nk3+119.82跨线桥甲二街西侧现浇箱粱支架搭设及地基处理施工方案

'NK3+119.82跨线桥甲二街西侧现浇箱梁支架搭设及地基处理施工方案建设单位：长春润德投资集团有限公司工程名称：长春绕城高速公路腾飞互通立交工程施工单位：中国建筑第六工程局有限公司编制人：唐万贺编制日期：2015.4.23 目录1工程概况-1-1.1地基状况-1-1.2现浇箱梁信息-1-2地基处理-1-3支架搭设-2-3.1满堂碗扣式支架构造组成-3-3.2碗扣式满堂支架体系的基本设计-3-3.3满堂式碗扣支架的杆间距布置安排-3-4模板支架及地基承载力检算-3-4.1荷载组合-3-4.2荷载取值-4-4.3箱梁荷载计算-4-4.4支架采用构件的截面几何特征和力学性能数据-4-4.5支架检算-5-4.6模板检算-5-4.6横向方木检算-6-4.7纵向方木检算-6-4.8地基承载力检算-6-5支架搭设技术要求-7-6检查验收-7- 1工程概况1.1地基状况NK3+119.82桥左幅第一联、第二联（位于甲二街西侧）现浇箱梁翼缘板投影边缘距原路面边缘外侧2-3m，雨水管线回填部分与原路面产生错台约1.2-1.5m；泥浆池和管道回填部分及承台和绿化带附近地基承载力不足。1.2现浇箱梁信息梁顶宽/m梁底宽/m梁翼板宽/m梁体断面高度/m翼板腹板顶板、底板中隔板3×22.8m18.923～25.362；3×25m13.75m；4×25m17.5～17.964m；3×22.8m14.219～20.662；3×25m9.05m；4×25m12.8m；20.41.50.471.52地基处理1)左、右幅第一联沥青路面破除，破除高度H=H1-H2+H3+H4，填筑山皮石压实厚度为30cm；山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm；原沥青路面需清扫除尘，露出原沥青路面。H1——现有路面标高；H2——Y辅道油面标高；H3——山皮石厚度为30cm；H4——砼厚度为10cm。2)雨水管线回填部分与原路面产生错台的处理雨水管线回填部分进行填土压实处理，经计算，确保地基承载力不小于130kpa；填土压实处理后，填筑山皮石压实厚度为30cm；山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm。C15砼顶面应高于原水稳层，且与原沥青路面高差不大于50cm。如图1所示：3)泥浆池回填部分的处理原泥浆池回填部分挖除杂填土，进行地基压实处理，经地基承载力检测，确保地基承载力不小于130kpa；压实处理后，填筑山皮石压实厚度为40cm；山皮-9- 石上浇筑C15砼厚度为10cm；砼边缘向原沥青路面扩散20cm，确保砼顶面与原沥青路面平顺，以利排水。如图2所示：4）承台附近和软基段需填筑山皮石压实，山皮石上浇筑C15砼厚度为10cm；承台附近砼向外扩散20cm，形成1%的坡度；确保砼顶面与原沥青路面平顺，以利排水。5)支架底托下顺桥向铺垫10cm×10cm方木，以降低基础不均匀沉降，共需方木约2280延米。6)地基处理范围为桥梁投影外边线宽1米，桥梁两侧投影外边线1米处均设置排水沟，排水沟尺寸为12*10cm。桥梁左右幅中间需全部硬化，雨水分别排到两侧排水沟，设置双向1%的横坡。-9- 3支架搭设现浇箱梁支架施工，结合施工现场实际情况，搭设满堂碗扣式支架。3.1满堂碗扣式支架构造组成1)Φ48×3.5mm钢管碗扣式脚手架立杆、横联杆、可调节顶、底托、剪刀撑；2)10cm×10cm木方横向分配梁、10cm×15cm木方纵向分配梁；3)底模和芯模采用清水模板；4)侧模采用带有背楞的钢模板。3.2碗扣式满堂支架体系的基本设计1)箱梁底模板采用定型大块清水模板，直接铺装在10cm×10cm木方分配梁上进行连接固定；2)架立杆下设可调节底托，调节范围0-30cm，底托为10cm×15cm的U型托，作用在10cm×10cm木方的木方上，木方与混凝土面接触；3)布设安装纵向横杆和横向横杆及剪刀撑；4)10cm×10cm木方分配梁横桥向布置，间距为30cm；5)10cm×15cm木方分配梁沿纵桥向布置，直接铺设在支架顶部的可调节顶托上，间距90cm铺设；6)设置纵、横向扫地杆距离地面不大于200mm。