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1、56聯高速鐵路連續梁土建工程懸灌梁改現澆法施工方案編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準： 二XX年X月目錄一、工程概況2二、懸灌法與支架現澆方案對比31、（32+48+32）m連續梁32、主墩樁基12根，邊墩12根，采用旋挖鉆孔2根/天。32、（40+56+40）m連續梁32、主墩樁基12根，邊墩12根，采用旋挖鉆孔2根/天，。43、（40+64+40）m連續梁42、主墩樁基16根，邊墩12根，樁基旋挖鉆孔2根/天。54、（48+80+48）m連續梁52、主墩樁基20根，邊墩12根，樁基旋挖鉆孔2根/天。6三、支架計算9（一2、）支架規格9（二）支架結構9（三）支架設計111、荷載取值112、次梁計算113、橫梁（I14工字鋼）驗算144、立桿驗算155、地基容許承載力計算16四、支架預壓與變形觀測16五、預拱度設置16六、模板構造16七、砼澆筑17八、預應力張拉與壓漿17九、支架拆除17十、質量保證技術措施171、砼原材料及配合比控制172、砼施工過程中溫度控制17十一、工程實例181、XX客專（324832）m連續梁182、XX客專（324832）m連續梁183、XX城際（324832）m連續梁19一、工程概況XX高速鐵路一標段設計跨河、跨路連續梁56聯，在目前征地拆嚴重滯后的情況下，已成為控制運架梁通過的關鍵性3、工程。經現場核對，發現其中18聯連續梁（詳見表1）具備支架法現澆條件，其中（32+48+32）m連續梁8聯，（40+56+40）m連續梁2聯，（40+64+40）m連續梁6聯，（48+80+48）m連續梁2聯。XX高速鐵路一標段懸灌梁具有支架法現澆條件統計表 表1序號工點名稱中心里程橋孔布置原施工工法擬調整工法1DIK7+359.79(32+48+32)m連續梁懸灌法支架法2DK13+370.92(32+48+32)m連續梁懸灌法支架法3（32+48+32)m連續梁懸灌法支架法4DIK18+054.79(40+56+40)m連續梁懸灌法支架法5（32+48+32)m連續梁懸灌法支架法6DIK24、0+577.57(40+56+40)m連續梁懸灌法支架法7DIK28+956(40+64+40)m連續梁懸灌法支架法8DIK48+504.22(32+48+32)m連續梁懸灌法支架法9DK84+778.61(40+64+40)m連續梁懸灌法支架法10DK90+903.61(48+80+48)m連續梁懸灌法支架法11DK99+591.49(32+48+32)m連續梁懸灌法支架法12DK102+227.9(48+80+48)m連續梁懸灌法支架法13DK118+913.32(32+48+32)m連續梁懸灌法支架法14DK121+746.36(40+64+40)m連續梁懸灌法支架法15DK122+295、7.56(40+64+40)m連續梁懸灌法支架法16DK133+758.31(32+48+32)m連續梁懸灌法支架法17DK143+938.35(40+64+40)m連續梁懸灌法支架法18DK150+015.85(40+64+40)m連續梁懸灌法支架法相比懸灌法施工而言，支架法現澆分段少，工作面多，可明顯縮短施工周期。為緩解工期壓力，確保XX鐵路按期建成通車，我部提議將這18聯連續梁由懸灌法施工改為支架法現澆。二、懸灌法與支架現澆方案對比1、（32+48+32）m連續梁（32+48+32）m連續梁全長113.5m，梁體C50砼1523m3，改為支架現澆后，計劃3孔同時搭設支架、綁扎鋼筋、安裝模6、板，整聯一次澆筑成型（如圖1所示）。支架現澆法與懸灌法工期對比如表2，從表中可以看到，支架法現澆比懸灌法施工可縮短工期74天。 （32+48+32）m連續梁工期對比表 表2序號懸灌法支架現澆法備注項目工序用時（天）工序用時（天）項目1樁基66樁基2承臺3030承臺地基處理3墩身2020墩身40#段4020支架搭設，底模安裝5掛籃安裝、預壓157支架預壓6懸灌梁段6030模板安裝鋼筋綁扎7邊跨合攏122砼澆筑8中跨合攏137預應力張拉、壓漿9合計196122合計注：1、懸灌梁段共6段，每節段施工周期10天。 2、主墩樁基12根，邊墩12根，采用旋挖鉆孔2根/天。2、（40+56+40）m連續梁（7、40+56+40）m連續梁全長137.5m，C50砼1665m3，改為支架現澆后，計劃3孔同時搭設支架、綁扎鋼筋、安裝模板，整聯一次澆筑成型（如圖2所示）。懸灌法與支架現澆法工期對比如表3，從表中可以看到，支架法現澆比懸灌法施工可縮短工期61天。 （40+56+40）m連續梁工期對比表 表3序號懸灌法支架現澆法備注項目工序用時（d）工序用時（d）項目1樁基66樁基2承臺3030承臺地基處理3墩身2020墩身40#段施工4025支架搭設、底模安裝5掛籃安裝、預壓1510支架預壓6懸灌梁段6035模板安裝、鋼筋綁扎7邊跨合攏122砼澆筑8中跨合攏137預應力筋張拉、壓漿9合計196135合計注：18、懸灌梁段共6段，每節段施工周期10天。 2、主墩樁基12根，邊墩12根，采用旋挖鉆孔2根/天，。3、（40+64+40）m連續梁（40+64+40）m連續梁全長145.5m，C50砼1920m3。如改為支架現澆法，梁體計劃分3段施工（如圖3所示），其中、段長度均為71.75m，砼各950 m3，段長2m，砼20m3。施工時，段與段可同步或交叉搭設支架、綁扎鋼筋、安裝模板、整段澆筑砼。段為合龍段，最后澆筑。懸灌法與支架現澆法工期對比如表4，從表中可以看到，支架法現澆比懸灌法施工可縮短工期75天。 （40+64+40）m連續梁工期對比表 表4序號懸灌法支架現澆法備注項目工序用時（天）工序用時（天9、）項目1樁基88樁基2承臺3030承臺地基處理3墩身2020墩身40#段4530支架搭設、底模安裝5掛籃安裝、預壓156支架預壓6懸灌梁段7025、#梁段模板安裝、鋼筋綁扎7邊跨合攏122、#段砼澆筑8中跨合攏137預應力筋張拉、壓漿92#梁段鋼筋綁扎101#梁段砼澆筑117預應力筋張拉、壓漿12合計213138合計注：1、懸灌梁段共7段，每節段施工周期10天。2、主墩樁基16根，邊墩12根，樁基旋挖鉆孔2根/天。4、（48+80+48）m連續梁（48+80+48）m連續梁全長177.5m，C50砼2630m3。如改為支架現澆法施工，梁體計劃分為3段（如圖4所示），其中、段長度均為87.75m10、，砼各1304 m3，段長2m，砼22m3。施工時，段與段可同步或交叉搭設支架、綁扎鋼筋、安裝模板、整段澆筑砼。段為合龍段，最后澆筑。懸澆法與支架現澆法工期對比如表5，從表中可以看到，支架法現澆比懸灌法施工可縮短工期91天。 （48+80+48）m連續梁工期對比表 表5序號懸灌法支架現澆法備注項目工序用時工序用時項目1樁基4040樁基2承臺3030承臺地基處理3墩身2020墩身施工40#段5035支架搭設、底模安裝5掛籃安裝、預壓1515支架預壓6懸灌梁段10030、#梁段模板安裝、鋼筋綁扎同時施工7邊跨合攏126、#段砼澆筑8中跨合攏1310預應力筋張拉、壓漿92#梁段鋼筋綁扎101#梁段砼11、澆筑118預應力筋張拉、壓漿12合計250159合計注：1、懸灌梁段共10段，每節段施工周期10天。2、主墩樁基20根，邊墩12根，樁基旋挖鉆孔2根/天。