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盘营客专(45 70 70 45)m跨河道连续梁悬臂浇筑施工方案_secret

连续梁悬臂浇注施工方案

跨径：45+70+70+45m

xxxx局集团有限公司盘营客运专线x标段项目经理部

TCBDA 22-2018：室内装饰装修乳胶漆施工技术规程（无水印 带书签）二○○九年九月二十一日

xx特大桥xx河连续梁悬臂

1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》及《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》

2、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》

3、《盘营客运专线xx特大桥施工图设计文件》

5、根据《客运专线铁路施工技术指南》及《铁路桥涵设计规范》；

6、根据《铁路工程施工安全技术规程》等相关规范

8、《辽宁省人民政府文件》辽政发［2000］4号

9、河道管理范围内建设项目管理的有关规定（水利部、国家计委水政［1992］7号

盘营客运专线xx特大桥DK66+199.28～DK66+430.98段采用一联45+2*70+45m连续梁跨xx河主河道越设计，xx河枯水期河宽230m，最深处水深4.5m，桥梁沿既有沟海线走行，采用圆端形桥墩，钻孔桩基础，其中三个主墩均在水中，边墩靠近河岸。

桥梁采用双线设计，线间距5m，桥梁采用悬臂浇注施工方法，单“T”构悬臂浇注，梁体为单箱单室、变截面、变高度结构。

考虑征地拆迁困难及施工防汛安全要求，拟水中墩桩基安排在枯水季节施工，xx河连续梁计划于2009年9月15日开始进行修便道、栈桥，搭设水上钻孔平台，2009年11月15日正式开始钻孔桩施工，每个主墩二台反循环钻机同时施工，2010年1月1日钻孔桩施工完成（按每台钻机5～７天1根桩），主墩承台采用钢板桩结合钢管桩围堰围水支挡结构施工，2010年10月15日完成承台浇筑，2010年11月5日墩身施工完毕，2011年8月1日连续梁合拢。本进度计划未考虑边墩，边墩与主墩同时进行施工提前完成墩身浇筑。

跨xx河主河道处由两岸分别填筑施工便道和搭设施工栈桥至xx河中心合拢。施工栈桥侵占河道约100米，栈桥宽6m，施工采用钢便桥。栈桥用于桥梁下部施工材料、机械设备进退场、混凝土输送进场通道。栈桥采用贝雷梁，基础为钢管桩基础。栈桥承载力需满足履带吊在桥面行走及起重和8m3混凝土罐车错车要求。栈桥的平面位置距承台侧面距离不少于2m施工（见xx河连续梁施工便道栈桥及施工平台平面布置图），能够满足整个施工期间的要求。栈桥施工示意见下图。

施工时，在栈桥前端安装导向架，起吊钢管桩，顺导向架插入河中，在桩顶安装振动打桩机，锤打下沉钢管桩，直到入土深度和贯入度达到设计要求。每桩位处有单排三根直径φ60厘米，δ=10毫米的钢管桩，钢管桩横向间距3m,跨度为9m，桩间用剪刀撑连接，桩顶高出洪水位0.5m，梁部采用拼装贝雷梁搭设。

1、荷载取值（按一排桩最不利的荷载情况考虑）

工字钢帽梁自重（双I36b）

65.6kg/m×6.0*2m=787.2kg合7.87KN

（9/3）×(6片×272kg/片)=4896kg合48.96KN

桥面分配梁（I25b工字钢）

(31根×6.0m/根)×42kg/m=7812kg合78.12KN

δ10钢板：6×9×0.01×7.85×103=42.39KN

以上恒载合计：G恒=7.87+48.96+78.12+42.39=177.34KN

45t砼车：自重20t+砼重25t（2.5t/方*10方）

汽车吊50t:自重35t+吊重20t

施工荷载及人群荷载：4KN/m2

考虑栈桥实际情况，同方向车辆间距不小于18米，即一跨内同方向最多只布置一辆重车，并考虑满载砼罐车和空载砼罐车错车。

2、栈桥钢管桩长度确定

a、车辆在栈桥上行驶（不考虑吊车在栈桥上作业），且行车至桩位处，考虑施工期间的以最不利荷载作为计算荷载，则以运输车及施工与人群荷载为计算对象，其荷载由三根桩承受。　

则每根桩的恒载值为：F=G恒/2=88.67KN

每根桩承受活载重量为：N＝G活/2＝329KN

故一根桩所承的荷载合计为F+N＝413.67KN

考虑车辆行驶时的冲击力及河床冲刷等影响，取安全系数为1.3。则单桩承载力为1.3×413.67＝537.771KN

b、钢管桩入土深度确定

根据单桩坚向极限承载力标准值计算公式：Quk＝1/2（Qsk+Qpk）=1/2（UΣｑsikli+ｑpkAp），其中Qsk为桩侧摩阻力，Qpk为桩端阻力，考虑钢桩受力主要为桩侧摩阻力，故不考虑桩端阻力作用，则单桩承载力为Quk=UΣqsikli，其中u为桩身周长，qsik为桩侧第i层土的极限侧阻力，li为第i层土的厚度。

第二层细砂qs2k=30kpaL2=?

