1、高速公路工程20m以上高墩现浇箱梁施工方案现浇箱梁贝雷梁支架方案资料20m以上高墩现浇箱梁施工方案一、工程简介AK0+756.593匝道桥起点桩号AK0+237.188与主线ZK6+956.6秦七铁路特大桥相接，桥梁终点桩号为AK1+275.997与C匝道CK0+089.078匝道桥相接，桥梁全长1038.809米。AK0+756.593匝道桥第三联至第六联(第8跨至第25跨,419+519+419+519，单跨跨径19m,现浇箱梁长度342m)为20m 以上现浇箱梁，墩柱（含盖梁）最高为27.6米，最大净空为26.6米，该匝道桥现浇箱梁共有C40砼2855.9m，钢筋795.5吨。该段为钢筋
2、混凝土现浇箱梁。CK0+654.58匝道桥起点桩号为CK0+178.155与CK0+089.078匝道桥相接，终点桩号为CK1+123.064与C匝道主线ZK6+Z956.6秦七铁路特大桥相接，桥梁全长为944.91米。CK0+654.58匝道桥第四联至第七联为现浇箱梁，其中第六联与第七联（第20跨至第29跨,519.70+419.70,单跨跨径19.7,现浇箱梁长度177.3m）为20m以上现浇箱梁，墩柱最高为27.8米，最大净空为27.8米，该匝道m桥现浇箱梁共有C50砼1197.1m，钢筋229.4吨,钢绞线30.6吨。该段为预应力混凝土现浇箱梁,预应力钢束为17束,张拉控制应力为139
3、5Mpa,共9孔预应力孔道,布置与箱梁两侧腹板及中腹板。EK0+959匝道桥起点桩号为EK0+842与黄陵西互通收费广场相接，终点桩号为EK1+076与黄店公路平交路口相接，桥梁全长为234米。该桥在EK1+044处跨越沮河（第1012跨），交角90度。EK0+959匝道桥全桥共三联（每联4跨）为钢筋混凝土现浇箱梁，全桥跨径均为19米，墩高在8.514米之间为20m以下现浇箱梁。由于第1012跨处于跨河区域，故本桥采用满堂支架与贝雷梁支架两种现浇方案：第一联至第三联（第1跨第8跨）采用满堂支架现浇（具体方案详见满堂支架现浇箱梁方案），本方案中不再详细说明；第四联（第9跨第12跨）采用贝雷梁+钢
4、管组合支架现浇箱梁方案该匝道m桥现浇箱梁共有C50砼1600.6m，钢筋460吨。该段为钢筋混凝土现浇箱梁。全幅桥面宽10.2m，梁高1.4m，顶板厚0.2m，底板厚0.2m,腹板厚0.4m，翼缘板最大悬臂长度1.6m，桥面横坡由梁底垫石变高度及调平钢板使梁体整体侧转而形成，箱梁梁高保持不变。以上AK0+756.593第三联至第六联、CK0+654.58匝道桥第六联至第七联和EK0+959匝道桥第三联三处现浇箱梁采用贝雷梁+钢管组合支架施工工艺。二、编制依据、原则及施工组织 2.1 编制依据：1、施工设计图纸2、公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）3、钢结构设计规范（GBJ178
5、8）4、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）5、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）6、建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程（JGJ130-2001）7、建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范(JGJ166-2008)8、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）9、城市桥梁工程施工及验收规范（CJJ2-2008）10、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-1991）11、公路桥涵施工手册及相关的现行国家及地方强制性规范和标准12、建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ8091) 13、木结构设计规范(GB 50005-2003) 14、混凝土结构设计规范(G
