1、国道107线xx段改建工程南水北调大桥箱梁支架施工方案一、工程概况1、结构概况南水北调大桥位于国道107线xx段改建工程第七合同段，该桥中心桩号K32+474，起点桩号K32+344，终点桩号K32+604，桥梁全长260m。桥轴线与总干渠呈90正交。跨径组合为（70+110+70）m，主跨为110m的预应力混凝土变截面连续箱梁。桥梁纵面位于R=10000m的凸形竖曲线上，双幅桥，为2（20m行车道+20.5m护栏）+23.5中央分隔带。上部构造采用预应力混凝土变截面连续箱梁，由两个单箱双室箱型截面组成。箱梁断面：梁底宽12.5m，梁高3.6m6.5m，底板厚0.3m1.155m,腹板厚度0.2、5m0.8m，翼缘板根部厚度为80cm，端部厚度为20cm。桥下净空为3.66.355m。2、地面下地质概况和现场实际情况场地位置及地形地貌：场地地形平坦，地貌单元属于黄河泛滥冲积平原。本工程地质情况为：基土层数性状描述土体重度（kn/m3）孔隙比e粘聚力C（kpa）内摩擦角（）粉细沙黄褐色粉细砂土，稍密中等压缩性，层厚4.5米，层底标高121.3米。地基承载力容许值为110-140kpa190.5726.025.5粉细沙黄褐色粉细砂土，稍密中等压缩性，层厚3.5米，层底标高117.8米。粉土黄褐色粉土，稍密中等压缩性，层厚28.5米，层底标高107.9米。20.10.6311223现场实际情3、况：在前期施工阶段，现场进行了工程桩施工，在桩施工期间，现场开挖了泥浆池、沉淀池等，对原有土体产生了扰动，需对该部分地基进行处理。部分低洼地段，存在大量回填土。二、施工准备1、地基处理在前期施工阶段，现场进行了工程桩的施工，在桩施工期间，现场开挖了泥浆池、沉淀池，为了保证本工程地面不出现不均匀沉降、开裂的质量问题，依据施工现场实际情况，地基需做如下处理： 清除地表有机质土、耕植土 目测或地基钎探，找出可能导致不均匀沉降的影响因素 将软弱土体挖除，换填2：8灰土 光轮压路机碾压密实2、支架设计由于本工程结构自重和架体自重大，依据规定，必须对该架体进行专门的结构计算和构造加强。 设计计算 构造要求4、3、技术交底在脚手架施工前，由技术部、工程部对施工作业人员进行详细的技术交底，明确施工方法、施工顺序、施工安全注意事项，并办理书面交底手续，未经交底人员严禁上岗作业。4、模板支架使用材料的验收对箱梁支架使用的钢管、扣件、安全网、木方、可调支撑、模板等进行验收。 验收各配件的材质报告。 现场验收材料质量，并做纪录。5、对箱梁支架相关环节进行验收箱梁支架必须进行专业验收。 对方案进行内部审批 对方案进行专家审查 由工程项目负责人组织安全部、工程部、技术部、施工作业队长等相关专业人员进行验收 合格后报监理工程师验收。三、箱梁支架设计方案1、总体思路全桥支架均采用现场搭设满堂钢管脚手架，支架主要包括工5、字钢基座、立杆、横杆、可调底座、可调顶托、纵向横向水平剪刀撑、100*100顺桥向主龙骨方木、50*100横桥向次龙骨方木以及15mm厚的竹胶合板。支架立杆纵横向间距600mm*600mm，横杆纵横间距也为600mm*600mm，横杆步距也为600mm。由于在1号、2号墩处受力较大，故在1号、2号墩两侧支架进行加密，纵横杆设置为300*300mm，加密长度为10m，宽度同桥宽。翼缘板部位按照600mm*900mm进行搭设。立杆高度的确定：根据地面高差将杆件分为若干拼装方块进行搭设，采用可调底座和可调顶托调整支架标高，顶托上放置100*100mm方木做为纵向主龙骨，横向布置50*100mm方木做6、为次龙骨，间距不大于20cm，次龙骨上铺设15厚竹胶合板做为箱梁底模板。现场基底为天然粉砂土填筑路基（地基容许承载力基本值110fa0），不能满足上部荷载要求，故对支架做重点进行处理。立模前应充分平整场地，并用18t压路机压实地基，上面铺筑30cm厚三七灰土和20cm厚C20混凝土，宽度为53m（每边超宽2m），长度满铺河底。2、施工程序本工程施工难度大，参与人员多，施工过程复杂，安全隐患多，因此，必须事前对施工顺序做到心中有数，在组织实施过程中必须按计划、程序施工。