则0.63π（55×4+30L2）/2=537.771KN

淤泥厚17.46m＝＞L2＝10.8m

则钢管桩合计入土深度为L=4+10.8=14.8m

钢管桩长度为14.8+3=17.8m,取18m。

由于施工场地限制，为方便施工，在便道与栈桥顺接处搭设施工平台（具体位置见xx河连续梁施工便道栈桥及施工平台平面布置图），以便于车辆上下栈桥及施工过程中材料的堆放及周转。

施工平台由φ630mm钢管桩支承，钢管桩之间焊接剪刀撑，钢管桩顶部开槽后再将I56b工字钢作为横梁，在其上布置贝雷梁，后在其上分布I36b工字钢做为分配梁，平台顶面满铺10mm钢板，在平台四周设置围栏。

2.1钢板桩结合钢板桩围堰设计

采用钢管桩结合拉森钢板桩围堰进行承台施工，钢管桩Φ630×10×24000mm、拉森钢板桩575×10×12000mm（竖向2根焊接接长到24000mm），围堰平面尺寸为21.6×17.6m，共设置5道内支撑，承台底面以下2m为C30封底混凝土。

围堰桩顶标高为+3.6m，第一道内支撑位于桩顶以下2m，标高为+1.6m，以下逐道间距3+3+2.5+2.5m逐道支撑，第五道支撑到封底混凝土顶距离为3.5m（此值保证承台模板的支立），如图1。

图1钢管桩围堰及内支撑位置示意图

（1）赵树德主编，《土力学》，高等教育出版社，2004.2

（2）李廉锟主编，《结构力学》，高等教育出版社，1996.5

（3）粟一凡主编，《材料力学》，高等教育出版社，1991.8

（4）凌治平主编，《基础工程》，人民交通出版社，1995.6

（5）盘营客专xx特大桥施工设计图，铁三院设计院，2009

（6）罗旗帜主编，《桥梁工程》，（铰接板计算相关内容），人民交通出版社，

2.1.3.1地质资料

480#墩址回填土筑岛厚度约4m为素填黄土，回填土以下为粉细砂。

填土厚度4m，内摩擦角φ1=14°，γ1=18.0kN/m3；

厚度20m，内摩擦角φ2=32°，γ2=19.5kN/m3；

2.1.3.2结构参数

钢管桩：Φ630mm×10mm×24000mm；按16Mn钢，抗弯容许应力[σw]=250Mpa；弹性模量E=210Gpa。

拉森钢板桩：Q345钢，575mm×10mm×24000mm，截面模量W=1346cm3/m，抗弯容许应力[σw]=250Mpa；弹性模量E=210Gpa。

内支撑：Q235钢，容许压应力[σ]=160Mpa；抗弯容许应力[σw]=170Mpa；容许抗剪应力[τ]=95Mpa。

2.1.3.3计算内容

对比工程概况中提到的原方案和改进方案，易知改进方案是科学合理的。

由此，按改进方案（图1）进行验算钢管桩强度、钢板桩强度及变形、内支撑强度及布置等。

说明：不论是采用原方案，还是采用改进方案，验算时的荷载最不利位置均位于第五道支撑到封底混凝土底面段3.5m+2m=5.5m范围。理由是：（1）该段为开挖最深段，土压力最大；（2）该段跨度最大（5.5m）。

（1）开挖到桩顶以下约2.5m深处，设置第一道支撑。设置第一道支撑前，管桩在外侧土压力下桩顶向内侧倾移，这一倾移使得管桩外侧土压力由静土压力（开挖前）变为主动土压力（开挖后）。

此时，桩外侧为主动土压力，内侧为部分被动土压力及静土压力。（之所以称之为部分被动土压力，是因为桩顶向内侧倾移或有倾移趋势，但这一被动土压力远未达到临界状态的被动土压力——朗金理论中的被动土压力——土体被压临界破坏时的土压力。）

（2）封底混凝土底部以上共18.5m，设置第一道支撑后，向下逐段（或逐层）开挖的过程中，钢管桩不会再向内侧倾移。原因是：各道横向内支撑约束了管桩向内侧倾移。

（3）钢管桩实际会产生微小的向内侧倾移量，这一微小倾移量为内支撑的弹性压缩量，这一微小倾移量使得管桩外侧土压力由静土压力变为主动土压力。

（4）封底混凝土层以下5.5m范围内土层受力相对较复杂：开挖顶层土时，桩端部外侧一定范围内为部分被动土压力；开挖到一定深度后，随着各道内支撑的设置及向下开挖卸载，其外侧的部分被动土压力逐渐减小，直到最后成为主动土压力；而管桩内侧土则反之，开始在桩端部内侧一定范围内为主动土压力，开挖到一定深度后，随着各道内支撑的设置及向下开挖卸载，其内侧的主动土压力逐渐增大，直到最后成为被动土压力。