6、B 50010-2010) 15、钢结构设计规范(GB 50017-2011) 16、建筑工程大模板技术规程(JGJ74-2003) 17、建筑地基基础设计规范(GB50007-2011) 2.2 编制原则我部将针对工程特点、难点、重点，结合我单位的施工特长、经验、技术、设备能力，本着“安全为先，质量为本”的安全质量原则，以“确保安全，提高质量，均衡生产，文明施工，降低成本，如期高效”的管理思路进行本方案的编制。2.3 施工段落划分20m以上现浇箱梁贝雷梁支架法施工段落划分为三个段落；CK0+654.58匝道桥第六联至第七联为第一阶段;AK0+756.593第三联至第六联为第二阶段; EK0+
7、959匝道桥第三联为第三阶段。2.4 质量、安全、环保目标2.4.1质量目标确保本工程质量标准达到国家施工验收规范和陕西省省颁验收标准及设计要求，满足验收速度的质量要求；单位工程一次合格率达到100%。工程一次验收合格率达到100%；各类原材料符合设计要求，合格率100%；各类检测资料齐全，混凝土试件强度合格率100%。2.4.2安全目标实现生产安全零事故；杜绝一般C类及以上事故，消灭一般D类事故。杜绝杜绝员工因工重伤、死亡事故；杜绝重大机械设备事故；杜绝交通运输责任事故；杜绝火灾和爆炸事故。员工轻伤率控制在3%以内；职业病发病率控制在0.3%以下；劳动防护用品和消防器材合格率100%；防护和
8、减少洪灾、台风等自然灾害损失。2.4.3环保目标环境污染控制有效，土地资源节约利用，水保措施落实到位，努力建成一流的资源节约型、环境友好型高速公路。现场目测无扬尘、运输无遗洒现象，主要施工便道及加工场进行硬化处理或洒水降尘。生产、生活污水经沉淀达标后排放；施工现场的油品、化学危险品一律实行封闭或容器式管理和使用；防止因泄漏、遗洒对环境造成污染；分类处置固体废弃物，确保排放达标；最大限度节约能源、资源；三、现浇箱梁的施工工艺：3.1、贝雷梁组合支架现浇简支箱梁施工的工艺流程（见下图）钢管架立贝雷梁搭设顶部搭设脚手架支架预压安装底、侧模水 泥 准 备配 合 比 设 计砂 石 料 准 备绑扎底、腹板
9、钢筋钢 筋 加 工安装内模绑扎顶板钢筋混凝土拌合安设预埋件、预留孔浇注混凝土养 护拆内模、封进人洞拆侧模、钢管支架张拉、封锚3.2、贝雷梁支架 主要构造 现浇梁支架自下而上由条形基础、钢管立柱、钢棒及垫梁（I50工字钢）、纵向贝雷梁、分配横梁、钢管支架、下次梁方木及底模、侧模及支撑等组成。（具体祥见贝雷梁组合支架横断面图） 各主要构件功能 1）支墩基础：贝雷梁支墩基础采用条形扩大基础100cm700cm90cm，混凝土采用C25混凝土。 2）钢管立柱：立柱采用8008mm钢管，立柱起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基础的作用。钢管立柱顶部支承着分配横梁，下部支承在条形基础上。为了确保立
10、柱的稳定，防止洪水冲刷， 在立柱间用10个槽钢连接。在钢管立柱上、下焊接14mm厚的90cm90cm的钢板，四角采用三角钢板加固。 3）分配横梁：分配横梁起着将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到钢管立柱上同时受力的作用。分配梁采用I18#工字钢，并在与纵向贝雷梁相交处焊接加劲板加强。 4）纵向贝雷梁：主梁跨中部分及墩身横向外侧由贝雷片大梁组成，贝雷片采用单根单拼结构，贝雷片之间采用高强螺栓联结，用于承受制梁时的荷载，完成现浇梁的浇注。 5）横向垫梁：墩柱纵向前后两侧钢棒上每头分布一根I50#工字钢，跨中钢管支柱顶部采用单根I50#工字钢或双拼I45#工字钢，纵向前后两根或两组工字钢采用高强长螺
11、栓联结，组成一个框式结构防止工字钢倾覆，加强支架结构稳定性。6)支架纵向肋梁: 支架纵肋采用8#槽钢（或15cm15cm方木）,碗扣架纵距在横梁处60，其余全部90。7）底模横梁: 底模横梁采用1010cm方木。间距按0.35米布设在贝雷梁上。8）底模: 混凝土梁自重通过底模，将荷载传递给工字钢，然后再传递到基础上。底模采用1.5cm厚竹胶板。 9） 支架搭设和拆除: 在施工现场集中进行钢管立柱拼装和焊接，待支架基础砼强度达到设计要求后，吊车配合人工进行钢管立柱的安放。每排横向垫梁顶安放纵向肋梁,纵向贝雷片肋梁顶部横桥向安放分配横梁，分配横梁顶安放18#工字钢横梁。安装时严格控制工字钢的倾斜度
