满堂支架及软基处理专项方案(共27页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上现浇箱梁模板支架及基础处理施工方案编制: 审核: 审批: 项目经理部 2010年8月12日 目 录专心-专注-专业大跨度连续箱梁满堂支架及基础处理方案1. 编制依据1.1 国家、行业和地方相关规范规程(1) 公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007(2) (3) 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002(4) 组合钢模板技术规范 GB 50214-2001(5) JGJ 162-2008(6) 钢管脚手架、模板支架安全选用技术规程 DB11/T583-2008(7) 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 1.2 相关设计图纸唐山市曹妃
2、甸工业区河北二桥及连接线工程施工图设计唐山市曹妃甸工业区河北二桥及连接线工程地质勘察报告1.3 安全管理法规文件(1) 建设工程安全生产管理条例(国务院第393号令)(2) 危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质200987号)1.4 其它(1) 唐山曹妃甸河北二桥工程施工组织设计2、工程概况2.1工程概况曹妃甸工业区河北二桥及接线工程西起工业区唐曹高速连接线与新城中路(河北二路)的交叉口,东至向阳街,是连接工业区综合服务区高压走廊带东西两岸的生活性桥梁。桥梁桩号K0+040K0+360,全长320m,桥梁结构采用35+460+35m变截面预应力砼连续箱梁,横断面采用单箱双室直腹板形式连续
3、箱梁,梁高2.33.7m,箱梁顶板宽20.25m,底板宽12.25m,箱梁顶板厚标准段0.26m、根部加厚到0.46m,底板厚为标准段0.26m、根部加厚到0.5m,腹板厚0.61.1m。桥面横坡2%,桥面横坡由梁底垫石变高度使梁体整体旋转而形成,箱梁横断面与梁高均保持不变;桥面纵坡为2.70%。2.2地质概况该工程横跨曹妃甸工业区高压走廊带,以淤泥及淤泥质粉质粘土为主(局部夹有粉土),承载力极低【=40100Kpa】。无法满足施工要求,主要地质特点如下:2层淤泥:灰黑色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标高0.458,容许承载力40Kpa。1层淤泥:灰黑色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标
4、高-0.542,容许承载力60Kpa。2层淤泥:灰黑色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标高-1.642,容许承载力70Kpa。3层粉砂加粉土:灰色,松散,中高压缩性,局部夹粉层,土质性质差。底层标高-7.542,容许承载力80Kpa。层粉质粘土:灰色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标高-10.742,容许承载力85Kpa。1层淤泥质粉质粘土:灰黑色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标高-13.142,容许承载力75Kpa。层粉质粘土:灰色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标高-16.042,容许承载力85Kpa。1层淤泥质粉质粘土:灰黑色,流塑,高压缩性,土质性质差。底层标高-18.042
5、,容许承载力75Kpa。因该地区曾被绞吸船扰动,因此上部土质容许承载力已达不到原地勘报告要求,如法满足设计要求。由于以上地质特点,该工程支架地基处理成为现浇上部结构施工最大难题。2.3设计概况1设计荷载:公路级;2跨径:35+460+35米;3桥面横向布置:4.25m人行道(含栏杆)+3.5m非机动车道+0.5m防撞护栏+11.5m机动车道+0.5m防撞护栏+2.0m中央带+0.5m防撞护栏+11.5m机动车道+0.5m防撞护栏+3.5m非机动车道+4.25m人行道(含栏杆),共42.5m。4结构型式:全预应力混凝土连续箱梁本桥上部结构采用高2.3m3.7m的变截面预应力砼连续箱梁,横断面采用
6、单箱双室直腹板形式连续箱梁,断面上跨中两边腹板宽为60cm,中腹板宽60 cm,梁跨中顶扳厚26 cm,底板厚26 cm;边支点处顶板厚46 cm,底板厚50 cm,边腹板厚110 cm,中腹板厚110 cm;中支点处箱梁顶板厚46 cm,底板厚50 cm,边腹板厚110 cm,中腹板厚110 cm,其它截面形式根据其受力不同而变化。2.4危险性较大的分部分项工程概况本工程危险性较大的分部分项工程为支架基础处理和变截面砼连续箱梁模板支架工程。一、支架基础处理本桥的支架基础位于软土地基上,桥梁上部结构采用高2.3m3.7m的变截面预应力砼连续箱梁,横断面采用单箱双室直腹板形式连续箱梁,每一个断面
