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运河大桥主桥上部支架施工方案

G105线德城区西北绕城第一合同项目部

运河大桥主桥连续梁支架现浇

G105线德城区西北绕城第一合同项目部

CECS156-2004标准下载第一章工程概况及主要工程数量 4

第二章编制依据和原则 6

第三章主桥上部施工步骤及计划 7

第四章地基处理与支架施工 10

第一节支架受力验算 18

第二节钢管桩、贝雷架平台受力验算 28

第六章各段箱梁施工 34

第一节模板制作及安装 34

第二节钢筋加工及安装 36

第三节预应力钢束施工 42

第七章质量保证措施 59

第一节质量方针及目标 59

第二节质量保证体系 59

第三节质量保证措施 61

第八章安全保证措施 68

第一节高空作业安全技术措施 68

第二节施工用电安全技术措施 68

第三节脚手架施工安全措施 70

第四节预应力工程中的安全措施 71

第五节机械设备及车辆安全措施 71

第六节应急准备与响应 72

第九章冬季施工方案 75

第一节冬季施工砼控制措施 75

第二节冬季施工现场控制要点 77

第三节冬季施工安全措施 78

G105线德城区西北绕城线改建工程

主桥上部现浇预应力连续箱梁施工方案

第一章工程概况及主要工程数量

G105线德城区西北绕城线改建工程，路线起点位于G105线驸马营村南（桩号K0+221.230），向西跨越京杭大运河，终点与河北省S281线相交（桩号K3+534.886）.全线长3.314km（含运河大桥675m）,其中山东境内全长1.649km,扣除桥梁后长度为1.136km,河北境内全长1.665km，扣除桥梁后长度为1.502km。

运河大桥起点桩号为K1+353.40，终点桩号为K2+036.60，桥梁全长683.20m。跨径组合如下表：

跨径组合（孔数×孔径m）

运河大桥主桥由三跨（50m+80m+50m）变截面预应力混凝土连续箱梁，单箱双室。箱梁根部高4.8m,跨中梁高2m,高跨比1/40，箱梁顶板宽度15.5m,底板宽10.5m,翼缘板悬臂长2.50m,0#块以外箱梁高度按二次抛物线变化。除主墩墩顶设置一个厚250cm中横隔梁及边跨端部设厚150cm端横梁外，箱梁其他部位均不设横梁。箱梁顶板厚0.28m，底板厚从0.75m至跨中0.30m按二次抛物线变化，腹板厚0.7m及0.5m,其中腹板在8m范围内从0.7m变化至0.5m。

