公路桥盖梁抱箍法施工方案.docx

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公路桥盖梁抱箍法施工方案

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

（合同编号：

XXXXXXXX）

桥梁盖梁

施

工

方

案

中国水利水电第工程局有限公司

南水北调中线工程总干渠标项目部

二○一二年六月十日

南水北调中线工程总干渠XXXXXXXX标段

桥梁盖梁抱箍法施工方案

一、工程概况

本标段为南水北调中线一期总干渠沙河南～黄河南XXXXXX标段，工程位于河南省XXXX市境内，本标段起始桩号为XXXX，终止桩号为XXX，渠道里程为13.5公里。

本标段共有桥梁X座，其中公路桥11座、生产桥5座，其中生产桥为现浇箱梁，没有盖梁；XXX生产桥变更为公路桥，盖梁数量33榀，采用C30混凝土浇筑。

桥墩盖梁参数表

序号

类别

桥名

桩号

盖梁数量（个）

混凝土方量（m3）

备注

1

GL

XXX

SH（3）80＋646.2

5

183.2

2

GL

XXXX

SH（3）81＋413.619

2

38

3

GL

XXX

SH（3）82＋464.9

2

90

4

SC

XXXX

SH（3）83＋416.9

2

43.6

5

GL

XXX

SH（3）84＋457.2

2

144.8

7

GL

XXXX

SH（3）85＋520.725

2

124.6

9

GL

VXXX

SH（3）87＋305.255

2

76.2

10

GL

XXX

SH（3）88＋540.2

2

36.6

GL

XXXX

SH（3）88＋540.2

2

31.6

11

GL

XXX

SH（3）89＋668.242

2

39.4

12

GL

XXXX

SH（3）90＋046.1

2

41.92

13

GL

XXX

SH（3）91＋498.127

2

79.2

15

GL

XXXX

SH（3）93＋255.168

6

408.4

注：

类别：

公路桥—GL；生产桥-SC

二、施工准备

桥台台身、墩柱施工业已陆续完成，并已通过监理工程师的认可，符合规范及设计要求。

盖梁施工的各种准备工作已完成，满足施工需要的临建设施及水电配置已完成，储料场、钢筋加工厂已按有关要求设置，且已投入使用；施工用的各种原材料和半成品已通过自检和监理工程师抽检，测量放样已完毕，并经复核满足技术规范要求，设计图纸已会审，各种施工原始记录表格及其他准备工作已完成；包括人员、设备在内的试验室已成立，各种检测设备已标定，试验室已取得临时资质，砼配合比已完成；包括技术人员、各工种、生产工人在内的现场施工组织机构和质量保证体系已建立，具备了盖梁开工的条件。

三、主要施工方法

3.1墩柱顶凿毛

待墩柱混凝土达到设计强度的75%以上后，对墩柱顶进行凿毛处理，凿除顶部的水泥砂浆和松弱层，凿毛至新鲜混凝土，并用空压机吹干净。

凿毛后，柱顶标高控制在比设计标高高1cm左右，以便于安装盖梁底模。

3.2测量放样

在盖梁施工前，对墩柱进行施工测量，作为安装盖梁底模的依据。

墩柱施工测量与控制的内容包括：

墩柱中心位置顶高程测量。

墩柱中心测量采用全站仪进行测量；高程测量用水准仪直接进行，也可以三维坐标控制测量。

3.3模板支架、底模的制作与安装

盖梁模板支架采用40b工字钢横梁，每侧1根工字钢，横梁采用15cm×15cm枕木间距0.3m铺设作纵梁。

盖梁模板厂家生产

在墩柱顶凿毛处理、测量验收合格后，开始安装模板支架的定型钢模板。

在模板支架安装时，严格按由下而上的顺序进行，即先安放抱箍，再吊装纵梁，为保证纵梁稳定，用拉杆在间距1.5m将2根工字钢固定在一起，待纵梁稳定后方可布置横梁枕木。

以上工序经检查确认无误后，即可安装盖梁底模。

3.4钢筋的制作、运输与安装

在盖梁底模安装、底模高程验收合格后，开始安装盖梁钢筋。

绑扎钢筋骨架前，应将钢筋表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净；钢筋下料前，核对半成品钢筋的型号、规格、直径、长度和数量，如有错漏，及时纠正、增补，严格按照图纸要求加工并进行标识。

