《正公路节点—上跨桥支架方案》

正公路节点—上跨桥支架方案

红星路南延线工程

正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案

批准：审核：

校核：

编写：

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部

2012年12月

方案编号：hxl-054fa

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案目录

一、编制依据………………………………………..-1-二、工程概况………………………………………..-2-三、现浇梁施工方法…………………………………..-2-四、满堂支架基础处理…………………………………-2-五、现浇梁满堂支架搭设……………………………….-3-六、满堂支架验算…………………………………….-5-

1、荷载组合及计算截选取……………………………-5-2、截面面积………………………………………-5-3、荷载计算………………………………………-6-4、支架搭设荷载验算……………………………….-8-5、腹板荷载验算………………………………….-19-6、纵向、横向水平杆验算…………………………..-25-7、基础承载力验算………………………………..-25-七、下穿隧道框架段承载力验算…………………………-26-

1、框架段均布荷载计算…………………………….-26-2、有限元软件分析（ansys软件）……………………..-27-3、荷载分配……………………………………..-30-4、下穿隧道支架搭设………………………………-30-5、杆件受力计算………………………………….-30-八、构配件检验与验收和使用管理……………………….-32-

1、构配件检验……………………………………-32-2、整架检验与验收………………………………..-32-3、使用管理……………………………………..-32-4、脚手架拆除……………………………………-33-九、支架预压……………………………………….-33-

1、支架预压步骤………………………………….-33-2、监测点布置……………………………………-33-3、监测记录……………………………………..-33-4、支架加载预压………………………………….-34-十、质量保证措施……………………………………-35-十一、安全保证措施………………………………….-36-

1、安全保证体系………………………………….-36-2、预压施工的安全注意事项…………………………-36-3、安全保证技术措施………………………………-36-

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案一、编制依据

（1）编制依据

①《正公路-红星路南延线互通桥梁、涵洞工程施工图》②《公路桥涵施工技术规范》（jtj041-2000）③《路桥施工计算手册》

④《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（jgj130-2011）⑤《钢管满堂支架预压技术规程》（jgj/t194-2009）（2）初步评审意见执行情况

①框架内的支架根数太多，占道较大，施工时应防止过往车辆及机具撞击支架，且施工时工字钢应顶紧框架的顶板；

执行情况。框架内设置安全标示、标牌对过往人员进行提醒，进入隧道前应对工人进行安全教育，确保框架内支架施工期间的安全；支架施工时，通过调整顶托，将工字钢顶紧框架的顶板。

②补充方案编制及计算依据；

执行情况。已将实际计算中所涉及依据进行补充，见编制依据。③补充支架顶部，钢管与木枋、模板的连接细部图；

执行情况。已按要求进行补充，见《正公立交上跨桥现浇梁段中横梁配杆横断面图》。④施工方案中应在箱梁上标出两次浇筑的分隔线，以便指导施工；

执行情况：已按要求进行补充，见《正公立交上跨桥现浇梁段中横梁配杆横断面图》。⑤各部位“钢管碗口支架”应为“钢管碗扣支架”，并应严格按照规范要求连接；执行情况：施工时，应注意杆件安装顺序及接头处理要求，并应按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（jgj130-2011）进行连接。

⑥荷载计算中，横断面上荷载相差很大，求的平均值和实际荷载差别也很大，请复核；执行情况：

为确保施工期间支架安全，本方案已增加对现浇箱梁腹板位置荷载验算，验算结果满足要求。

⑦对既有管线的调查情况应说明，并安排相应的保护、迁改措施；

执行情况。本方案编制前，已对施工范围内的所有管线进行排查，不存在需要保护的管线，则方案中不做考虑。

⑧安全施工措施应包含梁体施工时支架顶部设置安全防护网，道路面设置24小时交通引导员，重点防止过往车辆撞击支架。

执行情况：施工时应加强防护措施，设置安全防护网；支架为重点部位，也是重大安全隐患源，

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中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案需派专人对支架范围内道路安全进行引导，防止过往车辆撞击支架。

