墩柱盖梁抱箍及支架法施工方案.doc

余杭塘路（丰潭路～紫金港路西侧）工程02标墩柱盖梁模板支架施工方案
墩柱盖梁支模架专项施工方案
一、工程概况
本工程余杭塘路02标地面桥梁丰潭河桥西起K2+856.874，东至K2+903。127，全长46.253m，横宽54.8m。全桥为三跨13+16+13米的预应力空心板简支梁桥,其中上部结构为后张法预应力砼简支梁,下部结构为轻型桥台、桩接盖梁桥墩和钻孔灌注桩基础。
丰潭河桥桩接桥墩盖梁为长54。8m（中间设置2cm沉降缝，单个盖梁实际长为27。4m），宽1。6m，高1。4m的钢筋砼结构，盖梁下部为直径0。8m的墩柱,墩柱下为直径1m的钻孔灌注桩.本次盖梁施工计划采用半幅抱箍半幅满堂支架的方法进行支模架施工,特编制本专项施工方案。
二、编制依据
1、地面桥梁设计施工图;
2、路桥施工计算手册；
3、交通部行业标准,公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）;
4、抱箍、槽钢、方木、φ48×3。5mm钢管及模板的有关数据;
5、我单位的桥梁施工经验。
三、施工方法
1、施工准备
在立柱施工完成后，根据桥面设计标高返算出盖梁底标高的确切位置,并做好标记，以便钢抱箍的安装或满堂支架的搭设.
为方便盖梁底模的安装，在浇筑墩柱混凝土时，浇筑标高以比墩柱顶设计标高高出5cm控制。
2、墩柱顶凿毛
待墩柱混凝土达到设计强度的75%以上后,对墩柱顶进行凿毛处理,凿除顶部的水泥砂浆和松弱层，凿毛至新鲜混凝土,并用空压机吹干净.标高控制在比设计标高高3cm为宜，以便于安装盖梁底模。
3、测量放样
在盖梁施工前，对墩柱进行施工测量，作为安装盖梁底模的依据。墩柱施工测量与控制的内容包括：墩柱中心位置测量、立柱顶高程测量。墩柱中心测量采用全站仪进行测量,高程测量是根据施工中设立的临时水准点，用水准仪直接量测.最后需异人复核.
4、模板支架、底模的制作与安装
钢抱箍侧半幅:盖梁模板底采用28b槽钢纵梁，抱箍东西侧单边各设置一道，一道全长28.4m，纵桥向用10cm×10cm木枋间距0.15m铺设作横梁,在贴近立柱处安放第一根和最后一根.
在立柱顶凿毛处理、测量验收合格后,开始安装支模架.在支模架安装时,严格按由下而上的顺序进行，即先安装抱箍，再吊装纵梁,为防止纵梁侧倾，用钢管及扣件将两侧槽钢固定，待纵梁稳定后方可布置横梁木枋.
满堂支架侧半幅：盖梁模板底为满堂支架，支架横桥向立杆间距0。6m，纵桥向立杆间距0.45m,立杆最高为2。7m，支架采用φ48×3。5mm脚手钢管,纵横向每隔3档设置一道剪刀撑。钢管顶设置顶托以调节盖梁底模标高.顶托上横桥向为双φ48×3。5mm钢管作纵梁，纵梁顶再纵桥向设置间距为0。15m的10cm×10cm的木枋作横梁，在贴近立柱处安放第一根和最后一根。
以上工序经检查确认无误后，即可安装盖梁底模，盖梁中预留10mm拱度.
盖梁两侧搭设单独的脚手架并铺脚手板作操作平台。
5、钢筋的制作、运输与安装
在盖梁底模安装、底模高程验收合格后,开始安装盖梁钢筋.钢筋由钢筋班组加工制作,钢筋的制作与安装严格按照施工图纸和施工规范来进行。为方便施工，加快进度，确保施工安全,盖梁钢筋尽可能在地面拼装,然后用吊机进行吊装；在吊车施工不便处，可直接在底模上拼装钢筋。注意挡块钢筋的预埋。
6、安装侧模
在盖梁钢筋安装验收合格后，严格按施工要求安装盖梁侧模。
7、砼的浇筑及养护
（1)、砼的浇筑
模板安装完毕以后,请监理现场检验模板的平面位置、顶部标高、节点联系及稳定性。经检验合格后,即开始浇筑混凝土。盖梁混凝土采用泵车进行混凝土的浇筑。混凝土要连续灌注,水平分层、一次成型，每层厚度不超过50cm，上下两层间隔时间不得超过1。5h，在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土。采用插入式振动器振动，振动时宜快插慢拔，振动棒移动距离不超过该棒作用半径的1。5倍；与模板保持5～10cm的距离;避免振动棒碰撞模板、钢筋；插入下层混凝土5～10cm；每一处振动时，应边振动边徐徐提出振动棒.混凝土的振动时间，应保证混凝土获得足够的密实度,当混凝土不再下沉、混凝土不出气泡、混凝土表面开始泛浆时，表示该层振捣适度。
为了保证盖梁表面的光洁度、防止气泡孔的出现，严格控制混凝土的坍落度。
（2）、砼的养护
在盖梁混凝土浇筑完毕后，立即派专人将表面用塑料薄膜覆盖,浇水养护.
