1、新溆高速第十六合同段桥梁盖梁支架专项施工方案一、工程概况我合同段起点为溆浦县油洋乡麻溪村，路线沿X012南侧展线，经甘溪村、庄坪村、河底江村、三板桥村、桥江镇槐荫村，路线终点为桥江乡独石村。路线全长5.685km。其中，桥梁工程包括大中桥梁1687m/6座，桥梁下部构造设计有扩大基础、U型桥台、桩基础、承台、肋板、立柱、盖梁等结构形式，上部构造有预应力空心板、T梁、现浇箱梁等结构形式，现在正进入高空作业盖梁施工。为确保桥梁盖梁施工按总体施组中的工期顺利开展,特制定以下有关桥梁盖梁支架施工的专项方案。二、 施工部署我部施工的桥梁工程共计6座，其中K75+722擂鼓坡大桥盖梁支架采用包箍法施工，其2、余K76+370.5廖家湾大桥、K78+285新塘湾大桥及A、B匝道桥、K79+532向家山大桥等五座桥梁盖梁采用剪力销法施工。三、 施工方案及稳定计算（一） 包箍法施工方案盖梁包箍法无支架施工可操作性强，有很高的安全保证体系，外观轻巧又便于检查验收，可以较好控制施工安全，支模可以省很多工时，对地基要求不高，节省支撑钢管，大大降低了成本。抱箍法无支架施工很少影响道路、河道的交通和通航，有利于快速施工和文明施工，具有很好的推广应用价值。1、盖梁抱箍法结构设计 按最大立柱与盖梁尺寸进行设计验算，根据设计施工图，选定擂鼓坡大桥7#墩墩柱为200cm，盖梁尺寸为170*220（宽*高）为设计验算依据（3、1）、侧模与端模支撑 侧模为特制大钢模,面模厚度为6mm，肋板高为10cm，在肋板外设216违带。在侧模外侧采用间距1.0m的216b作竖带，竖带高2.9m；在竖带上下各设一条20的栓杆作拉杆，上下拉杆间间距2.7m，在竖带外设48的钢管斜撑，支撑在横梁上。 端模为特制大钢模,面模厚度为6mm，肋板高为10cm。在端模外侧采用间距1.0m的216b作竖带，竖带高2.9m；在竖带外设48的钢管斜撑，支撑在横梁上。 （2）、底模支撑 底模为特制大钢模,面模厚度为6mm，肋板高为10cm。在底模下部采用间距0.6m工16型钢作横梁，横梁长4.4m。盖梁悬出端底模下设三角支架支撑，三角支架放在横梁上。4、横梁底下设纵梁。横梁上设钢垫块以调整盖梁底2%的横向坡度与安装误差。与墩柱相交部位采用特制型钢支架作支撑。 （3）、受荷纵梁 在横梁底部采用双层1排加强型贝雷片（标准贝雷片规格：3000cm1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长12m，每组中的两排贝雷片拼装在一起，两组贝雷梁位于墩柱双侧，中间间距233.6cm，贝雷梁底部采用3m长的工16型钢作为贝雷梁横向底部联接梁。贝雷片之间采用销连接。纵、横梁以及纵梁与联接梁之间采用U型螺栓连接；纵梁下为抱箍。 （4）、抱箍 采用两块半圆弧型钢板（板厚t=16mm）制成， M24的高强螺栓连接，抱箍高1734cm，采用66根高强螺栓连接。抱5、箍紧箍在墩柱上产生摩擦力供给上部结构的支承反力，是首要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时对墩柱砼面保护，在墩柱与抱箍之间设一层23mm厚的橡胶垫，纵梁与抱箍之间采用U型螺栓连接。 （5）、防护栏杆与与工作平台 栏杆采用50的钢管搭设，在横梁上每隔2.4米设一道1.2m高的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道钢管立柱，钢管之间采用扣件连接。立柱与横梁的连接采用在横梁上设0.2m高的支座。钢管与支座之间采用销连接。 工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝绑扎牢靠。 2、盖梁抱箍法结构验算（1）、荷载计算 砼浇筑时的侧压力：Pm=Kh 式中：K-外加剂6、影响系数，取1.2； -砼容重，取26kN/m3； h-有用压头高度。 砼浇筑速度v按0.6m/h，入模温度按20考虑。 则：v/T=0.6/20=0.0030.035 h=0.22+24.9v/T=0.22+24.90.03=1.0m Pm= Kh=1.2261=31.2kPa 砼振捣对模板产生的侧压力按4kPa考虑。 