橋梁蓋梁支架專項(xiàng)施工方案

新溆高速第十六合同段橋梁蓋梁支架專項(xiàng)施工方案一、工程概況我合同段起點(diǎn)為溆浦縣油洋鄉(xiāng)麻溪村，路途沿X012南側(cè)展線，經(jīng)甘溪村、莊坪村、河底江村、三板橋村、橋江鎮(zhèn)槐蔭村，路途終點(diǎn)為橋江鄉(xiāng)獨(dú)石村。路途全長5.685km。其中，橋梁工程包括大中橋梁1687m/6座，橋梁下部構(gòu)造設(shè)計(jì)有擴(kuò)大基礎(chǔ)、U型橋臺(tái)、樁基礎(chǔ)、承臺(tái)、肋板、立柱、蓋梁等結(jié)構(gòu)形式，上部構(gòu)造有預(yù)應(yīng)力空心板、T梁、現(xiàn)澆箱梁等結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)在正進(jìn)入高空作業(yè)蓋梁施工。為確保橋梁蓋梁施工按總體施組中的工期順當(dāng)開展,特制定以下有關(guān)橋梁蓋梁支架施工部署我部施工的橋梁工程共計(jì)6座，其中K75+722擂鼓坡大橋蓋梁支架采納包箍法施工，其余K76+370.5廖家灣大橋、K78+285新塘灣大橋及A、B匝道橋、K79+532向家山大橋等五座橋梁蓋梁采納剪力銷法施工。施工方案及穩(wěn)定計(jì)算包箍法施工方案蓋梁包箍法無支架施工可操作性強(qiáng)，有很高的平安保證體系，外觀靈巧又便于檢查驗(yàn)收，可以較好限制施工平安，支?？梢允『芏喙r(shí)，對地基要求不高，節(jié)約支撐鋼管，大大降低了成本。抱箍法無支架施工很少影響道路、河道的交通和通航，有利于快速施工和文明施工，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

1、蓋梁抱箍法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

按最大立柱與蓋梁尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算，依據(jù)設(shè)計(jì)施工圖，選定擂鼓坡大橋7#墩墩柱為φ200cm，蓋梁尺寸為170*220（寬*高）為設(shè)計(jì)驗(yàn)算依據(jù)（1）、側(cè)模與端模支撐

側(cè)模為特制大鋼模,面模厚度為δ6mm，肋板高為10cm，在肋板外設(shè)2[16違帶。在側(cè)模外側(cè)采納間距1.0m的2[16b作豎帶，豎帶高2.9m；在豎帶上下各設(shè)一條φ20的栓桿作拉桿，上下拉桿間間距2.7m，在豎帶外設(shè)φ48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。端模為特制大鋼模,面模厚度為δ6mm，肋板高為10cm。在端模外側(cè)采納間距1.0m的2[16b作豎帶，豎帶高2.9m；在豎帶外設(shè)φ48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。

（2）、底模支撐

底模為特制大鋼模,面模厚度為δ6mm，肋板高為10cm。在底模下部采納間距0.6m工16型鋼作橫梁，橫梁長4.4m。蓋梁懸出端底模下設(shè)三角支架支撐，三角支架放在橫梁上。橫梁底下設(shè)縱梁。橫梁上設(shè)鋼墊塊以調(diào)整蓋梁底2%的橫向坡度與安裝誤差。與墩柱相交部位采納特制型鋼支架作支撐。

（3）、受荷縱梁

在橫梁底部采納雙層1排加強(qiáng)型貝雷片（標(biāo)準(zhǔn)貝雷片規(guī)格：3000cm×1500cm，加強(qiáng)弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長12m，每組中的兩排貝雷片拼裝在一起，兩組貝雷梁位于墩柱雙側(cè)，中間間距233.6cm，貝雷梁底部采納3m長的工16型鋼作為貝雷梁橫向底部聯(lián)接梁。貝雷片之間采納銷連接?？v、橫梁以及縱梁與聯(lián)接梁之間采納U型螺栓連接；縱梁下為抱箍。

（4）、抱箍

采納兩塊半圓弧型鋼板（板厚t=16mm）制成，M24的高強(qiáng)螺栓連接，抱箍高1734cm，采納66根高強(qiáng)螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦力供應(yīng)上部結(jié)構(gòu)的支承反力，是首要的支承受力結(jié)構(gòu)。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，同時(shí)對墩柱砼面愛護(hù)，在墩柱與抱箍之間設(shè)一層2～3mm厚的橡膠墊，縱梁與抱箍之間采納U型螺栓連接。

（5）、防護(hù)欄桿與與工作平臺(tái)

