G302线珲至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段连续箱专项施工方案.doc
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1、G302线珲春至阿尔山公路乌兰浩特至阿力得尔段二期工程前锋中桥现浇箱梁专项施工方案 现浇箱梁专项施工方案一、工程概况1.1、K43+779.315(4-20m)前锋中桥,本桥平面分部位于半径R701m的圆曲线(起始桩号K43+736.015,终点桩号K43+743.065)和缓和曲线(起始桩号K43+743.065,终点桩号K43+823.015,参数A:244.1,右偏)上,纵断面坡度-1.56%,墩台等角度布置。桥梁起点桩号:K43+735.815;终点桩号:K43+822.815;。桥梁总长:87m,桥梁宽底宽为8m,顶宽为12米,跨径组合为:4孔20米。箱梁施工时采用满堂红支架施工。二
2、、编制依据 1、K43+779.315(4-20m)前锋中桥设计图; 2、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2001) 3、公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJ025-86) 4、公路桥涵施工技术规范(JTJ/TF50-2011) 5、路桥施工计算手册 6、公路桥涵施工技术规范(JTG/TF502011); 7、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/12004);三 、编制原则以满足施工设计的各项要求为目标,在仔细研究、深刻理解设计意图和项目本身所特有的工程特点、重点和难点的基础上,进行桩基施工方案的编制。3.1、质量保证原则执行ISO9001标准,进行施工全过程的质量控
3、制和管理。建立健全质量管理机构和管理体制,建立“横向到边,纵向到底,控制有序”的质量保证体系,明确工程质量方针、目标,结合本工程的特征与实际情况采取切实可行、行之有效的工程质量保证措施,精心组织施工,确保工程质量。3.2、工期保障原则根据业主对本工程的工期要求,运用网络计划技术,采取动态管理,科学组织施工,合理配置资源,实现均衡生产,使各项分部工程施工衔接有序,使本项目的资源利用充分,以确保总体施工计划和各阶段施工计划的实现,从而确保总工期目标的实现。3.3、技术可靠性原则根据桥梁工程的特点,吸收同类工程施工和管理的成熟技术,结合以往施工经验,选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工,确
4、保工程安全、优质、快速地建成。3.4、经济合理性原则针对本工程的实际情况,本着可靠、经济、合理的原则,采用国内外先进装备,合理配备资源,制定适合本项目工程的施工方案,施工过程实施动态管理,从而使工程施工达到既经济又优质的目标。3.5、环保原则充分调查了解工程周边环境情况,施工紧密结合环境保护进行。施工中实施文明施工,减少废气、振动、噪声、扬尘污染,杜绝随意排放污水、胡乱丢弃垃圾等对环境的污染,维护交通运输,注重“景观感”。施工过程实施ISO14001标准,严格遵循有关环保和水保法规,采取有效的保护方案和保证措施,配合政府及有关部门做好环保和水保工作,进行环境管理。建立环境管理体系和控制程序,建
5、设“绿色工地”,实施“环保施工”。3.6、以人为本的原则建立、健全消防、安全、保卫、健康体系,以人为本,维护和保障施工人员的安全与健康。施工过程实施ISO18000标准,建立职业健康安全管理体系和控制程序并严格执行,保证职工的职业健康和安全。四、施工进度控制 施工进度计划K43+779.315(4-20m)前锋中桥桥长87m,桥面顶宽12m,脚手架搭设宽度为12m,全桥约960m2;钢筋153.2t,钢绞线15.24:17.7t,混凝土设为608.2m3混凝土基础搭设脚手架铺设箱梁底模和侧模绑扎底板、腹板、中横梁钢筋铺设波纹管穿预应力钢束箱梁混凝土浇筑预应力钢束张拉五、现场浇钢筋砼连续箱梁施工