8、模板与支模架的拆除
当盖梁混凝土抗压强度达到3。0Mpa时，并保证不致因拆模而受损坏时，可拆除盖梁侧模板.拆模时，可用锤轻轻敲击板体，使之与混凝土脱离,再用吊车拆卸,不允许猛烈敲打和强扭等方法进行，模板吊运至指定位置堆放。
待混凝土强度达到设计强度的100%时,才能拆除盖梁支模架体系。支模架拆除时，严格按由上而下的顺序进行。
四、盖梁抱箍法施工模板设计
1、侧模与端模支撑
侧模为竹胶板,模板厚度为1.5cm，在侧模中、下部设2道φ16的栓杆作拉杆，上下拉杆间距60cm，拉杆通过山型卡卡扣在竖带上，竖带为双排φ48的钢管，竖带与侧模间设置4。5cm×6.5cm的方木外楞,外楞间距20cm。
端模与侧模设计相同.
2、底模支撑
底模为竹胶板， 模板厚度为1。5cm，在底模下部采用间距15cm10×10方木作横梁，横梁长3。0m.盖梁悬出端底模下设三角支架支撑,三角架放在横梁上.横梁底下设纵梁。
3、纵梁
在横梁底部采用2幅28b型槽钢作为纵梁。纵梁与纵梁之间用钢管扣件连接固定；纵梁下为抱箍.纵梁墩柱跨中计划用支架顶托承担部分压应力，支架搭设于连接墩柱的系梁上,此处支架为辅助作用,不另计算承担压应力值。
4、抱箍
采用两块半圆弧型钢板（板厚t=20mm）制成,M24的高强螺栓连接，抱箍高0。3m。抱箍紧箍在墩柱上产生摩擦力提供上部结构的支承反力，是主要的支承受力结构。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力，同时为保护墩柱砼面,在墩柱与抱箍之间设一层2～3mm厚的橡胶垫.
5、防护栏杆与工作平台
支模架体系外单独搭设脚手支架以支撑工作平台，与盖梁支撑系统分离,脚手支架采用φ48的钢管搭设，竖向间隔0。5m设一道水平杆，横向每3档设置一道斜撑。平台上设置防护栏杆，防护栏杆搭设高度高出盖梁底模不小于1。2m.
6、盖梁抱箍材料数量汇总表
盖梁抱箍按5套用量考虑。
配件名称
单位
数量
重量（kg）
备注
抱箍
套
5
827。4
半径0。4m
M24螺栓螺帽
套
40

高强度螺帽
五、盖梁满堂支架法施工模板设计
1、侧模与端模及底模设计
侧模、端模及底模的设计同上抱箍法模板设计。
2、纵梁
在横梁底部采用横桥向三道双拼φ48钢管作为纵梁。纵梁与纵梁之间用钢管系杆连接固定；纵梁下为满堂支架。
3、满堂支架
满堂支架搭设位置基础为C30钢筋砼系梁，系梁抗压强度足以满足盖梁整体浇筑时支模架所需承重的强度。
盖梁支撑系统为满堂支架，支架采用φ48×3.5mm钢管，横桥向立杆布置间距为0.6m,纵桥向立杆间距为0。45m，满堂支架纵横向每隔3道设置剪刀撑。横杆步距为1。2m，地坪上0.15m设置扫地杆，加强支架的整体连接与稳定。
支架搭设好后，用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。
4、防护栏杆与工作平台
防护栏杆与工作平台支撑系统与盖梁支模架系统分离单独搭设。
六、侧模支撑计算
砼浇筑时的侧压力主要由拉杆和钢管背带承受，Pm为砼浇筑时的侧压力,T为拉杆承受的拉力。
1、荷载计算
砼浇筑时的侧压力：Pm=Kγh，当v/T≤0。035时，h=0.22+24.9v/T
式中：K—外加剂影响系数，取1。2；
γ—钢筋砼容重，取26KN/m3;
h—有效压头高度;
v-砼浇筑速度，此处取值<0。45m〉/h，
T-砼入模温度，此处按<25℃〉考虑
则：v/T=0.45/25=0。018<0.035
h=0。22+24.9v/T=<0。668m>
Pm= Kγh=1.2×26×0。668=20。84KPa
砼振捣对模板产生的侧压力按4KPa考虑，
则：Pm=20。84+4=24。84KPa
盖梁长度每延米上产生的侧压力按最不利情况考虑，即砼浇筑至盖梁顶时，盖梁上产生的纵向每米侧压力：