3.3满堂式碗扣支架的杆间距布置安排根据本项目各桥箱梁尺寸、荷载重量、荷载分布状况、地基承载力情况等技术指标，通过计算确定每孔支架立杆布置。1)纵桥向立杆间距布置：梁端支点区2m范围内立杆纵向间距0.6m；梁端支点区2m范围外跨间立杆纵向间距0.9m；腹板及肋板处立杆纵向间距0.9m；翼缘板区立杆纵向间距1.2m；2)横桥向立杆间距布置：底板区为0.9m，翼缘板区为0.9m，腹板及肋板区为0.6m（翼板宽2m加工作宽度0.6m）；①支架立杆间以步距1.20m设置纵、横桥向连杆系；②在桥梁支架转角处纵向、横向及跨间连续设置剪刀撑，增加支架稳定性；③立杆顶部安装可调节顶托，底部设置底托。-9- 支架搭设示意图4模板支架及地基承载力检算4.1荷载组合按照《公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）》规定，计算模板、支架时应考虑下列荷载并进行荷载组合。1)模板、支架自重；2)新浇混凝土、钢筋、预应力筋或其他圬工结构物的重力；3)施工人员及施工设备、施工材料等荷载；4)振捣混凝土时产生的荷载；5)新浇混凝土对侧面模板的压力；-9- 6)其他可能产生的荷载。7)计算荷载组合：模板结构名称荷载组合计算强度用验算刚度用梁、板和拱的底模以及支撑板、支架及拱等1+2+3+4+71+2+7缘石、人行道、栏杆、柱、梁、板、拱等的侧模板4+55基础、墩台等厚大建筑物的侧模板5+658)荷载分项系数自重荷载取1.2；施工活载取1.4。4.2荷载取值1)模板均布荷载取0.12kPa；纵向方木均布荷载取0.12kPa；横向方木均布荷载取0.08kPa；按最大支架高度计算支架均布荷载取0.12×6=0.72kPa。2)新浇钢筋混凝土的容重可采用25KN/m3。3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载标准值：计算模板及直接支承模板的小棱时，均布荷载可取2.5kPa；计算直接支承小棱的梁或拱架时，均布荷载可取1.5kPa；计算支架立柱时，均布荷载可取1.0kPa。4)振捣混凝土时产生的荷载（作用范围在有效压头高度之内）：对水平面模板为2.0kPa；对垂直面模板为4.0kPa。4.3箱梁荷载计算墩柱纵向两侧处：砼荷载g1=dγ=1.50×25=37.50kN/m2跨中空箱处：砼荷载g3=dγ=0.47×25=11.75kN/m2翼缘板处：砼荷载g4=dγ=0.40×25=10.00kN/m2腹板及肋板处：砼荷载g2=dγ=1.50×25=37.50kN/m24.4支架采用构件的截面几何特征和力学性能数据名称截面面积A/cm2惯性矩I/cm4抗弯截面系数w/cm3弹性模量E/Mpa强度容许值δ/N.mm-2钢管4.8912.195.082.10E+05140纵向方木15012502509.00E+0311横向方木100833.33166.679.00E+0311模板/每延米15028.1337.59.00E+0355根据《模板工程现场施工实用手册》中有关数据，横杆步距取1.2m时每根立杆容许荷载为33kN。4.5支架检算1)墩柱纵向两侧部位单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距0.6m）-9- ∑P1={（G1+模板及支架自重荷载)×1.2+(施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4}×0.9×0.6；P1={（37.5+0.12+0.72)×1.2+(2+2)×1.4}×0.9×0.6=27.24kN<33kN；符合要求。2)跨中空箱部位单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距0.9m）∑P2={（G2+模板及支架自重荷载)×1.2+(施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4}×0.9×0.9；P2={（11.75+0.12+0.72)×1.2+(2+2)×1.4}×0.9×0.9=15.83kN<33kN；符合要求。