（5）不考虑临界状态管桩的最小入土深度。理由是：设置的各道支撑限制了管桩的倾移，不会产生朗金被动土压力理论中或板桩计算理论中的临界状态。

（6）基于以上各条分析，针对改进方案，对长24m的钢管桩结合拉森板桩围堰进行受力验算。

经上面各条分析，钢管桩受力模型为下图（图2）：

取单位宽度1m为计算对象，则
；

取最不利荷载AB段为验算对象：

计算假定：五道内支撑视为刚性；各支撑间的钢管桩段由连续梁简化为简支梁。

因此，计算跨度LAB=5.5m；

以一根钢管桩结合一片拉森板桩为一个组合单元进行计算，宽度为630+575=1.205m；

于是，
（减30kN/m是由于带水开挖）

由计算资料知1m宽度内拉森板根数为100cm÷57.5cm=1.74根

所以，W拉森板=1346÷1.74=773.6

W=W管桩+W拉森板=
2264+773.6=3037.6cm3

σw=
=151.24Mpa≤[σw]=250MPa

结论：从整体结构验算结果得知，钢管桩结合拉森钢板桩强度满足要求。

2.拉森钢板桩强度验算（属于局部强度验算）

图3拉森板桩最不利荷载位置受力图（取高度方向10cm板带）

在最大土压力处取宽575cm、高10cm的拉森板带作为计算对象，如图3。

最大土压力p=130.7kN/m2；

高10cm范围内钢板的荷载线集度为q=0.1×130.7=13kN/m;

受力模型为一端固结、一端铰接的板。

σw=
=322.3Mpa＞[σw]=250MPa

结果分析：在对拉森板不加支撑的情况下，靠一端焊接于管桩上的固结作用，其抗弯强度是不能满足要求的。

拉森板一半的长度为287.5mm，在其中部加焊竖向钢板时（图4），计算跨径变为575/4=143.75mm。

图4锁口拉森板桩加强示意

因此，这时的Mmax=

σw=
=80.58Mpa≤[σw]=250Mpa

结论：在拉森板桩的中点附近加焊竖向钢板后，拉森板可满足强度要求。

3.拉森钢板桩刚度验算（局部稳定验算）

加焊竖向钢板情况下（如图4）：

这说明在加焊竖向钢板情况下，拉森板变形很小。

原地面开挖到一定深度，到达设置第一道支撑位置。

第一道支撑设置前，钢管桩顶部在外侧土压力下向内倾移，作用在钢管桩上的主、被动土压力自平衡状态下设置第一道支撑。也即：土压力已经平衡后，才设置第一道支撑，此时，第一道内支撑是没有起到支撑作用的（水平向支撑的压力为零）。

继续开挖到设置第二道内支撑位置时，设置第二道内支撑前，土压力由第一道内支撑承受。此时，设置的第二道内支撑并不受水平向压力，只有继续向下开挖时，第二道内支撑开始受水平向压力。

如此类推，第三到第五道内支撑受力同上述分析。

基于上述分析，可知（参图5）：

第一道支撑：承受下挖AB段土体时产生的土压力；

第二道支撑：承受下挖BC段土体时产生的土压力；

第三道支撑：承受下挖CD段土体时产生的土压力；

第四道支撑：承受下挖DE段土体时产生的土压力；

第五道支撑：承受下挖EF段土体时产生的土压力；

由图5知，第五道支撑为最不利荷载位置，作为验算对象。

图6计算第五道支撑反力示意图

带水开挖时，围堰内的水压力卸载掉部分管桩外侧土压力。

取入土深度1.5m处为弹性支撑点，则有：

求得R5=5815.8kN

内支撑根数根（计算模型中已含大于1.5的安全系数）

结论：最不利荷载处采用2根φ630内支撑满足要求。

（由于钢管内支撑属于点支撑，而钢管桩外侧土压力属于分布荷载，点支撑对分布荷载，会引起局部变形，因此，应在围堰四角加设斜向支撑）

综上，得出以下验算结论：

（1）φ630钢管桩结合575型拉森板桩锁口围堰方案可行。

（2）内支撑采用5层，每层2道φ630钢管结合原方案中的斜向H型角支撑，方案可行。

1.开挖过程中，内支撑上疏下密原则；但是，由于承台（含加台）高度一次立模浇注的需要，方案中出现上密而下疏现象，建议适当提高第一道支撑（因为设置第一道支撑前，土压力完全由管桩自平衡），第五道支撑位置固定，上面四道支撑可减少为三道，但按上疏下密原则布置。

