大型悬臂盖梁施工组织方案28327.pdf
平湖高架桥大型悬臂盖梁施工方案 一、工程简介 深圳市水官高速公路连接线（清平高速公路）路线全长12.749公里，起于一期工程已建成的龙景立交北侧（桩号为K7+680.517），至设计终点（桩号为K20+430），与规划中的外环高速公路塘背立交衔接。第五合同段起点桩号 K13+663.5，终点桩号K16+188，全长2.5245公里。设平湖高架桥一座（2040.1m），主线路基（486.5m），金龙立交A、B匝道（647.20m）。二、工程参数 大型盖梁 57 个，盖梁宽 2.80m（预制箱梁段），宽 2.90m（钢箱梁段），长30.50m，盖梁采用 C50 混凝土。大盖梁采用一次浇筑。大型悬臂盖梁施工采用双抱箍支撑 4 根 600*200H 钢工字钢，600*200H 钢工字钢连接采用螺栓连接，连接断面设置在抱箍支点处,每侧两根焊接成整体并在上下翼板贴一块1cm 厚的钢板，断面如下：横向分配梁采用 6m 长 I22b 工字钢，最大间距取 80cm，在墩柱部分可适当调整为 70cm，横向分配梁采用 M20 螺栓连接 600*200H 钢工字钢防止行走平台失稳倾覆，盖梁两侧采用临时双钢柱支撑的施工方法。施工简图如下：三、施工规范及质量标准 1、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）2、公路工程施工安全技术规程（JTJ 076-95）3、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）4、钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）5、钢结构设计规范（GB500172003）6、钢结构高强螺栓连接技术规范程（JGJ 82-2011）7、相关施工技术规范和规程。四、施工方法（一）测量放样：在墩柱顶准确放出盖梁的中线，标高、轴线放样数据复核后，上报监理工程师。考虑砼保护层厚，在盖梁模板上标出主钢筋就位位置。放样数据和原始记录报监理工程师批准后方可进行施工。（二）抱箍及分配梁支架安装 根据测量测放的标高控制点，量测出上下抱箍的安装位置，安装时注意横坡高差的设置。为保证抱箍安装在墩柱上与墩柱密贴，抱箍设计和加工时，在抱箍内侧设置摩擦带，摩擦带材料采用传送皮带。在抱箍使用前，先应做加载试验，试验布置图如图所示：墩柱油表油泵系 梁下抱箍上抱箍油表千斤顶油泵 报箍试验示意图 先将上、下两抱箍，按设计要求紧固螺栓，在千斤顶与上抱箍、下抱箍之间设置钢垫板，安装加载设备。加载过程控制：先加载到 RA/2，稳定一段时间后，进行观察；再加载到 RA，稳定一段时间，再进行观察。在抱箍加载过程中注意观察：（1）抱箍体与墩柱有无滑动现象。（2）抱箍体各焊接部分有无变形开裂现象。卸载应均匀进行，卸载后，检查：（1）砼表面有无变化。（2）抱箍体各部分有无残余变形。千斤顶选用根据加载力的需要选择。最终根据试验情况确定抱箍满足使用要求。由于抱箍连接板上螺栓按双排布置，外排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩，对箍身传力有不利影响。因此，螺栓布置应尽可能紧凑，以刚好能满足施工及传力要求为宜。抱箍与墩柱间的正压力是由连接螺栓施加的，螺栓应首先进行预紧，然后再用经效验过的带表板手进行终拧。预紧及终拧顺序均为先内排后外排，以使各螺栓均匀受力并确保螺栓的拉力值。抱箍安装好后，吊装主梁，主梁采用 4 根 600*200H 钢工字钢，吊装时注意指挥，避免安全事故与碰伤墩柱成品，放在抱箍上时要做临时固定措施。4 根 600*200H 钢工字钢按照单侧两根布置，采用直径 20 水平对拉杆夹紧，4 根 600*200H 工字钢固定好后，开始铺设 6m 长 I22b 工字钢作为分配梁，间距 80cm布置，I22b 工字钢分配梁与 4 根 600*200H 工字钢采用螺栓连接，防止两侧行走平台倾覆，布置分配梁过程中适当调整位置使底模模板接缝位置有工字钢支撑，防止底模在砼浇筑时受力变形，分配梁铺完后逐次检查固定。分配梁伸出盖梁部分铺木板作为行走平台。两侧斜搭 1.2m 高钢管护栏，挂上安全网，作为防护措施。支架和平台搭设完毕后，必须进行加载预压，进行平台安全性和支撑体系变形的检测。检测合格后方可投入使用。