二、工程概况

正公路—红星路南延线节点在正公路方向为下穿隧道，红星路方向为高架桥，桥梁上跨正公路。桥梁起讫里程为hxk6+258.641—hxk6+584.641，桥长326m。孔跨布置为：3×30+（40+60+40）+3×30m，桥梁宽度为23m，左右幅合修。其中（40+60+40）m为现浇连续梁，3×30m为先简支后桥面连续小箱梁。（40+60+40）m连续梁采用满堂支架现浇施工，本方案为针对该主线桥现浇梁满堂支架施工安全编制。

现浇连续箱梁为变高预应力混凝土连续箱梁，箱梁中敦支点处梁高3.6m，跨中及边墩支点处梁高1.8m，箱梁横截面设计为直腹式箱梁。箱梁全宽23m，设置为单箱多室，底板和梁高按照不同2次抛物线变化，腹板厚度按照折线变化。箱梁腹板上设置通气孔，箱室底板最低处设置泄水孔。

现浇连续箱梁施工时采用满堂支架作支撑，支架搭设高度约在6.5～10m。满堂支架搭设完成后，在浇筑混凝土前应对满堂支架进行等荷载预压，以检验支架的承受能力、消除支架非弹性变形、确定模板搭设的预拱度。

本工程施工主要包括。支架基底处理、支架搭设、支架验收、支架预压、混凝土浇筑及浇筑过程中支架监测和支架拆除。

正公路主线桥现浇连续箱梁结构如下图所示。

现浇箱梁结构图三、现浇梁施工方法

本工程现浇连续梁均采用落地式满堂碗扣支架，搭设支架时，应遵循以下原则：地基处理→摆底托→立钢管→放置顶托→搭设工字钢→搭设方木→支底模→预压→调整预拱度→模板制安→绑底板腹板钢筋→支内模→浇顶板腹板混凝土→绑顶板钢筋→浇筑顶板混凝土→张拉→灌浆→拆架等工序。碗扣支架上搭设工字钢和方木，支架基础需进行处理，支架强度、刚度、稳定性需进行验算，支架搭设

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中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案完毕后进行支架预压，预压荷载系数取1.1，通过预压消除支架非弹性变形及找出支架弹性变形规律。箱梁混凝土浇筑采用二次浇筑法，第一次浇筑底板和腹板直至腹板与翼缘板连接处（倒角处），第二次浇筑顶板和翼缘板。

四、满堂支架基础处理

首先对满堂支架基础进行设计，本项目支架基础从上到下为30cmc25混凝土，次下层为30cm连砂石基础，最下层为回填土基础，连砂石及素土基础应碾压密实，密实度不小于96%，纵向坡度3#墩—5#墩为0.66%，5#墩—6#墩为0.3%。基础两侧设排水边沟，将积水引入附近雨水检查井内。

框架段上基础采用先回填粘土（保护隧道顶板防水层），再回填砂砾石，浇筑30cm厚c25垫层。两侧混凝土宽度超出桥面横向投影宽1m，填土至框架顶部高度2m，采用1：1放坡。

靠近6#墩承台处有一根原华大路排污管道，由于桩基施工，造成该管道堵塞无法排水，管道口处形成一面积约50平米的水塘。由于长期受积水的浸润，造成该水塘范围内覆盖层土体软化，含水量极大，呈淤泥质软土状，无法检测基础承载力，因此，施工前需对该水塘内含水量过大的土体进行清理。采用砂砾石换填，换填深度3m，面积50m2。

五、现浇梁满堂支架搭设

根据现浇梁设计图纸，满堂支架搭设采用Φ48mm×3.5mm钢管碗口架，搭设碗口架前根据梁底标高及基础标高进行立杆配置，搭设采用以下方式：

梁下：

（1）纵向。在中横梁中线两侧各3米范围内横杆间距采用0.3m;中横梁中线两侧各3m～13m范围内横杆间距采用0.6m；端横梁处设置3排横杆间距0.6m；其余横杆间距采用0.9m。

（2）横向：间距均采用0.6m。（3）竖向：步距为1.2m。

翼缘板。碗口架横杆纵向横向间距均为0.9m，步距均为1.2m。

支架宽出翼板100cm，并搭设宽1.5m、坡度不陡于45度的人行扶梯，用钢管搭设高1.2m的护栏，并挂安全网。支架之间用碗扣式钢管可靠连接，支架内外用剪刀撑加固。

剪刀撑：

立面。纵向间距不大于5m设剪刀撑，横向梁下设4排剪刀撑，间距不大于5m，翼缘板处两侧各设一道剪刀撑，翼缘板剪刀撑与梁下剪刀撑连成一体，剪刀撑应用扣件与碗口架立杆锁牢。

