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1、濟廣高速濟南連接線工程 跨路門洞施工方案單位標志圖濟廣高速濟南連接線工程SG6合同跨路門洞施工方案一、工程概況二環西路是濟南市“三橫五縱”城市快速路系統及“五橫六縱”快速公交系統中的重要組成部分，將與二環東路、順河高架及北園高架共同組成濟南市高架路網絡。本工程位起點與濟廣高速現天橋立交相接，沿二環西路建設高架橋，止于段店立交北側橋臺處與段店立交相接，縱貫濟南市主城區南北，不僅是濟廣高速在濟南西部城區段的重要連接線，而且是國道220穿越城區的重要路段，同時也是濟南市西部地區主要的南北通道。SG-6標段主要工程包括主線高架橋、段店立交頂升、匝道橋梁工程等。其中主線新建橋梁工程全長1.233708公2、里, 共12聯（計40孔，179號-220號墩）；段店立交X匝道第一聯，Y匝道第十聯頂升；主線上跨張莊路、經六路延長線，并在此設出口匝道，匝道橋2聯（計10孔）。主線橋梁采用預應力混凝土連續箱梁,下部結構采用直柱式橋墩,基礎采用灌注樁加承臺。匝道橋上部結構采用預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用柱式橋墩，基礎采用灌注樁加承臺。二、過路門洞支架搭設方案主線橋上跨張莊路梁下平均凈空高度為10米,搭設雙向兩車道過路門洞,每向車道單孔凈跨度4米,長度27.3米，門洞高度5.0米,限高4.5米。門洞縱梁采用I36a型工字鋼,間距0.6米，其上鋪1512cm方木做橫梁,橫梁間距0.9米， 門洞橫梁上再搭設平3、均高度為2.7m的碗扣式支架。經六路口跨路門洞因凈空不足，其上不再搭設支架，而直接鋪設橫向1210cm方木及箱梁底板。在主門洞兩側各設置一道2m寬的人行通道。詳見過路門洞支架搭設圖（附圖1）1、門洞支架基礎門洞支架基礎為原有道路地面，地面上澆注高度0.8米的C25混凝土防撞、導向條形墩，且條形墩兩端寬出門洞支架100cm。場地頂面到梁底的高度要全面考慮碗扣件桿件、工字鋼、橫梁、底托、頂托、模板、梁起拱等，梁縱坡結合場地原地面標高調節支架頂托來調節支架高度。2、鋼梁支架的立柱鋼梁支撐立柱采用碗扣式鋼管架，立桿縱橫向間距為3060cm，步距60cm，頂托上部采用1512cm方木做聯系梁。詳見支架搭4、設圖。3、門洞縱橫梁及蓋梁縱梁采用單層工字鋼,間距0.6米,橫梁采用15cm12cm方木,間距為90cm,橫梁上搭設平均高度為2.7m的碗扣式支架。 三、支架預壓為了觀測地基變形、支架沉降情況,驗證支架安全,測量模板變形的實際數據,并為預拱度設置提供依據,門洞支架施工前需對支架進行預壓,預壓加載物選1.50.90.9m混凝土預制塊,每塊約重29.16KN，吊車起吊安裝，按照梁體荷載（區分空腹段和實腹段）的120%逐跨進行加載，預壓重量按60%、80%、100%分三次施加到梁體上，混凝土預制塊分布圖。預壓期限原則上以支架變形穩固后即可結束，且不少于設計圖紙所要求的3天。在加載前、加載中,要對模板5、支架的變形及地基沉降進行觀測,卸載后還要對支架模板的變形恢復情況進行觀測。卸載時按照均勻卸載兩次卸完，分別為50%。第一次卸載后停46小時，觀測2次。第二次卸載后48小時內進行6次觀側，觀測時要注意地基變化。觀測點設在支點、梁跨的1/4、1/2、和3/4處，每個斷面5個點。地基在跨中及兩端各設三個點。根據測量結果,計算變形量并繪制支架變形曲線,然后分析計算出支架、方木及模板的彈性變形量和非彈性變形量。在支架卸載后測量出地基沉降量,且以這些數據為依據,并考慮箱梁張拉設計起拱量,確定模板預拱度值,以確保達到梁體的設計線形。四、 支架模板施工安全技術措施 建立安全施工責任制度。