支撑体系示意图如下：（详图见附件）（三）钢筋制作及安装 1、钢筋制作：（1）钢筋按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋在运输过程中，应避免锈蚀和污染。钢筋宜堆置在仓库（棚）内，露天堆置时，应垫高并加遮盖。（2）钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单。对桥涵所有的钢筋应抽取试样做力学性能试验。（3）钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。（4）钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。（5）钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。焊工必须持考试合格证上岗。（6）钢筋接头采用搭接或帮条电弧焊时，宜采用双面焊缝，双面焊缝困难时，可采用单面焊缝。（7）钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝的长度不应小于 5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d 为钢筋直径）。（8）受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处，并错开布置，对于绑扎 接头，两接头间距离不小于 1.3 倍搭接长度。对于焊接接头，在接头长度内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面面积的百分率应符合公路桥涵施工技术规范的规定。对于绑扎接头，其接头的截面面积占总截面面积的百分率，亦应符合公路桥涵施工技术规范的规定。（9）受拉钢筋绑扎接头的搭接长度，应符合公路桥涵施工技术规范的规定；受压钢筋绑扎接头的搭接长度，应取受拉钢筋绑扎接头搭接长度的 0.7 倍。2、钢筋安装：钢筋在经过硬化后的混凝土场地下料。严格按图纸及设计要求加工，将加工好的钢筋运至工地在已支立好的盖梁底模上绑扎,预应力筋加工好后现场安装,在安装模板前穿索完成,在直线段 1m 一道，曲线段 0.5 米一道设置定位筋。在配制主筋时，应使其有不同的长度，以符合同一截面钢筋接头的有关规定。作好钢筋保护层垫块，安装时必须成梅花状设置混凝土垫块，以保证钢筋保护层厚度。并由监理工程师、验收合格后进行砼浇筑施工。（四）模板：模板制作及安装 1、盖梁模板制作 钢模板制作全部采用委托专业模板生产厂家加工的钢模。模板的强度和刚度满足规范要求。连接成型模板挠度不超过模板跨度的 1/400，钢模板面板变形不超过 1.5mm。2、模板安装及模板检查（1）在监理工程师验收合格的基准线上支模，用夹具将定型钢模板就位，横向用销钉和槽钢横肋，将整个模板连成整体，安装就位，用临时支撑支牢，待另一面模板吊装就位后，用圆钢拉杆外套塑料管并加设锥形垫，外加垫块螺帽，内 加横向撑，将两面模板横向连成整体，校正定位。端头模板要和侧面模板牢固连接，认真采取支撑、加固措施，防止跑模、漏浆。使用拼装式模板时，可视可操作面大小、吊车吊装能力，条件允许时将节组拼成整体模板，以加快进度，保证质量及安全。（2）砼浇注前应将模板内杂物、已浇砼面上泥土清理干净，模板、钢筋检查合格后，方可进行砼的浇筑。（3）在浇注过程中，时刻检查模板的稳固性，注意是否出显跑模、涨模、漏浆等现象。及时发现及时采取措施纠正，作到未雨绸缪、防患于未然。3、模板脱模剂及拆模（1）必须使用符合要求的脱模剂并用同一品种，涂抹均匀，以利于拆模。（2）在混凝土浇注完成之后，非承重侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除，一般应在混凝土抗压强度达到 2.5Mpa 时方可拆除侧模。（3）钢筋混凝土的承重模板应在混凝土强度能承受其自身重力及其他可能的叠加荷载时，方可拆除。即混凝土强度符合设计强度标准值的 75%的要求后，方可拆除。（4）模板拆除应遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆时严禁抛扔。（5）拆模时，质检人员务必旁站指导，对混凝土表面的光洁度、平整度进行检查，对有瑕疵地方提出整改意见。（五）混凝土运输 1、混凝土采用业主、监理指定的商品混凝土。