6、工艺1、施工总体方案及顺序箱梁施工均采用满堂支架就地现浇施工。箱梁采用全断面一次浇筑混凝土,混凝土采用自拌混凝土,混凝土运输车运送至现场,砼输送泵送混凝土入模。箱梁底模安装完成后对支架进行预压,预压方式采用对应重量的袋装砂分段均布120%预压,考虑到支架的压缩变形及梁体自重变形的影响,在每跨中处设预拱度,预拱度数值根据预压的结果确定,按抛物线布置,墩顶处为零。2、支架施工(1)支架地基处理在桥跨与桥宽范围内,根据现场施工条件,将场地平整,软地基清除,换填碎石土,在原河道部位即第一跨埋设1.5m砼圆管并在圆管周围回填压实,采用18T以上振动压路机碾压45遍,压实度不小于90%,铺填一层厚度为约2
7、0cm C20混凝土。在基础外20处设置相应尺寸的排水沟,排水沟外侧设置砼路面,都是为了防止雨水浸泡基础而发生不均匀沉降。地基四周设排水沟,做好排水工作。待混凝土强度形成后,在其上按照安装满堂支架脚手钢管立杆所对应的位置铺设支垫方木。 (2)支架的设计与构造支架采用标准碗式支架,该支架轻巧,拼装方便,刚度好,为保证支架的强度及整体稳定性,纵向立杆布置间距以60cm为主,横向立杆在箱梁翼缘板所对应的位置间距90cm,底板处间距 60cm。在高度方向横杆步距120cm,使所有立杆连成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑(可详见边跨现浇段碗扣式满堂支架平面布
8、置图),并且剪刀撑与立杆的第一个交接点离地面的距离不得超过50cm,以防止由于立杆在偏心力矩的作用下底部发生位移。剪刀撑必须上下左右连续贯通不间断设置,直至到顶步大横杆。剪刀撑主要承受拉力和压力,并且是由斜杆上的旋转扣件的抗滑力来承担的,所以在杆件的搭接中要求有1米以上的有效搭接长度,并采用三只扣件连接,以保证各剪刀撑连接成整体,避免剪刀撑的扭动,当然,相邻剪刀撑的各接头也应在同一水平线上错开。在地基处理好后,按照施工图纸进行放线,纵桥向铺设好支垫钢板,便可进行支架搭设。支架搭设好后,用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用,在墩柱及台身上用我全站仪准确测放出支座中心点位置,并按照设计图纸要求安装
9、支座。3、支架搭设采用人工搭设,搭设前先在基础上用墨线画出各立柱支点的网格线,然后依据网点搭设支架立柱,确保立柱位置正确。钢管支架立柱采用搭接,扣件必须无损伤,使用前应逐个进行检查,扣接牢固,立柱必须保证竖直、水平联系杆、斜撑等,必须按设计要求设置,确保支架稳固。图一 满堂支架示意图 图二 支架抗滑示意图4、 支架及地基承载力计算(一)支架设计承载力参数 1、立杆设计荷载横杆步距(m)立杆荷载(kN)0.6401.2301.8252.420 2、横杆设计荷载横杆(m)跨中集中荷载(kN)均布总荷载(kN)0.96.7714.811.25.0811.111.54.068.891.83.397.4
10、0 3、箱梁砼自重参数箱梁具体尺寸见设计院图纸。1、箱梁砼容重按26kN/m3,本次计算按箱梁腹板荷载计算,翼板因荷载偏小,不在验算范围内。2、箱梁普通截面段腹板每延米砼恒载计算:腹板下腹板处砼箱梁荷载(取1.3米厚砼厚度计算) P1=1.326=33.8kN/m2。3、横梁、端梁每延米砼恒载计算:(按最不利荷载截面即纵向的横截面计算)箱梁截面S=81.3=10.4m2每延米砼恒载P2=10.426=270.4kN/m,中横梁宽为1.5m,端梁宽1.2m。 4、荷载组合1、 人员及施工机械设备荷载P3=3.5kN/m22、 混凝土倾倒及振捣产生的荷载P4=0.2533.8=8.45荷载组合按照
11、类荷载组合计算,P1.2恒载+1.4活载(二)、支撑体系验算1、材料特性:钢管截面特性:A=4.89102mm2,I=1.219105mm4,W=5.078103mm3,i=15.78mm, E=2.06105mpa ,f=205mpa;5 cm8 cm方木截面特性:A=40cm2,I=213cm4,W=53cm3,E=1104mpa,=10mpa;2、模板受力计算取最大荷载中支点处梁截面计算:箱梁底模采用高强度竹胶板,板厚t=18mm,竹胶板方木备肋间距为250mm,所验算模板强度采用宽b=600mm平面竹胶板。(1)底板模板验算:模板荷载计算:P1.2*P1+1.4(P3+P4)*0.6=
