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、總體概況大連普灣新區十六號路跨海橋工程，平行于已建的沈大高速公路和在建的普灣新區十四號路，位于十四號路以東約2km，北起于北三號路北側，南側止于南岸現狀濱海路北側，主線橋梁全長2.5858km、匝道橋梁全長0.7773km。線路建成后將連接普蘭店灣的南北兩岸，對于方便兩岸的交通和加速普灣新區的建設和發展會起到非常重要的作用。本項目跨越普蘭店灣，北接炮臺鎮高家村，南接石河鎮北海村，橫跨普蘭店灣，北側及挖方段地勢起伏較大，其余地段地勢低平，中間為海灣，兩側為海參圈，兩岸間距約1.56km。2-2、 地質水文情況普蘭店灣長島臨時驗潮站，采用驗潮5、儀連續觀測18個月資料顯示：最高高潮位 2.99m最低高潮位 0.54m最高低潮位 1.60m最低低潮位 0.81m平均海平面 1.29m最大潮差 1.45m平均漲潮歷時 6h12min平均落潮歷時 6h12min2-3 、場區工程地質情況本工程地層為：第四系全新統人工堆積層：素填土主要由黏土、碎石組成。第四系全新統海積層：主要包括淤泥流塑軟塑狀態；淤泥質粉質黏土軟塑狀態；粉質黏土軟塑可塑狀態；細砂飽和，松散。第四系上更新統坡洪積層：細砂飽和，稍密中密狀態；粉質黏土可塑硬塑狀態；含碎石粉質黏土可塑狀態。第四系中更新統殘坡積層：含碎石黏土可塑狀態。青白口系南芬組泥灰巖：包括全風化泥灰巖，強風化泥6、灰巖，中風化泥灰巖。青白口系橋頭組石英板巖互層：全風化石英巖板巖互層，強風化石英巖板巖互層，中風化石英巖板巖互層。2-4 、 橋梁結構1、基礎本工程基礎均采用樁基礎。全橋共含樁基礎423根，其中直徑2.5m的樁基礎共350根，主要分布于主線橋梁；直徑1.8m的樁基礎共45根，主要分布于立交橋梁；直徑1.2m的樁基礎共28根，主要分布于各橋臺位置。2、系梁、蓋梁及墩身本工程部分樁基礎、墩柱之間以系梁的形式進行連接，部分墩柱頂部以蓋梁的形式進行連接，增加下部結構的結構穩定性。裝配式T梁下部結構采用柱式墩，柱頂設置預應力蓋梁。墩柱間距8m，橫橋向半幅設置雙柱，墩柱直徑2.0m，樁基直徑2.5m。現澆7、連續梁下部結構采用樁柱式墩，柱頂無蓋梁。墩柱間距8.0m，橫橋向半幅設置雙柱，墩柱直徑2.0m，樁基礎直徑2.5m。2-5、蓋梁設計參數本工程蓋梁設計類型分為五種：1、適用于3035#、4359#、29、36#墩右幅蓋梁，蓋梁長度2048cm，蓋梁高度250cm，寬度250cm，蓋梁下為兩柱墩，墩柱直徑200cm，墩柱中心間距800cm，柱外懸挑624cm，蓋梁懸挑邊由250cm變為150cm。2、適用于29、36#墩左幅蓋梁，蓋梁長度2198cm，蓋梁高度250cm，寬度250cm，蓋梁下為兩柱墩，墩柱直徑200cm，墩柱中心間距800cm，柱外懸挑左端為774cm，柱外懸挑右端為624cm8、，蓋梁懸挑邊由250cm變為150cm。3、適用于26、27#墩蓋梁，蓋梁長度2448.4cm，蓋梁高度250cm，寬度250cm，蓋梁下為三柱墩，墩柱直徑200cm，墩柱中心間距740cm，柱外懸挑為484.2cm，蓋梁懸挑邊由250cm變為150cm。4、適用于28#墩蓋梁，蓋梁長度2247.7cm，蓋梁高度250cm，寬度250cm，蓋梁下為三柱墩，墩柱直徑200cm，墩柱中心間距740cm，柱外懸挑為383.85cm，蓋梁懸挑邊由250cm變為150cm。5、適用于37、42#墩蓋梁，蓋梁長度4530cm，蓋梁高度423cm，寬度250cm，蓋梁下為五柱墩，墩柱直徑230cm，墩柱中心9、間距740cm，柱外懸挑為178cm。第三章、蓋梁模板支架設計計算3-1、蓋梁模板支撐施工方案的選擇蓋梁高度在1.8m15m之間，其中27#54#位于海中筑島之上，出于施工安全性考慮，蓋梁均考慮滿堂支架法施工。依據蓋梁設計參數，選擇荷載最大、受力最不利的蓋梁作滿堂支架設計和驗算，滿堂支架考慮獨立承受蓋梁荷載進行設計和驗算。 選擇蓋梁高度最高的第一種和第五種蓋梁作為設計和驗算的模型，其他三種蓋梁下均為三柱或五柱墩身，每個墩身上均考慮蓋梁下滿堂支架施工，計算的模板和滿堂支架施工參數適用于其他類型的蓋梁。 