬化处理，混凝土厚15cm。计算时考虑混凝土传力以45扩散，地基承载力大于kpaq54.148100021501402150120/27450浇筑砼前先对原地面进行整平、夯实，夯实后地基承载力为180kPa以上。4.2.6 挡土墙计算本道岔连续梁共有挡土墙7 个，具体尺寸见附件4重力式挡土墙结构图。挡土墙上支架传给地面的荷载取腹板下荷载进行计算，间距0.9m。根据路桥施工计算手册，墙后填土偏于安全按照一般粘土考虑，采用库仑理论计算土压力。本连续道岔梁16、共计算挡土墙7 个，用理正岩土计算5.5 版计算，其滑移、整体稳定性、抗倾覆性、地基承载力均满足要求，具体计算报告见附件1 挡土墙计算书。4.2.7 检算结果经对支架系统的模板、枋木和立杆及地基承载力和挡土墙进行检算，其强度、刚度均满足施工要求。4.3 现浇支架施工4.3.1 基础处理支架立杆基础地基处理施工前应探明地下管线等隐蔽工程，对施工有影响的管线等应确定拆除和保护方案。0号台到 5号墩承台的原始地形高差大，支架基础施工采用分台阶开挖，开挖应按规定从上至下逐层开挖，并按设计要求及时修筑重力式挡土墙。基础开挖后应分层换填后夯实，地基承载力应达到180Mpa 以上。地基处理完成后再浇注 1517、cm 厚C15 混凝土。支架基础四周应设置排水沟，施工用水及雨水应排至基础5m 以外，防止污水浸泡基础。挡土墙应按设计规定的基础各部尺寸、形状以及埋置深度进行基础施工。挡土墙基础应严格按照基底坡度、基底标高及台阶宽度开挖，保持地基土的天然结构。挡土墙应设置排水沟引排地面水，夯实地表松土，减少雨水和地面水下渗。4.3.2 支架搭设基础处理验收合格后，根据设计图纸按支架设计高度及基础标高对所需要的杆件数量及型号进行配置。支架搭设施工前应计算出各控制点的标高以指导施工，支架顶标高根据箱梁底板边缘形状放出控制点后，拉线控制。碗扣式支架搭设之前应按方案设计进行作业交底。按设计图纸间距在基础上弹线定位，放18、置可调式底座后按先立杆后横杆的顺序搭设。支架的搭设须严格按照JGJ166-2008 建筑施工碗扣式钢管脚手架脚安全技术规范施工，垫木和底座应准确地放置在位置线上。底座的轴心线应与地面垂直，垫木与垫层之间空隙应填塞密实。支架应横平竖直，纵、横向对齐，顶、地托支垫平稳，横杆入碗口，碗扣须锁紧，确保支架整体稳定；可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于 6扣，插入立杆内的长度不得小于15cm，立杆顶端和底端距水平横杆距离不超过 30cm；剪刀撑搭设要求为支架四周应从底到顶连续设置竖向剪刀撑，中间纵、横向剪刀撑也应从底到顶连续设置。纵、横向剪刀撑应按图纸规定道数搭设。剪刀撑的斜杆与地面夹角应在19、4560 之间，斜杆应每步与立杆相扣，当不能与立杆扣接时，应与横杆扣接。剪刀撑、交叉支撑等加固件必须随立杆和水平杆等同步安装，扣件、锁臂等安装齐全并及时拧紧，扣件螺栓的拧紧扭力矩不应小于 40kNm 且不应大于 65kNm。各层支架安装过程中，应及时校正立杆间距、垂直度、纵模向直线度和水平杆水平度，避免误差累积导致支架质量不合格。支架在搭设、使用过程中，必须设置脚手板，宽度不低于30cm，厚度不小于5cm，探头板长度不得大于 20cm。4.3.3 模板施工支架平台搭设完成后，安装底模、侧模，底模及内箱模板均采用1.8cm竹胶板，侧模采用钢模。模板应横平竖直，无弯曲、翘角等，模板铺设应尽量保证接20、缝成一条直线，并用粘胶带封闭接缝。侧模的加固采用M22的对拉拉杆，并在底板下承重枋木之间设置一道M22通长对拉杆（通长拉杆每 60cm布置一根，如与承重枋木位置相冲突可进行适当调整），以平衡混凝土侧压力。内模的支架立杆间距按跨中 120 90cm（纵距）、梁体渐变段 120 60cm（纵距）布置。模板所用的分配肋木和承重枋木使用前应仔细检查，有损伤、腐烂及影响结构受力的枋木不能使用。侧模安装应位置准确、连接紧密，侧模与底模接缝密贴且不得漏浆。