2、混凝土采用灌车运输，混凝土泵泵送或吊车配合吊斗输送入模浇筑混凝土。3、混凝土浇筑时应连续灌注，为保证混凝土有足够流动性，其混凝土坍落度为 12-16cm，混凝土分层浇筑。4、混凝土拌和物运至浇筑地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时，不得使用。检查混凝土拌和物均匀性时，应在搅拌机的卸料过程中，从卸料流的 1/4 至 3/4 之间部位，采取试样，进行试验，其检测结果应符合下列规定：（1）混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于 0.8%。（2）单位体积混凝土中粗骨料含量两回次测值的相对误差不应大于5%。（3）混凝土拌和物的坍落度，应在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测，每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。5、用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时，途中应以 24r/min 的慢速进行搅动，混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的 2/3。6、每座盖梁制取 3 组试件检测砼强度。（六）盖梁混凝土的浇筑及养护 砼浇筑前，应对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查并作好记录，符合设计要求后方可浇筑，同时清理模板内和钢筋上的杂物和污垢，砼浇筑前，应检查砼塌落度。混凝土浇注由罐车运至现场，吊车配合吊斗进行混凝土浇注。砼浇注时应按一定厚度顺序和方向分层浇筑，在倾斜面上浇筑砼时，应从低处往开始，保持水平分层，砼振捣采用插入式振动器振实。（厚度 3040cm，振点间距 25cm，距模板 15cm 处认真振捣，振捣时“快插慢拔”至混凝土表面不在有气泡产生。）混凝土浇筑完成后盖梁顶面按控制标高准确抹平，整个浇注完成后迅速覆盖、养生。混凝土的洒水养护时间为 7 天，每天洒水次数可根据空气的湿度、温度等情况确定，以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为度。（七）张拉、压浆 1、张拉前提条件（1）盖梁养护满足 5 天时间，同条件养护试块强度达到设计强度的 90%后，进行张拉。（2）完成整个盖梁施工质量的检查，特别是观察有无结构的温度、收缩裂缝，记录并分析这些裂缝发生的原因和对预应力施工的影响，逐个检查张拉端后的混凝土施工质量，如有缺陷及时处理。（3）侧模拆除完毕，水泥浆试配完毕。（4）逐个清理检查张拉穴口的施工尺寸偏差，特别是检查锚垫板与孔道的垂直度，如有问题应采取措施处理，并作好记录。（5）安装锚具，锚具安装要求锚环与孔道对中同心，夹片均匀打紧，并外露一致，千斤顶上的工具锚与构件上的工作锚孔位一致，采用支架导链吊设千斤顶，做到千斤顶、锚具、预应力筋三对中。（6）张拉设备：两台 YCW250B 千斤顶及配套的 ZB4-500 油泵，锚具、夹片若干；驱动油泵电源为 380V，配电盘至少 15A。（7）计算设备配套标定及张拉力对应的油压值。（8）计算预应力筋理论伸长量，并在张拉前将预应力钢绞线张拉力和伸长值汇总成表。依据分段要求,计算各段的应力损失、平均应力及伸长值指标。理论伸长值由下式计算：L=(NPL)/(ApEp)式中：L预应力筋的理论伸长值 NP预应力筋的平均张拉力 L预应力筋的曲线长度加直线段长度 AP预应力筋的截面积 EP预应力筋的弹性模量 其中，NP=kLeAkLP)(con1 tg-1(hL投)180 式中：预应力筋的曲线转角（弧度）h预应力筋曲线段的矢高 L投预应力筋曲线段的水平投影长度 k考虑孔道局部偏差对摩擦的影响系数(k 可取值 0.0015)预应力筋与孔道壁的磨擦系数(可取值 0.25)（2）张拉的操作规程 张拉前先清理端头，再套上锚夹具使千斤顶的张拉作用线与孔道中心线重合。张拉采用双控法即应力控制、伸长校核的方法进行控制。通过与实际伸长值进行对照分析，确认计算伸长值的精度，作为施工控制的依据；并进行实际伸长值的检测，若偏差在计算伸长值的-6%+6%区间，则继续张拉，否则应立即停止张拉，分析查明原因予以调整后，才能继续。