3-2、蓋梁模板設計驗算1、模板設計檢算說明1、設計計算原則（1）在滿足結構受力情況下考慮撓度10、變形控制。（2）綜合考慮結構的安全性。（3）采取比較符合實際的力學模型。（4）盡量采用已有的構件和已經使用過的支撐方法。2、對部分結構的不均布，不對稱性采用較大的均布荷載計算。3、本計算結果適合于全橋蓋梁施工。4、本計算未扣除墩柱承擔的蓋梁砼重量。以做安全儲備。2、蓋梁模板形式 蓋梁模板側模采用定型的鋼模板，底模板采用竹膠板，底模和側模下設置橫向槽鋼。蓋梁模板面板采用6mm鋼板，連接肋板為12120mm鋼板，橫肋為12#槽鋼，橫肋間距300mm，對拉背肋為14#槽鋼，背肋間距1000mm，豎肋和三角筋為8120mm鋼板，豎肋間距500mm。 3、側模計算1、力學模型假定砼澆筑時的側壓力由拉桿和11、豎帶承受。2、荷載計算 、根據橋涵規范普通模板荷載計算：混凝土壓力，下列二式計算，取其中最小值P1Krh P1=H混凝土溶重，26KN/m3,V澆注速度，V1.0m/h，入模溫度按20考慮。To砼初凝時間，澆注時溫度T20oC，則v/t=0.050.035K外加劑影響修正系數，不摻外加劑取k1.0，摻具有緩凝作用的外加劑取k1.2，這里取1.2一次澆注高度H=2.5m;分別按以下公式計算側壓力，取小值P1Krh=1.2261.72=53.664 KPah=1.53+3.8v/t=1.53+3.80.05=1.72mP1=H=2.5m26=65KPa取P153.664KPa(2) 泵送混凝土澆注12、時（T10oC)對側面橫板壓力P24.6V1/4=4.6KPa(3) 振搗混漲土時對側面橫板的壓力P34KPa施工人員、施工料具運輸堆放荷載 P4=2.5 KPa風荷載 P5=1 KPa面橫板即承受的總壓力PPP1+P2+P3+P4+P5=53.661.2+4.61.4+41.4+2.51.4+11.4=81.332KPa4、拉桿拉力驗算拉桿（16圓鋼）間距1m，1m范圍受力砼澆筑時的側壓力由上、下兩根拉桿承受。拉桿采用Q235鋼制作，則有：=140000=1（T1+T2）/A=81.3322.51/2r2r0.0152m 采用16拉桿 (滿足要求) 實際距離底模1m，增加拉桿一道。5、豎帶抗13、彎與撓度計算設豎帶兩端的拉桿為豎帶支點，豎帶為兩跨簡支梁，梁長l=1.6m和1m，砼側壓力按均布荷載q考慮。 豎帶的14#a槽鋼 ,彈性模量E=2.1105MPa;慣性矩Ix=563.7cm4;抗彎模量Wx=80.5cm3，為雙槽鋼設置。q0=81.3321=81.332kN/m最大彎矩：Mmax= q0l2/8=81.3321.62/8=26.026kNm= Mmax/2Wx=26.026/(280.510-6)=0.161106Kpa161MPaw=160MPa(砼測壓力采用線性分布且采取簡支梁模型計算，計算過于保守，滿足要求)撓度：fmax= 5ql4/3842EIx=581.3321.14、64/(38422.1108563.710-8)= 0.0029mf=l/400=1.6/400=0.004m（滿足要求）6、關于豎帶撓度的說明在進行蓋梁模板設計時已考慮砼澆時側向壓力的影響，側模支撐對蓋梁砼施工起穩定與加強作用。為了確保在澆筑砼時變形控制在允許范圍，同時考慮一定的安全儲備，砼測壓取線性分布，實際分布形式為梯形，計算中采取簡支梁計算模型，適當控制砼澆筑速度。因此，豎帶的實際撓度和抗彎能滿足要求。7、模板橫肋的抗彎與撓度的計算設豎帶為橫肋的支點，橫肋為連續多跨的簡支梁，梁長l= 1m，砼側壓力按均布荷載q考慮。 橫肋為12#槽鋼 ,彈性模量E=2.1105MPa;慣性矩Ix=3815、8.5cm4;抗彎模量Wx=36.4cm3，橫肋間距300mm。q=81.3320.3=24.4kN/m 處于保守考慮，采用簡支梁計算。最大彎矩：Mmax= ql2/8=24.412/8=3.05kNm= Mmax/Wx=3.05/36.410-6=0.0838106Kpa83.8MPaw=160MPa(滿足要求)撓度：fmax= 5ql4/384EIx=524.414/(3842.1108388.510-8)= 0.0004mf=l/400=1/400=0.0025m（滿足要求）采用三跨及三跨以上連續的內鋼楞計算。