2.随时观测板桩变形；测量管口相对距离，板桩壁相对距离；有条件的情况下，建议对第五道支撑上下1.5m范围内设置一定数量应变片，并记录应变片粘贴位置及应力、应变值。

3.记录管桩打入过程中的入土速度、难易程度；从什么标高开始入土缓慢、采用什么方法进行了处理等都应记录。打桩过程中，入土不易时可采用吸泥泵等插入钢管桩吸泥处理，但是，接近封底砼底部标高附近应尽量避免采用吸泥机，以防止对底部土壤过多扰动而导致开挖是发生涌水。——也即，打桩过程中，能不采用吸泥机，最好不采用。

4.设置第五道（即最下面一道支撑）支撑后，继续开挖直到封底砼底面，本段竖向开挖深度最大（5.5m），建议下挖3m后，进行回注水一定深度后再对下面2.5m深度范围进行带水开挖。

5.过程中，深约12m以下的开挖，应随时观测板桩、支撑等变化情况，同时，应加强局部支撑或支护，以防止局部失稳。

6.横向内支撑上是容易布设应变片的，最好使用应变片实测一些定量数据。

7.封底砼厚度不宜太小，以防止浮力造成的向上挠曲破坏。

通过以上理论计算此方案可行。

根据施工实际调查此施工方案可行，但存在管壁堵水困难及基底涌泥涌砂等不利因素，因此采用钢管桩结合钢板桩支护方案。

a、通过以上理论计算钢管桩采用直径φ630mm，拉森桩采用575mm。480#基坑采用长24m,481#基坑采用长21m，壁厚10mm的钢管桩加拉森桩支护，φ630mm管桩上两边焊接拉森桩，将全部管桩连接在一起，通过拉森桩来止水。根据开挖深度自上而下，钢管桩内侧设置五道支撑体系，第一道支撑设在桩顶向下2m，第二至第五道支撑由上到下分配，分别为3m、3m、2.5m、2.5m、3.5m（封底混凝土为2.0m）（支撑见图7）。钢管桩内侧围檩采用H40型钢，前三道内支撑采用φ630×10的Q235A钢管，后两道内支撑用φ630×12的无缝钢管，内支撑两端增加型钢斜撑，斜撑采双并40工字钢，转角处的斜撑采用H40型钢并帖焊钢钢管适当加强。围堰结构（见图8）。

a）钢管桩和拉森桩支护

b）钢管桩和拉森桩支护

图7基坑支护断面图单位cm

图8基坑防护平面图单位：cm

b、采用单根长度为24m和21m的钢管桩，钢管桩打设宽度比承台最大结构尺寸每边宽至少1.5m，根据钢管桩单根宽度和底承台最大截面尺寸18.6*14.6钢钢管桩打设宽度分别为21.6m和17.6m，每边宽1.5m，钢管桩需露出正常水位1m，以阻挡受潮水影响，河水流向基坑内。钢管桩内部设五道围檩。围檩及加固图（图9）。

图10钢管桩与钢板桩加固示意图

2.1．2钢管桩焊接施工方案

（一）Ф630管桩的对焊

接口处先电焊满焊，焊缝高度10mm，然后在接头处焊4块加强钢板，尺寸为25×25×1.4cm，厚度
=14mm。

（二）575拉森桩与Ф630管桩连接焊

575拉森桩与Ф630管桩连接采用双面全长满焊，再在拉森桩与钢管桩上每80cm一道采用15×15×1.4cm钢板进行加强焊。

（三）H40型钢与Ф630管桩的焊接

1、H40型钢的对焊。接口处，先进行满焊，焊缝高度11mm；再在H钢两侧焊加强钢板，厚度
=14mm；

2、拉森桩与钢管桩的焊接，双面满焊，焊缝高度10mm。

2.1.3钢管桩打设方案

钢管桩加工好后，利用50t履带吊，50t汽车吊,DZ180振动锤。其中DZ180振动锤负责全部管桩的拔出与部分围堰的管桩打设。

1、施工顺序是：先施打角桩，保证第一根钢管桩的垂直度，并且保证沿挖好的基坑中线施打；然后，在两侧同时展开管桩施工，施工中控制好管桩互相穿插时的自由长度，以保证围堰的顺利合拢。

2、施工工艺流程：插打定位角桩→逐根插打钢管桩至围堰合拢→挖掘机、吸泥开挖→边支护边堵漏→混凝土垫层→承台施工→拆除钢管桩围堰

3、施工准备：Ф630钢管，H40型钢运到工地后，加工焊接施工平台，在平台将三种材料点焊在一起，然后再转移开进行焊接，控制好角桩、平桩三种材料的角度。

4、经测量定位后，沿围堰四周布置好开挖线。

1）、钢管桩插打：为保证钢板桩打设精度采用屏风式打入法。先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击。在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制。为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。同时在围檩上预先算出每块板块的位置，以便随时检查校正。打桩时，开始打设第一、二块钢板的打入位置和方向要确保精度，每打入1m测量一次。