P=Pm×（H-h）+Pm×h/2=24。84×0.732+24.84×0。668/2=26.48KN
（参考《路桥施工计算手册》p173）
2、拉杆拉力验算
拉杆(φ16圆钢)纵向间距0.6m，0.6m范围砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受:
σ=（T1+T2）/A=0。6P/2πr2
=0。6×26。48KN/（2×201.06mm2)=39。5MPa
σ=39。5MPa 〈［σ]=160MPa，满足抗拉要求。
(参考《路桥施工计算手册》p182）
七、抱箍验算
1、荷载计算
（1）、盖梁钢筋砼自重：G1=27。4×1。4×1。6m3×26KN/m3=1596KN；
（2）、模板自重（按钢筋砼自重的3％计算）：G2=48KN;
(3）、施工荷载及其他荷载：G3≈20KN；
(4)、纵横梁自重（按钢筋砼自重的8％计算）：G4=128KN；
纵梁上的总荷载：Gz=G1+G2+G3+G4=1792KN
纵梁所承受的荷载假定为均布荷载q：
q=Gz/L=1792/28。4=63.1KN/m
单边28b槽钢所承受的均布荷载为:q’=q/2=31。6KN/m
每个墩柱设一个抱箍支承上部荷载,由上面计算可知每个抱箍所承受的竖向压力N=Gz/5=358.4KN，该值即为抱箍体需产生的摩擦力。
2、抱箍受力计算
(1）、螺栓数目计算
抱箍体所承受的竖向压力N：358。4KN
抱箍所受的竖向压力由M24高强螺栓的抗剪力产生.（参考《路桥施工计算手册》p426）
M24螺栓的允许承载力[NL］］=Pμn/K
式中，P—M24高强螺栓的预拉力，取225KN;μ—摩擦系数，取0。3；n-传力接触面数，取1;K-安全系数，取1。3。
则：[NL］=225×0。3×1/1.3=51.9KN
螺栓数目m计算:m=N/[NL]=358。4/51.9=6。9≈7个，本次单个抱箍计算截面上的螺栓数目m为8个，则每条高强螺栓提供的抗剪力：
P’=N/8=358.4/8=44.8KN＜［NL]=51。9KN，螺栓满足抗剪要求。
（2）、螺栓轴向受拉计算
墩柱砼与钢抱箍之间设置一层橡胶垫，按橡胶与钢抱箍之间的摩擦系数取μ=0.3计算抱箍产生的压力Pb=K’N/μ=1.2×358.4/0。3=1433。6KN由高强螺栓承担。
K’—荷载安全系数，取值1。2；［S］ —高强螺栓的预拉力，M24高强螺栓取值225KN。
则N'=Pb=1433。6KN
抱箍的压力由8条M24的高强螺栓的拉力产生,即每条高强螺栓的拉力为N1=Pb/8=179.2KN＜［S］=225KN
因此，M24高强螺栓满足抗拉强度要求。
（3）、求螺栓需要的力矩
①、由螺帽压力产生的反力矩M1=μ1×N1×L1
式中：μ1—0。15钢与钢之间的摩擦系数；L1—力臂，M24螺栓取0。015m；
则M1=0.15×179。2×0。015=0。403KN·m
②、M2为螺栓爬升角产生的反力矩，升角为10°
M2=μ1×N1×cos10°×L2+N1×sin10°×L2[力臂L2=0.011]=0。15×179.2×cos10°×0。011+179。2×sin10°×0。011=0.633KN·m
M=M1+M2=1。036KN·m=103。6Kg·m
所以要求螺栓的扭紧力矩M≥104Kg·m
3、抱箍体的应力计算
（1）、抱箍壁为受拉产生拉应力
抱箍壁采用面板δ20mm的钢板,抱箍高度为 0。3m.
则抱箍壁的纵向截面积:S1=0。02×0。3=0。006m2。
抱箍体拉应力σ=1/2×K×N/(μS1）=0.5×1.3×358。4/（0。3×0。006）=129.4MPa＜［σ］=140MPa,满足设计抗拉要求.