圖1 支架現澆法32+48+32m連續箱梁砼澆筑順序（單位：cm）圖2 支架現澆法40+56+40m連續箱梁砼澆筑順序（單位：cm）圖3 支架現澆法40+64+40m連續梁砼澆筑順序（單位：cm）圖4 支架現澆法40+80+40m連續箱梁砼澆筑順序（單位：cm）三、支架計算（一）支架規格支架采用碗扣式鋼管腳手架，主構配件的規格尺寸如下：構件名稱 品種 長度（mm） 重量（kg）立桿 LG-300 3000 17.31 LG-240 2400 12、14.02 LG-180 1800 10.67頂桿 DG-150 1500 8.7 DG-120 1200 6.65 DG-90 900 5.5立桿墊座 DZ-1 1.7立桿可調座 TZ-2 10.1立桿粗細調座 TZ-3 6.1橫桿 HG-240 2400 19.3 HG-180 1800 15.3 HG-120 1200 11.3 HG-90 900 7.8 HG-60 600 6.85 HG-30 300 5.9斜桿 XG-300 3000 8.6 XG-255 2550 7.5 XG-216 2160 6.6 XG-169 1690 5.4可調橫托撐 HC-1 7.3橫托撐 HC-2托13、撐 TC-2 4.1可調托撐 TC-1 8.7（二）支架結構以40+80+40m連續箱梁為例，現澆支架結構如圖5、6。支架立桿縱向間距均取0.6m，橫向間距翼檐下取0.9m，箱室底取0.6m，腹板底取0.3m，橫桿豎向間距均取1.2m，頂、底托采用可調托撐。支架頂托橫橋向布置I14工字鋼橫梁，間距0.6m；橫梁上縱橋向布置10cm15cm方木次梁，次梁在箱室下方間距40cm、腹板下方圖5 支架半縱面圖圖6 支架截面圖20cm。箱梁內外模板均采用木模板，箱室頂板和翼板采用腳手架支撐。（三）支架設計為安全、簡便起見，次梁和橫梁均按簡支梁受力考慮，分別驗算箱室底板和腹板下支架受力。1、荷載取值按鐵路14、混凝土工程施工技術指南（TZ210-2005）規定，荷載取值如下：箱梁鋼筋砼自重：26kN/m3人及運輸機具作用在模板上荷載：2.5kPa振搗時產生的荷載：2kPa木材密度：750kg/m32、次梁計算（1）腹板部位底模下次梁腹板部位荷載a、箱梁砼自重（按最大截面考慮,砼超灌系數1.05）：P1=6.65261.05=181.5kN/m2b、模板荷載（面板1.2cm木膠板；橫肋1010cm方木，間距30cm；縱肋214a槽鋼，間距80cm）P2=26.10.0127.5+(1/0.3+1)6.10.10.17.5+2(6.1/0.8+1)10.145/0.9=11.18kN/m2c、設備及人工15、荷載：P3=2.5kN/m2d、砼振搗荷載：P4=2kN/m2次梁截面特性（次梁采用10cm15cm方木）截面積：A=1015=150 cm2彈性模量：E=1104MPa抗彎模量：W=bh2/6=10152/6=375cm3 慣性矩：I=bh3/12=2812.5cm4強度驗算（腹板下次梁間距20cm）荷載組合: PQF=P1+P2+P3+P4 =197.18kN/m2換算到次梁上線荷載:q= PQF0.2=197.180.2=39.45 kN/m縱梁抗彎應力計算公式得：w=qL2/（8W）=39.450.62106/(8375103)=4.7MPaw=13MPa強度滿足要求（參考紅松木）；由16、矩形梁剪應力計算公式得：=3Q/2A =3（197.180.20.6/2）103/(2150102)=1.2Mpa=2.3MPa 剪應力滿足要求； 剛度驗算荷載組合:PGF=P1+P2=192.68 kN/m2q=PGF0.2=192.680.2=38.54kN/m2fmax=5qL4/384EI=538.541030.64109/(3842812.51041104)=0.23mmf=L/400=600/400=1.5mm 剛度滿足要求。（2）箱室下次梁 箱室下次梁荷載取值a、箱室頂板砼厚度0.4m，底板最大厚度1m則,超灌系數1.05，砼箱自重：P1x=(1+0.4)261.05=38.2217、kN/m2b、內模支撐和模板荷載(面板采用1.2cm的木膠板；橫肋采用1010方木，間距30cm；內模支撐采用48鋼管支撐，縱、橫、豎向間距1m)。