立杆下端设底托，底托直接放置于混凝土剪刀撑与地面成45°～60°角。垫层上，底托伸出长度不大于0.3m，立杆顶端设顶托，顶托长度不大于0.25m。

顶托上主楞布设：在中横梁中线两侧各1.5m范围内顶托上放置14cm×9cm方木，中横梁两侧13m

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中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案外90cm横杆段箱梁腹板位置布设10m长16cm×9cm方木作为主龙骨，其它段顶托上放置10cm×10cm放方木作为主龙骨，横向间距60cm，主龙骨均纵向放置；在主楞上放9cm×9cm方木作为次龙骨，次龙骨纵向间距20cm，均横向放置，龙骨安放时应注意主龙骨的接头位置与次龙骨的接头错开。

次龙骨上放置15mm厚竹胶板作为现浇梁底模，模板拼缝严密、平顺。搭设注意事项

（1）接头组装。接头是立杆同横杆的连接装置，要确保接头锁紧。组装时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆接头插入下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止。如发现上碗扣扣不紧，或限位销不能进入上碗扣螺旋面，要检查立杆与横杆是否垂直，相邻的两下碗扣是否在同一水平面上（即横杆水平度是否符合要求）；下碗扣与立杆的同轴度是否符合要求；下碗扣的水平面同立杆轴线的垂直度是否符合要求；横杆接头与横杆是否变形；横杆接头的弧面中心线同横杆轴线是否垂直；下碗扣内有无砂浆等杂物充填等；如是装配原因，则要调整后锁紧；如是杆件本身原因，则拆除，并送去整修。

（2）杆件组装顺序：在已处理好的混凝土基垫上按设计位置安放立杆可底托，其上安装立杆，调整立杆可调座，使同一层立杆接头处于同一水平面内，以便装横杆。组装顺序是：立杆底座→立杆→横杆→斜杆→接头锁紧→脚手板→上层立杆→横杆。

要求至多二层向同一方向，或由中间向两端推进，不得从两边向中间合拢组装，否则中间杆件会因两侧架子刚度太大而难以安装。

（3）组装注意事项。所有构件都要按设计及脚手架有关规定设置。在搭设过程中，注意调整整架的垂直度，要求整架垂直度小于1/500l，但最大允许偏差为50mm。在搭设、拆除或改变作业程序时，非施工人员禁止进入。

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六、满堂支架验算

本现浇梁为单联三跨四室，现浇梁端横梁侧及中跨跨中为1.8米厚，中横梁为3.6米厚，其余线性渐变。因各断面的横断面结构尺寸不同，故只对结构荷载最大处进行验算。

1、荷载组合及计算截选取

现浇箱梁采用满堂支架法施工，箱梁支架全部采用钢管碗扣支架。根据支架使用说明，通过对箱梁断面的计算，最终确定支架施工方案。

2、截面面积

箱梁的截面为17.5m×1.8～3.6m，按箱梁腹板下最不利断面计算截面积，断面具体位置详见支架纵断面图1。

1-1截面（端横梁处）：

17.5×1.8=31.5m2；2-2截面（中横梁两侧13m处断面）：

17.5×（0.25+0.368）+（0.55+0.55+0.55+0.55+0.55）×1.763+0.8×0.2×4+0.3×0.2×4=16.543m2；3-3截面（中横梁两侧3m处断面）：

（0.25+0.55）×17.5+（0.65+0.65+0.65+0.95+0.95）×2.558+0.8×0.2×4+0.3×0.2×4=24.728m24-4截面（中横梁处断面）17.5×3.6-1×1.2×4=58.2m2

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3、荷载计算

（1）新浇筑混凝土自重标准值：钢筋混凝土容重：26kn/m31-1断面端横梁单位荷载：q端横梁=31.5/17.5×26=46.8kn/m22-2断面单位荷载：

q过渡段=16.543/17.5×26=24.6kn/m2

3-3断面单位荷载：q过渡段=24.728/17.5×26=36.8kn/m24-4断面单位荷载：q中横梁=58.2/17.5×26=86.5kn/m2（2）模板及支撑梁自重标准值：①竹胶板自重标准值、钢模自重标准值：