(2)、抱箍体剪应力
τ=（1/2RA反力）/（2S1）=（1/2×358。4）/（2×0。006）=14。9MPa＜［τ]=85MPa，弯曲应力根据第四强度理论
σW=(σ2+3τ2）1/2=(129。42+3×14。92）1/2=132MPa＜［σW]=145MPa
满足抗剪强度要求。
通过以上验算证明：盖梁抱箍法施工是安全可靠的。
八、满堂支架受力验算
1、底模板下10×10cm纵向木枋验算
底模下满堂脚手架立杆按照60cm×45cm布置，底模下纵桥向木枋按15cm中心间距布置，对于纵向木枋的验算，取计算跨径为0.45m,按简支梁受力考虑进行验算：
盖梁钢筋砼荷载：P1=27。4×1.6×1.4×26/（27。4×1。6)=36。4KN/m2
模板自重荷载(按钢筋砼自重的3%计算）：P2=1。092KN/m2
设备及人工荷载:P3=（8×70+2×25+150)×9。8×10—3/ （27。4×1。6） =0.17KN/m2(说明：假设浇筑时有8名工人，70Kg/人;振动棒2台，25Kg/台;其它150Kg）
砼浇筑冲击及振捣荷载：(取钢筋砼重量的25%）:P4=0.25×36.4=9。1KN/m2
则有P=P1+P2+P3+P4=46。762KN/m2
取1。2倍的安全系数，则P’=P×1.2=56.12KN/m2
底模下纵向木枋中心间距0。15m，跨径0.45m,则：
q1=P'×0。15=56.12×0。15=8.418KN/m
W=bh2/6=10×102/6 =166。7cm3
由梁正应力计算公式得：
σ=q1L2/8W =8。418×0。452×106/(8×166.7×103)=1。278MPa＜ [σ]=10MPa,强度满足要求。
由矩形梁弯曲剪应力计算公式得：
τ=3Q/2A=3×8.418×(0。45/2）×103/（2×10×10×102)
=0。284Mpa＜［τ］=2Mpa（参考一般木质),强度满足要求.
由矩形简支梁挠度计算公式得：
E=0.1×105Mpa；I=bh3/12=833。3cm4；fmax=5q1L4/384EI
fmax=5×8.418×103×10—3×0.454×1012/(384×0。1×105×833.3×104）=0.054mm＜［f]=1。125mm（［f]= L/400=450/400=1.125mm）
刚度满足要求.
2、横桥向双拼φ48钢管纵梁的抗弯计算
支架立杆的横桥向间距为0。6m，纵桥向间距为0。45m，因此，顶托支撑的双拼φ48钢管的计算跨径为0.6m。
底模下10cm×10cm木枋传递给双拼钢管纵梁每平方的力为:
F=P’×0。6×0.45=56.12×0.6×0。45=15.152KN
则Mmax=0。1FL跨=0.1×15.152×0.6=0。909KN·m
弯曲强度：σmax=Mmax/ω=0.909×106/(5。078×103）=179MPa＜［σ]=430Mpa（双拼钢管215Mpa×2）
抗弯强度:fmax=1。883(FL跨2）/100E'I'=1。883×（15.152×103×6002）/(100×2.1×105×1。215×105)=0。004mm＜[f］=6mm（双拼钢管3mm×2)
因此，双拼钢管满足抗弯强度要求。
3、立杆强度验算
支架钢管(φ48×3。5）立杆的纵向间距为0。6m,横向间距为0。45m,因此单根立杆承受区域即为底板0.6m×0。45m盖梁均布荷载，由10×10木枋传递给双拼钢管再由双拼钢管集中传至杆顶.现以间距为0。6m×0.45m立杆作为受力验算杆件.
P’=56.12KN/m2
对于支架钢管(φ48×3。5)，有：i—截面回转半径，i=1。578cm；f—钢材的抗压强度设计值，f=205MPa;A—立杆的截面面积,A=4。89cm2;
由于横杆步距为1.2m,则长细比λ=L/i=1200/15.78=76，由长细比查表得轴心受压构件稳定系数φ=0.744，则：
［N］=φAf =0。744×489×205=74.582KN
而Nmax=P'×A’=56.12×0。6×0。45=15.152KN
［N］＞N，因此立杆抗压强度满足要求。
另由压杆弹性变形计算公式得：（按最大高度2。7m计算）
△L=NL/E’A =15。152×103×2.7×103/（2。1×105×4。89×102)=0。398mm，压缩变形不大
盖梁钢筋砼自重约160吨，每跨约为40吨，满堂支架按上述间距布置,则盖梁下每一跨度至少有8×3=24根立杆,可承受72吨荷载(每根杆约可承受30KN），安全比值系数为72/40=1。8，完全满足施工要求。
4、地基容许承载力验算
满堂支架搭设底基础为C30钢筋砼横系梁，横系梁宽1m，高0。8m，地基容许承载力＞1500t/m2，而盖梁荷载(考虑各种施工荷载）最大为5。6t/m2,系梁地基容许承载力完全满足施工要求.