P2x=2410.10.17.5+10.0127.5+210.169+(5.14+64)0.058=3.165kN/m2c、設備及人工荷載：P3x=2.5kN/m2 d、振搗荷載：P4x=2kN/m2次梁截面特性（箱室底模下次梁采用10cm15cm方木）截面積：A=1015=150cm2彈性模量：E=1104MPa抗彎模量：W=bh2/6=10152/6=375cm3 截面模量：I=bh3/12=2812.5cm4強度驗算（箱室底模下次梁間距40c18、m）荷載組合:PQx=P1+P2+P3+P4=45.9kN/m2換算到次梁上線性荷載:qx=PQx0.4=45.90.4=18.36kN/m因同樣材料、同樣跨度情況下，箱室底板下線荷載比腹板下小，所以強度和剛度都能滿足要求。3、橫梁（I14工字鋼）驗算（1）橫梁截面特性截面積：A=1015=2150mm2彈性模量：E=2.1105MPa抗彎模量：W=102103mm3 慣性矩：I=bh3/12=712104 mm4（2）腹板下橫梁驗算（腹板下模梁縱向間距60cm，跨度30cm）強度驗算:q=PQF0.6+0.169=197.180.6+0.169=118.5kN/m跨內最大彎矩為：Mmax=119、18.50.32/8=1.3kN.m 由梁正應力計算公式得：w=Mmax/W=1.3106/(102103)=12.7MPaw=145MPa滿足要求；剛度驗算q=PGF0.6+0.169=192.680.6+0.169=115.8kN/mfmax=5qL4/384EI=5115.80.341012/(3842.1105712104)=0.008mmf=L/400=0.75mm剛度滿足要求。(3)箱室下橫梁驗算（箱室下橫梁間距60cm，跨度60cm）強度驗算q=PQX0.6+0.169=45.90.6+0.169=27.7kN/m跨內最大彎矩為：Mmax=27.70.60.6/8=1.2kN.m20、 由梁正應力計算公式得：w=Mmax/W=1.2106/(102103)=11.8MPaw=145MPa滿足要求；剛度驗算q=(PQX-P3-P4)0.6+0.169=(45.9-2.5-2)0.6+0.169=25.0kN/mfmax=5qL4/384EI=5250.641012/(3842.1105712104)=0.03mmf=L/400=1.5mm剛度滿足要求。4、立桿驗算（1）截面特性483.5管截面特性截面積：A=489.3mm2彈性模量：E=2.1105MPa回轉半徑：i=15.8mm （2）腹板下方立桿強度驗算（腹板下腹手架60cm30cm）梁部傳遞荷:N1=(PQF0.6+021、.169)0.3=197.180.60.3=35.5kN鋼管架自重(按12m高度計算):N2=0.04(12+(0.3+0.6)10)=0.84 kN荷載組合:N=N1+N2=35.5+0.8=36.3 kN架手架計算長度:l0=l=1200mm長細比:=l0/i=1200/15.8=75.9查表得拆減系數:=0.744腳手架管容許壓力: N=A=0.744489215=78.22kN而 NN，所以立桿強度滿足要求（3）立桿彈性壓縮量L=NL/EA=36.310312103/(2.1105489.3)=4.23mm壓縮變形很小5、地基容許承載力計算根據地質資料可知，一標段地層主要為第四系沖積層22、沖洪積層、海積層，一般以黏性土、粉土、砂類土為主。腳手架管最大傳力為34.4kN，按0.5m0.5m腳手架底承載面積計算，地基容許承載力為137.6kPa。地基主要采用建筑垃圾換填1m，分層夯實，換填后的承載力不低于200kPa。地表整平后，再澆筑25cm厚的C20砼。四、支架預壓與變形觀測支架搭設結束后，鋪設底模，接著先進行支架預壓。通過預壓，檢驗支架安全性，測量彈性變形，消除非彈性變形。預壓材料采用編織袋裝砂加鋼筋，預壓荷載取梁體自重的120%。