竹胶板容重：0.084kn/m2（厚度为1.5cm）；钢模容重0.637kn/m2

q外模=（17.1+0.514×2）×0.084/17.5+0.637×（0.31+0.74）×2/17.5=0.16kn/m2②主楞：a中横梁段14cm×9cm方木自重标准值：方木容重：6kn/m3

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中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案主楞横向间距60cm，次楞下纵梁为14cm×9cm，间距60cm，底板下共30根：q方木=30×0.14×0.09×0.6×6/17.5/0.6=0.144kn/m2b其它断面10cm×10cm方木自重标准值：方木容重：6kn/m3

主楞横向间距60cm，次楞下纵梁为10cm×10cm，间距60cm，底板下共30根：q方木=30×0.1×0.1×0.6×6/17.5/0.6=0.1kn/m2③次楞：

方木容重：6kn/m3

模板下横梁为9cm×9cm方木，间距20cm，横桥向长度取18mq横梁=4×18×0.09×0.09×6/17.5=0.2kn/m2④、空心内模竹胶板自重标准值：

竹胶板容重：0.084kn/m2（厚度为1.5cm）

2-2：q芯模=[（3.7-0.6+3.7-1.6+1.76×2-0.8）×4+0.82×8+0.36×8]×0.084/17.5=0.20kn/m23-3：q芯模=[（3.45-0.6+3.45-1.6+2.58×2-0.8）×4+0.82×8+0.36×8]×0.084/17.5=0.22kn/m24-4：q芯模=（1+1.2）×2×4×0.084/17.5=0.08kn/m2

a：1-1断面模板及支撑梁自重标准值合计：0.16+0.1+0.2=0.46kn/m2b：2-2断面模板及支撑梁自重标准值合计0.16+0.1+0.2+0.2=0.66kn/m2c：3-3断面模板及支撑梁自重标准值合计0.16+0.144+0.2+0.22=0.72kn/m2d：4-4断面模板及支撑梁自重标准值合计0.16+0.144+0.2+0.08=0.58kn/m2（3）施工人员和施工料具行走运输或堆放荷载

a、模板验算：均布荷载取2.5kn/m2（以下数据参见《桥梁施工工程师手册》）b、支撑梁：均布荷载取1.5kn/m2c、支架验算：均布荷载取1.0kn/m2

（4）振捣混凝土对水平面产生的荷载2.0kn/m2

（5）考虑风荷载的影响，水平风荷载的标准值按下式计算wk=0.7μsμzw0=0.7×1.0×0.8×0.35=0.20kn/㎡式中wk——风荷载标准值（kn/㎡）；

μs——风荷载体型系数；按《建筑结构荷载规范》规定取1.00；

μz——风压高度变化系数；按《建筑结构荷载规范》规定取0.8；w0——基本风压（kn/㎡）；按《建筑结构荷载规范》查得0.35kn/㎡。

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中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案4、支架搭设荷载验算

（1）最不利荷载组合

现浇梁处支架立杆横向间距为60cm，纵向间距分别为30cm、60cm、90cm，支架步距120cm，模板圆角采用钢模板、其余采用竹胶板。取单位荷载最大的梁断面处分别进行验算。根据规范要求，所采用的荷载设计值，应取荷载标准值分别乘以相应的荷载分项系数再进行组合。永久荷载的分项系数取1.2，可变荷载的分项系数取1.4；计算构件变形（挠度）时，荷载设计值、各类荷载分项系数均取1.0。

①1-1断面验算

该段组合后最不利设计荷载为：

1.2×46.8+1.4×（0.46+2.5+2+0.2）=63.4kn/㎡

a模板验算

横桥向跨径b=0.6m，纵桥向宽度l1=0.2m.模板上平均荷载为：63.4×0.2=12.68kn/m模板跨中弯矩计算：m1/2=ql12/8，w=bh2/6强度验算：按连续结构计算

σ=m/w=6ql2/（8bh2）=6×38.04×0.22/（8×0.6×0.0152）/1000=8.45mpa

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案计算其挠度

受弯构件的挠度验算按下式进行：ω≤[ω]

其中，ω为按荷载组合值计算的挠度，其按下式计算：

ω＝3ql4/384ei=3×22.21×0.94/384×1.1×104×8.33×10-6=1.24mm[ω]为受弯构件的挠度限值[ω]=l/250=0.6×103/250=2.4mm