箱梁支架施工程序下部结构工程施工验收支架范围内泥浆池、泥浆坑的外运承台四周二八灰土回填目测、土层钎探或静力触探，确定是否存在软弱7、下卧土层素土土回填、碾压二八灰土层回填、碾压支架砼垫层施工及养护架体搭设架体验收测量放线，准确定位立杆位置架体施工中间检查3、箱梁支架结构选型及架体相关技术参数 方案设计：用扣件式钢管脚手架作支撑系统：序号构配件名 称使用材料规 格设 计参 数备注1防滑扣件直角扣件顶层水平杆与立杆连接处设置见图2密目安全网支架外侧设置3立 杆48*3.0钢管，对接扣件连接1号、2号墩两侧各10m范围内，间距300*300其余部位：间距600*600箱梁翼缘间距900*6004横向水平杆48*3.0钢管，旋转扣件连接步距9005纵向水平杆48*3.0钢管，旋转扣件连接步距9006水平剪刀撑48*3.0钢管，旋转8、扣件连接首层、顶层、中间层每隔2步一道7竖向剪刀撑48*3.0钢管，旋转扣件连接纵横每3米一道8扫地杆48*3.0钢管，旋转扣件连接距地面或垫板150处纵横设置10脚手板不小于200mm宽、50mm厚松木板11模 板15厚竹胶合板12木 方50*10013底座每根立杆下设置架体各配件力学性能(由于现场所进钢管壁厚有3.5、3.25、3.0mm三种规格，本方案按3.0mm计算)：序号架 体 力 学 性 能壁厚3.5mm3.0mm1Q235钢抗拉、抗压和抗弯强度设计值205N/mm2205N/mm2248钢管截面面积(A)4.89cm24.239cm2348钢管回转半径(i)1.58cm1.5959、cm448钢管惯性距(I)12.19cm410.78cm4548钢管截面模量(W)5.08cm34.5cm3648钢管每米长质量3.84Kg/m3.84Kg/m748钢管弹性模量(E)2.061052.06105848钢管截面承载力27.2kN27.2kN9直角扣件、旋转扣件抗滑承载力设计值8.00KN8.00KN10底座竖向承载力40kN40kN钢管的截面几何与力学特征公式：A=(d2-d12)/4 I=(d4-d14)/4 W=d3-(d14/d)/32 i=d2+d12/4模板自重： 0.1 KN/m2 纵横方木自重：0.3 KN/m2钢筋砼自重： 26 KN/m3 施工荷载： 2.5 10、KN/m2振捣荷载： 2.0 KN/m24、箱梁支架结构计算 荷载计算架体一：1号、2号墩柱两侧各10m横隔梁截面2000x6500mm 荷载标准值A 恒荷载模板、方木自重 0.4 KN/m2钢筋砼自重 266.5=169 KN/m2 合计 169.4 KN/m2B 活荷载振捣荷载 2 KN/m 2 施工人员及设备荷载 2.5 KN/m2 合计 4.5 KN/m2 荷载设计值1.2169.4+1.44.5=209.58 KN/m2荷载设计值：P1=209.58 KN/m2架体二：除1号、2号墩柱两侧各10m外的最大截面部位。横隔梁截面厚1300mm 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4 KN/11、m2砼自重 261.3=33.8 KN/m2合计 34.2 KN/m2B 活荷载振捣荷载 2.0 KN/m2 施工人员及设备荷载 2.5 KN/m2合计 4.5 KN/m2 荷载设计值1.234.2+1.44.5=31.74 KN/m2荷载设计值：P7=47.34 KN/m2架体三：翼缘悬挑部位悬挑梁根部截面800mm 荷载标准值A 恒荷载模板自重 0.4 KN/m2砼自重 260.8=20.8 KN/m2合计 21.2 KN/m2B 活荷载振捣荷载 2.0 KN/m2 施工人员及设备荷载 2.5 KN/m2合计 4.5 KN/m2 荷载设计值1.221.2+1.44.5=31.74 KN/m12、2荷载设计值：P7=31.74 KN/m2 架体承载力验算架体一：立杆间距300300A、钢管立杆承载力验算 每根立杆承受的自重： G立杆G横杆G斜杆G扣件3.844+3.846（0.3+0.3）3.846+26=64.22kg0.63KN每根立杆承受的压力：N209.580.30.30.6319.49KN承载力判定：N27.2 KN/根 19.49KN故立杆的强度符合施工规范规定。