1、貓洞水庫大橋抱箍法蓋梁施工方案第一章編制依據(1) 交通部行業標準,公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(JTJ025-86)(2) 汪國榮、朱國梁編著施工計算手冊(3) 公路施工手冊,橋涵(上、下冊)交通部第一公路工程總公司。(4) 路橋施工計算手冊人民交通岀版社(5) 蓋梁模板提供廠家提供的模板冇關數據。(6) 貴定縣城至昌明經濟開發區同城化城市干道工程貓洞水庫大橋施工圖(7) 國家、交通部等有關部委和舛川省交通廳、海通公司的規范和標準。(8) 我單位的橋梁施工經驗。第二章工程概況及施工條件第一節工程概況貴定縣城至昌明經濟開發區同城化城市干道工程三標段,道路為城市次干路。道 路起點貓洞水庫,整體
2、呈南北走向,沿線與盤江鎮G210國道入口相交,在K11+087. 5 至K11+216.5段跨越貓洞水庫,設貓洞水庫大橋,全橋總長129m。貓洞水庫大橋橋梁寬20米(單幅),橋跨布置為(4X30)米預應力混凝土 T梁, 貓洞水庫大橋起點樁號為K11+087.5,終點樁號為K11+216.5,全長129米。木橋梁共 有樁基1445米/50根,重力式U型橋臺2個、承臺4個,系梁6道,墩柱63米/18 根,蓋梁6道,預制30米預應力T梁72片,橋臺為樁板式U型橋臺,橋臺臺帽與路 面橫坡同坡設置,臺帽頂面設支撐墊石,支撐墊石頂面水平。由于橋位于貓洞水庫內, 在橋臺施工時需要用抽水泵對橋臺進行圍堰抽水作
3、業,抽水產生的臺班有現場實際產 生為準。工程地質條件本工程地基分層為:01.2米耕植土,1. 24. 5米含碎石粘土、基巖為三疊系永 寧鎮口云巖淺灰色致密細晶灰巖,中厚層狀,巖芯較完整,呈短柱狀及柱狀,風化程度為中風化,巖石巖體基木質量等級為IV級。其上部為口云巖,口云巖節理裂隙發育, 根據鉆探揭露,裂隙填充物為粘十.,巖芯破碎,呈沙狀,風化程度為強風化,巖石巖 體基木質量等級為IV級,厚度在6-15米左右。白云巖下部為泥巖,風干后易起層,易 碎,較完整,巖芯呈柱狀,風化程度為中風化巖石巖體基本質量等級為IV級,厚度在 3. 5-10米左右。橋區位于沿山止斷層東翼,斷層產狀90 Z40 ,節理
4、裂隙較發育。水文條件橋位跨越貓洞水庫,水庫平均積水深度在2. 5米左右,大氣降水補給,雨季水量 較大,地表系水系發育。地下水主要為基巖裂隙水及覆蓋層孔隙水。橋跨布置及構造本橋全橋長129m,上部結構為4孔30米預應力T梁,橋面連續結構,下部結構墩柱 采用樁基礎、柱式墩,橋臺采用樁基礎、承臺。考慮到橋位處原地面地基承載力不高,而采用抱箍法施工蓋梁可以克服滿堂支架對 地基承載力要求較高的缺點。我合同段擬對所有的圓柱墩蓋梁采用抱箍法施工。抱箍 承重原理:在蓋梁施工時,用半岡形鋼帶抱緊墩柱,在鋼帶兩端焊接牛腿,將蓋梁底 模的承重橫梁架在牛腿上,利用鋼帶抱緊墩柱所產牛的摩擦力來承擔蓋梁自重、模板 自重、
5、施工荷載等。2000圖1-1蓋梁正面圖(單位:m)第二節施工條件一、氣候條件本區屈亞熱帶季風濕潤氣候,具冇較明顯的高原性季風氣候特點。冬無嚴寒,夏 無酷暑。年平均氣溫14.5 C,多年最高氣溫34 C,最低氣溫零下5 Co多年平均 降雨量1147mm; 4-8月為雨季,最大日降水量為230mm。二、交通條件昌明岸可由國道210直接修筑便道到橋址,盤江岸可由國道經鄉村道路進入到橋 址,鄉村道路部分地段需要拓寬、平整。三、施工用水施工用水采用貓洞水庫水,生活用水采用自來水。四、施工用電由高壓輸電線路搭接使用。五、材料供應鋼材、木材等主材由業主組織承包人公開招標選擇的合格材料商供應;磴采用商 品徑。