由上述计算可知ω＜[ω]，因此横向方木刚度满足规范要求符合要求。

c次楞验算

底模下方木规格为9×9cm，横向间距为20cm，方木下铺10cm×10cm方木，纵向跨度为60cm。木材顺纹抗拉容许强度为［σ］＝11mpa，弹性模量e＝1.1×104mpa。

纵向方木的截面特性如下：

截面惯性矩i＝bh3/12=9×93/12=546.8cm4=5.468×10-6受力计算

方木单位长度的均布荷载：q=37.02×0.2=7.04kn/m强度验算：

m=ql2/8=7.04×0.62/8=0.32kn.mw=bh2/6=0.09×0.092/6=0.00012m3

σ=m/w=0.320.00012/1000=2.67mpa

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案δ=3ql4/384eixo=3×66.71×0.24/（384×7.9×106×1.69×10-7）=6.2×10-4m。

查《木结构设计规范（gb50005-2003）》中表4.2.7可知，受弯构件的挠度限制值为[ω]=l/200=0.2/200=1×10-3m，则有δ

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立杆截面积a=4.89×10-4m2，回转半径i=1.58cm，〔σ〕=2.15×10kn/m2。n=1.2nqk/k1+1.4Σnqik（i从1到n）k1：高度调整系数，取1.0

nqk：脚手架自重产生的轴心压力标准值，nqk=hd×qk，hd为脚手架的高度，hd=10米，qk可以查表得0.14，nqk=10×0.14=1.4kn

1.4Σnqik为施工荷载产生对立杆的轴心压力标准值的总和：

1.4Σnqik=lb×l×qk=0.9×0.6×44.61=24.09knn=1.2×1.4/1.0+24.09=25.77kn

立杆稳定性应满足下式：n≤ψa〔σ〕

由于步距b=1.2m，长细比λ=b/i=120/1.58=75.95，查表得压杆的稳定系数ψ=0.667。[n]=ψa〔σ〕=0.667×489×205=66863n=66.86kn由此可得n＜ψa〔σ〕，说明立杆稳定性满足要求。强度验算：

σ=n/a=25.77/4.89×10=52.70mpa＜〔σ〕=205mpa立杆强度满足要求。（2）Ⅱ-Ⅱ截面（即3-3截面）

中横梁左右两侧各3m处，此处为60×60配杆的腹板荷载最大处。按照图中所示，该断面腹板最最大面积为：

3.552×0.95=3.374m2每延米荷载：

3.374×26=87.72kn/m2

模板荷载：考虑0.2kn/m2方木荷载：考虑0.4kn/m2

荷载组合为：

1.2×87.72+1.4×（0.2+0.4+2.5+1）=111.00kn/m

a模板验算

横桥向跨径b=0.6m，纵桥向宽度l1=0.2m.模板上平均荷载为：111×0.6=66.6kn/m模板跨中弯矩计算：m1/2=ql12/8，w=bh2/6强度验算：按连续结构计算

σ=m/w=6ql2/（8bh2）=6×66.66×0.22/（8×0.6×0.0152）/1000=14.81mpa

中国水电建设集团路桥工程有限公司成都天府新区红星路南延线项目总承包部正公立交节点上跨桥现浇梁支架施工方案（2）框架段上覆土荷载计算

在工程应用上，计算土层的自重应力时，按照均质同性半无限体假设。σ=w/a=γza/a=γz黏土γ=19.3kn/m3

则框架段范围内黏土荷载为：σ=19.3×2=38.6kn/㎡（3）机具及车辆、人群荷载

按照《公路工程技术标准》公路Ⅰ级车道荷载10.5kn/m；《市政桥梁设计荷载标准》人群荷载5kn/㎡。

机具荷载5kn/㎡。（4）框架自重荷载计算26×1.1=28.6kn/㎡（5）荷载组合：

1.2×（14.9+28.6+38.6）+1.4×（5+5+10.5）=127.22kn/㎡

2、有限元软件分析（ansys软件）使用有限元分析软件ansys建立下面桥的实体模型（取9m长），在箱型截面上板中线3米范围内，以竖向约束模拟支架，通过计算支反力得到支架力。有限元模型如下：-27-

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图1模型

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