B、钢管稳定性验算考虑不利因素，立杆的长度系数取=1.5长度L=900mm立杆的长细比=L/i=1.5900/15.95=84.63由值查得构件的稳定系数=0.69N/A=19490/(0.69423.9)=66.13、6N/mm2f=205 N/mm2立杆稳定性满足要求架体二：立杆间距600600本架体设计考虑工况二，因此，架体承载力验算选取工况二的最大荷载为本架体的验算荷载A、钢管立杆承载力验算 每根立杆承受的自重： G立杆G横杆G斜杆G扣件3.844+3.846（0.6+0.6）3.846+26=58.69kg0.575KN每根立杆承受的压力：N47.340.60.60.57517.61KN承载力判定：N27.2 KN/根 17.61KN故立杆的强度符合施工规范规定。B、钢管稳定性验算考虑不利因素，立杆的长度系数取=1.5长度L=900mm立杆的长细比=L/i=1.5900/15.95=84.63由值查14、得构件的稳定系数=0.69N/A=17610/(0.69423.9)=60.2N/mm2f=205 N/mm2立杆稳定性满足要求架体三：立杆间距600900 架体设计采用荷载设计值=31.74 KN/m2A、钢管立杆承载力验算 A、钢管立杆承载力验算 每根立杆承受的自重： G立杆G横杆G斜杆G扣件3.844+3.846（0.6+0.9）3.846+26=66.99kg0.66KN每根立杆承受的压力：N31.740.60.90.6623.51KN承载力判定：N27.2 KN/根 23.51KN故立杆的强度符合施工规范规定。B、钢管稳定性验算考虑不利因素，立杆的长度系数取=1.5长度L=900mm15、立杆的长细比=L/i=1.5900/15.95=84.63由值查得构件的稳定系数=0.69N/A=23510/(0.69423.9)=80.38N/mm2 fC=10 N/mm2 抗压强度不能满足要求。由于抗压强度不能满足要求，立杆支撑必须增设底座，底座采用150mm150mm厚度为8mm的钢板底座，则=N/A19490/(150150)0.86 N/mm2 fC=10 N/mm2混凝土抗压强度满足要求。V/A19480/（483.14150）0.86 N/mm2 ft=1.1 N/mm2 抗剪强度满足要求 地基承载力验算依据地质勘查报告提供的地耐力为110kN/m2，地基承载力满足要求。架体16、下地基受力为：除1号、2号墩两侧10米范围内不能满足要求外，其余均可满足要求。对1号、2号墩两侧10米范围内的垫层配置钢筋，可满足要求。 地基沉降验算地面设计荷载po209.58KN/m2根据岩土工程勘察报告各层土的压缩模量如下表：（素填土的压缩模量用1粉土的代替）序号土层土层厚度压缩模量Es1-2Es2-3Es3-4Es4-5Es5-6Es6-7Es7-81素填土4.5m16.212.014.121粉土3.5m16.212.014.132粉土28.5m12.919.626.828.93437.1分层总和法计算沉降量（根据施工荷载）Po209.58KN/m2附加应力z4i Po Aiz（ZiZ17、i-1）土的容重19KN/m3计算单元的宽度b1m，沉降量Si=z（ZiZi-1）/ESi序号土层深度Zi(m)附加应力系数i附加应力z（KPa）自重应力c（KPa）zc（KPa）压缩模量ESi(KPa)沉降量Si(mm)附加应力图面积AiKPa.m110.50.23956.69.566.116.21.7528.3211.00.20548.51967.516.21.524.3311.50.16739.528.56816.21.2219.8合计11.04188.3变形计算深度范围内压缩模量的当量值ES=Ai/ Si188.31000/11.0417.1MPa查表得经验系数c0.316最终沉降量s18、0.31611.043.5mmC 结果判定地基沉降量过大，会导致裂缝，严重影响结构的性能。必须采取措施对地面垫层下基础进行处理，以减小地基沉降量。5、地基处理 清除地表有机质土、耕植土 地基钎探或静力触探，找出可能导致不均匀沉降的影响因素如局部存在软弱土层、泥浆池、沉淀池等，则继续下挖，直到老土，土方清理完成后，必须经过验收，方可回填。 换填2：8灰土回填土采用2：8灰土，局部下挖部分，用蛙式打夯机打夯，大面用15吨振动压路机碾压密实。