12、1.2*33.8+1.4(3.5+8.45)*0.6=50.598KN/m2腹板宽度按450mm计算。q=50.598*0.45=22.77 KN/m1. 计算简图箱梁模板底横下58cm方木间距均为250cm,按均布荷载作用下的二等跨连续梁计算。BAC0.25m0.25mq = 22.77KN/m2. 截面特性 竹胶板容许应力为=10MP,=2MPA=bh=600*18=10800mm2 I=bh3/12=600*183/12=291600mm4 W=bh2/6=600*182/6=32400mm3 Sm=bh2/8=600*182/8=24300mm33. 截面验算(1) 抗弯强度验算 Mm
13、ax=M中=0.096qL2=0.096*22.77*0.32=0.137kNm =Mmax/W=0.137*106/32400=4.23Mpaw=10Mpa 满足要求(2) 剪切强度验算Qmax=1.25qL=1.25*22.77*0.25=7.12kNmax=QSm/Imb=7.12*103*24300/(291600*600)=0.99MPa =2 MPa满足要求(3) 挠度验算f max=0.521qL4/(100EI)=0.521*22.77*2504/(100*1.0*104*291600) =0.16mm f =L/400=250/400=0.63mm满足要求综上所述,底模选用竹
14、胶板满足要求。(2)侧板模板验算:混凝土等级为C50,坍落度选用100200mm,砼容重为c26 KN/m3,采用混凝土泵车运送混凝土至箱梁,浇筑速度V2m/h,砼温度为15,用插入式振捣器振捣。a荷载设计值计算:(1)砼侧压力:F=0.22cto12V F=cH F: 新浇筑混凝土对模板的最大侧压力(KN/m2) c:砼重力密度(KN/m3) to:新浇砼初凝时间,to200/(T+15)计算 ,T为砼温度 V:砼的浇筑速度(m/h) H:砼侧压力计算位置处至新浇筑砼顶面的总高度(m)1:外加剂修正系数,不掺外加剂时取1.0;掺具有缓凝作用的外加剂时取1.22:砼坍落度影响修正系数。当坍落度
15、30mm时2取0.85 坍落度5090mm时2取1.0 坍落度110150mm时2取1.15 F=0.22cto12V 0.22260006.671.21.152 74.46KN/m2 F2 = cH = 261.333.8KN/m2箱粱高度为1.3m,两者中取最小值即F2 =33.8KN/m2砼侧压力的设计值:FF1分项系数折减系数 33.81.20.95 38.53 KN/m2(2)倾倒砼时产生的水平荷载(采用泵送同) 取值为:4 KN/m2 荷载设计值:41.41.37.28KN/m2(3) 荷载组合:F38.53+7.2845.81KN/m2b.模板验算:(1)计算简图:模板侧面木楞为
16、5080mm定型方木支架,间距为250cm,模板计算宽度为600mm,按均布荷载作用下的二等跨连续梁计算,面荷载化为线均布荷载,q1F0.645.810.627.486 KN/m。0.25m0.25mq =27.486KN/m(2) 截面特性: A=bh=50*80=4000mm2 I=bh3/12=50*803/12=2.13*106mm4 W=bh2/6=50*802/6=0.53*105mm3 Sm=bh2/8=50*802/8=0.4*105mm3(3)截面验算: 抗弯强度验算: Mmax=0.096ql2=0.09627.486 0.252=0.165kNm =Mmax/W=0.16