支架預壓變形觀測斷面縱向間隔8m，每個觀測斷面上設左、中、右3個觀測點。測點設在I14工字鋼橫梁底緊靠立桿位置。五、預拱度設置梁體模板預拱度主要23、包括梁體自重及施工機具與人員荷載作用下的支架彈性變形以及預應力、砼收縮徐變、二期恒載和1/2靜活載作用下的梁體變形。其中，梁體自重及施工機具與人員荷載作用下的支架彈性變形按預壓實測值設置，其余變形按設計單位提供的預拱度設置。六、模板構造箱梁模板由側模、內模、底模和端模組成，全部采用1.2cm厚木（竹）膠板，豎肋用10cm10cm方木,間距40cm,橫肋用214槽鋼，間距80cm。模板的強度、剛度符合要求，并規則有序，線條美觀，模板縫隙嚴密平整、不漏漿。七、砼澆筑梁體砼采用4臺100m3/h砼泵車由兩端向中間對稱澆筑，先底板，后腹板，再頂板，分層澆筑，每層厚度不大于30cm。砼采用插入式振動棒搗24、固，嚴防漏搗、欠搗和過度振搗。頂板砼在振搗平整后即進行第一次抹面，待砼初凝前進行二次抹面。砼初凝后，夏季采用灑水、覆蓋養護，冬季采取覆蓋保溫養護，養護不少于14天。養護過程中，砼芯部與表層、表層與環境以及箱內與箱外的溫度之差控制在15之內。八、預應力張拉與壓漿當梁體混凝土強度及彈性模量達到設計要求后，進行預應力張拉。張拉順序以及孔道壓漿嚴格按設計和施工規范進行。九、支架拆除預應力孔道壓漿強度達到設計值后，安排支架和模板拆除。支架拆除前，先由跨中向兩端逐排對稱通過松卸立桿頂部托撐卸落底模。當底模與梁底全部脫開后，再由上向下拆除支架。十、質量保證技術措施1、砼原材料及配合比控制為防止砼出現裂紋，砼25、初凝時間控制在17小時左右，配合比盡可能降低水泥用量。2、砼施工過程中溫度控制砼施工過程中，為防止凝固過快，砼出模溫度控制在35以內，砼入模溫度不得超過30，當砼溫度入模溫度超過30時，采取在水中加冰塊，對泵送管道進行麻袋覆蓋灑水等綜合降溫措施。安裝好的模板也要采取覆蓋措撒水降溫措施，將模板溫度控制在35以內。如果是夏季施工，砼澆筑盡可能選擇在晚上進行，砼澆筑要滿足夜間澆筑完成的能力。為控制拆模后因為溫度變化形成裂紋，隨時測量梁體溫度、箱內、箱外溫度，將箱體與箱內、箱內與箱外溫度控制在15，如果溫度相差過大，采用箱內大功率通風機通風降溫的方式降溫。十一、工程實例1、XX客專（324832）m連26、續梁由我局承建的XX客運專線鐵路DK93+727.516DK93+ 840.916跨既有道路涵（324832）m連續梁設計采用懸灌法施工。為趕工期，設計變更為滿堂支架法現澆，砼分兩步澆筑。首先澆筑底板與腹板，第二步澆筑頂板。2008年初，搭設支架，安裝底板，并進行預壓，歷時30天；之后，安裝模板、綁扎鋼筋，歷時30天；底板與腹板砼澆筑安排了2臺泵車，由48m跨中間向兩端對稱澆筑，30小時結束；頂板砼澆注歷時21小時，砼澆筑時金屬波紋管中穿塑料管，以防漿液堵管；砼澆筑后再穿鋼絞線，并進行張拉、壓漿及橋面系施工。該連續梁已于2008年上半年順利完工2、XX客專（324832）m連續梁由我局施工的X27、X客運專線DK465+953.38DK466+066.78跨灞河東河堤（32+48+32）m連續梁,設計采用支架法現澆。實際施工時，支架采用梁式支架，支架拼裝1520天，預壓歷時7天；外側模板采用鋼模，底模及內模全部采用木模，模板安裝與鋼筋綁扎約用30天。每聯砼1200m3，用2臺泵車由兩端向中間整體一次澆筑成型，1臺泵車備用，2428小時結束。XX客專共有5聯（32+48+32）m連續梁，截止2008年8月中旬,已完工4聯。3、XX城際（324832）m連續梁由我部專業聯合單位XX施工的XX城際軌道交通線跨鐵專用線、跨北倉道及跨農藥廠專用線（32+48+32）m連續箱梁設計全部采用懸灌法施工。為趕工期，后改為滿堂支架法施工。該連續梁為變截面斜腹板單箱單室結構，縱向分13段澆筑，整聯現澆周期達5次之多。由于分段太多，實際施工時，工期效應并不突出。