欄桿采納φ50的鋼管搭設(shè)，在橫梁上每隔（1）、荷載計(jì)算

砼澆筑時(shí)的側(cè)壓力：Pm=Kγh

式中：K---外加劑影響系數(shù)，取1.2；

γ---砼容重，取26kN/m3；

h---有用壓頭高度。

砼澆筑速度v按0.6m/h，入模溫度按20℃考慮。

則：v/T=0.6/20=0.003<0.035

h=0.22+24.9v/T=0.22+24.9×0.03=1.0m

Pm=Kγh=1.2×26×1=31.2kPa

砼振搗對模板產(chǎn)生的側(cè)壓力按4kPa考慮。

則：Pm=31.2kPa+4kPa=35.2kPa

蓋梁長度每延米上產(chǎn)生的側(cè)壓力按最不利狀況考慮（即砼澆筑至蓋梁頂時(shí)）：

P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=35.2×2+35.2×1/2=88kN

（2）、拉桿拉力驗(yàn)算

拉桿采納（φ20圓鋼）間距1.0m，1.0利用φ20圓鋼拉桿間距1m布置滿意應(yīng)力要求。豎帶抗彎與變形程度計(jì)算

設(shè)豎帶兩端的拉桿為豎帶支點(diǎn)，豎帶為簡支梁，梁長L0=2.0m，砼側(cè)壓力按均布荷載q0考慮。

豎帶[16b的彈性模量E=2.1×105MPa;慣性矩Ix886cm4;抗彎模量Wx=108cm3

q0=35.2×1.0=35.2kN/m

最大彎矩：Mmax=q0l02/8=35.2×2.02/8=17.6kN·m

σ=Mmax/2Wx=17.6/(2×108×10-6)

=（3）變形程度計(jì)算：fmax=5q0l04/384×2×EIx=5×35.2×2.04/(384×2×2.1×108×886×10-8)=0.002m≤[f]=l0/400=2.0/400=0.005m

（4）、橫梁計(jì)算

采納間距0.4m工16型鋼作橫梁，橫梁長4.6m。在墩柱部位橫梁設(shè)計(jì)為特制鋼支架，該支架由工16型鋼制作，每個(gè)墩柱1個(gè)，每個(gè)支架由兩個(gè)小支架栓接而成。故共布設(shè)橫梁31個(gè)，特制鋼支架2個(gè)（每個(gè)鋼支架用工16型鋼18）。蓋梁懸出端底模下設(shè)特制三角支架，每個(gè)重約8kN。

a.荷載計(jì)算

蓋梁砼自重：G1=43.27m3×26kN/m3=1125kN

模板自重：G2=49kN

側(cè)模支撐自重：G3=22×0.172×2.0=7.5kN

三角學(xué)支架自重：G4=8×2=16kN

施工荷載與其他荷載：G5=20kN

橫梁上的總荷載：GH=G1+G2+G3+G4+G5=1125+49+7.5+16+20=1218kN

qH=1218/12=102kN/m

橫梁采納0.4m的工字鋼，則作用在單根橫梁上的荷載GH'=102×0.4=41kN

作用在橫梁上的均布荷載為：

q=G/l=41/2.4=17kN/m(式中：lH為橫梁受荷段長度，為2.4m)

橫梁抗彎與變形程度驗(yàn)算

橫梁的彈性模量E=2.1×105MPa;慣性矩I=1127cm4;抗彎模量Wx=140.9cm3

最大彎矩：Mmax=ql2/8=17×2.42/8=12.2kN·m

σ=Mmax/Wx=12.2fmax=5ql4/384×EI=5×17×2.44/(384×2.1×108×1127×10-8)=0.0031m<[f]=l0/400=2.4/400=0.006m(可)

（5）、縱梁計(jì)算

縱梁采納單層四排加強(qiáng)型貝雷片（標(biāo)準(zhǔn)貝雷片規(guī)格：3000cm×1500cm，加強(qiáng)弦桿高度10cm）連接形成縱梁，長12m。

荷載計(jì)算

橫梁自重：G6=12/0.4×4.6×0.169=23kN

貝雷梁自重：4×8×0.3×9.8=94kN

縱梁上的總荷載：

GZ=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=1125+49+7.5+16+20+23+94=1335kN

縱梁所承受的荷載假定為均布荷載q：

q=GZ/L=1335/6.8=196kN/m

a計(jì)算支座反力RA/B：

RA/B=1/2ql=1/2×196×6.8=Mmax=1/8×196×6.82=1132kN·m

貝雷片的允許彎矩計(jì)算

查《馬路施工手冊橋梁和涵洞》第923頁，單排單層貝雷桁片的允許彎矩[M0]為975kN·m。

則四排單層的允許彎矩[M]=4×975×0.9=3510kN·m(上下加強(qiáng)型的貝雷梁的允許變矩應(yīng)大于此計(jì)算值)