主桥上部双幅C50混凝土方3157.4*2=6314.8方，钢束294吨，钢筋2586吨。

第二章编制依据和原则

1、施工招标文件、投标邀请书及招标文件补遗书；

2、公路工程国内招标文件范本；

3、《G105线德城区西北绕城改建工程两阶段施工图设计图纸》；

5、《建筑施工碗口式脚手架安全技术规范》；

6、《钢管满堂支架预压技术规范》；

7、《路桥施工计算手册》；

8、现行施工技术规范及验收标准；

9、参考其他单位施工类似工程积累的技术和管理经验。

1、根据实际情况配备劳动力、机械设备和材料。

2、按技术先进可行、安全可靠、经济合理的原则，认真阅读、研究图纸和规范文件，结合对工期、质量、安全、环保等要求及工程实际编制。

3、采取平行组织、流水作业组织施工，科学合理安排各项施工程序。

4、坚持专业化施工，安排经验丰富的专业化施工队伍。

5、坚持高起点、高标准、高质量、高效率，严格要求。强化质量管理，保证实现优良工程的目标。

第三章主桥上部施工步骤及计划

根据该连续箱梁特点采用支架现场浇筑的方法。主桥预应力连续箱梁施工按箱梁工程施工程序图执行，箱梁采用满堂支架法施工，各段支架在箱梁施工结束前不得拆除。

搭设第一段支架，进行超载压（箱梁自重的120%）重消除支架等非弹性变形，并获得弹性变形。

浇筑第一段箱梁混凝土，养生至设计强度的90%且不少于7天，张拉之前拆除翼缘板模板，按照先腹板束后底板束再顶板束顺序张拉预应力束（同类型束先长后短）。

浇筑第二段箱梁混凝土，养生至设计强度的90%且不少于7天，张拉腹板束、部分中跨底板束及15号墩顶剩余顶板束。

注意本阶段必须保留支架，不得拆除。

浇筑第三段箱梁混凝土，养生至设计强度的90%且不少于7天，按照先腹板束后底板束再顶板束顺序张拉预应力束（同类型束先长后短）。

拆除支架，开始桥面铺装、护栏等桥梁附属构造的施工后成桥。

2012.05.20～2012.06.10

2012.06.01～2012.07.20

2012.07.05～2012.07.25

2012.07.10～2012.08.10

2012.08.10～2012.08.15

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2012.08.20～2012.08.30

2012.09.01～2012.09.05

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2012.10.25～2012.11.05

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2012.12.08～2012.12.15

2012.12.15～2012.12.17

2012.12.25～2012.12.31

第四章地基处理与支架施工

地基处理前首先对支架处的地表进行调查，绘出平面图。对泥浆池、基坑或局部突变部分确切标示，并测定高程，标注于图上。

1.1基坑回填：承台施工后，将基坑内的水抽干，采用含水量合适的素土分层回填至原地面，分层厚度为30cm左右，回填时用小型打夯机分层夯实。

1.2泥浆池处理：由于钻孔施工时场地内有泥浆池，地基处理前应将泥浆池清理干净，直至硬土层，然后回填至原地面，回填过程采用光轮压路机配合分层夯实,压实度大于90%。

1.3对原地面整平用压路机压实、采用含水量合适的素土分层回填压实，要求地基承载力大于100Kpa（按最大的单杆受力除以面积计算）。并用8%石灰土(两层，每层15cm)和C25混凝土(15cm)处理45cm，高出原地面20cm以上。

1.4地基处理过程中应及时设置临时排水设施，使已处理的地基不受水的影响。在地基范围四周挖设30×30cm的排水沟，排水沟边缘距支架外侧底边缘距离不小于2m。

1.5地基处理范围：箱梁范围以外每边1米。

1.6地基处理至设计高程后，用触探法测承载力，每30平测取1个点，分别分布在一般地段、泥浆池、基坑或其他特殊地段。

1.7地基检测达到施工方案要求后，立即对其进行保护，防止外部来水和大气降水倾入，完善排水系统，确保施工期间地基不受水害。

1.8山东侧河岸、河北侧大堤两侧采用混凝土台阶作为基础。回填时结合临近基础的回填高度，尽量减小台阶的落差和台阶数量。

2.钢管桩、贝雷架平台

平台设计示意图见第五章第二节受力验算。

见第五章第二节平台受力验算

⑴采用吊机结合振动锤施打钢管桩。用拉线定位钢管桩位置，然后用振动锤夹紧钢管，吊机吊运至打设位置，开启振动锤，管桩即随振动锤激振力进入土层。

⑵管桩打入采用入土深度与贯入度双控，以贯入度为主。确保满足要求。管桩做好后，做承载力试验，看是否满足要求。

每排钢管桩施打完成后通过切割或补接调整好管桩顶面高程，在管桩顶部焊8mm厚钢板后安装2根I40b横梁，横梁与立柱上钢板焊接固定。

每跨贝雷梁组装完成后整体吊装至横梁上。

⑴将每排和双排钢管桩逐根用10号槽钢焊接连成整体，包括横向连接、纵向连接、剪刀撑焊接等；

⑵将贝雷梁用U型箍固定在横梁工钢上；

⑶在贝雷梁间加横向连接将贝雷梁连成整体。

(4)方木用铁丝绑扎在贝雷梁上，并用挡板挡住，挡板焊接在贝雷片。

支架设计和示意图详见第五章支架设计示意图

计算立杆组装高度→安放底座垫木→安放可调底座→调整底座螺丝在同一水平面上组装立杆及横杆、锁紧碗扣→安放U型托→调整托撑螺丝以形成纵横坡安放底层、顶层方木→精调方木顶标高支架在搭设前，必须挂好每孔的纵向中心线，沿中心线向两侧对称搭设支架。

(1)支架立杆位置放样

用全站仪放出箱梁中心线，然后用钢尺放出底座十字线，并标示清楚。

(2)布设立杆垫块安装底座

根据立杆位置布设立杆垫板，垫板采用方木，使立杆处于垫板中心，垫板放置平整、牢固，底部无悬空现象，然后安装底座后将旋转螺丝顶面调整在同一水平面上。

(3)安装立杆、横杆和上托座

从一端开始，立杆按照顺桥向主墩墩身中心两侧15.5米范围内纵向间距60cm，其余间距90cm，横桥向底板下间距60cm，翼板下间距90cm。分别按照两种间距安装底层立杆和横杆，调整立杆垂直度和位置后并将碗扣扣紧，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，最后安放上托座，并依设计标高将U型上托座调至设计标高位置。安装后统一再检查一遍碗扣的紧密性。