6、第三節、施工方法一、鑿除柱頂浮漿:將柱頂卷浮漿全部鑿除,裸露新鮮卷。并沖刷干凈,以保證墩柱與蓋梁栓聯接牢 固。二、安裝蓋梁承重掛籃:首先安裝承重抱箍,利用抱箍握緊墩柱產牛的摩擦力來承擔蓋梁自身重量和施工 荷載。抱箍與墩柱之間加一層lOnrni厚的橡膠墊,口的是增加抱箍與墩柱之間的磨擦力, 不啃傷墩柱碗。抱箍在每次使用前需經過認真檢查,必須保證所有焊縫均飽滿、不開 焊,否則應加焊。抱箍用高強螺栓在緊固吋必須保證每個螺栓受力均勻且達到設計拉 力強度,確保抱箍與墩柱之間有充分的摩擦力以及承受上部荷載。在施工吋,現場管 理人員必須對每個螺栓的緊固情況進行認真檢查。在每承重抱箍下端加裝一副抱箍,兩抱箍間
7、以方木、木楔支撐,以提高承載力,增加抱扌匝口J靠性,抱扌匝上為承重橫梁。承重橫梁采用30號工字鋼,與承重包箍牛腿之間以一對木楔支撐,工字鋼內側 用鋼絲繩拉緊,中部設方木支撐在地面,地面承載力不足吋在地面上加鋪倫墊板或鋼 板;30號工字鋼上鋪200X200X2500方木,間距30cm,垂直30號工字鋼,用鐵絲固 定在工字鋼上;蓋梁底模坐在方木上面,調整到位后,用釘子固定在方木上,底模板 兩邊搭設木板,利于施工操作。蓋梁抱箍施工圖蓋梁抱箍施工方案圖200X200X2500方未至螢鯉丞冬#吳230蘭來蘭工示董匹強三1F:星豐H寸2 ? 2.詛=土 戀真0召三=主疋我平卻匹2 9整氏注三空A;忘玄哽莎
8、更壬環二琴支乍土 “ 至生弋=*嚕農,豈龔*:釜示吱*裱巴幀二 寒多上.嗟上診鼻容心二卻債丫二W其上侈咬左實, 權 E5L1 F?a-jSr?XTt3-?f8:3=x5 豐爺巨二令咗0支*-卷:TW供玄欽*5;上::上 S*.事卩乏三二羅東三、施工放樣:測量人員將蓋梁軸線放岀后,施工人員按蓋梁軸線和蓋梁標高安裝底模,并調整 蓋梁底模達到設計高標。四、蓋梁底模安裝:蓋梁底模采用定世鋼模,安裝前必須打磨除銹,兩端懸岀端底模下設三腳架支撐, 三腳架至于方木上,綁扎牢固,三腳架及方木搭設完畢后,將蓋梁底模安裝就位,蓋 梁底模標高安裝施工誤差不應人于5mm,軸線偏位誤差不應人于 10mm,模板接縫 間要
9、墊雙面膠條,表面用膩子補實刮平,防止接縫漏漿造成栓面色差或麻面。五、安裝蓋梁鋼筋:底模經檢測合格后,測量放線,將鋼筋位置標在模板上,隨后進行蓋梁鋼筋安裝, 蓋梁骨架鋼筋在加工車間先加工成骨架片,每片骨架經檢查合格后,成組運至施工現 場,用吊車整體吊裝就位綁扎成型。綁扎同吋加墊墊塊,保證保護層厚度,墊塊位置 應盡量遠離模板接縫。吊裝應注意吊點位置,并采取必要的加固措施,防止骨架變形。 鋼筋綁扎過程中必須嚴格安裝規范和施工圖進行,定位要準確,確保鋼筋保護層厚度 誤差不大T 5mm,鋼筋施工的允許偏差見下表1、附表2.六、安裝蓋梁側模:鋼筋綁扎及預埋件施工經檢查合格后,進行側模施工。側模采用定型鋼模