3)翼板部位单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距1.2m）∑P3={（G3+模板及支架自重荷载)×1.2+(施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4}×1.2×0.9；∑P3={（10+0.12+0.72)×1.2+(2+2)×1.4}×1.2×0.9=18.84kN<33kN；符合要求。4)腹板、肋板处单根立柱承受荷载（横向间距0.9m,纵向间距0.6m）∑P4={（G4+模板及支架自重荷载)×1.2+(施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4}×0.9×0.6；∑P4={（37.5+0.12+0.72)×1.2+(2+2)×1.4}×0.9×0.6=27.24kN<33kN；符合要求。5）立杆稳定性及强度验算：(1)立杆回转半径r=IA=1.58cm；(2)立杆长细比λ=L/r=120/1.58=76.04<[λ]=150；(3)轴心受压构件稳定系数（查新型脚手架的结构原理及安全应用）ψ=0.744；(4)按照最大荷载检算立杆强度：δmax=∑Pmax/(ψ×A)=27.24×103/(0.744×4.89×102)=74.83N/mm2<[δ]=140N/mm2；符合要求。4.6模板检算1)按底模板承受最大荷载处计算（取板宽为1m）：∑Qmax=(底模板承受最大荷载+模板自重荷载)×1.2+(施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4；∑Qmax=（37.5+0.12）×1.2+（2+2）×1.4=51.44kN/m。2)按连续梁承受荷载进行底模板弯矩计算：Mmax=∑Qmax×L2/10=51.44×0.32/10=0.463kN.m3)底模截面应力检算：δmax=Mmax/W=0.463×106/37.5×103=12.35<[δ]=55N/mm2；符合要求。4)底模挠度检算：ω=∑Qmax×L4/(150×E×I)=0.74mm<[ω]=0.75mm；符合要求。-9- 4.6横向方木检算1)横向方木线荷载、弯矩、截面应力及挠度计算名称墩柱两侧跨中翼板腹板及肋板线荷载∑Pi/kN.m-115.466.195.5615.46弯矩Mi/kN.m1.250.500.451.25截面应力δi/N.mm-27.513.012.707.51挠度fi/mm1.060.420.381.062)表中计算公式：∑Pi=[（Gi+模板及横向方木荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4]×li(横向方木间距）；Mi=∑Pi×L2/10（按连续梁承受荷载计算）；δi=Mi/W；fi=∑Pi×L4/128EI；3)由上表可知：δmax=7.51N/mm2<[δ]=11N/mm2；强度验算符合要求。fmax=1.057mm<[f]=2.25mm；刚度验算符合要求。4.7纵向方木检算1)纵向方木线荷载、弯矩、截面应力及挠度计算名称墩柱两侧跨中翼板腹板及肋板线荷载∑Pi/kN.m-145.2617.4515.5645.26弯矩Mi/kN.m1.631.412.241.63截面应力δi/N.mm-26.525.658.966.52挠度fi/mm0.410.792.242.062)表中计算公式：∑Pi=[（Gi+模板及横纵向方木荷载）×1.2+（施工人员及施工设备和振捣混凝土荷载)×1.4]×li(纵向方木间距）；Mi=∑Pi×L2/10（按连续梁承受荷载计算）；δi=Mi/W；fi=∑Pi×L4/128EI；3)由上表可知：δmax=8.96N/mm2<[δ]=11N/mm2；强度验算符合要求。fmax=2.24mm<[f]=2.25mm；刚度验算符合要求。4.8地基承载力检算荷载由托架底座传入10cm×10cm方木，在地基承载力最大的地方为支架间距90cm×60cm，支架压力27.24kN，计算地基承载力时取1.1×27.24=30kN。