12、，应小于0.1%。 在钢管柱和分配垫梁安装完毕后并经检查合格后，进行纵向肋梁的吊装。纵肋梁在梁跨下的地面拼接好后，采用吊车整体吊装就位。安装顺序为先安装固定中间后对称吊装加固两边的贝雷片。吊装必须有专人指挥，起吊和下落必须平稳，避免对立柱等结构造成冲击，以确保安全。 3.3.2脚架搭设1、脚手架搭设顺序如下：放置纵向扫地杆立杆横向扫地杆第一步纵向水平杆第一步横向水平杆第二步纵向水平杆第二步横向水平杆满堂支架设置图(见附图)碗扣式连接处示意图:碗口架支架搭设时应纵向、横向排列整齐，自一端延伸向另一端，自下而上按步架设，上下保持垂直，并逐层改变搭设方向，整架纵向、横向垂直偏差小于H400且小于50
13、MM。在支架两侧设置交叉支撑，同时整架采用钢管扣件进行加固，并设置水平加固杆剪刀撑，其中水平加固杆每二层门架设一层纵、横水平加固杆，并设在立杆节点或靠近立杆节点的位置，而斜杆和剪刀撑则整架每隔3m设置斜杆和剪刀撑，斜杆和剪刀撑与地面的夹角控制在4560之间，以加强支架的整体稳定性。安装完毕后，对支架的平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行全面检查，对支架和脚手架的沉降注意观测，必要时进行纠正和调整。考虑支架在荷载作用下的弹性与非弹性压缩值、支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷及由混凝土、温度变化引起的挠度等因素，支架安装后需具根据支架预压结果预设预拱度。2、搭设立杆的安全技术措施：（1）水
14、平杆步距应按60cm或120cm选取；立杆底端和顶端的碗扣节点应设置纵、横向水平杆；底层水平杆兼作扫地杆时，其与底座支承板的高差不得大于50cm。（2）立杆接长宜用对接扣件连接，立杆的对接扣件应交错布置，两根相邻立杆的接头不在设置在同步内，同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500mm，各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。3、搭设纵、横向水平杆的安全技术措施（1）、搭设纵、横向水平杆时，其构造应符合有关规定要求，纵向水平杆宜设置在立杆的内侧，其长度不小于3跨，纵向水平杆接长宜用对接扣件连接，纵向水平杆的对接应交错布置，两根相邻纵向水平杆的接头不准设置在同步或同跨
15、内，不同步、不同跨两根相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的l3，纵向水平杆采用直角扣件与立杆扣牢，横向水平杆也采用直角扣件，紧贴纵向水平杆下方与内外立杆扣牢，主节点处横向水平杆严禁拆除。（2）同一步纵向水平杆必须四周交圈，用直角扣件与内、外立杆固定。4、搭设剪刀撑注意事项竖向剪刀撑应随立杆、纵横向水平杆等同步搭设，剪刀撑、横向斜撑的构造应符合规定要求，剪刀撑四周设置纵、横向剪刀撑，剪刀撑采用斜杆搭成剪刀撑，剪刀撑与地面成50度夹角，剪刀撑接长宜采用搭接方式，采用二只旋转扣件搭接，二扣件间距不宜小于l米，杆端伸出扣件盖板不宜小于100mm，剪
16、刀撑搭设不小于4跨，不小于6米，剪刀撑水平向、竖向连续设置，竖向连续到顶，剪刀撑纵向每隔2排搭设一组，横向每隔2排搭设一组，剪刀撑一端抵在垫板上，另一端与采用旋转扣件与主杆、横向水平杆扣牢，旋转扣件中心至主节点距离不应大于150mm。5、扣件安装的安全技术措施 （1）扣件规格（48）必须与钢管外径相同。（2）扣件螺栓拧紧力矩应在4565Nm之内。（3）主节点处，固定横向水平杆(或纵向水平杆)、剪刀撑、横向支撑等扣件的中心线距主节点的距离不应大于150mm。（4）对接扣件的开口应朝上或朝内。（5）各杆件端头伸出扣件盖板边缘的长度不应小于100mm。3.3.3、钢管检查1、必须有产品质量合格证。2
17、、全部架管要经过项目部专职安全人员验收及符合要求，并经监理同意后方可使用3、应有质量检验报告，钢管材质检验应符合现行国家标准金属拉伸试验方法(GBT228)的有关规定，质量应符合国标的要求。4、钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道。5、钢管外径、壁厚、端面等偏差要符合国标要求。6、扣件应有生产许可证，测试报告、质量合格证。7、使用旧钢管、扣件要求进行严格检查、检测。8、脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法，应符合表1的要求。碗口脚手架搭设的技术要求与允许偏差项次项 目技术要求容许偏差（mm）检查方法与工具1地基基础表面坚实平整观察排水不积水垫板不晃动