7、上钢筋混凝土的自重各不相同,对地基的附加应力也不相同,因此要求支架基础具有足够的刚度,避免不均匀变形对连续箱梁施工的影响;同时对于大跨径连续现浇箱梁又要求支架基础具有足够的承载力能满足施工总荷载的要求,又要满足软弱地基承载力要求。二、变截面砼连续箱梁模板支架工程现浇预应力箱梁模板支架工程搭设除两侧桥台处为35米跨外,其余跨跨度均为60m。支架搭设高度最小为1.1m,最大搭设高度6.37m,位于4#墩台两侧位置。3、支架基础处理3.1施工总荷载本桥上部结构采用高2.3m3.7m的变截面预应力砼连续箱梁,横断面采用单箱双室直腹板形式连续箱梁,底板宽12.25米,翼缘板宽4米,恒载混凝土容重为26k
8、N/m3计。对于高3.7米的截面,箱梁腹板处混凝土荷载3.72.69.8=94.27KN/m2底板的平均荷载1.932.69.8=49.18 KN/m2 (1.93米为箱梁实体混凝土平均厚度),对于高2.3米的截面,箱梁腹板处混凝土荷载2.32.69.8=58.61KN/m2,底板的平均荷载1.412.69.8=35.92 KN/m2 (1.41米为箱梁实体混凝土平均厚度),翼缘板处混凝土荷载0.3652.69.8=9.3KN/m2,箱梁混凝土荷载按最大值P1=94.27KN/m2取值。模板、支架重量:P2 = 2.94KN/施工荷载:P3 = 1.96KN/振捣荷载:P4= 2.94KN/则
9、有P = (P1+P2+P3+P4)=102.11 KN/m2。为保证施工安全,取安全系数2.0,则要求地基承载力fa=102.112.0=204.22KN/m2。要求处理后的地基承载力特征值不少于205 KPa。3.2支架基础处理方案一、 支架基础处理方案1、一般地段支架基础处理方案原勘察报告显示,本工程地基容许承载力约为4080KPa。承载力太低。特别是因该地区曾被绞吸船扰动,上部土质容许承载力已达不到原地勘报告提供的地基承载力,因此,现场地地基承载力无法满足施工要求,需进行地基加固处理,处理后的地基承载力应达到205 KPa。(在此基础上确定换填的厚度,验算下卧软弱层能否满足要求,进行沉
10、降验算,如能满足即可;不能满足要加大换填厚度)一般换填处理软基处理厚度不会大3米,如果超过3米,经济没有优势。沉降量大并不是因为换填厚度不够造成的, 随着换填厚度的加大,山皮石重度大于原来原状土的重度,随之引起的附加应力也会加大地基的沉降。从地质报告上,换填3米后,原状土层基底的承载力基本达到90KPa,所以也没必要加大换填厚度。如果学降过大的话,可以先换填完山皮石然后做一些强夯,将沉降量提前完成,然后再打顶面混凝土。结合现场实际情况,首先清除地表承载力40KPa的淤泥,然后换填3.0米山皮石,由桥梁上部结构混凝土荷载各截面相差较大,为减少地基的不均匀变形,增加支架基础的整体性和刚度,山皮石上
11、面铺筑30cm厚水泥稳定碎石,30cm厚C30钢筋混凝土(一般部位10单层钢筋网片,管涵部位10双层钢筋网片)。2、临时通水管涵段支架基础处理方案K0+100K0+120临时通水管涵处,管涵上部砼基础已浇筑320mm厚。在原有基础上铺设10双层钢筋网片,钢筋网片铺设完成符合规范要求后浇注30拆模厚C30商品砼。二、支架基础施工方案1、 清淤回填按42.5m+3.5m2=49.5m的宽度全联放设清淤边线,清淤要求将表层淤泥清到不影响地基两侧临时排水沟的范围外,并确保基底面无积水。首先在处理地基的外侧挖好集水井,用挖掘机清除基槽淤泥,污水泵排出渗入槽内积水,确保基槽底部干净。对于基槽填筑宽度不满足
12、要求的部位应进行刷破(坡度拟定1:1.5,根据淤泥坍塌实际另行增减),对于施工中因机械振动造成基槽边坡失稳坍塌,地基处理前应将基槽两边5m范围内的堆土倒运,减少其对换填基槽的侧向压力。2、换填山皮石山皮石运至槽边,由挖掘机分层填筑碾压,每层填筑厚度不得超过50cm,要求压实度大于90%。每填筑1.5m高度后,采用20t振动压路机进行振动碾压。振动碾压不少于三遍。对于机械压不到的部位采用级配砂砾分层换填,采用蛤蟆夯夯实。分层填筑厚度每层不大于30cm。3、水泥稳定碎石采用5%水泥含量的水泥稳定碎石,铺设厚度30cm碾压找平,设置3%的外向横坡。4、水泥混凝土硬化水泥稳定碎石上面铺设30cm厚C3
13、0混凝土面层,同时在支架地基处理范围外修筑排水沟,确保排水沟畅通地排出施工现场外。并对处理后地基边坡及排水沟进行防水处理,在排水沟底部及边坡铺设防水土工膜,确保该区域不被积水浸泡。5、载荷试验对置换好的地基进行加载试验,验证地基承载力和沉降量。3.3支架基础处理计算 土层层数: 6 地下水埋深: 0.000(m) 压缩层深度: 40.000(m) 沉降经验系数: 0.600 地基承载力修正公式:承载力修正基准深度d0: 0.500(m) 序号 土类型 土层厚 容重 饱和容重 压缩模量 承载力 宽度 深度 (m) (kN/m3) (kN/m3) (MPa) (kPa) 修正 修正 1 淤泥 4.