17、5106/0.53*105=3.11Mpaw=13.0Mpa 满足要求剪切强度验算: Qmax=1.25qL=1.25*27.486*0.25=8.59kNmax=QSm/Imb=8.59*103*24300/(291600*600)=0.78MPa =2 MPa满足要求挠度验算:f max=0.521ql4/(100EI)=0.52127.4862504/(1001.0104291600) =0.192mm f =L/400=250/400=0.63mm满足要求 综上所述,侧模选用竹胶板满足要求。因为现浇段桥墩高度为8米左右,所以应考虑支架、支承架荷载,碗扣支架顺桥向按60厘米步设,按4米高
18、计算,每一层均设水平横杆和纵向连接杆。a 支架计算顺桥向排数(80-2.6-1.2)/0.6+1=128排,横桥向翼缘板按90厘米布设,底板按60厘米布设, 横桥向列数20列,总数量为128*20=2560副,根据墩高及实际地面标高,除去顶托、模板、方木等可摆放4层支架,共25604=102400副,每延米碗扣支架质量为6Kg,则所有支架的重量6102400=61440Kg产生的力:碗扣架=61440101000=614.4KNb 连接杆计算顺桥向: 12740.620=6096m横桥向:124128=6144m所有连接钢管的质量:(6096+6144)5=61200Kg(每米连接杆的质量为5
19、 Kg)P=61200101000=612KNc 顶托计算顶托采用可调范围为0-50mm,每根质量为6.45 Kg,所有顶托质量为6.4525602=33024Kg,产生的力33024101000=330.24 KNd 方木计算小横梁采用方木5cm8cm,大横梁采用并排2根483.5钢管小横梁:8 KN/m30.050.08(80/0.25)12=122.88 KN大横梁:51028020=160 KN方木与钢管产生的力P=122.88+160=282.88KN模板采用覆膜竹胶板,模板厚18mm,模板总面积为960m2,查相关资料胶合板密度为0.56103Kg/m3,则竹胶板的质量为0.561
20、03(9600.018)=9676.8 Kg产生的力 9676.8101000=96.8 KN拉杆、芯模支撑等按10.4 Kg/m2计算,则产生的力为10.4960 101000=99.84KN支架与模板产生的力P1=614.4+612+330.24+282.88 +96.8+99.84=2036.16 KN现浇箱梁混凝土为608.2 m3,混凝土重力密度为26 KN/ m3,混凝土重力为15813.2KN每平米总荷载:两墩跨中部分P=1.2P1+1.4(P3+P4)=1.215813.2(8012)+1.4(3.5+8.45+32036.16)(8012)=22.7KN/m2则计算单元荷载q
21、=22.70.25=5.675KN/m两墩顶横梁实体部分P=1.2P1+1.4(P3+P4) =1.2261.3+1.4(3.5+8.45+2036.16)(8012)=43.55 KN/m2横向58cm木方间距为250mm,单根木方按集中荷载计算:P45.81*0.25=11.45KN则计算单元荷载q=43.550.25=10.89KN/m,偏于安全,选择计算单元荷载q=10.89KN/m进行验算 3、木方验算(1)、横向分配梁(小横梁)(50mm80mm木方)验算 底模下碗扣架立杆按照0.6米,计算按简支梁受力底板下间距25cm,则有: =q1L2/8W=43.550.256002/(80
22、.53*105)=9.24Mpa10Mpa抗弯强度满足要求。由矩形梁弯曲剪应力计算公式,则有: =3Q/2A=343.550.25600/(210000)=0.98Mpa2Mpa抗剪强度满足要求。由矩形简支梁挠度计算公式,则有: fmax= 5q1L4/384EI=543.550.256004/(3841.01042.13*106) =0.863f=L/400=600/400=1.5mm底板中间段木方5cm8cm间距为0.25米,跨径为0.6米,取最大荷载中支点处梁截面腹板位置计算,其他地方荷载均小于中支点处梁截面腹板,可不再计算。Ra=Rb=1/2ql=1/243.550.60.25=3.2
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