斜腿钢构桥施工方案.docx

遂资眉高速公路眉山段建设项目
J1-1合同段

K144+080
斜腿钢构人行天桥

施
工
技
术
方
案

四川瑞通工程建设有限公司
遂资眉高速公路眉山段建设项目J1-1合同段项目经理部
二O一三年三月

一、编制依据
(1)《遂资眉高速公路眉山段建设项目两阶段施工图设计文件》（J1-1合同段）；
(2) 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130－2001；
(3) 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011；
二、工程概况
K144+080人行天桥为一孔跨径为22m的斜腿钢构桥，桥全长47m，桥面总宽3.5m。本天桥为上跨主线而设，两岸设梯步接原路。要求撑座基底地基容许承载力不小于0.45MPa。桥台基底标高可视实际开挖情况适当调整，但桥下净空不得小于5.5m。基础开挖至设计标高后应及时浇筑基础砼，以封闭基坑。桥头两侧各5m范围主线路基边坡应防护，并设置泄水沟，以便桥面积水排入主线边沟内。全桥主要工程数量如下：R235钢筋5285.1kg；HRB335钢筋14570.7kg；C30砼111.94m3；C25砼44.74 m3；C15砼45.75 m3；GYZφ200×28mm普通橡胶支座8块。人行天桥立面布置 如下所示：

三、施工准备
（1）、技术准备
（2）、机械、材料、人工的配备

已进场钢筋工6人，模板工5人，施工班组长1人，项目部配置主管工程师1人，现场技术员1人，测量员3人。
四、施工方案
测量放样
支架基础整平、处理
扣件钢管支架准备
浇筑斜腿砼
绑扎斜腿钢筋
桥面及附属设施
浇筑主梁砼
搭设中跨支架系统
桥台施工
预埋斜腿钢筋
搭设边跨现浇支架
1、施工工艺流程图

2、桥台施工
①安装前应将支座垫石处清理干净，用干硬性水泥砂浆抹平，并使其顶面标高符合设计要求。桥台支座下设置的支座垫石，混凝土强度应符合设计要求，顶面要求标高准确，表面平整，避免支座发生偏歪、不均匀受力和脱空现象。② 将设计图上标明的支座中心位置标在支承垫石及橡胶支座上，橡胶支座准确安放在支座垫石上，要求支座中心线同支承垫石线相重合。
3、斜腿、主梁、横隔梁施工
（1）、支架设计
K144+080人行天桥位于路基挖方段，支架基础承载力条件较好，其上用C20混凝土硬化15cm厚的素混凝土，以确保满足满堂支架对基础的要求。支撑方式采用满堂式扣件支架，扣件支架采用外径4.8cm，壁厚0.35cm架杆。实心段刚构支架搭设架杆按纵横桥向间距0.4m布置，空心段刚构支架搭设架杆按纵横桥向间距0.8m布置，步距均为1.2m。为保证施工车辆正常通行，设置6m×4.5m门洞，考虑支架的整体稳定性，在顺桥向设置间距4m的剪力撑，资阳端门洞左侧设置4组剪力撑，资阳端门洞右侧设置8组剪力撑，眉山端对称布置，通行门洞两侧各设置一组剪力撑。
1）、测量放样
测量人员用全站仪放样出拱圈在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出梁的中心线，同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设支架。
2）、支架安装 
根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆安装时一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆,横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。刚构曲线段弧度采用2m立杆大致调节成型,将2m立杆按横桥向立杆间距用扣件固定牢固，待顶托安装后，进一步精确调节刚构线型。
3）、顶托安装
为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定顺桥向控制断面间距，顺桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。
4）、横桥向横梁的搭设
顶托标高调整完毕后，在其上横桥向安放10×10cm的方木横梁，横梁宽度随桥梁宽度而定，比顶板一边各宽出至少50cm 以支撑外模支架及检查人员行走，方木横梁顺桥向间距0.3m。满堂支架体系由支架基础，φ48mm×3.5mm立杆、横杆、斜撑杆、可调托架，10cm×10cm横桥向分配梁，横梁上直接铺1.5cm厚竹胶板，视拱圈的倾斜度在竹胶板与方木之间加塞楔木，或可将方木横梁加工成相应斜口。
5）、门洞设置
在主梁中线位置处设置门洞，门洞宽4.5米，高6米。洞顶顺桥向铺I22b工字钢，工字钢横桥向间距40cm,工字钢与支架必须连接牢固，形成整体。I22b工字钢两端采用两排立杆支撑，立杆顺桥向间距为60cm，横桥梁间距为40cm。立杆顶放置顶托，并排双排钢管放置顶托之上以支撑工字钢。工字钢固定在双钢管上，使之连接成一个整体。工字钢之上搭设钢管支架。满堂支架搭设如下图所示（支架验算见附件）。