故：MB=1132kN·m＜[M]=3510kN·m

滿意強(qiáng)度要求

縱梁變形程度驗(yàn)算

貝雷片剛度參數(shù)

彈性模量：E=2.1×105MPa

慣性矩：I=Bh×h/2=(25.48×2×4)×150×150/2=2293200cm4最大變形程度發(fā)生在蓋梁中間

fmax=648q/EI=648×112/(2.1×108×2293200×10-8)=0.015m

[f]=a/400=6.8fmax≤[f]變形符合要求。（6）、抱箍計(jì)算

抱箍承載力計(jì)算

荷載計(jì)算

每個(gè)蓋梁按墩柱設(shè)兩個(gè)抱箍體支承上部荷載，由上面的計(jì)算可知：

支座反力RA/B=1/2ql=1/2×196×6.8=666.4KN以最大值為抱箍體需承受的豎向壓力N進(jìn)行計(jì)算，該值即為抱箍體需產(chǎn)生的摩擦力。

抱箍受力計(jì)算

螺栓數(shù)目計(jì)算

抱箍體需承受的豎向壓力N=666.4kN

抱箍所受的豎向壓力由M24的高強(qiáng)螺栓的抗剪力產(chǎn)生，查《路橋施工計(jì)算手冊》第426頁：

M24螺栓的允許承載力：

[NL]=Pμn/K

式中：P---高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力，取225kN;

μ---摩擦系數(shù)，取0.3；

n---傳力接觸面數(shù)目，取1；

K---平安系數(shù)，取1.7。

則：[NL]=225×0.3×1/1.7=39.7kN

螺栓數(shù)目m計(jì)算：

m=N'/[NL]=666.4/39.7=16.7≈17個(gè)，取計(jì)算截面上的螺栓數(shù)目m=18個(gè)。

則每條高強(qiáng)螺栓供應(yīng)的抗剪力：

P=N/18=666.4/18=37KN≤[NL]=39.7kN

故能擔(dān)當(dāng)所要求的荷載。

螺栓軸向受拉計(jì)算

砼與鋼之間設(shè)一層橡膠，按橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù)取μ=0.3計(jì)算抱箍產(chǎn)生的壓力Pb=N/μ=666.4kN/0.3=2221.3kN由高強(qiáng)螺栓擔(dān)當(dāng)。

則：N'=Pb=2221.3kN

抱箍的壓力由18條M24的高強(qiáng)螺栓的拉力產(chǎn)生。即每條螺栓拉力為

N1=Pb/18=2221.3kN/18=123kN<[S]=225kN

σ=N"/B=N′（1-0.4m1/m）/B

式中：N′---軸心力

m1---全部螺栓數(shù)目，?。?6個(gè)

B---高強(qiáng)螺栓截平面或物體表面積，B=4.52cm2

σ=N"/B=Pb(1-0.4m1/m)/B=2221.3×(1-0.4×36/18)/36×4.52×10-4=109208kPa=109MPa＜[σ]=140MPa

故高強(qiáng)螺栓滿意強(qiáng)度要求。

抱箍體的應(yīng)力計(jì)算：

抱箍壁為受拉產(chǎn)生拉應(yīng)力

拉力P1=18N1=18×123=2214（KN）

抱箍壁采納面板δ16mm的鋼板，抱箍高度為0.5m。

則抱箍壁的縱向截平面或物體表面積：S1=0.016×0.5=0.008(m2)