2）、钢管桩围堰合拢：为了便于钢钢管桩围堰合拢，在合拢之前（约12根管桩左右）控制每一根管桩互相穿插的自由长度，直至最后合拢。

5、支撑、开挖吸泥、封底：钢管桩插打完毕后，即可开挖，安装内支撑由上至下，边开挖边堵漏边支护。垂直挖掘机挖除回填土层后，部分土方需要采取吸泥方式吸至设计要求后，浇筑水下封底混凝土2m，待达到强度后，进行排水便开始承台施工。

钢管桩围堰的拆除：等墩身施工完成后，预埋0#块施工钢管桩后，回填土方，拆除内支撑，然后进行管桩的拔除。

（1）钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清除干净。

（2）钢筋应平直、无局部折曲。

（3）加工后的钢筋，表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。

绑扎承台钢筋前应使嵌入承台内的基桩顶部显露出新鲜混凝土，承台底层钢筋网在越过桩顶处不得截断。

承台钢筋在预制厂加工完成后运至现场进行绑扎，绑扎过程严格按照图纸及规范要求进行施工，并应预留出足够的加台钢筋长度。

待混凝土浇筑完成并达到一定的强度后，再进行加台钢筋的绑扎。

现场绑扎钢筋应符合下列要求

①钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实，必要时，亦可用点焊焊牢。

②除设计有特殊规定外，箍筋应与主筋垂直。

③箍筋的末端应向内弯曲;箍筋转角与钢筋的交接点均应绑扎牢固（钢筋与箍筋平直部分的相交点可成梅花式交叉扎牢）。

④绑扎用的铁丝要向里弯，不得伸向保护层内。

模板选用大块钢模，现场用吊车进行安装，在内侧设置拉杆，模板外侧用钢管做纵横肋，用方木在坑壁与模板间支承。2.2.4混凝土拌制试验室试配混凝土配合比是以骨料表面干燥时计算的理论配合比。拌合站进行混凝土的拌制施工时，试验室应根据砂、石骨料的实际含水量换算成实际施工拌制的材料用量配合比（以质量比计），以配合比通知单通知拌合站执行。

混凝土在拌合站集中拌和，混凝土罐车运往工地，在运输过程中同时对混凝土搅拌，防止离析。承台边缘搭设溜工字，混凝土罐车直接对准溜工字放混凝土。溜工字底距混凝土浇筑面高差不允许大于2m。当混凝土自由倾落高度超过2m时，采用串筒降低混凝土的降落速度，限制混凝土倾落范围，防止混凝土的离析。混凝土进行分层浇筑，每层厚度不超过30cm。为避免形成接缝，浇筑上层时插入式振捣器伸入到下层10cm，插入式振捣棒的移动间距不得大于振捣棒的作用直径。振捣棒与侧模保持5～10cm的距离，防止侧模受振动器影响而发生变形或碰撞模板、钢筋、预埋件等。振捣时采取快插慢拔的方式，插入和拔出必须保持振捣棒的垂直。振捣时间以混凝土表面泛浆为好。2.3.6混凝土的拆模和养护混凝土浇筑完毕3天后拆除模板，模板拆除后用吊车吊出基坑外存放。养护必须在混凝土凝固后及时用土工布覆盖其表面，洒水养护。养护期间必须保证混凝土表面不干燥，养护时间不少于7天。

3.1搭设0#块托架前的准备工作

桥梁完成体系转换前，为避免永久支座受不规则力而影响正常使用，同时为了墩梁临时固结，需设置临时支座，临时支座设置在墩柱顶部两侧，临时支座采用C50砼浇注，浇注时应根据临时支座长度适当分块，中间用竹胶板隔开，以利于工后拆除，临时支座的顶标高应比相应箱梁底部标高低一块竹胶板的厚度，以满足铺设底模的需要。

为保证桥梁悬臂浇注阶段能抵抗不平衡力矩，在墩顶部位设置墩梁固结措施，具体设计为：在墩柱内预埋φ32高强精轧螺纹钢筋，型号为PS830，抗拉极限强度830MPa，单根钢筋锚下应力按747Mpa控制，钢筋通过临时支座穿入箱梁0#块底板，在底板上设置张拉台座，台座与箱梁一起浇注，浇注时锚垫板下设置3层Φ16钢筋网片，待箱梁0#块浇注完成后，张拉精轧螺纹钢筋，完成墩梁固结。

墩顶单侧共设34根精轧螺纹，两侧中心间距为3.25m，最大可抵抗不平衡力矩为34×747×3.14×322÷4×3.6=73496kn.m，大于设计要求的65368kn.m。墩梁固结布置见下图。

根据设计文件要求，需在连续梁墩顶设置防落梁措施，边墩在浇注直线段时埋设相应预埋件，主墩顶浇注钢筋混凝土挡块，在浇注0#块时埋设挡板。挡块可与垫石、临时支座一起浇注。

