AK0+606.075匝道桥满堂支架现浇30米箱梁施工方案(共34页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上AK0+606.075匝道桥落地式满堂支架专项施工方案一、工程概况互通A匝道桥位于阿克喀什乡境内,为路线连接已有乡镇公路而设,其中心桩号为AK0+606.075,上跨麦喀高速主线,交叉桩号AK0+604.575=K126+845.216,交角88,桥下净空5.0m。桥长89.08m,上部结构采用20+20+23+20预应力砼现浇箱梁,全桥共一联,下部结构桥台采用肋板台,桥墩采用为柱式墩,墩台采用钻孔桩基础。本桥平面分别位于R=300m的右偏圆曲线上,纵断面位于R=2800m的竖曲线上,墩台径向布置,在2号墩两侧设置防撞岛。匝道桥横断面箱梁为三箱室,全宽15.50m、高
2、1.40m,梁底平行于箱梁顶面。设计采用C50砼,全桥箱梁共804.3m3砼。桥区场地属叶尔羌河冲洪积平原地貌区,地形起伏小,第四系土层厚度很大,存在液化土和盐渍土,表层为粉质黏土、稍湿、中密,下伏细砂。根据该桥特点,总体施工方案布置如下:采用落地式满堂支架支撑体系,大块竹胶板作底模配合两侧组合钢模板作翼板,现场泵送浇筑箱梁砼施工方法。施工流程图:基底处理支架搭设底模铺设支架预压(调整)钢筋制、安支侧模底板、腹板砼浇筑养护芯模安装顶板钢筋绑扎顶板砼浇筑养护预应力张拉、压浆、封锚检测桥台背墙施工拆模卸架下道工序施工二、计算依据新疆S310线麦-喀高速公路项目第五合同段施工图;国家及交通部现行桥涵
3、施工技术规范及验收标准等;公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011);路桥施工计算手册;建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ 166-2008);公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007);钢结构设计规范(GB500172003);木结构设计规范(GB500052003);公路路基施工技术规范(JTJ F10-2006);三、支架计算与基础验算(一)资料(1)采用483.5 mm钢管;(2)钢管的物理、力学参数见下表。钢材的强度和弹性模量(N/mm2)P235A钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值205弹性模量2.05105钢管截面特性外径F(mm)壁厚t(mm)截面积A
4、(cm2)截面惯性矩I(cm4)截面模量W(cm3)回转半径I(cm)483.54.8912.195.081.58 (3)根据工程地质勘察报告,本桥位处地基容许承载力在100Kpa以上。(二)荷载分析计算(1)箱梁实体荷载(依据图纸S6-2-39-4):钢筋砼重力密度为=26KN/m3,对不同情况分别计算如下:纵桥向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如下:横桥向根据箱梁断面变化,按分段均布荷载考虑,其布置情况如下:箱梁各部位荷载计算:a翼板宽2m,荷载按根部最大取值为:q11=11.7KN/m2b腹板过渡段宽0.65m,单位荷载为:q12=41.6KN/m2腹板宽0.45m,单位
5、荷载为:q13=41.6KN/m2c中横梁宽1.60m,单位荷载为:q14=41.6KN/m2d中截面箱室处,单位荷载为:q15=10.4KN/m2e中截面腹板、箱室过度处,取最大值,单位荷载为:q16=22.1KN/m2(2)模板荷载q2:a.内模(包括支撑架):取q21=1.2KN/m2;b.外模(包括侧模支撑架):取q22=1.2KN/m2;c.底模(包括背木):取q23=0.8KN/ m2 ;(3)施工荷载:因施工时面积分布大,需要人员及机械设备不多,取q3=2.0KN/m2(施工中要严格控制其荷载量)。(4)脚手架及分配梁荷载:按支架搭设高度10米计算:q4=1.5(钢管)+0.85
6、(分配梁)=2.35KN/m2。(5)水平模板的砼振捣荷载,取q5=2 KN/m2。(三)立杆受力计算(1)在跨中断面腹板位置,最大分布荷载:q1.2(q1-3+q2-1+q2-3+q4)+1.4(q3 +q5)=1.2(41.6+1.2+0.8+2.35)+1.4(2+2)=60.74KN/m2立杆分布间距0.6m0.6m,横杆层距(即立杆步距)1.20m,则单根立杆受力为:N0.60.660.74KN=21.87NN=( 75KN)立杆横截面积A=489mm2,f=205N/mm2,查规范=0.75N=0.75489205=75183N75KN(2)在跨中断面箱室底板位置,按最大分布荷载q
7、=1.2(q1-6+q2-1+q2-3+q4)+ 1.4(q3 +q5)=1.2(22.1+1.2+0.8+2.35)+ 1.4(2+2)=37.34KN/m2立杆分布0.6m1.2m,横杆层距(即立杆步距)1.2m,则单根立杆受力为:N0.61.237.34=26.885KNN=75KN(3)跨中翼缘板位置立杆计算:q=1.2(q1-1+q2-3+q4)+ 1.4(q3 +q5)=1.2(11.7+0.8+2.25)+1.4(2.0+2)=23.3KN/m2立杆分布为外侧操作架为1.2m1.2m,其它为0.6m1.2m,横杆层距(即立杆步距)1.8m,单根立杆最大受力为:N0.61.223.