建立各級安全施工責任6、制，各級人員必須認真遵守國家有關安全方面的政策、法令和規章制度。建立安全崗位責任制，逐級簽訂安全生產責任狀，明確分工，責任到人。 在編制施工組織設計時，必須同時編制安全技術措施；主管施工生產的領導和施工負責人員在布置施工任務時，必須同時布置安全工作；根據工程和施工特點編制安全交底。班組在班組長的領導下和專職安全人員的指導下，負責本班組的安全施工，督促工人遵守操作規程和各項安全施工制度，并組織班前班后的安全監查；參加施工的人員應遵守安全施工規章制度，不得違章作業。 加強安全生產教育，提高全員安全意識。重點進行四個方面的教育：強化行車安全和施工安全意識；安全基本知識和技能的教育；遵守規章制度和崗位7、標準化作業的教育；文明施工的教育。同時開展創安全標準工地活動，進行安全檢查評比，激發全員安全生產的自覺性。 嚴格安全監督，建立和完善定期安全監查制度。各級安全領導小組要定期組織檢查，各級安全監督人員要經常檢查，真正把事故消滅在萌芽狀態,同時嚴格事故報告和獎罰制度。 加強安全防護，設置安全防護標志。交道設置交通安全防撞護欄等安全設施和慢行、警示燈等。作業人員嚴禁酒后上崗，嚴格遵守操作規程，創造一個安全、文明的施工環境。 抓好現場管理，堅持文明施工，在被交道附近開挖基坑及施工危險地段要設置安全警示牌,以防意外事故發生。 定期或根據施工需要發放和檢查施工所用的各種安全機具設備和勞動保護用品。(8) 8、加強高空作業的管理，在高空施工時，施工人員要系安全帶，穿防滑靴。在梁頂作業時設立安全網，安裝安全護欄。（9）加強吊裝機械的安全管理，要有現場管理調度人員，現場施工夜間施工要有足夠的照明。張莊路、經六路跨路門洞結構力學性能驗算支架驗算的荷載包括鋼筋混凝土重量、模板重量、支架重量、施工人員及設備荷載,振搗混凝土時產生的荷載、傾倒混凝土對模板產生的壓力、混凝土對模板側面的壓力等。驗算內容包括底模、內模、縱橫向支撐方木、縱向鋼梁的穩定性和剛度,鋼梁力學模型采用簡支，橫向方木采用三跨連續梁計算，縱向分布方木按四跨連續梁計算，每跨30cm，（竹膠板尺寸為2441221.5cm,擬采用縱向鋪設）。還要驗算支9、架的局部和整體的強度,力學模型采用壓桿穩定。經過驗算,各部位受力情況都能滿足要求,整個支架和模板支撐結構均是穩定的。門洞橫梁以上的碗扣式支架在此不做檢算，具體計算過程詳見普通預應力鋼筋混凝土連續梁力學計算書。一、計算依據：1）濟廣高速濟南連接線工程第六合同段連續箱梁設計圖紙；2）箱梁砼澆注方法：采用混凝土泵車二次澆注法（荷載計算按一次性澆注計算）。3）模板支架使用材料、規格及其力學性能。4）公路橋涵鋼結構及木結構設計規范JTJ025865）公路橋涵施工技術規范JTG/T F50-2011二、檢算內容1）枕木橫梁的強度、撓度檢算。2）工字鋼的強度、撓度檢算。3）門洞鋼梁立柱的強度及穩定性檢算。410、）門洞支架整體穩定性檢算。5）地基承載力檢算。三、檢算材料力學性能及原則1）A3 鋼設計的容許應力為=140MPa，容許抗彎應力為w=145MPa,剪應力=85MPa，臨時結構性能按1.25倍提高后，即 ：鋼材彎曲容許應力w=1451.25181MPa,抗壓軸向容許應力=1401.25175 MPa，抗剪容許應力=851.25106 MPa。彈性模量E=2.1105MPa， 36a工字鋼Ix1.5796108mm4 ，Wx8.776105mm3，ix=1438mm，q自重600 N/m。A工=7644mm22）方木性質按照市場上最常見的落葉松考慮，力學性能一般新木為縱向彈性模量1104Mpa 11、,抗彎強度9Mpa。比重約為750kg/m3。檢算要求所有方木的彎曲最大正應力均小于其許用應力9MPa?？辜魪姸刃∮?.6MPa。 