σ=P1/S1=2214/（0.008×2）＝=138.4(MPa)＜[σ]=140MPa

滿意設(shè)計(jì)要求。

抱箍體剪應(yīng)力

τ=（1/2RB）/（2S1）=（1/2×666.4）/（2×0.008）

=21MPa<[τ]=85MPa

滿意強(qiáng)度要求。

（二）、剪力銷法施工方案1、蓋梁設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)我標(biāo)段蓋梁的結(jié)構(gòu)尺寸有多種形式，在此僅以最大尺寸蓋梁為例進(jìn)行介紹，該蓋梁長10.78m，寬2.3m，高1.5m，設(shè)計(jì)為C30鋼筋砼，設(shè)計(jì)砼方量35.7m3圖12.擬用施工方案依據(jù)我標(biāo)段的實(shí)際狀況確定采納剪力銷法施工。該方法的施工原理是，在墩柱上穿剪力棒承載工字鋼，以工字鋼為受力主梁搭設(shè)蓋梁受力底座，在此底座上進(jìn)行蓋梁模板、鋼筋、砼的施工。施工要點(diǎn)在于穿剪力棒搭設(shè)蓋梁底座受力平臺(tái)。通過粗略估算支配采納以下材料搭設(shè)蓋梁底座受力平臺(tái)。采納φ90mm鋼棒作剪力棒，左右墩柱各1根。采納36b工字鋼作為受力主梁，墩柱兩側(cè)各1根。采納16a槽鋼作小橫梁，在工字鋼上按中到中45cm間距布置，共布設(shè)20根。采納10cm*10cm方木作為蓋梁底模墊層，在槽鋼上按中到中25cm間距布置，共布設(shè)10道。采納10cm*30cm木楔作為高度調(diào)平層，安裝在槽鋼與方木之間。詳細(xì)布置如圖2所示。圖23.受力驗(yàn)算通過圖2可以看出，蓋梁荷載首先通過方木傳遞到槽鋼上，再通過槽鋼傳遞到工字鋼上，最終傳遞到剪力棒上。所以我們對方木、槽鋼、工字鋼、剪力棒都進(jìn)行了驗(yàn)算。在實(shí)際施工中，部分鋼筋和墩柱頂砼的重量由墩柱擔(dān)當(dāng)，底座承載的蓋梁重量小于蓋梁實(shí)際重量，在計(jì)算中仍按蓋梁實(shí)際重量計(jì)算，以提高受力底座的平安系數(shù)。1）、荷載計(jì)算(1)蓋梁模板的自重Q1我標(biāo)段該型號(hào)蓋梁的模板重量為6.3T，即：Q1=63KN。(2)蓋梁砼的重量Q2蓋梁砼的總方量為35.7m3，參照《簡明馬路施工手冊》取鋼筋砼容重為26KN/m（含鋼筋），可得：Q2=35.7m3*26KN/m3=928.2KN(3)施工人員和施工機(jī)具荷載Q3進(jìn)行砼澆筑時(shí)，蓋梁上面只有3~4個(gè)施工人員及小型振搗器械，所以?。篞3≈4KN(4)振搗砼時(shí)的荷載Q4參照相關(guān)資料，振搗砼時(shí)在有效范圍內(nèi)產(chǎn)生的荷載為2.0Kpa，所以取：Q4≈2.0m*2.0m*2.0Kpa=8KN(5)方木的重量Q5方木每道的鋪設(shè)長度L=11.2-1.4*2=8.4m，參照相關(guān)資料ρ木=6KN/m3，所以方木的重量為：Q5=V*ρ木=8.4*10*0.1*0.1*6=5.04KN。(6)槽鋼的重量參照相關(guān)資料，16a槽鋼的延米重量ρ=197.5N/m，每根槽鋼長度為300cm，放置20根，共長L=60m。所以槽鋼的重量為：Q6=L*ρ=60*197.5=11.9KN(7)工字鋼的重量參照相關(guān)資料，36b工字鋼的延米重量ρ=656.6N/m，工字鋼2根長度24m，所以工字鋼的重量為：Q7=L*ρ=24*656.6=15.76KN方木的受力驗(yàn)算方木所受荷載為：Q木=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1008.2KN參照簡支梁的內(nèi)力計(jì)算方法q=（1008.2÷11.2）÷10=9.0KN/mM=ql2/8=227.81N*mW=a3/6=1.67*10-4m3σ=M/W=227.81/1.67*10-4=1.36MPa＜14.5MPa方木鋪設(shè)滿意受力要求。3）槽鋼的受力驗(yàn)算槽鋼所受荷載為：Q槽=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6=1020.1KNq=(1020.1÷11.2)*0.45÷2.3=17.8KN/m參照外伸臂梁計(jì)算跨中彎距，如圖3所示。圖3M=qlx*（（1-a/x）（1+2a/l）-x/l）/2=4.1*103N*mW=40.9cm3σ=M/W=100MPa＜215Mpa槽鋼的鋪設(shè)滿意受力要求。