14、000 18.0 19.0 3.000 60.0 0.000 1.000 2 粉土 1.200 17.7 19.0 5.000 90.0 0.000 1.500 3 粉砂 6.000 17.0 19.0 7.000 100.0 0.000 1.500 4 淤泥质土 7.000 17.2 19.0 4.000 90.0 0.000 1.500 5 粘性土 10.000 17.7 19.0 8.000 120.0 0.000 1.500 6 粘性土 10.000 18.0 19.0 10.000 150.0 0.000 1.500对于换填的山皮石、水泥稳定碎石以及水泥混凝土复合垫层结构取承载力按2
15、50KPa,扩散角25度。1. 垫层承载力验算 基底平均压力pk: 112.0(kPa) 基底最大压力pkmax: 150.0(kPa) 基底自重压力pc: 9.0(kPa) 垫层承载力特征值fz: 256.8(kPa) pk = fz, 满足! pkmax = 1.2*fz, 满足! 因此换土垫层承载力满足要求!2. 换填垫层底面处承载力验算 垫层应力扩散角瑁 20.0(度) 垫层底附加应力pz: 98.0(kPa) 垫层底自重应力pcz: 36.0(kPa) 垫层底pz + pcz: 134.0(kPa) 垫层底地基土承载力特征值fz: 137.3(kPa) pz + pcz =300mm
16、,满足构造要求:垫层顶面宽度超出基础底边宽度不小于300mm! 按应力扩散角验算垫层底面宽度: 垫层底面宽度B2: 57.500(m) 基底压力传递到垫层底的分布宽度B+2ztg瑁 44.684(m) B2 = B + 2ztg,垫层底面宽度满足要求!4. 下卧层承载力验算 土层号 深度 pz pcz pz + pcz fz 是否满足 (m) (度) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) 3 5.20 0.0 98.0 46.8 144.8 163.4 满足! 4 11.20 0.0 98.0 100.8 198.8 234.4 满足! 5 18.20 16.5 89.6 163.8
17、 253.4 359.0 满足! 6 28.20 23.0 76.4 253.8 330.2 524.0 满足! 7 38.20 23.0 66.5 343.8 410.3 659.0 满足! * - 土层的应力扩散角 *pz - 下卧层顶面处的附加应力值 *pcz - 下卧层顶面处土的自重压力值 *fz - 下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值5. 沉降计算 压缩模量的当量值: 6.840(MPa) 沉降计算经验系数: 0.600总沉降量:0.600 * 470.68 = 282.41(mm)通过计算,经过处理以后的支架基础可以满足上部施工总荷载的要求。 4、满堂支架搭设方案4.1支架
18、设计支架采用满堂红碗口架搭设,支架场地必须平整、坚密,标高基本一致。搭设前,在地面用白灰线弹出立杆的行距、列距控制线。在地基上每列脚手架底部沿纵向铺设100mm*100mm的方木。支架施工前,应检查支架杆件的完好性,弯曲、压扁的管件严禁施工。同时应按照钢管架验收规范抽样进行抗压失稳试验,试验合格后方可使用。支架搭设时,应保证立杆的垂直度偏差小于0.5%,顶部绝对偏差小于10mm/m。可调底座、可调顶托及碗口一定要旋紧,底部模板要垫实,底座要完全支在方木上,底座和顶托可调距不大于30厘米。箱梁支架设计原则为: 横格梁与腹板下部沿桥长度立杆间距采用60cm,垂直桥方向间距采用30cm,横杆步距60
19、cm。无横隔梁、无腹板下部杆横距采用90cm,立杆纵距采用90cm,横杆步距60cm。翼缘板下立杆横距60cm,纵距60cm,横杆步距90cm。剪刀撑设置:支架四边与中间每隔4排支架立杆应设置一道纵向剪刀撑,由底至顶连续设置;高于4米时,其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。每道剪刀撑宽度不应小于4跨,且不应小于6m,斜杆与地面的倾角宜在4560之间。横向剪刀撑按照每隔2排立杆设置一排横向剪刀撑。1、支架稳定性计算箱梁梁高3.7m,顶板厚2646cm,底板厚2650cm。腹板厚60110cm,中隔梁宽200cm。(1)有横梁部位验算(3.7米梁高)有横梁部位的模板支
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