8、3=16.78KNN=立杆横截面积A=489mm2,f=205N/mm2,横杆步距1.8m,=l0/i=113,查规范=0.496N=0.496489205=49721N49.7KN (4)边支点翼缘板位置立杆计算同跨中翼缘板位置立杆计算。立杆分布为外侧操作架为1.2m1.2m,其它为0.6m1.2m,横杆层距(即立杆步距)1.8m。(5)在横梁底板位置:q=1.2(q1-4+q2-3+q4)+1.4(q3 +q5)=1.2(41.6+0.8+2.35)+1.4(2+2)=59.3KN/m2立杆分布为0.6m0.6m,横杆层距(即立杆步距)1.20m,则单根立杆受力为:0.60.659.3=2
9、1.348KN/m2N=75KN。经以上计算,立杆间距及横杆步距均满足受力要求。(四)地基受力计算由工程地质勘察报告,设计提供的地质勘探资料表明,地表土质为粉土、细砂,粉土层厚4.0-4.3m,粉土地基的承载力为90KPa;细砂揭露层厚41.0-41.3m(未揭穿),细砂地基的承载力为180KPa。箱梁部位荷载(KN)受力面积(m2)地基受力(KPa)跨中腹板21.87N0.6*0.660.75跨中底板26.885KN0.6*1.237.34跨中翼缘板16.78KN0.6*1.223.3边支点翼缘板16.78KN0.6*1.223.3边支点底板21.3480.6*0.659.3支架下端的荷载满
10、足地基承载力要求。(五)地基处理尽管地基承载力满足要求,但为防止地基的不均匀沉降,确保满堂脚手架的整体性,使脚手架均匀受力,采取清除表土(主线路基段按设计清表0.3m),换填100cm厚风积砂,上浇10cm厚C15砼地面。地面两侧纵向挖排水沟排水。 (六)竹胶模板受力计算1、荷载:按腹板部位荷载进行计算,q1=41.6KN/m22、计算模式:竹胶模板面板宽122cm,其肋(背木)间距为=30cm,因此,面板按四跨连续梁进行计算。 3、面板验算面板规格: 2440mm1220mm18mm面板截面抵抗矩: W=bh2/6=10.0182/6=5410-6m3面板惯性矩:I=bh3/12=10.01
11、83/12=48.610-8m4 (1)强度验算竹胶面板的静曲强度:纵向70Mpa,横向50Mpa跨度/板厚=300/18=16.7100 属小挠度连续板。查“荷载与结构静力计算表”得四跨连续梁弯距系数Km=0.107Mmax=KmqL2=0.10741.6(0.3)2=0.4KN.m=M/W=400/(5410-6)=7.41MPa横向=50Mpa,满足要求。(2)刚度验算竹胶面板的弹性模量:E纵向6103Mpa,E横向4103Mpa考虑竹胶面板的背带为8cm10cm木方,面板的实际净跨径为220mm,故=KqL4/(100EI)=0.63241.61030.224/(100410948.6
12、10-8)=0.32mmL/400=220/400=0.55mm,满足要求。四、地基处理及支架搭设4.1 施工准备施工前,要求每一个工作班组的施工人员熟悉图纸,结合施工现场的实际情况,了解设计意图,认真学习施工技术规范及质量验收标准。现场施工技术人员进行技术交底,要求施工人员严格按照施工技术规范和设计要求进行施工。每一孔施工完毕后,粗放压实范围,用白灰洒出边线。对边线内的地表进行处理,去除表面的软弱土层,利用机械进行原地面压实。之后采用风积沙30cm一层分层填筑,采用压路机进行压实。4.2 地基的硬化场地内的地基进行压实处理后,根据导线控制点和加密控制点的已知高程,对已压实的地面进行高程的测量