枋木布设方式以及间距应按施工中图设计布置。14 12cm 的承重枋木高边朝上立放，14 12cm 底层枋木则大面朝下。承重枋木纵、横向接缝一般应放在天托上21、，若不能放在托上的枋木接缝应用绑条钉牢，并加垫木支垫。端模安装前应对端模上各锚盒的位置、倾斜度进行检查。内模应在底板、腹板钢筋绑扎后安装。安装内模支撑时若与底板钢筋发生干扰，应适当移动内模支撑，同时宜将内模与底板的泄水孔位置一致，使内模支撑同时兼做底板泄水孔。为保证混凝土捣固质量，在腹板内侧模板设置方便捣固的活动模板，捣固时将模板拆下，待混凝土捣固完毕后，再将模板安装就位，并固定牢固。4.3.4 支架验收支架检查验收应按材料进场、安装过程和安装完成三个阶段进行。进场的支架构配件必须经检查验收合格后方可使用。支架安装过程应加强质量检查控制，并按地基、基础、纵横梁、模板等分部分组织验收。支架施工完22、成后，应组织相关人员对支架进行检查验收，形成文字记录，确认支架质量合格后才能进行加载预压。4.3.5 支架预压(1)预压目的为了保证现浇梁支架的施工安全，在支架底模铺设完成后，应进行支架预压，以检验支架各部分的承载能力及受力变形情况，对支架的承载安全性进行综合评价。同时加载可消除支架的非弹性变形，测量支架的弹性变形，为立模标高的设置提供参考依据。(2)预压荷载预压荷载按梁体混凝土重的1.2 倍和施工人员、材料、机具荷载计算。人员机具模板荷载按4.5kN/m2计算。只预压支架部分，预压纵向长度29.13m，梁体重量为 7240.92KN（翼板不加载），施工人员机具荷载为1022.46kN，共计加23、载重 9916.06kN。加载方式为根据荷载分布进行堆载。(3)预压方案根据现场施工进度和场地情况选择2、3 号墩间支架进行预压，加载过程分别按梁体和模板重量的60%、100%、120%三级进行；加载过程中如发生异常情况时应立即停止加载，经查明原因并采取措施保证支架安全后方可继续加载。加载材料采用钢筋及砂袋，荷载的分布方式与梁体基本一致。支架预压及测点布置见附件 5支架荷载及观测点布置。加载方法依据箱梁混凝土重量分布情况进行加载。腹板处采用钢筋作为压重材料，底板采用砂袋作为压重材料，用吊车吊预压材料就位，按照设计加载部位进行堆载。加载应对称、分层、均匀、满铺进行。观测点布置在加载段底模上布设观24、测点25 个。观测方法加载前，记录各观测点初始标高。每级加载完成后，应间隔6h 监测记录各监控点的位移量，当相邻两次监测平均值之差不大于2mm 时，方能进行后续加载。全部预压荷载施加完成后，应间隔6h 监测记录各监测点的位移量；当连续12h 监测位移平均值之差不大于2mm 时，即可终止预压卸除预压荷载。支架卸载 6h 后，应监测记录各监测点位移量。沉降量的测量采用高精度水准仪或全站仪，预压时设专人进行观测，记录初始前的高程和加载后的高程值，然后计算出沉降量。弹性、非弹性变形测量在底模安装完成后，在模板顶面每个观测点位置钉铁钉作为基准点，加载前进行初始标高测量，卸载后再进行相对标高测量，两者之间25、差值，即为模型、支架总的非弹性变形值。对底模观测点进行加载后（卸载前）测量，并与卸载后标高进行比较，差值即为支架弹性变形值。(4)加载、卸载注意事项1、只有在整个支架全面检查验收合格后方能进行加载工作。2、对各个压重荷载必须认真称量、计算和记录，由专人负责。3、所有压重荷载应提前准备至方便起吊运输的地方。4、加载应从箱梁中间向两边分层对称进行。5、在加载过程中要求详细记录加载时间、吨位及位置，测量组作现场跟踪观测。发现异常情况应及时停止加载，及时分析，采取相应措施。如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。6、加载全过程中，要统一组织，统一指挥，要有专业技术人员及负责人在现场协调。7、根据测量结果在支架变形稳定才能开始卸载，卸架时应从箱梁两边向中间分层卸载。8、支架卸载后，应对底模表面进行清理，并根据加载后支架沉降量，设置底模预拱度，调整底模标高。