10、出專業 模板廠設計制作,安裝前必須打磨除銹,打磨干凈后均勻涂刷脫模劑,側模與側模、 側模與底模之間的接縫要緊密,加墊雙面膠條防止漏漿。側模采用16的對拉螺栓進 行加固,內設支撐,在側模外側采用50的鋼管作為橫帶和豎帶,并且在側模和底模 分配梁之間用滑欄螺絲連接,以便調節側模的垂直度。模板各部位支撐、拉桿耍穩固。 安裝完畢后,仔細檢查各部位尺寸以及穩定性。立模具體要求見附表焊接網、焊接骨架的允許偏差附表1項目允許偏差(mm)網的長、寬土 10網眼的尺寸10網眼的對角線差土 10骨架的寬及高5骨架的長土 10箍筋間距0, 20鋼筋位置允許偏差附表2檢査項目允許偏差(mm)受力鋼筋間距兩排以上排距土
11、 5冋排梁、板、拱肋10基礎、錨碇、墩臺、20柱灌注樁20箍筋、橫向水平鋼筋、螺旋筋間距0, -20鋼筋骨架尺寸長土 10寬、高或H徑5彎起鋼筋位置20保護層厚度柱、梁、拱肋5基礎、錨碇、墩臺10板3模板、支架安裝的允許偏差附表3項口允許偏差(nun)模板標高基礎15柱、墻和梁10墩臺10模板內部尺寸上部所有構件5, 0基礎30墩臺20軸線偏位基礎15柱或墻8梁10墩臺10裝配式構件支承面的標高+2, -5模板相鄰表面高低差2模板表面平整5預埋件屮心位置3預留孔洞中心位置10預留孔洞截面內部尺寸+10, 0支架拱架縱軸線的平面位置跨度的1/1000或30曲線形拱架的標高+20, -10七、栓澆
12、注:他澆注前,應報請監理工程師檢查模板各部位尺寸是否正確,接縫是否嚴密,支 撐、拉桿是否穩固以及鋼筋、預埋件位置等是否正確。模板內的雜物、積水、鋼筋上 的污垢應清理干凈。以上各項全部符合設計要求后方可澆注栓。他采用商混、栓罐車運輸、吊車用運絵入模。在入模前檢查混凝土的坍落度及均 勻性。澆注順序從與墩柱聯接部位開始向兩端分層11對稱澆注,每層厚度不超過40cm, 栓振搗以栓面停止下沉,并無明顯氣泡上升、表面平坦一致為宜(約30S40S)。在灌 注上層他時,耍將振搗棒插入下層絵內不少于10cm。絵振搗吋嚴禁碰撞鋼筋和模板, 澆注栓時要留足夠數量的栓試件。混凝土必須一次澆注完成,澆注應連續進行,如因
13、 故間斷時,間斷時間應小于混凝土的初凝時間。在澆注過程中或完成吋,若混凝土表面泌水較多,需在不擾動混凝土的條件下采 取措施將水排除。繼續澆注時,應查明原因,采取措施,減少泌水。澆注完成后,混 凝土頂面應修整抹平,待定漿后再抹第二遍并壓光。澆注期間,應設專人檢查抱箍、 支架、模板、鋼筋及預埋件的穩固情況,當發現有松動、變形、移位吋,應及時處理。八、養生:栓初凝后,用土工布或塑料布覆蓋灑水養生,養生期不小于7天,養生期內必須 保證混凝土農面經常處于濕潤狀態。九、拆側模:當蓋梁栓強度達到2. 5MPa時,在不損壞棱角的情況下拆除側模,側模拆除后,立 即用土工布或塑料布覆蓋灑水養生。十、拆底模:當蓋梁
14、栓強度達到設計強度80%以上時,拆除承重底模。第四節、施工工藝框圖鑿除柱頂浮漿安裝承書抱箍等支撐第五節、質量標準混凝土所用的水泥、河砂、碎石、水、外加劑及混合材料的質量和規格必須符合 有關規范的要求,按規定的配合比進行施工。不得出現露筋和空洞現象。混凝土表面平整、光潔、棱角線平直。實測項目應符合下表中的要求。序號檢查項目規定值或允許偏并1混凝十-強度(MPG在合格標準內2斷面尺寸(mm)203軸線偏位(mm)104頂Ifli高程(mm)105支撐墊石預附位置(mm)10第六節、勞動力組織1、主要工程技術及管理負責人技術負責人:葛盛江安全工程師:嚴新物資負責人:梅剛現場技術負責人:黨紅康試驗負責