18、底座不滑动-10降沉2立杆垂直度最后验收垂直度偏差Hmax20mH/200用经纬仪和吊线和卷尺搭设中检查垂直度偏差的高度H2H10不同高度H时的允许偏差（mm）7503间距步距偏差杆距偏差排距偏差205020钢板尺4纵向水平杆高差一根杆的两端20水平仪或水平尺同跨内、外纵向水平杆高差105双排脚手架横向水平杆外伸长度偏差外伸500mm50钢板尺6扣件安装主节点处各扣件距主节点的距离a150mm钢板尺同步立杆上两个相邻对接扣件的高差500mm钢板尺立杆上的对接扣件距主节点的距离h/3钢板尺纵向水平杆上的对接扣件距主节点的距离L/3钢板尺扣件螺栓拧紧扭力矩40-65Nm扭矩扳手7剪刀撑与地面的倾角
19、45-60角尺四、现浇箱梁(AK0+756.593第三联至第六联)支架验算现浇梁支架采取在墩柱预埋15钢棒，沿墩柱两侧安装双拼50#工字钢，纵向安装7片贝雷片作为支架的纵向大梁，其中沿墩柱外侧设标准90框架两片一组贝雷梁，墩柱内侧设3片贝雷梁，与相邻贝雷片采取8#槽设横向连接系，具体见图。贝雷梁上纵向按90间距(横梁及渐变部分间距60）安装18#工字钢作为横向分配梁，在横向分配梁上横向按90间距(腹板部分间距60，具体见图）搭设碗扣架，碗扣架上纵向铺设8#槽钢，8#槽钢上横向铺设1010方木及1.5竹胶板作为底模。4.1、荷载计算：人工机具：2.5kN/混凝土振捣荷载：2.0kN/混凝土容重：
20、26kN/m3根据横截面高度分布情况分别计算线荷载：横向分配梁1010方木间距35一道。箱梁截面翼缘处15厚，q1（260.15+2.5+2）18.4KN/m；箱梁截面翼缘板根部处40厚，q1（260.4+2.5+2）114.9KN/m；箱梁截面腹板处140厚，q1（261.4+2.5+2）140.9KN/m；箱梁截面箱室与腹板连接处80厚，q1（260.8+2.5+2）125.3KN/m；箱梁截面箱室顶板厚40厚，q1（260.4+2.5+2）114.9KN/m；各构件自重：均在MIDAS/Civil V2006建模加载计算时按均布荷载进行加载，不再单独计算。本构件按容许应力法进行计算，Q2
21、35钢容许轴向应力取1.25=1.25140=175Mpa；容许弯曲应力取1.25w=1.25145=181Mpa；容许剪应力取1.25=1.2585=106Mpa本计算书根据各自的荷载情况对底模板、横向分配梁、纵向分配梁、横向分配大梁等各杆件的强度和刚度进行计算。4.2、底模面板计算。底模采用15竹胶板，横肋采用1010方木，间距35，净跨25。底模板取横向宽1m计算，按连续梁计算，腹板下底模面板受力最大。1m宽面板所受荷载q线=（261.4+2.5+2）1=40.9KN/mWx=bh2/6=1000152/6=375003塑性发展系数 x=1.05Mmax=1/10q线L2=1/1040.
22、92502=255625N.max= Mmax /（x Wx ）=255625/（1.0537500）=6.5MpaB11N/mm2。4.3、底模横肋计算：4.3.1、中间截面底模下横肋采用1010方木，间距全部为35。恒、活载计算：箱梁截面翼缘处15厚，q1（260.15+2.5+2）0.352.94KN/m；箱梁截面翼缘板根部处40厚，q1（260.4+2.5+2）0.355.22KN/m；箱梁截面腹板处140厚，q1（261.4+2.5+2）0.3514.32KN/m；箱梁截面箱室与腹板连接处80厚，q1（260.8+2.5+2）0.358.86KN/m；箱梁截面箱室顶板厚40厚，q1（
23、260.4+2.5+2）0.355.22KN/m；受力模型、弯距图、支反力图（单位为KN . m）：Wx=bh2/6=1001002/6=166666.73塑性发展系数 x = 1.05Mmax=400000N.max= Mmax/（xWx ）=400000/（1.05166666.7）=2.3MpaB11N/mm2。符合要求。4.3.2、箱室端部变截面底模下横肋采用1010方木，间距全部为35。恒、活载计算：箱梁截面翼缘处15厚，q1（260.15+2.5+2）0.352.94KN/m；箱梁截面翼缘板根部处40厚，q1（260.4+2.5+2）0.355.22KN/m；箱梁截面腹板处140厚