则：Pm=31.2 kPa +4 kPa =35.2kPa 盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑（即砼浇筑至盖梁顶时）： P=Pm（H-h）+Pmh/2=35.22+35.21/2=88kN （2）、拉杆拉力验算 拉杆采用（20圆钢）间距1.0m，1.0m范围砼浇筑时7、的侧压力由上、下两根拉杆承受。则有： =（T1+T2）/B=1.2P/2r2 =1.088/20.012=139MPa=160MPa利用20圆钢拉杆间距1m布置满足应力要求。竖带抗弯与变形程度计算 设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为简支梁，梁长L0=2.0m，砼侧压力按均布荷载q0考虑。 竖带 16b的弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩Ix886cm4;抗弯模量Wx=108cm3 q0=35.21.0=35.2kN/m 最大弯矩：Mmax= q0l02/8=35.22.02/8=17.6kNm = Mmax/2Wx=17.6/(210810-6) =81481Kpa82MPaw=160MP8、a(可) （3）变形程度计算：fmax=5q0l04/3842EIx=535.22.04/(38422.110888610-8)=0.002mf=l0/400=2.0/400=0.005m （4）、横梁计算 采用间距0.4m工16型钢作横梁，横梁长4.6m。在墩柱部位横梁设计为特制钢支架，该支架由工16型钢制作，每个墩柱1个，每个支架由两个小支架栓接而成。故共布设横梁31个，特制钢支架2个（每个钢支架用工16型钢18）。盖梁悬出端底模下设特制三角支架，每个重约8kN。 a.荷载计算 盖梁砼自重：G1=43.27m326kN/m3=1125kN 模板自重：G2=49kN 侧模支撑自重：G3=229、0.1722.0=7.5kN 三角学支架自重：G4=82=16kN 施工荷载与其他荷载：G5=20kN 横梁上的总荷载：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1125+49+7.5+16+20=1218kN qH=1218/12=102kN/m 横梁采用0.4m的工字钢，则作用在单根横梁上的荷载GH=1020.4=41kN 作用在横梁上的均布荷载为： q= G/l=41/2.4=17kN/m(式中：lH为横梁受荷段长度，为2.4m) 横梁抗弯与变形程度验算 横梁的弹性模量E=2.1105MPa;惯性矩I=1127cm4;抗弯模量Wx=140.9cm3 最大弯矩：Mmax= ql2/8=172.410、2/8=12.2kNm = Mmax/Wx=12.2/(140.910-6) =8658687MPaw=160MPa(可) 最大变形程度：fmax=5ql4/384EI=5172.44/(3842.1108112710-8)=0.0031mf=l0/400=2.4/400=0.006m(可) （5）、纵梁计算 纵梁采用单层四排加强型贝雷片（标准贝雷片规格：3000cm1500cm，加强弦杆高度10cm）连接形成纵梁，长12m。 荷载计算 横梁自重：G6=12/0.44.60.169=23kN 贝雷梁自重：480.39.8=94kN 纵梁上的总荷载： GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G11、7=1125+49+7.5+16+20+23+94=1335kN 纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q： q= GZ/L=1335/6.8=196kN/m a计算支座反力RA/B： RA/B=1/2 ql=1/2 1966.8=666.4 KNMmax=1/81966.82=1132kNm 贝雷片的允许弯矩计算 查公路施工手册 桥梁和涵洞第923页，单排单层贝雷桁片的允许弯矩M0为975kNm。 