-9- 计算C15砼承受的压强为30kN/0.10×0.10=3MPa〈15MPa，砼强度满足要求。砼的扩散角按45°计算，则砼底面（即山皮石顶面）的压强为1.2×3000×0.12/(0.1+2×0.1tan45°)2=400.8kPa。计算山皮石底面的压强，山皮石的扩散角按20°计算，压强为400.8×0.32/〔0.3+2×0.3tan20°〕2=134.24kPa,经检测，碾压的山皮石承载力需大于130KPa；则地基承载力才能满足要求。5支架搭设技术要求1)立杆的间距和步距必须按施工方案严格执行，底层纵、横向立杆底部设置可调底座；立杆顶端伸出横向水平杆中心线至模板支撑点的距离小于70cm。2)沿模板支撑四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑；中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑，其间距不大于4.5m。剪刀撑的斜杆应每步与立杆扣接，斜杆与地面夹角在45°～60°之间。3)当支架高度大于4.8m时，顶端和底部必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距不大于4.8m。4)支架立杆上部顶端采用可调U型托直接顶在底模的主梁上，采用轴心受压构造。5)模板支护前，对模板及紧固螺栓进行逐个检查和维修。6)模板支护过程中，设专人指挥和监护，螺栓的紧固力应一致，外支撑应牢固。模板支护结束后，指派专人进行全面检查，确认无误方可进行下一道工序。7)模板搭设完成后进行验收；浇筑混凝土前对模板支架进行检查，接头碗扣必须锁紧。8)模板支撑架必须设置人行通道（斜道），各类人员不得攀爬架体。9)对进场的钢管、扣件等要进行验收和检测，合格后方可使用。10)桥梁施工时架体上严禁存放超限荷载。11)不得在未完工桥梁下面搭设住宿区、加工区。6检查验收1)碗扣钢管和扣件的检查验收标准（1）脚手架钢管应采用现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793-2008）或《低压流体输送用焊接钢管》（GBT3091-2008）中规定的3号普通钢管，其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB-T700-2006）中的Q235-A级钢的规定。（2）脚手架钢管采用φ48×3.5钢管；应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属拉伸试验法》（GB228—87）的有关规定。钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道，钢管上不得打孔，钢管外径偏差不得大于0.5mm，壁厚偏差不得大于0.5mm。-9- 锈蚀检查时应在锈蚀严重的钢管中制取三根，在每根锈蚀严重的部位横向截断取样检查，当锈蚀深度超过规定值是不行使用。（3）扣件采用锻铸铁制作的扣件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（JGJ22—85）的规定；新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证；旧扣件使用前应进行质量检查，有裂缝、变更的严禁使用，出现滑丝的螺栓必须更换；2)脚手架检查验收标准验收项目验收标准检验数量检验方法架体基础平整、换填、夯实、垫方木、有排水措施全数检查观察、量测、检查计算书架体支撑系统立杆、横杆搭设符合设计要求全数检查观察、量测、检查计算书架体稳定沿模板支撑架四周从底到顶，连续设置竖向剪刀撑；中间纵、横向由底到顶连续设置竖向剪刀撑，其间距不大于4.5m。当支架高度大于4.8m时，顶端和底部必须设置水平剪刀撑，中间水平剪刀撑设置间距不大于4.8m。全数检查观察、量测架体防护按标准做好施工层防护、脚手板铺设等全数检查观察、量测建议：先将Y辅道铺筑完毕或将水稳层变更为低标号混凝土，以减少重复施工，避免浪费。-9-'