24、，q1（261.4+2.5+2）0.3514.32KN/m；箱梁截面箱室与腹板连接处90厚，q1（260.9+2.5+2）0.359.77KN/m；受力模型、弯距图、支反力图（单位为KN . m）：Wx=bh2/6=1001002/6=166666.73塑性发展系数 x = 1.05Mmax=700000N.max= Mmax/（xWx ）=700000/（1.05166666.7）=4.1MpaB11N/mm2。符合要求。4.3.3、横梁处截面底模下横肋采用1010方木，间距全部为35。恒、活载计算：箱梁截面翼缘处15厚，q1（260.15+2.5+2）0.352.94KN/m；箱梁截面翼缘
25、板根部处40厚，q1（260.4+2.5+2）0.355.22KN/m；箱梁截面腹板处140厚，q1（261.4+2.5+2）0.3514.32KN/m；受力模型、弯距图、支反力图（单位为KN . m）：Wx=bh2/6=1001002/6=166666.73塑性发展系数 x=1.05Mmax=1000000N.max= Mmax/（xWx ）=1000000/（1.05166666.7）=5.7MpaB11N/mm2。符合要求。4.4、纵肋计算纵肋采用8#槽钢,碗扣架纵距在横梁处60，其余全部90。4.4.1、中间箱室断面纵肋受力最大纵肋线荷载：7.1/0.35=20.3KN/m受力模型、弯
26、距图、剪力图（单位为KN.m）： 4.4.2、横梁及变截面处纵肋横梁及靠近横梁处渐变段，以墩中心前后共设10排钢管纵向间距60，按横梁处受力最大纵肋线荷载计算：13.3/0.35=38KN/m受力模型、弯距图、剪力图（单位为KN . m）：截面Ix= 1013000mm4截面Wx=25325mm3面积矩Sx=14944mm3腹板总厚Tw=5mm塑性发展系数x=1.05Mmax=1.7 KN.max=Mmax/（xWx）=1700000/（1.0525325）=63.9Mpa1.25w=1.25145=181MPaVmax=13.7KN=VmaxSx/ (IxTw)=1370014944/（10
27、130005）=40.5MPa1.25=1.2585=106Mpa通过底模横肋受力位移图可得出：最大挠度f=0.000474m=0.47L/400=900/400=2.25（故满足要求）4.5、碗扣架计算：4.5.1、483.5单根立杆极限承载力支架水平杆步距为1.2m，立杆计算高度：h1.2m回转半径：i1.58cm截面积A489mm2抗弯强度容许应力值 f=1.25145=181Mpah/i120/1.5875.9查钢结构设计规范GB50017-2003附录C 轴心受压构件的稳定系数表得出0.807n1fA0.80718148910-371.4KN；4.5.2、顶底托极限承载力顶托立杆为3
28、4，有效直径约30，截面积A3.141515=706.5mm2。按立杆伸出最多400（实际施工尽量控制在300以内）。计算长度：h0.4m惯性矩I= 39760.784截面积A= 706.54回转半径：i（I/A）=7.5抗弯强度设计值 f=205 MPah/i400/7.553.3查钢结构设计规范GB50017-2003附录C 轴心受压构件的稳定系数表得出0.906,n1fA0.906181706.510-3116KN顶底托如果伸出钢管400，承载力远超出钢管的承载力，因些支架的承载力由钢管控制，只要实际承载力小于钢管的容许承载力，就符合要求。从纵肋支反力图中可看出，立杆受力轴向荷载最大值为
29、25.8KN，小于立杆的极限荷载71.4KN。符合要求。4.6、横向分配梁计算：横向分配梁采用18#工字钢，横梁处60，其余全部90。纵向大梁采用7片贝雷梁，墩柱外侧2片采用90支撑架联结。墩柱中间3片采用8#槽钢与外侧贝雷相连，形成整体稳定体系，对横向分配梁、纵向贝雷片大梁及钢管桩整体受力用MIDAS/Civil V2006建模进行计算。纵肋通过钢管传递给横向分配梁的集中力计算如下：中间集中力大小从左右到中间依次是（kN）：0.4/0.35*0.9=1.03.2/0.35*0.9=8.21/0.35*0.9=2.64.6/0.35*0.9=11.87.1/0.35*0.9=18.34.7/0.35*0.9=12.14.8/0.35*0.9=12.36.7/0.35*0.9=17.2横梁处集中力大小从左右到中间依次是（kN）：0.4/0.35*0.6=0.73.1/0.35*0.6=5.31.4/0.35*0.6=2.43.5/0.35*0.6=6.011.5/0.35*0.6=19.713.1/0.35*0.6=2