15、人:王龍測量負責人:何傳根施工隊負責人:全標質檢工程師:梁波2、施工人員配備序號勞動力工種人數備注1磴工2持證上崗2電焊工4持證上崗3鋼筋工3持證上崗4機械司機4持證上崗5模板工5持證上崗6電工1持證上崗7木工1持證上崗第七節、機械設備序號機械名稱規格型號單位數量主要用途1發電機臺1備用2混凝土罐車8m3輛2混凝土運輸3鋼筋切斷機臺2鋼筋加工4鋼筋彎曲機臺25鋼筋電焊機400AD臺56模板套47插入式振搗器50型插入式個3混凝土振搗8汽車吊20t臺1第八節、質量與安全保證措施1、質量保證措施(1) 混凝土采用攪拌站集屮拌制,混凝土罐車運送至現場,確保混凝土質量。(2) 混凝土振搗應指定專人負責
16、震動,保證混凝土外美內實。(3) 混凝土澆注過程中,設專人檢查抱箍、支架、模板,發現變形應及時糾正, 確保結構外形美觀。(4) 現場施工人員全程旁站,監督混凝土振搗過程,保證混凝土施工過程屮不出 現漏振、過振引起的蜂窩、麻面、水泡等混凝土缺陷。2、安全保證措施(1)蓋梁施工屈高空作業,在底模周圍耍搭設4cm厚的腳手板和1. 5m高的防落 網,防止物件或人員墜落造成安全事故。施工人員在較高的蓋梁上而施工必須戴安全帽和安全帶。施工場地要有安全員巡視,發現隱患及時采取措施,避免安全事故的發生。施工現場必須懸掛安全警示標志,施工平臺需設置欄桿,平臺不能有探頭板,作 業人員必須系安全帶。發現有不宜等高癥
17、,不得從事高空作業。嚴禁作業人員帶酒作業。夜間施工必須有足夠的照明設備,燈光應明亮。起重吊裝應指派專人統一指揮,其中工要掌握作業的安全要求,其他人員要分工 明確。吊裝前必須嚴格檢查英屮設備各部件的可靠性和安全性,并進行試吊,作業屮遇 冇停電或其他特殊情況,應將重物放下,不得懸丁空中。第九節、抱箍設計計算1、抱箍設計采用兩塊半圓弧型鋼板(板厚t=8mm)制成,M24的高強螺栓連接,抱箍高50cm, 采用16根高強螺栓連接。抱箍緊箍在墩柱上產生摩擦力提供上部結構的支承反力,是 主要的支承受力結構。為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力,同吋對墩柱栓面保護,在墩柱與抱箍之間設一層10mm厚的橡膠墊,使用千斤頂
18、將橫梁架起,兩根橫梁采用16拉桿進行固定。2、受力檢算2. 1上部荷載計算蓋梁妊自重:25.7X26 = 668. 2KN蓋梁模板重:4.5X9. 8=44. 1KN工字鋼自重:18X2X71.2X9. 84-1000 = 25. 12KN荷載總重:668. 2+44. 1+25. 12二737. 42KN施工荷載:按荷載總重的5%計上部荷載總重:Q二737. 42X 1. 05 = 774. 29KN每個蓋梁按墩柱設二個抱箍體支承上部荷載,上部荷載通過45a工字鋼傳遞給抱箍,按簡支梁計算,抱箍受力為774. 29/2=387. 15KN以最人值為抱箍體需承受的豎向壓力N進行計算,該值即為抱箍
19、體需產生的摩擦力。2. 2抱箍受力檢算(1)螺栓數目計算抱箍體需承受的豎向壓力N二387. 15kN抱箍所受的豎向壓力由M24的高強螺栓的抗剪力產生,查路橋施工計算手冊 第426頁:M24螺栓的允許承載力:NJ =P u n/K式中:P-高強螺栓的預拉力,取225kN;u -摩擦系數,取0.3;n-傳力接觸面數目,取1;K-一安全系數,取1.7。則:225X0. 3X 1/1.7=39. 7kN螺栓數目m計算:m二N /NJ二387. 15/39.7=9.8個,取計算截面上的螺栓數目m二10。而實際抱箍設 計為16根M24高強螺栓,滿足要求。(2)螺栓軸向受拉計算磴與鋼之間設一層橡膠,按橡膠與