(4)碗扣支架的支立及纵横坡调整

对于箱梁桥面纵横坡可通过调U型顶托的方法至设计标高；常用的碗扣件立杆（LG）有LG2.4m、LG1.8m、LG1.2m。经我部工程技术人员研究决定，除用以上立杆外，再用一些短小立杆LG0.3m、LG0.6m、LG0.9m，暂称为找零杆，便于支架高度调整。

把这部分箱梁的支架地基每孔划分一个单元，U托的最小旋出长度为0.15m，当旋出长度大于0.45m时增加一根LG0.3m，长度大于0.75m时，增加一根LG0.6m，长度大于1.05m时，增加一根LG0.9m，运用这些找零杆可以减小U托的旋出高度。

考虑到支架的整体稳定性，在纵向每隔3米设通长剪刀撑1道，横向每隔4.5米布置剪刀撑l道，并控制剪刀撑与地面的倾角在45度～60度之间。剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处，杆件的相互连接必须紧密。两道剪刀撑交叉重叠60cm。

(6)标高控制：根据计算提供的标高，测量每排支架外侧两根立杆和中间立杆顶面标高，并拉线控制中间其他顶托标高，由此控制最上层顶托标高，误差控制在3mm以内，以便控制底模标高。

(7)安放方木、铺底模

在上托座调整好后铺设纵向10×15cm方木，铺设时注意使其两纵向方木接头处于U型上托座上或在U型托座搭接，接着按30cm间距铺设横向10×10cm方木，根据放样出的中线铺设1.8cm厚1.2m×2.4m竹胶板板做为箱梁底模。安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一断面。

见第五章第一节支架验算

3.1支架预压目的和方法

现浇支架预压是现浇支架最后一道非常重要的一道工序，是检验整个支架（含支架基础）搭设质量的一次全面的检查，包括支架结构的强度、刚度、稳定性以及支架的弹性和非弹性变形。通过支架预压，精确测得支架的非弹性变形和弹性变形。关于支架的非弹性变形，通过支架预压基本消除，测得支架的弹性变形可以与理论计算值进行比较分析，并在支架最后调整时提供可靠的根据，使整个现浇支架既符合设计要求，又满足技术规范对支架的质量要求，从而保证现浇梁的质量。

一般情况下，在预压过程中，测得的总垂直变形包含两部分变形，即非弹性变形和弹性变形，当预压荷载卸除后，测得的支架回升值即为支架弹性变形，在支架高程调整时加以考虑，其中没有恢复的部分即为支架的非弹性变形（主要是支架接缝压密和地基等产生的不可恢复的塑性变形等）。为此，组织专门测量人员在支架预压前和预压过程中，以及卸荷以后，采用水准仪进行观测支架的变形，并作出详细的记录。

支架预压荷载的重量达到现浇箱梁混凝土的质量的1.2倍超载预压。预压时间一般根据支架单位时间内持续沉降量确定，预压采用分级预压的形式，共分为三级：第一阶段先加载梁体重量的50%，等支架变形稳定后进行下一阶段的预压，第二阶段预压加载到梁体自重的100%，等支架变形稳定后再进行第三阶段的预压，第三阶段加载到梁体自重的120%，支架稳定后卸载。支架预压时，除观测整个支架变形外（垂直变形），同时观测支架主要部分的变形和挠度，支架的整体稳定性等，以便进一步采取加强措施。

支撑体系搭设结束以后，进行支架预压，采用用吊车吊装、人工堆码。在预压过程中对观测点进行连续观测，当全部预压荷载加完后，持续观测标高变化，在24h后支架变形不大于1mm认为支架稳定，卸载过程中对观测点进行观测，根据预压过程中测的数据计算出支架的弹性及非弹性变形，根据支架的弹性变形值调整支架的预拱度。

支架预压量根据箱梁实际断面计算平均分配到底模上，预压的最大荷载为箱梁重量的1.2倍。

预压前先在底模和下部支架顶端及支架基础上布设观测点。支架和纵横方木完成后，在方木上设置观测点，预压时留出观测点位置。顶面观测点设置完成后，在相应位置的支架基础上设置基础观测点。测量位置设在支点梁跨的1/４、1/2、３/４处，每点位横向均设3点。预压前，测量观测点的原始标高，并作详细记录。