张拉时，操作人员要控制好加压速度，给油平稳，持荷稳定，测量人员要配合好，记录人员要认真仔细。张拉时，操作人员不得立于千斤顶后，也不得触摸千斤顶，记录人员要观测混凝土结构情况，张拉人员注意观测压力表针有无异常摆动，测量人员要注意观 察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音，如有，应马上卸荷为零，认真分析，查明原因后，方可继续张拉。预应力钢绞线每个断面的断丝率不得大于该断面钢丝总数的 1%，不允许整根钢绞线被拉断。按设计要求的顺序对预应力束进行张拉，一般为先中间后两边，应尽量做到左右对称张拉。设计为两端张拉的，必须两端同时张拉。（3）孔道灌浆 灌浆材料采用普通硅酸盐水泥净浆，用净浆搅拌机搅拌，压浆机灌浆。净浆水灰比为 0.40，掺入适量的外加剂，保证其泌水率2，28 天强度30Mpa。灌浆前先清理孔道，灌浆从孔道一端压入，当各个排气孔依次流出清水、稀浆、浓浆后，持续几秒钟封闭各排气孔，再加压至 0.6Mpa 持续数秒钟后即可封闭灌浆管。灌浆过程中，灌浆用水泥浆留置试块，每台班取两组试块进行检测，其抗压强度不应小于 30N/mm2。灌浆完毕后及时对灌浆机进行清洗。五、质量保证措施：1、建立完善的质量自检、互检、联检体系，保证工程质量有效、有序，内部监理及试验员对各道工序严格把关，现场技术员对施工质量负责。2、实行全员岗位责任制，提高全员质量意识，加强对技术规程和监理规程的学习，增强管理人员和全体职工的责任感，形成人人管理质量的局面，确保工程质量。3、严格按技术规范和设计图纸进行施工。全面推行质量管理，重点部位和 关键工序建立质量管理点。六、安全生产制度：为保证工程的顺利进行，必须按照安全技术操作规程办事，建立安全生产制度：搭设安全防护支架，支架采用扣件式脚手架，采用 90cmx120cmx120cm结构形式设计，支架搭设范围：横桥向两立柱之间，顺桥向搭设 6m 宽，支架顶部设置可调节顶托，顶托支撑在 I22b 分配梁下，辅助支撑行走平台稳定，便于搭设上下步梯。详见下图：安全方针：预防为主、防治结合、安全第一。安全目标：防止在施工中发生工伤事故，保护职工以及周边群众的人身安全、财物安全，确保工程顺利进行。要做到“三防一确保”即防交通事故、防触电事故、防火灾事故，确保全体工作人员施工过程中无一人受伤害。安全教育：齐抓共管，加强安全教育，提高职工安全意识；职工每周有一次安全活动，学习各项工作的安全操作规范等常识；民工进场前进行常规安全操作 教育方可上岗。1、夜间施工必须有良好的照明，所有用电设备一定要有触电保护器，真正做到用电先申请，安装找电工。2、高空作业应设高空防坠网，地面标志，防止人员坠落及高空落物伤人，高空作业人员必须佩带安全帽及系安全带。3、施工现场不准玩耍，严禁穿拖鞋作业。4、严格按施工工艺、施工操作规程、施工方案设计有关安全条款进行施工，保证施工安全。5、认真做好防火防盗及保护人民财产的保卫工作，严防坏人破坏，实行 24小时轮流值班。七、环保措施：为了加强公路建设的环境保护工作，减少因公路建设而导致的环境污染，切实作好防治措施，保护自然资源，改善生态环境和人民生活环境。在施工过程中，除应严格遵守部颁技术规范、料场管理和设计说明环境保护规定条文外，并实行以下具体施工措施：1、积极主动与当地环保部门联系，取得当地环保部门对我们的支持，加强对全体职工、民工的环保思想教育。2、对出入公路的运输车辆进行勤洗，以保证道路清洁。并加盖帆布，防止散落，如有发生及时派人清扫干净。3、加强对施工机械的维修保养，废机油要集中存放，统一处理。4、及时清理现场，作好便道的清扫养护和洒水除尘工作。八、盖梁施工计算书 1、施工支架计算 盖梁施工支架简图：（一）主梁计算：材料许用应力及挠度规定：根据钢结构设计规范 弹性模量 E（MPa）：210000 剪切模量 G（MPa）：81000 主梁、分配梁均为：Q235：=215 MPa，=85 MPa 抱箍为：Q345：=295 MPa，=170 MPa 挠度规定：弹性变形1/500 盖梁最大局部荷载在墩柱上部，为简化计算，忽略墩柱所承受的盖梁重量，并将盖梁简化为均布荷载施加在主梁上。