则四排单层的允许弯矩M=49750.9=3510 kNm(上下加强型的贝雷梁的允许变矩应大于此计算值) 故：MB=1132kNmM=3510 kNm 满足强度要求 纵梁变形程度验算 贝雷片刚度参数 弹性模12、量：E=2.1105MPa 惯性矩：I=Bhh/2=(25.4824)150150/2=2293200cm4最大变形程度发生在盖梁中间 fmax=648q/EI=648112/(2.1108229320010-8)=0.015m f=a/400=6.8/400=0.017m fmaxf变形符合要求。（6）、抱箍计算 抱箍承载力计算 荷载计算 每个盖梁按墩柱设两个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知： 支座反力RA/B=1/2ql=1/2 1966.8=666.4 KN以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。 抱箍受力计算 螺栓数目计算 抱箍体需承受的竖向压力N13、=666.4kN 抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查路桥施工计算手册第426页： M24螺栓的允许承载力： NL=Pn/K 式中：P-高强螺栓的预拉力，取225kN; -摩擦系数，取0.3； n-传力接触面数目，取1； K-安全系数，取1.7。 则：NL= 2250.31/1.7=39.7kN 螺栓数目m计算： m=N/NL=666.4/39.7=16.717个，取计算截面上的螺栓数目m=18个。 则每条高强螺栓供给的抗剪力： P=N/18=666.4/18=37KNNL=39.7kN 故能承担所要求的荷载。 螺栓轴向受拉计算 砼与钢之间设一层橡胶，按橡胶与钢之间的摩擦系数取14、=0.3计算 抱箍产生的压力Pb= N/=666.4kN/0.3=2221.3kN由高强螺栓承担。 则：N=Pb=2221.3kN 抱箍的压力由18条M24的高强螺栓的拉力产生。即每条螺栓拉力为 N1=Pb/18=2221.3kN /18=123kNS=225kN =N/B= N（1-0.4m1/m）/B 式中：N-轴心力 m1-所有螺栓数目，取：36个 B-高强螺栓截平面或物体表面积，B=4.52cm2 =N/B=Pb(1-0.4m1/m)/B=2221.3(1-0.436/18)/364.5210-4 =109208kPa=109MPa=140MPa 故高强螺栓满足强度要求。 抱箍体的应力15、计算： 抱箍壁为受拉产生拉应力 拉力P1=18N1=18123=2214（KN） 抱箍壁采用面板16mm的钢板，抱箍高度为0.5m。 则抱箍壁的纵向截平面或物体表面积：S1=0.0160.5=0.008(m2) =P1/S1=2214/（0.0082）=138.4(MPa)=140MPa 满足设计要求。 抱箍体剪应力 =（1/2RB）/（2S1） =（1/2666.4）/（20.008） =21MPa=85MPa 满足强度要求。 根据以上计算，抱箍与贝雷梁组合施工支架验算符合各项应力验算要求，安全经济可行。（二）、剪力销法施工方案1、盖梁设计技术参数我标段盖梁的结构尺寸有多种形式，在此仅以最大16、尺寸盖梁为例进行介绍，该盖梁长10.78m，宽2.3m，高1.5m，设计为C30钢筋砼，设计砼方量35.7m3，钢筋含量5.9T。具体细部尺寸如图1所示。 图12.拟用施工方案根据我标段的实际情况决定采用剪力销法施工。该方法的施工原理是，在墩柱上穿剪力棒承载工字钢，以工字钢为受力主梁搭设盖梁受力底座，在此底座上进行盖梁模板、钢筋、砼的施工。施工要点在于穿剪力棒搭设盖梁底座受力平台。通过粗略估算计划采用以下材料搭设盖梁底座受力平台。采用90mm钢棒作剪力棒，左右墩柱各1根。采用36b工字钢作为受力主梁，墩柱两侧各1根。采用16a槽钢作小横梁，在工字钢上按中到中45cm间距布置，共布设20根。采用17、10cm*10 cm方木作为盖梁底模垫层，在槽钢上按中到中25cm间距布置，共布设10道。采用10 cm *30 cm木楔作为高度调平层，安装在槽钢与方木之间。