加载方法采用砂袋，砂袋准确过磅计量，以便计算加荷数量，按箱梁砼浇筑程序采用纵向分段，水平分层对称加载的次序。

预压吊装设备采用吊车。

预压顺序应按照支架发生沉降量大的位置和混凝土的浇筑顺序进行，先浇筑混凝土的部位和支架沉降大的部位先预压，后浇筑混凝土的部位后预压，根据本工程的特点及混凝土浇筑顺序，预压的顺序应为：

(1)先压靠近墩身处，再依次加载向远离墩身的位置排列沙袋。

(2)全部重量达到50%对支架、底模、支架等处的观测点进行标高和平面位置坐标测量，并详细作好记录。分析支架的变形规则。支架变形稳定后继续加载预压。

(3)继续按上一步的步骤进行预压，待压至总重量的100%继续对观测点进行测量并详细作好记录。支架变形稳定后继续加载预压。

(4)预压至总重量的120%时停止预压并持荷。在这期间对支架、底模、支架等处的观测点进行连续观测，作好详细记录。支架变形在24h之内不超过1mm即为稳定，并进行卸载。

按照预压顺序后预压的先卸载，先预压的后卸载的顺序进行卸载。

在预压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并作好记录，根据预压数据调整非弹性变形。卸载后的砂袋块运至下一小段，继续预压，循环利用。

3.8预拱度计算及调整

经支架超载预压之后，根据支架弹性变形值要求在相应的位置上设置。调整预拱度时，由水准仪配合，精确测量。

本方案中沿用图纸设计，把现浇箱梁按块划分，以便于说明。如图所示：

立杆沿箱梁宽度（翼缘板2.5m+底板10.5m+翼缘板2.5m=15.5m）方向布置形式：3×0.9+19×0.6+3×0.9=16.8m，另外在腹板下采取30cm间距（做两孔60cm间距套在60cm间距的中间），翼缘板外一边超出0.65m;立杆沿路线方向布置间距为0.6m。横杆步距为0.6m。

顶托上面纵向分布10cm×15cm方木，横向按间距30cm分布10cm×10cm方木，方木上钉竹胶板（厚1.8cm)作为底模。

立杆沿箱梁宽度（翼缘板2.5m+底板10.5m+翼缘板2.5m=15.5m）方向布置形式：3×0.9+19×0.6+3×0.9=16.8m，共计27排，翼缘板外一边超出0.65m;立杆沿路线方向布置间距为0.9m。横杆步距步距0.6m.

顶托上面纵向分布10cm×15cm方木，横向按间距30cm分布10cm×10cm方木，方木上钉竹胶板（厚1.8cm)作为底模。

(1)立杆、横杆承载性能：

①钢筋砼箱梁自重荷载:

G=(137.5+73.2+67.8+63.2)m3×26KN/m3=8884.2KN

偏安全考虑，拟定全部重量作用于底板上计算单位面积压力，再取安全系数r=1.2：

S=10.5×15.5=162.75m2

P1=G×r/S=8884.2×1.2/162.75=65.5KN/m2

外模（包括侧模支撑架）：取p2－2=0.5KN/m2；

底模：取p2－3=0.1KN/m2；

施工人员、简单设备：取P3=2.5KN/m2

按支架搭设高度8米计算：

支架自重：立杆单位重：0.06KN/m，横杆单位重：0.04KN/m

p5=（8×0.06+0.6×13×2×0.04）/(0.6×0.6)=3.1KN/m2

10cm×10cm木方纵向分配梁：

15cm×15cm木方横向分配梁：

根据支架不组合风荷载组合原则，取荷载总和：

P=P1+P2+P3+P4+P5+P6=65.5+（1.8+2.5+2+3.1+0.6）*1.4=79.5KN/m2

N＝0.6×0.6×79.5=28.62KN<[N]=40KN

经以上计算，立杆强度满足受力要求。

(4)支架稳定性验算：

碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳海盐剧院土方与基坑围护工程专项施工方案，为此以轴心受压的单根立杆进行验算：

公式：N≤[N]=ΦA[ó]

碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A＝489mm2,A3钢，I＝10.78×104mm4则，回转半径i=（I/A）1/2=1.58cm,步距L=60cm。

SY／T 5677-2019标准下载长细比λ＝L/i=60/1.58=37.9<[λ]=150取λ＝40；

此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表

Φ＝0.927[ó]=205MPa