桥梁盖梁支架专项施工方案(锅厂河稿)

盖梁支架专项

施

工

方

案

编制：           

审核：           

批准：               

江西省通威公路建设集团有限公司

眉山市滨江大道（东坡段）建设工程A3标段项目经理部

二零一五年一月二十日

一、工程概况

锅厂河大桥起止里程为：K4+877～K5＋703，全长826m，上部构造采用41×20m 预应力混凝土简支小箱梁，先简支后桥面连续;下部结构桥墩均采用三柱式（单幅）圆柱墩桩基础，起、止点桥台均采用肋板，钻孔灌注桩基础，墩径1.4m，桩径1.5m，钢筋砼盖梁现浇施工。起止点桥台采用钢筋混凝土轻型肋板台，桩径1.3m。桩基设计根数272根，20米小箱梁共计574片。

二、编制依据    

眉山市滨江大道（东坡段）建设工程A3标投标文件及施工图纸

本合同段施工组织设计；

本公司目前的施工能力，人员、机械、材料等配备情况；

1.《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

2.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

3. 其他现行相关规范、规程

4.钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）

5.眉山市滨江大道（东坡区）A3标段施工图

三、施工方案制定（剪力销法施工）

1.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φ100mm钢棒作剪力棒，三墩柱各共3根。

采用45b工字钢作为受力主梁，墩柱两侧各1根（全长22m）。

采用10b×10b×4b型作小横梁，在工字钢上按中到中60cm间距布置，共布设30根。

盖梁模板采用组合式定型钢模（厂家定做）:板厚5mm，模板肋条采用10×5 b型槽钢，间距45m井字型布置，模板的抵抗肋条采用12×5b型槽钢两根向背中穿18的对拉杆以抵抗浇筑时混凝土所产生的侧向压力。

          盖梁模板组件                        盖梁模板组装后

具体布置如图1所示。

图1

钢梁布置如图2

图2

传力途径为：盖梁底模——纵向分布梁——横向主梁——支点

2、盖梁设计技术参数

我标段盖梁的结构尺寸都为统一几何尺寸，该盖梁单幅长21.66m，宽1.8m，高1.5m，设计为C30钢筋砼，设计砼方量56.1m3，钢筋含量9.68T。具体细部尺寸如图3所示。

图3

四、计算依据及采用程序

本计算书采用的规范如下：

6.《公路桥涵施工技术规范》（(JTG T F50-2011)）

7.《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

8.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

9. 其他现行相关规范、规程

五、计算参数

1.主要材料

1)[10×410×4空心方钢

截面面积为：A=1334.7mm2

截面抵抗矩：W=35.979×103mm3

截面惯性矩：I=161.907×104mm4

弹性模量E=2.1×105Mpa

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=215MPa。

2)45b工字钢

横向主梁采用2根45b工字钢，横向间距为140cm。

截面面积为：A=11140mm2，

X轴惯性矩为：IX=3.3799×109mm4，

X轴抗弯截面模量为：WX=1500.4×103mm3，

钢材采用Q235钢，抗拉、抗压、抗弯强度设计值［σ］=211.5MPa(强度折后减取90%）

3）钢棒

钢棒采用φ100mm高强钢棒(A45)，

截面面积为：A=3.14×502=7850mm2，

惯性矩为：I=πd4/32=3.14×1004/32=981.25×104  mm4

截面模量为：W=πd3/32=9.8125×104  mm3

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa。

2、设计荷载

 1） 砼自重统一取150cm梁高为计算荷载，

砼方量：V=56.1m3，钢筋砼按26KN/m3计算，

砼自重：G=56.1×26=1458.6KN

盖梁长21.66m，均布每延米荷载：Q1=69.93kN/m

2）组合钢模板及连接件1.275 kN/m2，底模计38.988m2，侧模共计 .98，Q2 =（38.988+.98）×1.275 kN/m2 =125.93kN。