4、质量检验及标准

钢筋安装实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1△
受力钢筋间距(mm)
两排以上排距
±5
尺量：每构件检查2个断面
3
同排
梁、板、拱肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
2
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距（mm）
±10
尺量：每构件检查5~10个间距
2
3
钢筋骨架尺寸（mm）
长
±10
尺量：按骨架总数30%抽查
1
宽、高或直径
±5
4
弯起钢筋位置（mm）
±20
尺量：每骨架抽查30%
2
5△
保护层厚度（mm）
柱、梁、拱肋
±5
尺量：每构件沿模板周边检查8处
3
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3
（2）、模板、支架
模板、支架及拱架制作时的允许偏差
项 目
允许偏差（mm）
木模板制作
模板的长度和宽度
±5
不刨光模板相邻两板表面高低差
3
刨光模板相邻两板表面高低差
1
平板模板表面最大的局部不平
刨光模板
3
不刨光模板
5
拼合板中木板间的缝隙宽度
2
支架、拱架尺寸
±5
榫槽嵌接紧密度
2
钢模板制作
外形尺寸
长和高
0,-1
肋高
±5
面板端偏斜
≤5
连接配件（螺栓、卡子等）的孔眼位置
孔中心与板面的间距
±0.3
板端中心与板端的间距
0,-0.5
沿板长、宽方向的孔
±0.6
板面局部不平
1.0
板面和板侧挠度
±1.0

模板、支架及拱架安装的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
模板标高
基础
±15
柱、墙和梁
±10
墩台
±10
模板内部尺寸
上部构造的所有构件
+5,0
基础
±30
墩台
±20
轴线偏位
基础
15
柱或墙
8
梁
10
墩台
10
装配式构件支承面的标高
+2,-5
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整
5
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10,0
支架和拱架
纵轴的平面位置
跨度的1/1000或30
曲线形拱架的标高（包括建筑拱度在内）
+20，-10

主梁外、底模采用竹胶板，模板的制作根据设计进行，做到拼缝严密。模板组拼精度应满足规范要求。
确保主梁几何尺寸，对模板面应认真处理。模板安装前，放样工作要及时准确，模用全站仪以1×1m间距设点，现场检查底板各点标高及底板圆弧方向和横向的平整度。侧墙边线点每隔3m用全站仪测设底板面上，同时在底板以20cm垂直间距设好侧墙边线检查点，以利模板最终尺寸检查，保证结构尺寸正确。
使用前在模板与混凝土的接触面上涂刷脱模剂。使用的脱模剂选用脱模性能好，有光洁，色泽一致的脱模剂，以确保混凝土的外观光洁明亮。
在分配梁上铺设底模，底模的安装在测量的监测下按照设计要求调整到位，在侧模与底模联接要堵塞严密，不得出现漏浆现象。
模板的安装不能影响钢筋的绑扎，模板与钢筋安装工作应配合进行，妨碍钢筋绑扎的模板应待钢筋安装完毕后安设。
模板安装完毕后，应对其平面位置、顶面标高、节点联系及模板的整体稳定性等进行检查，并得到签认后方可浇筑混凝土。
5、支架的卸落
支架的卸落的过程，是由支架支承的主梁的重力逐渐转移给主梁及斜腿来承担的过程，因此支架的卸落不能突然卸除，要按一定的卸架程序和方法进行。只有达到卸落量，拱架才能脱离主梁体并实现力的转移。
主梁浇筑完毕后，待混凝土强度达到100%以后，方可拆除支架。支架的拆除从拱顶开始，逐次向拱脚沿纵向对称均衡地卸落，横向应同时一起卸落，卸架时设专人用仪器观测拱圈挠度，并详细记录，另设专人观察是否有裂缝现象，卸架的时间宜在白天温度较高时进行。模板、支架拆除后，进行维修整理，分类妥善存放。
四、安全、文明生产施工措施
1、安全生产网络图
项 目 经 理