4）工字鋼的驗(yàn)算（1）受力驗(yàn)算工字鋼所受荷載為：Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1035.9KNq=（1035.9÷11.2）÷2=46.25KN/m參照外伸臂梁計(jì)算跨中彎距，如圖3所示。M=qlx*（（1-a/x）（1+2a/l）-x/l）/2=1.40*105N*mW=920.8cm3σ=M/W=152.04MPa＜215MPa（2）撓度驗(yàn)算q=46.25KN/m，E=2.1*105MPa，I=16574cm4F=ql4（5-24a2/l2）/384EI=0.016mF/L=1/418＜1/400撓度變形滿意規(guī)范要求5）剪力棒的受力驗(yàn)算剪力棒主要承受剪力，所以只進(jìn)行剪力驗(yàn)算：Q棒=Q工=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7=1035.9KNT棒=Q棒/4=259KN，S=3.14*0.0452=6.36*10-3m2τ=T/S=40.7MPa＜125MPa剪力棒尺寸滿意受力要求。6）驗(yàn)算結(jié)果通過受力驗(yàn)算，擬用方案滿意蓋梁受力要求，可以組織施工。4.剪力銷法蓋梁施工工藝1）設(shè)置剪力棒預(yù)留孔當(dāng)墩柱施工到設(shè)計(jì)頂高程，進(jìn)行最終一次澆筑砼時(shí)，須要設(shè)剪力棒預(yù)留孔。依據(jù)我標(biāo)段的施工狀況，確定預(yù)埋內(nèi)徑為10cm的硬脂PVC管，預(yù)埋位置在蓋梁底71cm。這71cm包括36cm工字鋼高度，6.5cm槽鋼高度，10cm木楔高度，10cm方木高度，8.5cm蓋梁底模厚度。2）搭設(shè)蓋梁受力底座墩柱全部澆筑完成并拆模后，剛好找到預(yù)留孔位置并穿入剪力棒，穿入后的剪力棒應(yīng)保持居中放置。然后緊貼墩柱站立放置工字鋼，工字鋼的放置也應(yīng)保持居中，并且在墩柱兩側(cè)將兩根工字鋼連接在一起，在跨中也設(shè)一道連接，連接的力度不必太大，以保持工字鋼不產(chǎn)生剛度形變?yōu)槎?，現(xiàn)場我們采納法蘭連接。工字鋼安裝完成后，在上面放置槽鋼，每根槽鋼的兩端與工字鋼綁扎在一起，以免滑動(dòng)。3）鋪設(shè)底模并調(diào)平利用4個(gè)千斤頂進(jìn)行限制在設(shè)計(jì)的高程位置。然后鋪設(shè)蓋梁底模，底模為大面積拼裝模板，可以通過高強(qiáng)螺栓連接為一個(gè)整體，蓋梁底模的鋪設(shè)必需保證蓋梁的軸線和底標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，如有偏差必需調(diào)整在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。底模鋪設(shè)完成后，支配專人到蓋梁底重新檢查蓋梁底模與方木的接觸狀況，如有局部懸空或沖突的地方，通過木楔進(jìn)行調(diào)整，確保蓋梁底模與方木之間勻稱接觸。4）綁扎蓋梁鋼筋蓋梁骨架鋼筋在鋼筋加工場地焊接成型，然后吊到蓋梁底模上進(jìn)行現(xiàn)場綁扎。蓋梁骨架鋼筋在模具上加工，現(xiàn)場我們用12#槽鋼加工了一個(gè)模具，在模具上干脆定出了蓋梁骨架的長和高，全部起彎點(diǎn)都給出了固定標(biāo)識(shí)，通過模具加工出來的蓋梁骨架鋼筋尺寸誤差特別小，而且平整順直，完全滿意規(guī)范要求。蓋梁骨架鋼筋吊究竟模上后，通過橫向箍筋綁扎在一起，成型為蓋梁鋼筋籠。5）安裝側(cè)模及端模蓋梁鋼筋籠綁扎完成后，進(jìn)行側(cè)模和端模的安裝。側(cè)模安座于底模之上，與底模之間采納高強(qiáng)螺栓連接，側(cè)模后設(shè)通長背肋，通過上下兩層對拉螺桿固定。側(cè)模與端模之間通過角法蘭用高強(qiáng)螺栓連接在一起，蓋梁模板連接加固完成后，基本不會(huì)產(chǎn)生變形和移動(dòng)，成為一個(gè)整體性鋼模。6）蓋梁頂面復(fù)測及預(yù)埋件定位蓋梁的模板整體性安裝完成以后，剛好進(jìn)行軸線放樣和標(biāo)高測量。放樣完成后將軸線位置用紅油漆點(diǎn)在兩塊端模上，同時(shí)紀(jì)錄下這兩點(diǎn)的高程，通過軸線位置量測出蓋梁頂預(yù)埋件的位置，通過高程點(diǎn)量測出蓋梁頂面的位置，并確定支座墊石及預(yù)埋鋼板的高程。7）蓋梁模板及受力底座的拆除參照規(guī)范要求，非