具体布置如图2所示。图23.受力验算通过图2可以看出，盖梁荷载首先通过方木传递到槽钢上，再通过槽钢传递到工字钢上，最后传递到剪力棒上。所以我们对方木、槽钢、工字钢、剪力棒都进行了验算。在实际施工中，部分钢筋和墩柱顶砼的重量由墩柱承担，底座承载的盖梁重量小于盖梁实际重量，在计算中仍按盖梁实际重量计算，以提高受力底座的安全系数。1）、荷载计算(1)盖梁模板的自重Q1我标段该型号盖梁的模板重量为6.3T，即：Q1=63KN。(2)盖梁砼的重量18、Q2盖梁砼的总方量为35.7 m3，参照简明公路施工手册取钢筋砼容重为26 KN/m（含钢筋），可得：Q2=35.7 m3*26KN/m3=928.2 KN(3)施工人员和施工机具荷载Q3进行砼浇筑时，盖梁上面只有34个施工人员及小型振捣器械，所以取：Q34 KN(4)振捣砼时的荷载Q4参照相关资料，振捣砼时在有效范围内产生的荷载为2.0Kpa，所以取：Q42.0 m *2.0 m *2.0 Kpa =8KN(5)方木的重量Q5方木每道的铺设长度L=11.2-1.4*2=8.4 m，参照相关资料木=6KN/m3，所以方木的重量为：Q5=V*木=8.4*10*0.1*0.1*6=5.04KN。 19、(6)槽钢的重量参照相关资料，16a槽钢的延米重量=197.5N/m，每根槽钢长度为300cm，放置20根，共长L=60m。所以槽钢的重量为： Q6=L*=60*197.5=11.9 KN(7)工字钢的重量参照相关资料，36b工字钢的延米重量=656.6N/m，工字钢2根长度24m，所以工字钢的重量为： Q7= L*=24*656.6=15.76 KN2） 方木的受力验算方木所受荷载为：Q木=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1008.2 KN参照简支梁的内力计算方法q=（1008.211.2）10=9.0 KN/mM=ql2/8=227.81N*mW=a3/6=1.67*10-4m3= M/W=20、227.81/1.67*10-4=1.36MPa14.5 MPa方木铺设满足受力要求。3）槽钢的受力验算槽钢所受荷载为：Q槽=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+ Q6=1020.1 KNq=(1020.111.2)*0.452.3=17.8 KN/m参照外伸臂梁计算跨中弯距，如图3所示。图3M= qlx*（1-a/x）（1+2a/l）-x/l）/2=4.1*103 N*mW=40.9cm3= M/W=100MPa215 Mpa槽钢的铺设满足受力要求。4）工字钢的验算（1）受力验算工字钢所受荷载为：Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+ Q6+ Q7=1035.9KNq=（1035.911.2）2 =21、46.25KN/m 参照外伸臂梁计算跨中弯距，如图3所示。M=qlx*（1-a/x）（1+2a/l）-x/l）/2=1.40*105 N*mW=920.8 cm3= M/W=152.04MPa215 MPa（2）挠度验算q=46.25KN/m，E=2.1*105 MPa，I=16574 cm4F=ql4（5-24a2/l2）/384EI=0.016mF/L=1/4181/400挠度变形满足规范要求5）剪力棒的受力验算剪力棒主要承受剪力，所以只进行剪力验算：Q棒=Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+ Q6+ Q7=1035.9KNT棒= Q棒/4=259KN，S=3.14*0.0452=6.3622、*10-3m2=T/S=40.7MPa125 MPa剪力棒尺寸满足受力要求。6）验算结果通过受力验算，拟用方案满足盖梁受力要求，可以组织施工。4.剪力销法盖梁施工工艺1）设置剪力棒预留孔当墩柱施工到设计顶高程，进行最后一次浇筑砼时，需要设剪力棒预留孔。根据我标段的施工情况，决定预埋内径为10cm的硬脂PVC管，预埋位置在盖梁底71cm。