钢筋在钢筋班加工制作，钢筋的制作与安装严格按照施工图纸和施工规范来进行；为方便施工，加快进度，确保施工安全，盖梁钢筋尽可能在地面拼装，然后用吊机进行吊装；在吊车施工不便处，可直接在底模上拼装钢筋。

注意支座垫石与挡块钢筋的预埋。

3.5安装侧模

模板在转运及吊装过程中，严格按照吊装操作规程进行吊装转运，不能让模板变形、散架。

模板安装前必须刷上一层脱模剂，涂刷要适量。

安装盖梁模板时要注意对接螺栓以及两节模板间螺栓连接紧密。

安装侧模同时用对拉螺杆固定，拉杆的位置应避开钢筋主筋。

模板安装完毕后，应对其平面位置、顶部标高、节点连接及纵横向稳定性进行检查，发现模板有超过允许偏差时，应及时纠正。

报请监理工程师签认后方可进行砼浇注。

3.6混凝土的浇筑及养护

3.6.1混凝土的浇筑

盖梁采用吊车配合料斗吊装的方式进行混凝土的浇筑。

混凝土要连续灌注，水平分层、一次成型，每层厚度不超过30cm，上下两层间隔时间不得超过1.5h，在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土。

采用插入式振动器振动，振动时宜快插慢拔，振动棒移动距离不超过该棒作用半径的1.5倍；与模板保持5～10cm的距离；避免振动棒碰撞模板、钢筋；插入下层混凝土5～10cm；每一处振动时，应边振动边徐徐提出振动棒。

混凝土的振动时间，应保证混凝土获得足够的密实度，当混凝土不再下沉、混凝土不出气泡、混凝土表面开始泛浆时，表示该层振捣适度。

为了保证盖梁表面的光洁度、防止气泡孔的出现，严格控制混凝土的坍落度。

3.6.2混凝土的养护

在盖梁混凝土浇筑完毕后，立即派专人将表面用土工布覆盖，每天用洒水车进行洒水养生，养生的标准为保证盖梁梁体湿润，养生龄期不少于7天。

3.7模板与支架的拆除

当盖梁混凝土抗压强度达到2.5Mpa时，并保证不致因拆模而受损坏时，可拆除盖梁侧模板。

拆模时，可用锤轻轻敲击板体，使之与混凝土脱离，再用吊车拆卸，不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行，并吊运至指定位置堆放。