底模采用2441221.5cm優質竹膠板，靜曲強度90MPa，彈性模量E=9103MPa,密度取0.9g/cm30.009N/cm3（合135N/m2）3）鋼梁立柱桿件以Q235A級普通鋼材的設計抗拉抗壓強度值205MPa進行強度計算。按鋼管滿堂支架預壓技術規程(JGJT-2009)條文說明3.0.4條規定對于重復使用的舊碗扣支架鋼管乘以0.85折減系數，折算后許用應力為174.25MPa。標準碗扣式鋼管：A管=4.893102mm2,IX=1.219105mm412、,WX=5.08103mm3, 而實際進場材料狀況鋼管壁厚為3.0mm： A實（D2d2）4=(482422)4=424mm2 i實=D2+d24=482+4224=15.95mm W實R4r44R=244214424=4493mm34）所有桿件的撓度變形量均小于L/400。四、受力檢算：設計荷載1、 模板及方木重量：竹膠板：0.00910021.510N/kg10000.135KN/m2橫向方木：7500.10.08110N/kg10.310000.2KN/m2縱向方木：7500.150.1110N/kg10.910000.125KN/m2內模及支撐方木（85cm）：0.135KN/m2+713、500.080.05410N/kg310.41000=0.435 KN/m2支架底橫向方木分配梁：7500.150.12110N/kg10.910000.15KN/m2鋼管支架頂方木：7500.150.12110N/kg10.310000.45KN/m22、鋼筋砼自重: 59.8KN/m2(梁中腹板處)12.48KN/ m2(梁中箱室處) 3、施工人員及設備荷載:2.5KN/m2;4、傾倒混凝土產生的沖擊荷載：2.0KN/m2;5、振搗砼時產生的荷載，對水平模板為2KN/m2;對垂直模板為4KN/m2;荷載取值分項系數：靜載系數：rg = 1.2活載系數：rq = 1.4五、強度驗算1、支架荷14、載分析： 該門洞支架搭設在45米跨的跨中，故僅分析跨中荷載即可。因在腹板處荷載最大，故應首先分析此處的受力情況。1）、梁中模板所受荷載： G1=59.8+0.135+0.435=60.37KN/m2(梁中腹板處)G2=12.48+0.135+0.435=13.05KN/m2(梁中箱室處)模板受活載（3+4+5）:Q=2.5+2.0+2.0=6.5KN/m2模板設計荷載:Qz=G1rG+QrQ =60.371.2+6.51.4=81.54KN/m2(梁中腹板處) Qz1=G1rG+QrQ =13.051.2+6.51.4=24.76KN/m2(梁中箱室處)2）、門洞橫梁上部碗扣式支架自重作用在橫15、梁上的力為：（支架高度：2.70m采用2.4米鋼管件），門洞上部支架共7排，每排34根，采用2.4m桿件,三層水平根，其中縱向有8排為60cm水平桿，其他均為90cm水平桿。2.4m立桿每根重13.34kg/根，90桿重3.63kg/根，60桿重2.47kg/根。Fz=（73413.34+（634+336）33.63+8632.47）10N/kg10005.427.30.54KN/m2根據在腹板下的支架立桿間距為60x90cm（橫向三排60cm，縱向間距90cm），則箱梁腹板和箱室處的荷載分別為： Qz+Fz=81.54+0.54+0.125=82.2 KN/m2Qz1+Fz=24.76+0.16、54+0.125=25.43 KN/m22、橫向分配梁（方木1512cm）受力分析為了避免橫向分配梁方木受力過大，縱向I36a工字鋼主梁分布在腹板下與上部支架分布相同，均為間距60cm，箱室處支架為間距為90cm，縱梁間距為60cm,即橫向分配梁只在箱室重量較輕處受彎。計算簡化按簡支梁。