支座安装前应仔细核对吨位、类型，确保无误，还应注意区分支座预偏量（固定支座、横向支座无预偏量），靠近固定墩的支座预偏量小，远离固定墩的预偏量大。支座安装时要按照相应位置的设计预偏量将支座上盖板进行调整，预偏量为由收缩徐变引起的偏移△1+合拢温差引起的偏移△2之和。

支座垫石处理完毕并凿毛后，根据确定的支座类型即可开始安装，对于重量较大的支座需采用3吨千斤顶进行调整标高和平整度，较小的可采用木楔调整，调整结束仔细检查标高、平整度、中线以及与垫石间空隙（设计要求2.5cm），无误后开始支立灌浆用模板，支座螺栓孔与垫层一起灌注，支座安装采用重力式灌浆法，灌注必须保证从支座中心向四周流淌。安装完后支座四角高差不大于2mm。支座水平偏差不得大于2mm。

3.2.1托架设计与施工

0#块托架采用钢管支架，主要构造见下图，细部结构详见后附大图。

支架主要由立柱、纵横梁、木排架、挑梁、联结系构成。

每支架共设置12根钢管立柱，立柱直径60cm，壁厚1cm，分别支撑在加台及承台上，浇注加台或承台时需在设计位置安装钢板预埋件，用以固定钢管立柱，钢板下设置锚固钢筋。钢管与钢板之间采用焊接固定。

每根钢管顶部均设置2根56c型工字钢做为纵梁，纵梁与钢管之间通过角撑、斜撑等固定。

纵梁之上为25b工字钢横向分配梁，按60cm间距布置，纵梁与横梁之间设置三角木楔，用以方便工后拆除支架。

为适应箱梁底板纵坡的需要，横梁上设置三角木排架，排架利用15cm方木制作，加工时依据放样尺寸统一制作，以保证底板平整度。

外侧钢管立柱顶设置挑梁，用以支撑侧模，承受翼板重量，挑梁上布置分配小纵梁，以满足其上搭设脚手架的需要。挑梁采用36c工字钢，小纵梁采用25b工字钢。

为增强支架的稳定性，钢管立柱间设置纵横联结，联结主要采用20#槽钢，通过焊接在立柱上的钢板互相联结。靠近墩柱一侧立柱与墩柱进行联结，浇注墩柱时在墩柱内预埋套筒及锚固钢筋，拆模后将联结钢筋拧入套筒中，另一端与立柱焊接。

外侧模采用定型钢模板，在纵向上分三块，其中外侧对称两块浇注完0#块后用于悬臂浇注施工，底模采用优质竹胶板，内模采用竹胶板方木及型钢肋木加固，内模支撑采用脚手架。

3.2.3支架模板的相关验算

根据支架布置型式，腹板下对应的立杆受力最大，为简化计算，偏安全假定底板中间的立柱不受力，全部由腹板位置立柱受力。

0#块总重9225kn，扣除墩顶承重的横隔梁部分3280kn

根据假定，墩柱两侧各有4根柱均担，平均每根柱受力：

5945÷8=743kn

考虑模板及支架自重，每根柱受力按900kn计算。

钢管立柱可按无偏心受压考虑，根据欧拉临界公式计算在集中荷载作用下压屈稳定性。

钢管受约束情况偏安全按两端铰支考虑，则临界力

Pk===7453kn

可见钢管立柱的受力远小于失稳时的临界力，故钢管柱受力满足要求。

⑵工字钢纵梁（I56c）

参照上述假定，纵梁整体受力900×2=1800kn，因为同时使用2根纵梁，故单根纵梁承受均布荷载q=900÷5.15=174.7kn/m，偏安全按简支梁进行计算：