待混凝土强度达到设计强度的100%时，才能拆除模板支架。

支架拆除时，严格按由上而下的顺序进行。

四、施工工艺框图

拆底模

五、质量标准

1.混凝土所用的水泥、河砂、碎石、水、外加剂及混合材料的质量和规格必须符合有关规范的要求，按规定的配合比进行施工。

2.不得出现露筋和空洞现象。

墩台帽和盖梁施工质量标准

序号

检查项目

规定值或允许偏差

1

混凝土强度（MPa）

在合格标准内

2

断面尺寸（mm）

±20

3

轴线偏位（mm）

10

4

顶面高程（mm）

±10

5

预埋件位置（mm）

10

6

大面积平整度（mm）

5

焊接网、焊接骨架的允许偏差

项目

允许偏差（mm）

网的长、宽

±10

网眼的尺寸

±10

网眼的对角线差

±10

骨架的宽及高

±5

骨架的长

±10

箍筋间距

0，-20

钢筋位置允许偏差

检查项目

允许偏差（mm）

受力钢筋间距

两排以上排距

±5

同排

梁、板、拱肋

±10

基础、锚碇、墩台、柱

±20

灌注桩

±20

箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距

0，-20

钢筋骨架尺寸

长

±10

宽、高或直径

±5

弯起钢筋位置

±20

保护层厚度

柱、梁、拱肋

±5

基础、锚碇、墩台

±10

板

±3

模板、支架安装的允许偏差

项目

允许偏差（mm）

模板标高

基础

±15

柱、墙和梁

±10

墩台

±10

模板内部尺寸

上部所有构件

±5，0

基础

±30

墩台

±20

轴线偏位

基础

15

柱或墙

8

梁

10

墩台

10

装配式构件支承面的标高

+2，-5

模板相邻表面高低差

2

模板表面平整

5

预埋件中心位置

3

预留孔洞中心位置

10

预留孔洞截面内部尺寸

+10，0

支架拱架

纵轴线的平面位置

跨度的1/1000或30

曲线形拱架的标高

+20，-10

六、劳动力组织

6.1主要工程技术及管理负责人

技术负责人：

XXX现场施工负责人：

XXX

安全工程师：

XXX试验负责人：

XXX

物资负责人：

XXX质检工程师：

XXX

测量负责人：

XXX施工员：

XXX

6.2施工人员配备

序号

劳动力工种

人数

备注

1

砼工

8

2

电焊工

10

3

钢筋工

10

4

机械司机

7

5

模板工

12

6

电工

1

7

木工

5

七、机械设备

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

主要用途

1

搅拌站

0.75m3/盘

座

2

拌制混凝土

2

装载机

PL930

台

1

拌合站加料

3

发电机

台

1

备用

4

混凝土罐车

12m3

辆

3

混凝土运输

5

钢筋切断机

台

2

钢筋加工

6

钢筋弯曲机

台

4

7

钢筋电焊机

400AD

台

10

8

模板

套

4

9

插入式振捣器

50型插入式

个

10

混凝土振捣

10

汽车吊

25t

台

3

11

洒水车

8m³

台

1

养生

八、模板及抱箍体系计算

8.1检算编制依据

1．《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；

2.《路桥施工计算手册》人民交通出版社；

3．《公路施工手册，桥涵（上、下册）》交通部第一公路工程总公司；

4．施工图纸；

5．盖梁模板厂家提供的有关模板数据；

6．我单位有关桥梁的施工经验总结。

8.2工程概况

本标段内共计桥墩盖梁33榀，进行验算时，选择具有代表性的XX公路桥1#中墩盖梁进行计算，盖梁长度为11.304m，底宽为1.8m，高度为2.2m。

8.3施工方案

1．侧模和端模

侧模和端模模板为钢模板，面模厚度为6mm，肋背架槽钢[10，横向肋槽钢[8，竖向肋扁钢-80x10；共重：

4530kg。

2．底模

底模为钢模板，面模厚度为6mm，背架槽钢[10，横向肋槽钢[8，竖向肋扁钢-80x10。

底模共重：

1843kg。

3．模板支撑

盖梁底模下采用10cm×10cm×400cm的方木作为横梁，间距0.30cm。

横梁放置在I40b工字钢上，I40b工字钢为受力主梁。

4．抱箍

采用双抱箍方式施工，主箍高度40cm，副箍20cm。

抱箍采用两块半圆弧形钢板制成，钢板厚：

16mm，抱箍牛腿钢板厚20mm，宽37cm，主箍采用18根M28高强度螺栓连接，副箍采用8根M28高强度螺栓连接。

为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，在墩柱与抱箍间设置土工布。

钢模板

W

15×15×400方木

底模横梁

φ=1600

盖梁抱箍施工立面示意图1（未示支架）

5．防护栏杆和工作平台

栏杆采用Φ50的钢管搭设，在横梁上每隔3.1m设一道1.2m的钢管立柱，竖向间隔0.5m设一道横杆，扫地杆距平台地面高度为30cm。

钢管之间采用扣件连接，栏杆为围蔽安全滤网。

工作平台设在横梁悬出端，在横梁上铺设2cm厚的木板，木板与横梁之间采用铁丝扎牢。

操作平台

盖梁抱箍施工侧立面示意图2（示支架）

8.4检算原则

1．在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制；

2．综合考虑结构的安全性；

3．采取比较符合实际的力学模型；

4．尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法；

5．本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量，以作为安全储备；

8.5荷载计算

荷载分项系数是在设计计算中，反映了荷载的不确定性并与结构可靠度概念相关联的一个数值。

对永久荷载和可变荷载，规定了不同的分项系数。

（1）永久荷载分项系数γG：

当永久荷载对结构产生的效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取γG=1．2；对由永久荷载效应控制的组合，取γG=1．35。