碾压时，要严格控制轮距，每一轮距为810cm，回填土虚铺厚度250mm，分层夯实或碾压密实。 地面垫层除1号2号墩两侧10m范围内垫层配筋外，其余部位均浇筑2019、cm厚C20混凝土。3、箱梁支架构造措施 架体水平杆设置在立杆内侧，其长度不小于3米 水平杆接长采用搭接接长，搭接长度不小于一米，连接扣件不少于3个，均匀布置，扣件距杆件端头不少于10厘米。 水平杆搭接接头不得设置在同步或同跨内。 水平横杆必须设置在主节点处，该横向水平杆在架体加密范围内不得有接头，以使荷载有效扩散。 每根立杆底部必须设置底座或垫板。 立杆必须垂直设置，2米高度的垂直度允许偏差不得大于15mm。 纵横扫地杆采用直角扣件固定在距垫板100mm处的立杆上，如立杆基础不在同一高度上时，必须将高处的纵向扫地杆向低处通长与立杆固定。 立杆接长采用对接扣件，严禁采用搭接，立杆上的对接扣件必20、须交错布置，两根相邻立杆的接头不得设置在同步内，同步内间隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离必须大于500mm，各接头中心到主接点的距离不大于步距的1/3。 端部扣件盖板的边缘到杆端距离不得小于100mm。 剪刀撑斜杆与地面的夹角为4560度之间。 剪刀撑斜杆的接长采用搭接，搭接采用3个旋转扣件连接，剪刀撑与立杆连接采用旋转扣件，在整个架体高度内连续设置。立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。 扣件规格必须与钢管外径相同。 扣件螺栓拧紧力矩不得小于40Nm，且不大于65 Nm。 在主节点处，固定横向水平杆、纵向水平杆、剪刀撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点相互距离不得大于15021、mm。 各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。六、箱梁支模施工技术措施1、单位工程技术负责人应按施工方案向架体搭设和使用人员进行技术交底。2、按规范及本方案要求，对所有架体使用构配件进行质量检查和验收，合格后，分类堆放备用，对未经检查的构配件严禁使用。3、搭设前清除搭设场地内所有杂物，对杆件搭设位置必须准确定位放线标定，不得随意搭设。4、严格按设计方案施工，并加强对施工过程的检查，做到检查有记录及完整的会签，对隐患要做到按三定措施落实整改，确保施工安全。5、认真落实架体构造措施，满足安全要求。6、操作工人必须持证上岗，施工过程中，必须严格佩戴安全帽、安全带。七、检查与验收1、构配22、件检查与验收 检查钢管产品质量合格证 检查进场质量检测报告 检查进场质量检查记录 检查钢管外观：平直、光滑，无裂痕、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。 检查钢管的外径、壁厚、端面等的偏差满足规范要求。 检查钢管表面锈蚀深度满足规范要求 检查扣件的实体质量，不得有裂痕、变形，螺栓不得有滑丝。2、架体检查与验收 搭设前对地基与基础进行验收，地面垫层混凝土强度等级不小于C20。 箱梁支架在搭设过程中应对杆件的设置、连接件、构造措施进行跟踪检查 架体搭设完毕在支设模板前，对架体进行验收，必须满足本方案的设计、构造要求及规范要求 在浇筑混凝土前，对模板系统，模板支架系统进行验收。 在混凝土浇23、筑过程中，检查是否超载 每步检查验收必须做好记录，备查。目 录一、工程概况11、结构概况12、地面下地质概况和现场实际情况1二、施工准备11、地基处理12、架体设计23、技术交底24、模板支架使用材料的验收25、对模板支架相关环节进行验收2三、模板支架设计方案21、总体思路22、施工程序33、模板支架结构选型及架体相关技术参数54、模板支撑架体结构计算55、地基处理146、梁底模板起拱要求177、主梁叠合处构造处理17四、梁模板设计计算181、梁模板材料及结构体系选用182、模板结构体系验算183、模板支架构造措施25五、高架支模设计结果26六、箱梁支架施工技术措施27七、检查与验收271、构配件检查与验收272、架体检查与验收28