主梁采用 4 根 600*200H 钢（Q235），每侧两根焊接成整体并在上下翼板贴一块 1cm 厚的钢板（Q235），断面如下：荷载：盖梁重量：盖梁两端高度从 2.8m9（断面积为 4.61m2）按圆曲线变化到4.1m（断面积为 7.86m2），盖梁中间高度从 4.1m 按圆曲线变化到 3.65m 断面 积为 6.7m2）即：G1 为：4.61*26=119.8KN/m 7.86*26=204.4 KN/m，盖梁中部为6.7*26=174.2 KN/m 模板及支架荷载（不含主梁）：约 G2=15 KN/m 施工荷载：G3=10 KN/m 则：盖梁端部总荷载为：119.8+15+10=144.8 KN/m 立柱处盖梁总荷载：204.4+15+10=229.4 KN/m 盖梁中部总荷载：174.2+15+10=199.2 KN/m 则每根主梁在以上各点的荷载为：144.8KN/m*0.5=77.4 KN/m，229.4KN/m*0.5=114.7 KN/m，199.2 KN/m*0.5=99.6 KN/m 为便于计算，荷载按线性变化进行简化 1、受力图：由计算结果可知，中支点（即每个墩柱抱箍处）的受力为 1168.262=2336.52KN，边支点处（即临时支墩）的受力为 353.12KN（每端两根钢管支 墩）。2、应力图：最大应力为 135.8MPa，满足要求。3、变形图：最大变形值为 14.7mm，14.7/10150=1/6901/500，满足要求。（二）分配梁计算：1、荷载：分配梁采用 22b 工字钢，最大间距 80cm 布置，在墩柱处为 70cm 间距，工字钢受的最大总荷载为 229.4.7=160.58KN，总荷载通过 3 榀模板桁架施加在分配梁上，即每点的受力为：160.58/3=53.52KN 2、受力图：3、应力图：最大应力为 164.3MPa，满足要求。4、变形图：最大变形值为 4.4mm，4.4/2400=1/5451/500，满足要求 2、抱箍计算 （一）抱箍承载力计算 1、荷载计算 抱箍需承受的竖向压力 N=2336.52KN，则抱箍与墩柱的箍紧力要：KNfNP3.58414.052.2336 f摩擦系数，取 0.4(在抱箍与墩柱间加一橡胶皮)P 由 M30 的高强螺栓的抗拉力产生，查钢结构设计规范：10.9 级 M30螺栓的的预拉力为：NL=355KN 则其允许承载力：NL=NL 0.8/K 式中：K-安全系数，取 1.5。则：NL=355 0.8/1.5=190kN 螺栓数目 m 计算：m=P/NL=5841.3/190=30.7 个，取计算截面上的螺栓数目 m=36 个。(采用双抱箍，第一个抱箍 36 个螺栓，第二个抱箍 30 个螺栓)故能承担所要求的荷载。螺栓拧紧扭矩为：1416N.m 查表的如下：M30 螺栓最大拧紧扭矩为：1416 N m （3）抱箍体的应力计算：1、抱箍壁为受拉产生拉应力 拉力 P=5841.3（KN）采用双抱箍，抱箍采用面板 Q345 材质 16mm 的钢板，第一个抱箍高度为1.0m，第二个抱箍高度为 0.75m。则抱箍壁的纵向截面积：S1=0.016 1.75=0.028(m2)=P1/S1=5841.3/0.028=208.6(MPa)=295MPa 满足设计要求。2、抱箍体剪应力（只计算第一个抱箍承受剪力）=（1/2P）/（2S1）=（1/2 2336.52）/（2 0.016）=36.5MPa=170MPa 根据第四强度理论 W=（2+32）1/2=（208.62+3 36.52）1/2=217.97MPa353.12kN 满足要求。由于临时钢柱支撑位于既有市政道路上，计划采用移动式工字钢平台，钢平台台尺寸采用 I40 工字钢为主材，平台尺寸 1mx4mx0.4m，钢平台与支承连接钢管支撑柱焊接一体整体受力。按照最不利荷载考虑，路面承载力：KPaANd56.1764706.24 要求地基承载力大于 200KPa，满足要求。既有道路为沥青混凝土路面，地基承载力经检测均大于大于 200 KPa。对于非既有道路支撑部分地基，我部采用换填石粉土，碾压，压实度达到 93%，保证触探试验地基承载力满足 200KPa 要求，施工之前我部将逐一对支撑地点进行 地基承载力试验，试验结果满足要求方可实施。九、防护措施 对于临时钢支柱的防护问题，我部采取一下措施，防止通行车辆撞上，引起支撑体系倒塌。1、设置施工通行公告，挂设施工作业标。2、设置混凝土防撞墩，预制锥形钢筋混凝土防撞墩，矩形防撞墩布置形式见下图：施工中使用交通标志如下：十、附件 1、大型悬臂盖梁下部支撑体系图 2、大型悬臂盖梁模板图 3、大型悬臂盖梁模板支撑图