13、,测量的密度为每隔5米一点,横纵向都要进行测量,做好记录,交现场技术负责人。高程测量后,浇筑10cm厚的混凝土,混凝土的标号C15。混凝土浇筑前,根据前面测得的地面标高,测量出混凝土顶面的标高,尽量使混凝土顶面标高一致,这样有利于钢管架子的搭设。支架地基的天敌是水,地表水浸泡会导致地基下沉,所以必须排除地基周围的地表水,并预先作好排水沟以防雨水浸泡地基 。防止雨水浸泡。为避免处理好地基受水浸泡,在两侧设置排水沟,排水沟分段开挖形成坡度,低点开挖集水坑。以防止雨水和其它水流入支架区,引起支架下沉 。4.3 满堂支架搭设技术要求(1)对承台开挖范围必须严格按规范标准分层进行换填和回填,同时加强地基
14、的排水措施。(2)搭设支架前,必须在地面测设出桥梁各跨的纵轴线和桥墩横轴线,放出设计箱梁中心线。按支架平面布置图及梁底标高测设支架高度,搭设支架,采用测设四角点标高,拉线法调节支架顶托。(3)必须保证可调底座与地基的密贴,必要时可用砂浆坐底。安放可调底座时,调整好可调底座螺帽位置,使螺帽位置位于同一水平面上。可调底座螺杆调节高度不得超过25cm,若在实际施工中调节高度必须超过25cm时,采用方木进行调整。(4)检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象,无误后可实施拼装。(5)拼装时,脚手架立杆必须保证垂直度。尤其重要的是必须在第一层所有立杆和横杆均拼装调整完成无误后方可继续向上拼装。(6)装到
15、顶层立杆后,装上顶层可调顶托,并依设计标高将各顶托顶面调至设计标高位置,可调顶托螺杆调节高度不得超过20cm,必要时用方木进行调整。(7)满堂支架搭设至桥墩时,采用钢管与桥墩四周牢固环抱形式与支架相连接,以达到满堂支架与桥墩整体受力作用。(8)铺设纵、横向方木和竹胶板时要确保其连接牢固,另外将纵向方木和横向方木接触面刨平,保证其密贴。横向方木顶面刨平,保证竹胶板与其密贴。(9)支架底模铺设后,测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变位(前期施工误差的调整量),来控制底模立模。底模标高和线形调整结束,经监理检查合格后,立侧模和翼板底模,测设翼板的平面位置和模底
16、标高(底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板)。(10)为确保支架整体稳定,支架每隔五排设一道横向剪刀撑,纵向在支架边缘设置剪刀撑,且在剪刀撑钢管与立杆连接处用扣件连接紧固。(11)为了便于拆除桥台与墩顶处的模板,可在支座安装完成后,在支座四周铺设一层泡沫塑料,顶面标高比支座上平面高出23mm。在拆除底模板时将墩顶处的泡沫塑料剔除,施工时严禁用气焊方法剔除泡沫以免伤及支座。4.4 支架立杆位置放样用全站仪放出箱梁底板或者翼板边线,然后用钢尺放出底托中心位置,并标识清楚。4.5 安放底托按标识的底座位置先安放底托,然后将旋转螺丝顶面调整在同一水平面上。注意底座与地基的密贴,严禁出现底座悬空现象。
17、4.6 安装立杆、横杆和顶托 从一端开始,按照顺桥向60cm,横桥向60cm布设立杆,横杆步距为120cm,调整立杆垂直度和位置后并将扣件稍许扣紧,一层立杆、横杆安装完后再进行第二层立杆和横杆的安装,直至最顶层,最后安放顶托,并依设计标高将U型顶托调至设计标高位置。4.7 铺纵向、横向方木在顶托调整好后铺设纵向方木,铺设时注意使其两纵向接头处于U型上托座上(防止出现“探头”),接着按30cm间距铺设横向810cm方木。4.8 设置剪刀撑支架每隔5排(3.0米左右)设一横向剪刀撑,每一跨内不少于6道,纵向剪刀撑沿横向每隔6排设一纵向剪刀撑。剪刀撑采用D48普通钢管,且在钢管连接处用两个钢管扣件锁