这71cm包括36cm工字钢高度，6.5cm槽钢高度，10cm木楔高度，10cm方木高度，8.5 cm盖梁底模厚度。2）搭设盖梁受力底座墩柱全部浇筑完成并拆模后，及时找到预留孔位置并穿入剪力棒，穿入后的剪力棒应保持居中放置。然后紧贴墩柱站立放置工字钢，工字钢的放23、置也应保持居中，并且在墩柱两侧将两根工字钢连接在一起，在跨中也设一道连接，连接的力度不必太大，以保持工字钢不产生刚度形变为度，现场我们采用法兰连接。工字钢安装完成后，在上面放置槽钢，每根槽钢的两端与工字钢绑扎在一起，以免滑动。3）铺设底模并调平利用4个千斤顶进行控制在设计的高程位置。然后铺设盖梁底模，底模为大面积拼装模板，可以通过高强螺栓连接为一个整体，盖梁底模的铺设必须保证盖梁的轴线和底标高符合设计要求，如有偏差必须调整在规范允许的范围内。底模铺设完成后，安排专人到盖梁底重新检查盖梁底模与方木的接触情况，如有局部悬空或冲突的地方，通过木楔进行调整，确保盖梁底模与方木之间均匀接触。4）绑扎盖梁24、钢筋盖梁骨架钢筋在钢筋加工场地焊接成型，然后吊到盖梁底模上进行现场绑扎。盖梁骨架钢筋在模具上加工，现场我们用12#槽钢加工了一个模具，在模具上直接定出了盖梁骨架的长和高，所有起弯点都给出了固定标识，通过模具加工出来的盖梁骨架钢筋尺寸误差非常小，而且平整顺直，完全满足规范要求。盖梁骨架钢筋吊到底模上后，通过横向箍筋绑扎在一起，成型为盖梁钢筋笼。5）安装侧模及端模盖梁钢筋笼绑扎完成后，进行侧模和端模的安装。侧模安座于底模之上，与底模之间采用高强螺栓连接，侧模后设通长背肋，通过上下两层对拉螺杆固定。侧模与端模之间通过角法兰用高强螺栓连接在一起，盖梁模板连接加固完成后，基本不会产生变形和移动，成为一个25、整体性钢模。6）盖梁顶面复测及预埋件定位盖梁的模板整体性安装完成以后，及时进行轴线放样和标高测量。放样完成后将轴线位置用红油漆点在两块端模上，同时纪录下这两点的高程，通过轴线位置量测出盖梁顶预埋件的位置，通过高程点量测出盖梁顶面的位置，并确定支座垫石及预埋钢板的高程。7）盖梁模板及受力底座的拆除参照规范要求，非承重模板需砼强度达2.5MPa以上时才能拆除，承重模板需砼强度达到设计强度的75%以上时才能拆除，我们的施工日平均气温大于10，现场控制在1天以后拆除侧模，7天以后拆除底模。侧模的拆除比较简单，只需拆除对拉螺杆，松开连接螺栓，用塔吊分块将模板吊下即可。底模拆除时，需先将千斤顶卸荷并取出，26、然后取出方木和槽钢，才能拆除底模，最后取下工字钢和剪力棒。5.剪力销法施工注意事项在进行盖梁施工的时候，我们遇到了许多问题，不同程度的影响了我们盖梁的施工质量。在这些问题中有些是我们事先没有考虑到的，有些是因为施工方法不恰当造成的，有些是因为没有引起足够重视造成的。为了在今后的施工中避免类似问题再次出现，特做如下总结。1）墩柱顶高程控制措施在墩柱施工时中，最后一次浇筑前必须对模板顶进行高程复测，按照复测高程计算出下返尺寸，在模板内侧作好标记，以此为依据严格控制墩柱顶面砼标高。2）预埋的PVC管移位、漏浆处理措施在盖梁施工中，应将PVC管两端用彩条布封堵，中间灌砂，填成实心管，并且用钢筋对其定位27、，牢牢固定在墩柱钢筋的指定位置，解决了在砼浇筑时漏浆和上浮的问题。3）施工平台宽度处理措施盖梁宽230cm，槽钢长度为300cm，第一次施工时居中放置，安装完盖梁侧模后，两侧只剩30cm空间，在上面铺木板作为施工人员的行走及施工平台，宽度太窄，存在不安全因素。解决措施：我们将槽钢交错放置，一端与盖梁侧模平齐，另一端外挑65cm，相邻槽钢颠倒放置，这样调整以后，施工平台的宽度由原来的30cm扩宽到60cm，极大的方便了施工,提高了安全系数。4）盖梁底模与墩柱间的空隙漏浆处理注意措施：在盖梁施工中，应用双面胶条填塞止浆，同时在底模顶面围绕墩柱用宽胶带进行多次粘贴。经过这样处理会很好的解决了模板与墩柱接缝漏浆的问题。7. 高空作业注意事项1、高空作业人员不得穿拖鞋或硬底鞋。所需的材料要事先准备齐全，工具要放在工具袋内。2、高空作业所用的梯子不得缺档和垫高，同一架梯子不得二人同时上下，在通道处（或平台）使用梯子要设置围栏。3、高空作业与地面联系，要有专人负责，或配有通讯设备。18