当产生的效应对结构有利时，—般情况下取γG=1．0；当验算倾覆、滑移或漂浮时，取γG=0．9；对其余某些特殊情况，应按有关规范采用。

（2）可变荷载分项系数γQ：

—般情况下取γQ=1．4。

荷载分析：

盖梁底板面积为：

11.304m×1.8m=20.3m2（最不利状态下，偏于保守计算）

1．盖梁砼自重：

G1=38.1m³×26KN/m3=990.6KN

q1=990.6÷20.3=48.68KN/m2

注：

含筋量>2%。

荷载分项系数1.2（依据设计图纸、公路桥涵施工技术规范附录D普通模板荷载计算）

2.钢模版自重：

G2=﹙4530kg+1843kg﹚×9.8N/kg=62455.4N≈62.5KN

q2=62.5÷20.3=3.1KN/m2

g取9.8N/kg，计算中：

钢模板自重取62.5KN。

荷载分项系数1.2。

3．方木重量：

盖梁长度为11.304m，加上两侧作业平台宽度各1m，则横向长度为13m，共计方木：

13m÷0.3m=43根。

方木共重：

G3=43根×0.15m×0.15m×4m/根×0.75t/m3×9.8KN/t=28.4KN

g取9.8N/kg，荷载分项系数1.2。

4．I40b工字钢重量：

工字钢采用I40b普通热轧工字钢，标准每m重：

73.878kg/m，每盖梁采用2根13m长I40b工字钢。

则工字钢总重为：

G4=2×13×73.878×9.8N/kg≈20098N=20.1KN

重力加速度G取9.8N/kg，荷载分项系数取1.2。

5．抱箍重量：

依据模板厂家设计图纸，单个抱箍重量为：

主箍786kg，副箍217kg。

则抱箍重量为：

2×（786+217）×9.8N/kg≈19659N=19.7KN

荷载分项系数取1.2。

6．倾倒砼和振捣的冲击荷载

根据《路桥施工计算手册》表8-1，冲击荷载取0.8t/m2，（含振捣砼产生的荷载）即8kPa，取荷载分项系数r3=1.4。

7．施工机具及施工人员荷载

根据《路桥施工计算手册》表8-1，施工人员、施工料具运输、堆放荷载取2.5KN/m2，取荷载分项系数r3=1.4。

8.6荷载计算组合

1、计算方木横梁受力分析，横梁上的总荷载：

qh=q1×1.2+q2×1.2+8×1.4+2.5×1.4=48.68×1.2+3.1×1.2+8×1.4+2.5×1.4=76.84KN/㎡

横梁间距为0.3m，则作用在单根横梁上的均布荷载为：

q‘h=qh×0.3/1.8=76.84×0.3/1.8=12.8KN/㎡（式中1.8为横梁受荷载长度，选择盖梁宽度）

2、计算I40b工字钢受力分析时，则按照工字钢上均布荷载进行计算（因盖梁受力范围为11.304m,均布荷载只计算11.304m），荷载组合为：

即：

q4＝（（990.6+62.5+28.4）×1.2+8×1.4+2.5×1.4）/（2×11.304）

＝58.05kN/m

3、计算抱箍受力时，按照抱箍面与混凝土面的摩擦力以抵抗抱箍以上所有集中荷载为标准，

即：

Q单=（（990.6+62.5+28.4+20.1）×1.2+8×1.4+2.5×1.4）÷2

=668kN

8.7受力检算

8.7.1、横梁方木受力检算

方木的力学性能指标按《路桥施工计算手册》表8-6，A-3类木材并按湿材乘0.9的折减系数取值，则：

[σ]=12×0.9=10.8Mpa,E=9×103×0.9=8.1×103Mpa

横梁计算模型图

q=12.8KN/m2

Mmax=（12.8×1.6×1.6）/8=4.098KN·m

W=bh2/3=（0.15×0.152）/3=3.375×10-3m3

σ=M/W=4.098KN·m/0.003375m3=1.2Mpa＜[σ]=10.8Mpa

木材弹性模量E=8.1×103MPa

I=bh3/12=0.15×0.153/12=4.2×10-5m4

ƒ=1/384×ql4/（E·I）=1×12.8×（1.6）4/（384×8.1×106×4.2×10-5）

=3.2×10-3m<[ƒ]=L/400=1.6/400=4×10-3m（可）

小结：

方木抗弯能力和挠度满足要求。

8.7.2、工字钢受力检算

根据受力组合，受力简图如下：

1抗剪强度计算

I40b工字钢截面面积：

A=94.112cm2=0.0094112m2

P1=P2=Q单/2=668/2=0.334×106N

则工字钢最大剪应力为：

τ=0.334×106÷（0.00941×2）=17.75MPa＜[310MPa]

符合要求。

2正应力检算

根据力学计算简图，可计算工字钢梁的弯矩，如下图：

MC

MA＝MB＝－qm2/2

＝－33.4×2.1532÷2

＝－77.4kN·m

MC＝qL2/8×[1-4（m/L）2]