20、鋼之間的摩擦系數取口二0. 3計算,抱箍產生的壓力Pf N/二387. 15kN/0. 3=1290. 5kN曲高強螺栓承擔。則:N =Pb=1290.5kN抱箍的壓力曲16條M24的高強螺栓的拉力產生。即每條螺栓拉力為N二 Nz /16= 1290. 5kN /16=80. 66kN查路橋施工計算手冊第427頁高強螺栓軸心受拉應力。二N. (l-0.4n./n) /A 式中:Ni軸心力-所有螺栓數目,取:16個n所計算截面(最外列螺栓處)上高強螺栓數目A-高強螺栓截面積,A=4. 52cm2。二Ni (1-0. Wn) /A=80. 66 X (1-0. 4 X 16/8)/4. 52X10
21、-4二35. 7MPa140MPa故高強螺栓滿足強度要求。2.3 gc工字鋼檢算298706.2298L/1 z單位:厘米蓋梁受力模式(1)荷載計算施工荷載包括:平臺及蓋梁模板自重,鋼筋混凝土重量,施工人員及設備重量, 灌注栓時振搗產生的沖擊力等。模板重n! =44. 14-13.02 = 3. 39KN鋼筋混凝土重n2= 1.4X1.4X26 二 51KN工字鋼自重n3= 1.93KN其余施工荷載為:m 二(3. 39+51 + 1.93) X0. 05=2. 82KN刀 rii 二 ni + +m =59. 14KN/m取 1. 1 系數 q=59. 14X1. 1=65. 06KN/m(
22、2)工字梁受力分析工字鋼取最不利受力組合狀態進行分析,即跨中承受最人彎矩,工字鋼受力計算 模式見圖5:厶706.2Z/7單位:厘米圖5:托架受力計算模式每根工字鋼跨屮最大彎距:J4.v = q/78 = 65. 06X7. 062 H-8H-2 =202 . 7X 106 N mm每根工字鋼最大剪力:V=65. 06X7. 0624-24-2=114. 9KN136C 工字鋼截面系數為:E=2. lX105Mpa , Wx=964cm3, Ix=17351cm4強度檢算 抗彎強度檢算Mx/yx Wnx = 202. 7X1071X964X103 = 210. 3/= 215N/mm2滿足要求
23、剪力驗算VSX/IX tv = 114. 9X103H- (29.9X 10X 14) = 27. 4N/mm2l. 9cm驗算不合格。B、按照連續梁(如圖所示)計算:iiiiiiiii|298706.22987z單位:厘米曲2. 1可知,上部荷載總共為774. 29KN,考慮安全系數為1.1,所要承受的荷載為:G=774. 29X 1. 1=851. 72KN鋼筋混凝土占的荷載為:25.7X2.6X 1. 1=735. 02KN則如下圖所示:G3=851. 72-735. 02=126. 7KN3 57G2 = 735.02x = 150.37KN 17.45G1 二735. 02-2X 1
24、50. 37=434. 28KN則如圖下圖:G2y=G2 X cos 0 =150. 37X0. 946=142. 25KNG2* =G2yXcos e =142. 25X0. 946=134. 57KN則如下圖:ql = + G3x-x= 434,28+ 126.7X*= 71.23KN/mLI2L2 + L1 L1 7.0622x2.98 + 7.062q2 =L2134.572.98= 54.89KN/m+ 126,7X 2x2.98 + 7.06244則每根工字鋼承受的荷載: ql=71. 234-2=35. 62KN/m q2二54. 89H-2=27. 45KN/m 按照圖乘法計算