M=1/8ql2=0.125×174.7×5.152=578kn.m

σ=M/W =578÷2550=226MPa＜[σ]=245MPa,强度满足要求。

 τ=Q/A=450/157.84=28.5MPa＜[τ]=125MPa，剪应力满足要求。

fmax =5qL4/384EI 

=0.01m＜[f]=L/400=5.15/400=0.012m

一侧混凝土重量主要由9根工字钢承担，每根承担5945÷9÷2=330kn，计算时取单跨按简支梁计算，取q=330÷2÷6.7/2=49.2kn/m

M=1/8ql2=0.125×49.2×3.352=69.1kn.m

σ=M/W =69.1÷962=71MPa＜[σ]=245MPa,强度满足要求。

τ=Q/A=165/90.88=18.15MPa＜[τ]=125MPa，剪应力满足要求。

fmax =5qL4/384EI 

=2.22mm＜[f]=L/400=3350/400=8.3mm

每一侧共4道挑梁，中间两道受力最大，将承受12m长范围的翼板重量，该段翼板重量为

1.31（面积）×12×26=408kn

每根挑梁最大承受408÷2=204kn，挑梁计算长度取2.5m，q=81.6kn/m

M=1/8ql2=0.125×81.6×2.52=63.75kn.m

σ=M/W =63.75÷962=66MPa＜[σ]=245MPa,强度满足要求。

 τ=Q/A=102/90.88=11.2MPa＜[τ]=125MPa，剪应力满足要求。

fmax =5qL4/384EI 

=0.01mm＜[f]=L/400=2500/400=6.25mm

⑸小纵梁（25b工字钢）

取跨度最大的中间立柱部分计算，该段计算跨径按立柱中心距6.38m考虑，小纵梁共设置3根，承受中间两根立柱部分翼板重量，该段重量

1.31（面积）×6.38×26=217kn

每根挑梁最大承受217÷3=72.4kn，q=11.3kn/m

M=1/8ql2=0.125×11.3×6.382=57.5kn.m

σ=M/W =57.5÷282=203MPa＜[σ]=245MPa,强度满足要求。

fmax =5qL4/384EI 

=12mm＜[f]=L/400=6380/400=15mm

木排架由15cm方木制成，计算跨径取横梁间距60cm，取腹板最重段进行验算，腹板下有4根方木承重，混凝土重量

1×0.6×7.85×26=122.5kn，单根方木承重122.5÷4=30.6kn，

q=30.6÷0.6=51kn/m

M=1/8ql2=2.29kn.m，W=bh2/6=15×152/6=562.5 cm3

截面积：A=10×15=150cm2

弹性模量：E=1×104MPa

惯性矩： I=bh3/12=2812.5cm4

σw=M/W =4MPa＜[σw]=13MPa,强度满足要求（参考红松木）。

由矩形梁剪应力计算公式得：

 =3×(30.6/2)×103/(2×150×1502)

=1.5MPa＜[τ]=2.3MPa，剪应力满足要求。

fmax =5qL4/384EI 

=0.01mm＜[f]=L/400=60/400=0.15mm

⑺、横桥向方木的验算（10*10cm方木）

横桥向方木间距为30cm，承受30cm宽度荷载跨度按排架最大布设的0.6m计算，荷载按混凝土重量的1.5倍估算。

计算荷载取值：1.5*0.3*0.8*26=9kn，

线荷载：q=9/0.9=10kn/m

M=1/8ql2=1.02kn.m，W=bh2/6=15×152/6=166.7 cm3

截面积：A=10×10=100cm2

弹性模量：E=1×104MPa

惯性矩： I=bh3/12=833cm4

σw=M/W =6.1MPa＜[σw]=13MPa,强度满足要求（参考红松木）。

由矩形梁剪应力计算公式得：

 =3×(9/2)×103/(2×100×1002)

=0.67MPa＜[τ]=2.3MPa，剪应力满足要求。

fmax =5qL4/384EI 

=5×9×0.94/(384×833×104×1×104)

=0.09mm＜[f]=L/400=600/400=1.5mm

验算依据：竹材物理力学性能指标：弹性模量E=9*103MPa，静曲强度f=70MPa；木材物理力学性能指标：弹性模量E=9*103MPa，静曲强度f=25MPa。容许挠度δ≤L/400。

模板及支架自重：1.4KN/m2

钢筋混凝土自重：26kn/m3

振捣产生荷载：2.0KN/m2

施工荷载：1.5KN/m2

竹木模板下面的第一道肋木均按30cm间距布设，按最重的腹板位置进行验算，偏安全按30cm简支梁计算。

q=（1.4+2.0+1.5）*0.3+26*0.3*6.05=48.6kn/m

M=1/8qL2=0.54kn.m，W=1/6bh2=11.25cm3，I=1/12bh3=8.43cm4

σw=M/W =48MPa＜[σw]=70MPa,强度满足要求

fmax =5qL4/384EI 

=5×48.6×0.34/(384×8.43×9×103)

=0.7mm＜[f]=L/400=300/400=0.75mm

为检验支架的承载能力及支架和地基的变形情况，为立模标高提供依据，也为了消除砼施工前支架的非弹性变形，支架搭设好后，铺设底模，进行加载试压。支架预压采用吨袋装砂加载，荷载为1.2倍的梁部荷载。由于墩顶部位不用加载，故加载的总量应扣除墩顶对应箱梁重量。

在支架顶部和地基表面相同位置布设观测点，墩柱两侧各取2个断面，根据支架构造，在每断面支架顶取5个观测点，支架底设3个观测点。观测点布置见右图。

①、分三次加载，即0～50%，50%～100%，100%～120%，每级加载后均静载3小时后分别观测支架及地基的沉降量，做好记录，全部加载结束后，每6个小时进行一次观测，当连续两次12小时内沉降量不超过3mm，视为沉降稳定，经监理工程师同意，可进行卸载。