3）10×4方管

3m长 间距0.5m，共3根，每延米36根，合计：Q3=36×3×11.53=12.452kN

4）45b工字钢

共2根，当根长23米，共重：Q4=2×23×87.45kg=4022.7kg

=40.227KN

5）施工荷载

小型机具、堆放荷载：q1=2.5 KPa

   振捣混凝土产生的荷载：q2=2 KPa

3.荷载组合及施工阶段

盖梁自重及支架自重均按恒载考虑组合系数1.2，施工荷载按活载考虑组合系数1.4。

四、受力模型

1）10×4空心方钢分布梁计算模型：

10×4空心方钢分布梁直接承受底模以上的自重，10×4空心方钢分布在圆柱两侧的45b工字钢上，工字钢主梁紧贴圆柱，间距为140cm，故10×4空心方钢分布梁计算跨径为140cm，盖梁底宽为180cm，按简支梁计算，如下图

10×4空心方钢计算模型

2）工字钢主梁计算模型：

工字钢主梁承受由每根槽钢分布梁传来的重力，按均布荷载考虑，2根工字钢各承受1/2的力，工字钢搭在三圆柱预埋的钢棒上，故工字钢计算跨径为圆柱中心的间距，取为8.2m，按两端外伸悬臂2.63m。如下图

45工字钢计算模型

3）钢棒计算模型

钢棒为悬臂结构模型，工字钢紧贴圆柱，故只考虑钢棒受剪，6个支点抗剪截面分担承受上面传来的重力。

3.受力验算

通过图2可以看出，盖梁荷载首先通过10×4空心方钢传递到45工字钢上，最后传递到剪力棒上。10×4空心方钢、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(汇总)

（1）盖梁砼的重量Q1=69.93kN/m

 (2)盖梁模板的自重Q2=125.93KN。

(3)10×4方管:Q3=12.452kN

(4）45b工字钢：Q4=40.227KN

(5)施工人员和施工机具荷载Q5=（q1+q2)K≈4.5 KN/m

五、材料安全验算（采用MIDAS元软件验算）

1、MIDAS建立模型：

（1）单元组合

单元组合平面图

单元件组合图

2、单元体验算：

（1）10×4空心方钢(Q235钢）

10×4空心方钢荷载为：

Q方=Q1+Q2+Q5=(69.93×1.2+125.93÷21.66×1.2+4.5×1.4)=97.228KN/m

q=(97.228÷2)÷1.8=27KN/m

（1）求解弯曲应力：

最大弯曲应力δ=128.57MPa<[δW]=215MPa（满足要求）

（2）求解剪应力：

最大剪应力τ=27.65Mpa<[τ]=125MPa （满足要求）

（3）变形量：

计算结果:最大位移量2.6mm<1/400,(扰度变形量满足规范要求）

3、工字钢的验算（Q235钢）

（1）受力验算

工字钢所受荷载为：

Q工=Q1+Q2+Q3+Q4=1035.9KN

Q/2=(69.93+125.93÷21.66+12.452÷21.66+4.5)2=40.409KN/m 

（2）求解弯曲应力：

最大弯曲应力δ=195.05MPa<[δW]=215MPa（满足要求）

（2）求解剪应力：

（3）挠度验算

最大扰度6.5mm＜1/400挠度变形满足规范要求

4、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）×1.4=2292.09KN（1.4位动荷载系数）

T棒= Q棒/4=573.024KN，

钢棒采用φ100mm高强钢棒(A45)，

截面面积为：A=3.14×502=7850mm2，

惯性矩为：I=πd4/32=3.14×1004/32=981.25×104  mm4

截面模量为：W=πd3/32=9.8125×104  mm3

抗剪强度设计值［τ］=125Mpa

τ=T/S=72.996MPa＜125 MPa(钢棒抗剪强度满足要求）

5、验算结果总结;通过受力验算，拟用方案满足盖梁受力要求，可以组织施工。

6、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，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，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。