最大彎矩：Mmax= ql2/10=24.412/10=2.44kNm= Mm16、ax/Wx=2.44/36.410-6=0.067106Kpa67MPaw=160MPa(滿足要求)撓度：fmax= ql4/150EIx=24.414/(1502.1108388.510-8)= 0.0002mf=l/400=1/400=0.0025m（滿足要求）8、模板面板的抗彎與撓度的計算面板由12#橫肋槽鋼約束，豎帶間距500mm，面板厚度為6mm，計算模型簡化為取100mm為計算單元。設計強度f=145MpaA=1006=600mm2 W=1/6bh2=1/610036=600mm3I=1/12bh3=1/12100216=1800 mm4允許彎矩允許彎矩值W=60010-9145117、06=0.870KNm線荷載 =81.332KN/m20.1=8.1332KN/m0.87跨中撓度=4/150EI=8.1332 5004/1502.11051800=0.009mmL/400=0.75mm，在進行蓋梁模板設計時已考慮砼澆時側向壓力的影響，側模支撐對蓋梁砼施工起穩定與加強作用。為了確保在澆筑砼時變形控制在允許范圍，同時考慮一定的安全儲備，面板每間隔500mm設置12mm厚152mm寬鋼帶作為約束，實際施工中，適當控制砼澆筑速度，因此，豎帶的實際撓度和抗彎能滿足要求。3-3、蓋梁滿堂支架設計方案模板支立的型式：直接采用整體組合鋼模作為側模，底模采用竹膠板，支架均采用滿堂腳手架支立18、模板，腳手架的型式以碗扣式為主，以扣件式為輔，以發揮碗扣式強度大、穩定性好及安裝簡便和扣件式適應變化性能好的特點。滿堂腳手架每隔3米3.2米在橫段面上設剪力撐一排組（每個斷面1排組），縱向剪力撐全長（22.8米）分七個階段設置，每一階段約為3.2米。滿堂腳手架設置縱向和橫向掃地桿，掃地桿層設置水平剪刀撐，在豎向剪刀撐頂部交點平面設置連續水平剪刀撐，水平剪刀撐至架體底平面距離與水平剪刀撐間距不超過8m。蓋梁底模下（水平部分）下的龍骨：主梁縱向布置，詳見圖1：蓋梁滿堂支架縱向布置圖，圖2：蓋梁滿堂支架橫向布置圖，圖3：蓋梁滿堂支架水平布置圖。支架采用483.0碗扣式腳手架，蓋梁下立桿橫距為45cm19、，立桿縱距為60cm，步距為120cm，模板采用18mm的竹膠板，橫立帶采用1010、58的方木。詳見圖4：蓋梁支模圖、圖1：蓋梁滿堂支架縱向布置圖。3-4、模板支撐受力計算本次驗算采用43#墩的蓋梁模扳及支架力學驗算模型，本蓋梁設計凈高14.93米，腳手架凈高最大段落11.43m（筑島高度為2.5m），為模板及支架受力最不利段落。力學驗算主要參照建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（簡稱規范）和設計文件進行。1、主要參數Q235鋼抗壓抗拉及抗彎設計強度 彈性模量 松木抗彎設計值 彈性模量 木方抗彎設計值 48*3.0鋼管截面積 48*3.0鋼管慣性矩 48*3.0鋼管截面模量 48*3.0鋼20、管回轉半徑 48*3.0鋼管自重采用48*3.6 m=3.97kg/m2、荷載鋼筋混凝土每方自重 鋼筋砼2.5m厚自重 每套蓋梁自重17.565噸，背楞及模板自重 腳手架自重+木方龍骨+竹膠板自重 人行機具動荷 傾倒砼和振搗砼產生的荷載 荷載總計 根據規范在計算支架下地基承載力及剛度時，恒載乘以1.2的系數，活載乘以1.4的系數。混凝土是逐步由泵送灌注，以一半視為恒載，一半視為動載估列，則計算彎矩時的荷載值為： 施工時依據荷載計算的取值考慮頂板堆載，頂板上除人行 、機具外，不允許卸料或臨時堆碼材料。3、蓋梁下水平底模板驗算主梁間距450mm，次梁間距為200，竹膠板厚度15mm，所以模板核算跨21、度為200，取100為計算單元。設計強度f=30A=10015=1500 W=1/6bh2=1/6100152=3750I=1/12bh3=1/12100153=28125允許彎矩W=375030=112500線荷載 =0.095100=9.5L=(8M/)1/2=(8112500/9.5)1/2=307.8200跨中撓度=4/128EI=9.52004/12810428125=0.42mmL/400=0.5mm 蓋梁底模采用15mm厚度竹膠板滿足要求。