18、固。剪刀撑按规范连续设置,确保支架整体稳定。4.9 预压和沉降观测(1)为保证箱梁砼结构的质量,钢管脚手架支撑搭设完毕铺设底模板后必须进行预压处理,以消除支架、支撑方木的非弹性变形和地基的压缩沉降影响,同时取得支架弹性变形的实际数值,作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工箱梁前需进行支架预压,预压方法依据箱梁砼重量分布情况,在搭好的支架上的堆放与梁跨荷载等重的砂袋(梁跨荷载统一考虑安全系数为1.1),预压时间视支架地面沉降量定,预压前一定要仔细检查支架各节是否连接牢固可靠,沉降观测点是否布置。预压的荷载根据箱梁自重、模板荷载、施工荷载(含施工人员、各类机具等)及充分考虑施工过程中不可预
19、见的荷载等,合理确定压载总重量。采用堆载的方法均布的压于支架上,并设观测点进行观测。支架及底模完工后,采用汽车吊吊重,按照箱梁设计重量分配预压荷载,并按计算出的总荷载(乘以1.1的系数)进行预压。(2)沉降观测预压前在每跨台墩之间的支架上及相应支架底部布设5组观测点,每组5个点,距墩或台3m-4m处布设一组,1/4跨径及1/2跨径布设一组。观测分四个阶段:预压加载前、60荷载、80荷载和110荷载、卸载后。预压时逐日对其进行沉降观测,做好记录,每个观测阶段要观测至少2次,直至最后的平均沉降值2mm并满足24小时以上时方可卸载。荷载的持荷时间应不少于1昼夜,如此一方面收集支架、地基的变形数据,观
20、察地基的承载力是否满足要求,另一方面可减少或消除支架的构造变形,以保证浇出的梁身不发生过大的挠度变形和开裂。模板标高调整完毕后,用25吨吊车将砂袋堆放,在底板上方设置观测点。预压时按照观测阶段和观测时间测设各观测点标高,采用钢尺和DS2水准仪测设各观测点标高,并记录在册。预压时主要观测的数据有:地基沉降、顶板沉降、支架沉降;卸载后顶板可恢复量。沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形数值。根据各点对应的弹性变形数值及设计预拱度调整模板的高程。观测过程中如发现基础沉降明显、基础开裂、局部位置和支架变形过大现象,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。 观测点布置图在全部加载完
21、成后的支架预压监测过程中,当满足下列条件之一时,可判定支架预压合格:1) 各监测点最初24h的沉降量平均值小于1.0毫米;2) 各监测点最初72h的沉降量平均值小于5.0毫米。五、预压方案5.1 荷载计算 根据箱梁自重、模板荷载、施工荷载(含施工人员、各类机具等)及充分考虑施工过程中不可预见的荷载等,合理确定压载总重量。具体如下:(1)箱梁各部位钢筋砼荷载计算:a翼板宽2m,荷载按根部最大取值为:q11=11.7KN/m2b腹板过渡段宽0.65m,单位荷载为:q12=41.6KN/m2腹板宽0.45m,单位荷载为:q13=41.6KN/m2c中横梁宽1.60m,单位荷载为:q14=41.6KN
22、/m2d中截面箱室处,单位荷载为:q15=10.4KN/m2e中截面腹板、箱室过度处,取最大值,单位荷载为:q16=22.1KN/m2(2)施工荷载:因施工时面积分布广,需要人员及机械设备不多,取q3=2.0KN/m2(施工中要严格控制其荷载量)。(4)各部位预压采用的荷载:序号部位箱梁自重施工荷载计算荷载放大系数预压荷载1翼板11.7KN/m2施工活载2.0KN/m2芯模荷载按该处箱梁自重的5%计算13.7KN/m21.115.07KN/m22腹板、中横梁41.6KN/m243.6KN/m247.96KN/m24中截面箱室处10.4KN/m212.92KN/m214.21KN/m25中截面腹
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