＝33.4×6.9982×[1-4×（2.153÷6.998）2]÷8

＝127.04kN·m

＝127.04×103N·m

根据计算结果，最大正应力在跨中。

I40b工字钢WX＝1140cm3＝0.001140m3，IX＝22800cm4＝2.280×10-4m4

（图纸Wx，Ix取值依据为《桥梁施工常用数据手册》P79）则：

σ＝Mmax/Wx

＝127.04×103÷0.001140

＝111.4MPa＜[σ]＝170MPa

3挠度检算

f中＝qL4（5-24λ2）/384EI（式中λ=m/L=2.153/6.998=0.308）

＝33.4×103×6.9984×[5-24×0.3082]/（384×2.1×1011×2.280×10-4）

＝2.18×108/1.838×1010

＝0.0119m＝1.119cm

[f]＝L/400＝6.998/400＝0.0175m＝1.75cm

小结：

f中＜[f]，工字钢符合要求。

检算说明：

跨中挠度符合要求。

因跨中弯矩最大，则两端挠度也符合要求。

根据施工具体挠度，在安装底模板时，根据实际挠度进行适当调整底模板的预留拱度。

8.7.3、抱箍检算

⑴荷载计算

每个盖梁按墩柱设两个抱箍，共计4个抱箍体支承上部荷载，由上面的计算可知：

支座反力：

R1=668kN

以最大值为抱箍体需承受的竖向压力N进行计算，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。

⑵抱箍受力计算

1螺栓数目计算

抱箍体需承受的竖向压力N=668kN

抱箍所受的竖向压力由M24的高强螺栓的抗剪力产生，查《路桥施工计算手册》第426页：

M25螺栓的允许承载力：

[NL]=Pμn/K

式中：

P---高强螺栓的预拉力，取225kN；

μ---摩擦系数，取0.3；

n---传力接触面数目，取1；

K---安全系数，取1.7。

则：

[NL]=225×0.3×1/1.7=39.7kN

螺栓数目m计算：

m=N/[NL]=668/39.7=16.8≈17个，取双抱箍计算截面上的螺栓数目m=28个。

则每条高强螺栓提供的抗剪力：

P=N/32=668/26=25.6KN＜[NL]=39.7kN

故能承担所要求的荷载。

2螺栓轴向受拉计算

砼与钢之间设一层土工布，按土工布与钢之间的摩擦系数取μ=0.3计算：

抱箍产生的压力Pb=N/μ=668/0.3=2226.7kN由高强螺栓承担。

则：

Nf=Pb=2226.7kN

抱箍的压力由28根M24的高强螺栓的拉力产生。

即每条螺栓拉力为

N1=Pb/32=2226.7kN/28=79.5kN<[S]=190kN

σ=N”/A=N′（1-0.4n/m）/A

式中：

N′---轴心力

m1---所有螺栓数目，取：

28个

A---高强螺栓截面积，A=4.5cm2

σ=N”/A=Pb（1-0.4n/m）/A

=2226.7×103×（1-0.4×28/28）/（28×4.5×10-4）

=106MPa＜[σ]=140MPa

小结：

故高强螺栓满足强度要求。

⑶抱箍体的应力计算：