4、底模次梁驗算底模次梁采用5cm8cm紅松木方，參照規范按三跨連續梁計算（1）底模次梁驗算A=5080=4103mm2 W=1/68050222、=3.33104 I=1/1280503=8.33105 允許彎矩值 線荷載 按三跨連續梁最大彎矩 跨中撓度 底模次梁采用5cm8cm紅松木方，次梁間距200mm符合要求。（2）底模主梁計算底模主梁采用10cm10cm紅松木方，參照規范按三跨連續梁計算A=100100=10103mm2 W=1/61001002=1.666105 I=1/121001003=8.33106 允許彎矩值線荷載 底模主梁采用10cm10cm紅松木方，主梁間距450mm符合要求。5、腳手架驗算腳手架的縱橫桿沒有受彎桿件，只進行立桿承壓力與穩定性驗算：立桿穩定性驗算：每根立桿允許承值力 軸心抗壓構件的穩定系數依據長細比23、參照規范附錄A查取。壓桿穩定性驗算。最大步距h=1200K依據規范表5.4.6查取1.217，系數依據規范附錄C-3和C-5表查取 長細比依據規范表5.1.9要求。查表得知穩定性系數 每根立桿實際承重 腳手架立桿穩定性符合要求。6、地基承載力驗算、地基處理及計算：采用人工配合挖掘機對支保架基礎進行開挖，除去淤泥，然后用筑島石渣材料回填，設置排水橫坡和縱向邊溝，在橫橋向鋪設枕木+木板，枕木上安裝腳手架。地基承載力計算根據查閱的有關資料可知，對碎石土壓密實時，容許承載為0.4MPa。木方寬度為0.10m，按橫橋向20.48 m通長考慮，木方下設置3cm木板，假設此面積上荷載應力直接傳給壓實后的基礎24、土。單根立桿承受荷載為25.65KN（計算見立桿實際承重），承壓面積為0.50.60.9 = 0.27m2， 25.65KN/0.27m2=0.095Mpa0.4Mpa（由地質資料查取），所以經壓實后，碎石土地基承載力滿足設計要求、土層下沉量計算土的變形模量E0與壓縮模量ES的關系可按彈性理論得出E0 = ES V為中密干粉砂土的泊松比，取值范圍為0.20.25，為一比例系數，跟泊松比有關，風化砂（碎石土）的取值為0.90.95，查土力資料E0中風化砂（碎石土）的取值為17.5MPa。ES=取下限安全系數大，則17.50.95= 18.1MPa，由彈性理論的應力除以壓縮模量=變形，0.095/25、18.1=0.0052，則變形量為5.2mm。 7、腳手架的檢查和驗收 （1）、新鋼管的檢查應符合下列規定: 1、應有產品質量合格證； 2、應有質量檢驗報告，鋼管材質檢驗方法應符合現行國家標準金屬材料室溫拉伸試驗方法GB/T 228的有關規定，其質量應符合本規范第3.1.1條的規定； 3、鋼管表面應平直光滑，不應有裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道； 4、鋼管外徑、壁厚、端面等的偏差，應分別符合本規范表8.1.8的規定；5、鋼管應涂有防銹漆；（2）、舊鋼管檢查應符合下列規定： 1、表面銹蝕深度應符合相關規定；腐蝕檢查應每年一次，檢查時應在腐蝕鋼管中抽取三根，檢查時，應在銹蝕嚴重26、的鋼管的橫向截面取樣檢查，當銹蝕深度超過規定值不得使用。2、新舊扣件均應進行防銹處理；3、扣件應符合國家相關標準；（3）、扣件驗收應符合下列標準 1、扣件應有生產許可證、法定檢測單位的測試報告和產品質量合格證.。當對扣件質量有懷疑時，應按現行國家標準鋼管腳手架扣件GB 15831的規定抽樣檢測； 2、新、舊扣件均應進行防銹處理； 3、扣件的技術要求應符合現行國家標準鋼管腳手架扣件GB15831的相關規定。4、扣件進入施工現場應檢查產品合格證，并應進行抽樣復試，技術性能應符合現行國家標準鋼管腳手架扣件GB 15831的規定.扣件在使用前應逐個挑選，有裂縫、變形、螺栓出現滑絲的嚴禁使用。5滿堂支撐腳手架驗收滿足建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范（JTJ130-2011）的相關規定。第四章、蓋梁施工方案4-1、蓋梁設計概況1、主要參數