经以上综合计算，半幅盖梁（27。4m×1.6m×1.4m）采用本满堂支模架系统满足盖梁施工受力要求
九、施工注意事项
1、高空作业时，上下施工人员必须配合紧凑，上面的施工人员严禁不系安全带操作，同时防止脚下踏空；上、下施工人员必须戴安全帽,时刻注意高空落物，确保高空作业的安全。
2、模板支架、底模安装时严格按施工图纸进行，严禁随便变更施工尺寸；纵梁与立柱之间的联系一定要牢固稳定.
3、抱箍安装必须在墩柱砼强度达到设计强度的75％以上才能进行,为增加抱箍钢带与墩柱之间的摩擦力,保护墩柱砼外观，在抱箍与墩柱间加垫2～3mm厚橡胶皮。
4、挡块钢筋预埋时要控制好安装高度与平面位置,严禁出现偏位与超高现象.
5、浇筑混凝土之前在模板内侧涂刷脱模剂,脱模剂宜采用同一品种,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料;确保模板与钢筋之间有足够的保护层。
6、浇筑混凝土过程中，应设有专人检查模板、钢筋和对拉螺杆等的稳固情况，当发现有松动、变形、位移时，应及时处理。测量人员跟踪全过程测量模板及支模架的变形，以指导施工。
7、在浇筑混凝土过程中，施工人员应注意正确使用插入式振捣棒，防止振捣棒与模板、钢筋、对拉螺杆碰撞所引起的松动、变形、位移.
8、施工过程中应严格按照工艺操作规则进行，对施工的机械设备在运转中应勤加检查,及时维修，保证运转正常。
9、施工前应对机具设备、材料、混凝土配合比及施工布置等进行检查，以保证混凝土拌和质量良好,浇筑过程中不发生故障。
十、质量保证措施
1、各种施工原材料和机具设备的验收、试验与检验按现行规范及有关规定进行。
2、加强对施工用的各种原材料的检验、验收制度,各种原材料必须有合格证书。钢筋、水泥等进场前必须由现场试验人员或技术人员进行验收，不合格材料严禁用于本工程。
3、严格把好模板质量关，模板全部采用新购的竹胶板，并在施工前进行试拼和调整,确保模板几何尺寸正确,拼缝严密，不漏浆。
4、钢筋绑扎符合设计要求，半成品经过检查合格后方可绑扎成型,加固牢靠并经监理工程师检查签证后方可浇筑砼.
5、现场试验室根据各部位砼性能要求，进行砼配合比试验,确保砼质量,并随工程进度现场抽取足够的砼试件，为拆模和下道工序施工提供数据。
6、施工测量执行三级（即施工队测量组、现场主管工程师和监理)逐级复核制度。
十一、安全保证措施
1、钢筋除锈时，除锈人员穿戴好防护用品；电动除锈机除锈时，设接零装置及漏电保护器，以防漏电，圆盘钢丝刷及传动部分要设置防护罩.
2、钢筋调直时，施工场地内禁止非工作人员入内,两端设安全挡板或挡护墙,调直设备事先检查各部件是否安全可靠.
3、起吊钢筋，做到稳起稳落,在安装就位并安装稳妥后脱钩;高空绑扎、吊装严格遵守高处作业安全技术要求。
4、混凝土浇筑，检查料斗的吊具、料斗及串筒的挂钩和吊环均确保稳固可靠。
5、桥墩模板施工是高空作业,施工前对施工人员进行必要的安全教育,严格执行高空作业安全制度和规定.施工时设置各种防护设施，墩上操作工人必须戴好安全带，保证人员人身安全。
6、施工前，施工场地设危险区，非工作人员禁止入内。墩上墩下有关人员均戴安全帽,无关人员严禁到墩上去，严禁从高空向下抛掷杂物.
7、电力及照明线路经常检查,防止发生漏电事故;遇大风、雷雨等恶劣天气而停工时,要切断电源，保护好各种设备。
8、模板安装前搭设好牢靠的脚手架、工作平台及上下扶梯。工作人员系好安全带，穿拉杆要里应外合。施工使用的各种脚手架及工作平台的栏杆均采用封闭式；施工平台上荷载放置均匀、对称，并不得超过其设计极限.
十二、附图
核工业华东建设工程集团公司 - 12 -