  ②、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载分两级进行，同时每级卸载静载1小时后进行观测，做好记录以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录，整理出预压沉降结果，绘制沉降曲线图，根据结果调整支架顶托的标高来控制箱梁底板预拱高度。

3.2.6底板立模标高的设置

为保证成桥后桥梁底板曲线在预计范围内，需设置施工预拱度，预拱度为一代数值，主要为各种因素引起桥梁预期挠度的代数和，各种因素又分为调高因素和调低因素。

根据本桥特点以及设计文件，调高因素主要考虑支架顶部弹性变形，调低因素主要考虑由横载、预应力、砼收缩和徐变引起的上挠值，此值在设计文件中提供。

挂蓝采用菱形挂蓝，挂篮主要由主桁架、行走及锚固系统、吊杆系统、底托系统、模板系统五大部分组成。

1、主桁架系统主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置横梁组成一空间

桁架，并在两面竖弦杆中间设置中门架以提高主桁的稳定性和刚度，主桁杆件采用槽钢两侧焊钢板，杆件间采用40Cr钢销轴销接。主桁两侧设有侧面吊架（挑梁）用于悬挂外侧模。

2、行走及锚固系统挂篮在悬浇完一段箱梁，预应力筋张拉完毕后，每一端利用4付10吨倒链缓慢均匀地牵引两片主桁架向前移动，同时通过前吊带带动底平台和内外模向前滑动，其中外侧模通过提吊梁与挂蓝一起移动，内模通过滑梁前移。行走轨道通过梁体的竖向预应力钢筋锚固。轨道由槽钢和钢板焊接，走向轨道在设计时表面盖板采用间隔焊接，每两块盖板间的竖向预应力钢筋侧位置都留有120x150或120x300的空隙，以调整挂篮的行走轨迹，满足曲线桥梁施工的需要。轨道下设置钢枕，以调整轨道的平整度。

底托系统由前后托梁、纵梁、平台梁、前护栏、侧护栏、操作平台等几部分组成，底纵梁与底模模板的横肋现场焊接，后托梁通过吊杆或吊带锚固于梁体，前托梁通过吊杆或吊带与前横梁相连，浇筑混凝土时，后托梁通过后锚锚固于前段已完箱梁底板。

便于施工，内模采用100x100方木，采用可调节型内模支撑架，外侧模与内模用对拉螺栓连接，内设支撑加固，采用内滑梁形式，整体移动内模系统。当遇到齿板时，可将所在位置处内模下角钢带拆除，配合脚手架完成浇筑；外侧模提吊梁前端锚固于前横梁，后端悬吊于已浇箱梁翼板，拆模时利用设置在底模托架上的斜撑支撑模板，解除后端吊杆，放松前端吊杆，随平台下沉和前移。

3.3.2挂篮加载试验

1、挂篮加工完毕检测合格后需在施工现场进行结构试拼装，并进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。

2、荷载试验时，加载时按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载。试验过程中加载分级进行，测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载——挠度曲线，由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度，为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力，可以计算挂篮的实际承载能力，了解挂篮使用中的实际安全系数，确保安全可靠。

3、挂篮在0#段上拼装完毕后，对挂篮施加梁段荷载进行预压，充分消除挂篮产生的非弹性变形。悬臂浇注施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中。

挂篮结构构件运达施工现场后，安排在已浇好的0#段顶面拼装，挂篮构件利用塔吊吊至已浇梁段顶面，再进行组装。

⑴在箱梁0#段顶板面轨道位置处进行砂浆找平，测量放样并用墨线弹出箱梁中线、轨道中线和轨道端头位置线。以经纬仪和垂线相互校核主桁拼装方位并控制挂篮行走时的轴线位置。

⑵安装钢枕，利用吊装设备起吊轨道SY／T 0310-2019 滩海石油工程仪表与控制系统设计规范.pdf，对中安放，连接锚固

梁，安装轨道锚固筋，将锚梁与竖向预应力筋连接后，拧紧螺帽，然后安装前支点滑船，后结点临时垫块。

⑶利用箱梁0#顶面作工作平台，水平组拼主桁成菱形体，安装中门架，上平连。利用塔吊起吊安装主桁片就位，并采取临时固定措施，保证两主桁片稳定。

安装主桁后结点处的分配梁、千斤项、后锚杆等，将主桁后结点

与分配梁连接并通过锚固筋与顶板预留孔锚固。

安装吊杆以及提升装置等。

广场B区样板房土方施工方案.doc3.3.4底平台和模板结构拼装

①、前托梁吊杆与主横梁连接，后托梁固定在已浇好的梁体上用葫芦倒链将底篮前、后托梁与吊带连接固定，再安装底篮加强纵梁、普通纵梁等，其后安装底平台两侧及前、后端工作平台。

②、在箱梁1#段底板预留孔附近，以砂浆找平，安装卸载千斤顶、底模等，将底篮后托梁锚固于1#梁段底板。