抱箍壁为受拉产生拉应力为：

P1=14N1=14×79.5=1113（kN）

抱箍壁采用面板δ16mm的钢板，抱箍高度为0.40m和0.2m。

则抱箍壁的纵向截面积：

S1=0.016×0.60=9.6×10-3m2

σ=P1/S1=1113/9.6×10-3=115.9（MPa）<[σ]=140MPa

小结：

满足设计要求。

总结：

经检算，XXX公路桥所用钢抱箍满足施工，并具备一定的安全保障系数，可以进行施工。

九、施工注意事项

1．高空作业时，上下施工人员必须配合紧凑，上面的施工人员严禁不系安全带操作，同时防止脚下踏空；下面的施工人员必须戴安全帽，时刻注意高空落物，确保高空作业的安全。

2．模板支架、底模安装时严格按施工图纸进行，严禁随便变更施工尺寸；纵梁与立柱之间的联系一定要牢固稳定。

3．抱箍安装必须在墩柱混凝土强度达到设计强度的75%以上才能进行，为增加抱箍钢带与墩柱之间的摩擦力，保护墩柱混凝土外观，在抱箍与墩柱间加垫土工布。

4．支座垫石与挡块钢筋预埋时要控制好安装高度与平面位置，严禁出现偏位与超高现象的出现。

5．浇筑混凝土之前在模板内侧涂刷脱模剂，脱模剂宜采用同一品种，不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料；确保模板与钢筋之间有足够的保护层。

6．浇筑混凝土期间，应设有专人检查模板、钢筋和对拉螺杆等的稳固情况，当发现有松动、变形、位移时，应及时处理。

7．在浇筑混凝土过程中，施工人员应注意正确使用插入式振捣棒，防止振捣棒与模板、钢筋、对拉螺杆碰撞所引起的松动、变形、位移。

8．施工过程中应严格按照工艺操作规则进行，对施工的机械设备在运转中应勤加检查，及时维修，保证运转正常。

9．施工前应对机具设备、材料、混凝土配合比及施工布置等进行检查，以保证混凝土拌和质量良好，浇筑过程中不发生故障。

十、质量保证体系

根据本工程的特点和施工进度、质量目标的要求，我部将严格按照施工技术规范，狠抓工程质量，确保各项目标的实现。

本工程的质量目标是：

确保本工程质量一次验收合格率达到100%、优良率达到95%以上。

（1）建立健全质量管理体系、质量保证体系、检验体系，按照工程质量管理目标，各工序施工严格遵照质量保证体系、质量监督体系和检验体系进行运行。

（2）明确质量责任制由一名项目副经理对本工程的施工质量进行管理，并实行层层分解、落实到人，确保本工程优质、安全，按工期完成。

（3）设立专职质量管理机构和制度，由项目质检工程师专门负责本工程的质量管理工作，监督质量制度的实施，贯彻工序自检抽查程序，对总工程师负责。

十一、质量保证措施

1．各种施工原材料和机具设备的验收、试验与检验按现行规范及有关规定进行。

2．加强对施工用的各种原材料的检验、验收制度，各种原材料必须有合格证书。

钢筋、水泥等进场前必须由现场试验人员或技术人员进行验收，不合格材料严禁用于本工程。

施工用水在使用前进行水质分析，合格后才能使用。

3．严格把好模板质量关，模板全部采用新制作的定型钢模板，并在施工前进行试拼、调整和打磨，确保模板几何尺寸正确，拼缝严密，不漏浆。

4．钢筋绑扎符合设计要求，半成品经过检查合格后方可绑扎成型，加固牢靠并经监理