Ibh312=150120312=2.16107mm4 P= Qz10.92=25.430.81=20.6KN F=pl348EI=20.61030.634891092.161050.48103m =0.48mm600400=1.5mm 合格3、I36a工字鋼檢算力學模型及受力計算:選取箱梁腹板處最大荷載進行檢17、算。工字鋼間距為60cm,兩孔門洞的工字鋼計算簡化為兩跨簡支梁,跨度為5.05米。由橫梁受力分析，橫梁間距為0.9m，橫梁反作用在工字鋼上的荷載視為均布，在腹板處為82.2 +0.1582.35 KN/m2,箱室處為25.43+0.15 25.58KN/m2 ，此處腹板寬為45cm。腹板下鋼梁,均布荷載Q: Q腹板 =82.350.45+25.580.60.45+0.6=41.5KN/m2 Q箱室中25.580.9+0.6=23.62 KN/m2檢算按均布荷載41.5 KN/m2進行抗彎檢算 Mmax=ql28=41.55.0528=132.3KNm = Mmaxw=132.31038.77618、104 =150.7MPa=181 MPa撓度檢算 F = 5ql4384EI=541.51035.0543842.110510615796108 =10.46mm=5050400=12.6 mm 合格 q(KN/m) RA RB 50.5m六、門洞立桿強度及穩定性計算1、鋼管容許承載力鋼管的容許應力=20585%174.25MPa 等截面箱梁跨中每延米混凝土方量為34.588m3（只計算箱梁箱室及縱腹板部分，兩翼板無需計算）:箱梁5.05米段總重為：G=34.5885.05264541.4KN碗扣式腳手架鋼管層高為0.6m，單排28根（箱梁箱室部分實際為34排支架組成的整體支架，計算時按每端19、3排計），支墩承載力。梁重按1.2安全系數單根鋼管受力 F1.2G283232.4KN FA=32.41034.24104=76.4MPa 2、比較后結論上面鋼管單根計算強度值小于容許強度=76.4MPaF=32.4KN 滿足穩定要求七、地基承載力驗算荷載計算，按此段箱梁底板寬度15.5m計算，梁長為5.05m。兩端支架承受總荷載為N14541.4kN 模板，方木及支架 N2（0.135+0.2+0.125+0.435+0.15）15.55.051.04515.55.05=81.8k N工字鋼重（15.5米寬內按0.6米布置共有工鋼26根,重0.6KN/m）N3=0.6KN/m5.05m26720、8.78kN 每端支架自重：N4=(2855.5+28251.32+27352.47)101000=21.39kN 總重量N=N1+N2+N3+2N4=4541.4+81.8+78.78+221.39=4744.76kN單根立柱桿件對地基的反力為：P=N2832=4744.76168=28.24kN 立桿底托直接與C25混凝土條形基頂面接觸搭設,支架布置0.60.3m:A=0.60.30.18m2 地基承載力為： =PA=28.240.18=156.9kPa 通過實驗，原道路地基承載力大于200 KPa156.9 kPa，滿足要求。通過以上計算，可以看出該過路門洞的縱橫梁、碗扣式立柱等的承載力和剛度及地基承載力均能滿足施工和規范要求，所以整體支架是安全可靠的。八、安全措施做好安全防護工作，支墩兩側設防撞墩，并涂紅白相間反光漆，布置夜間警示燈。在距支架10m（5m）機動車道處用100鋼管搭設限高限寬門，其寬度為4.5米，高度為4.5米，以攔截超限車輛通過。限高門洞前方每5米處設置梯形減速帶，共設置2道。限寬門上布置夜間警示燈，在醒目位置處設置限高、限寬和限速標志。通道全長范圍內上方均設置防墜網及密目防護網，以防止墜落物傷及行人及通行車量。