25、跨屮撓度為:1 q2L22 T1 LI 2 qlLl2Ll_ LI + LI 1 LI2=也q2L22_El24384El 862745xex2 加17.0622XX2.1x10 X17351X10-888.9x10(J,) = 8.9mm (J) 19mm (滿足要求)f 薩(6 X Lf/LMLj/Lf-l) q2L2L1724EI= (6X2. 9877. 0622+3 X 2. 9877. 062-1)27. 45 X2. 98X 7. 062724 X2. 1X 1O5X17351 X 10 8=9. 73X 10 m19mm(滿足要求)施工時工字鋼中部預留拱度9mm2. 4外接1.
26、 OmlO號槽鋼強度進行驗算查鋼結構規范知10號槽鋼截面系數為:E=2. lX105Mpa , Wx = 39.7cm3, I=198cmltw=5. 3mm按照最不利考慮,端頭lm范圍內的所有荷載全部加到10號槽鋼上,由上圖可知:h2 = hl +Ll(h3-hl)L1 + L2= 0.73 +1x(1.46 0.73)1 + 1.152-=1.07m所以端頭Im范圍內鋼筋混凝土體積:按照棱臺體積計算Sl=0. 73X1. 46=1. 07m2S2=l. 07X1. 46=1. 56m2V=-h (SI+S2 + JS1S2)=丄xlx(l.07+ 1.56 +Jl.07x1.56) = 1
27、.3In? 33其余荷載按照混凝土的5%計,安全系數為11,則總共荷載為:G=l. 31X26X1. 05X1. 1=39. 34KN 則每根槽鋼承擔的荷載為:Gl=39. 344-2=19. 67KN=19. 67X 103N 剪力驗算:=4422102GISx _ 19.67xl03x23.5Ixtw -198x5.3x10滿足要求,驗算合格。2. 5 6X4. 5cm方木強度驗算方木橫向放置于蓋梁底模卜部,間距30cm,下面放置10槽鋼,間距40cm,方木所 能抵抗最大剪力為3. 5N/mm2考慮最不利的位置應為跨中,由前面知順蓋梁方向每延米的荷載q二71.23KN/U1,則 方木承受的
28、均部荷載為:ql二71.23X (0.34-1.46) =14. 64KN/m方木上最大的剪力為:*qlL = 0.5x14.64x0.5 = 3.66KN應力為:3,66X1 = 1.02N / m/7?20. 035h=0. 22+24. 9v/T=0. 22+24.9X0. 035=1. 09mPm= K y h=l. 2 X 26 X 1.09=34.05kPa圖2-1側模支撐計算圖式栓振搗對模板產生的側壓力按4kPa考慮。貝0: Pm=34. 05+4=3& 05kPa蓋梁長度每延米上產生的側壓力按最不利情況考慮(即栓澆筑至蓋梁頂吋):P=PmX (H-h) +PmXh/2二38. 05X0. 37+38. 05 X 1. 09/2二35kN3、拉桿拉力驗算拉桿(16圓鋼)間距0. 7m, 0.7m范圍栓澆筑時的側壓力曲上、下兩根拉桿承受。則冇:o= (T1+T2) /A=0. 7P/2 n r2=0. 7X35/2 jt X0. 008?二60957. 40kPa=60. 95MPa o =160Mpa滿足要求