项目总工程师

专职安全员

保卫防火

施工作业班组
项目副经理
机械动力
安全生产
施工技术
材料仓库

2、钢支架搭设必须满足以下施工技术措施
（1）应有足够的面积，能满足操作人员操作。
（2）应坚固、稳定，能保证施工期间在各种荷载和气候条件作用下不变形、不倾斜、不摇晃。
（3）钢支架的搭设顺序为安放垫板→竖立杆→搭设水平杆→搭设剪刀撑→铺脚手板→搭挡脚板、栏杆→架设安全网
3、施工现场设专职安全员，每一班组建立安全岗，定期检查。安全监控员负责监控安全生产全过程,并做好监控记录。
4、坚持做好班前交底，做到交任务、交安全、交质量，并做好三上岗（上岗检查、上岗记录、上岗交底）制度，严格执行安全操作规程和工程交接自检和互检制度。当安全与生产发生矛盾时，必须服从安全。
5、做好安全教育工作， 加强职工的安全生产意识。
6、宿舍、工棚、料棚、危险品仓库等，必须设置消防器材和工具，并经常检查，保证完好使用。
7、所有电气设备绝缘应良好,电气设备必须安装漏电装置，并有接地装置，非指定人员不得动用电气设备，所有电气设备要专人负责保养。
8、所有材料有足够强度，不得使用腐朽、不合格的材料。
9、所有人员应严格遵守各操作规程进行操作。
10、现场建立三级防火领导小组和消防网络体系
11、设立义务消防员、班组消防员，并进行消防知识培训。
12、氧气、乙炔、易燃易爆物品的放置点为重点防火部位，必须符合防火规定。
13、动用明火须办理三级动火审批手续，所有操作人员必须持证上岗，无证者不得进行操作。
14、特殊工种持证上岗。
15、按施工组织设计要求进行安全操作。
16、场地上重要的机械设备、油库、办公室、更衣室、仓库等均设置消防器材。
17、吊装安全注意事项
（1）、所有操作人员上班时必须戴好安全帽并扣好帽带。
（2）、高空作业时必须佩带安全带。
（3）、梁板吊放必须由专人统一指挥，若出现异常应立即停止操作，排除事故隐患，一切正常后再继续操作。
（4）、指挥人员发出的信号必须清晰、易懂、简单，指挥人员可以通过时对讲机直接发出信号。
（5）、现场小型机具及电器由专业人员统一使用管理，非专业人员不得擅自使用现场的任何小型机具及电器以防发生意外。
（6）、所有机具以及电器在使用之前要严格检查，钢丝绳在使用之前必须全面检查，钢丝绳被电弧打伤或截面面积损坏达到10％的严禁使用。
18、对作业环境设置必要的安全警示标志，对工序实行挂牌标示的方法；
19、场地按规划要保证运输道路畅通，排水有组织。
五、质量保障措施
1、建立健全质量管理机制
从组织上确保质量目标的实现。成立以项目经理为首的质量管理小组，全面负责质量管理工作。项目经理部配备专职质检工程师，各作业队设专职质检员。组建精干高效的试验和测量队伍，项目经理部设试验室，配备必要的检测、试验仪器设备，从原材料控制开始，实施施工全过程测量和试验控制。对施工全过程进行质量检查，在施工过程中自下而上按照三检制分别实施检测工作。质量保证体系框架见下图：

2、质量保证措施
（1）严格实行交底制度
交底内容包括该项工程的设计要求、技术标准、定位方法、几何尺寸、功能作用及与其他工程的关系、施工方法和注意事项等，使全体人员在彻底明了施工对象的情况下投入施工。
（2）建立“五不施工”、“三不交接”制度
“五不施工”即：未进行技术交底不施工；图纸和技术要求不清楚不施工；施工和资料未经复核不施工；材料无合格证或试验不合格者不施工；工作不经检查签证不施工。“三不交接”即：无自检记录不交接；未经专业人员验收合格不交接；施工记录不全不交接。
（3）对工序实行严格的“三检”
“三检”即：自检、互检、交接检。上道工序不合格，不准进入下道工序，确保各道工序的工程质量。
（4）.建立严格的隐蔽工程检查签证制度
凡属隐蔽工程项目，首先由班、队逐级进行自检，自检合格后，应会同监理工程师一起复验，检查结果填入验收表格，由双方签字，确认。
（5）建立测量计算资料复核制度
测量资料，须经两人复核，最后交技术负责人审核后报监理工程师审批认可。现场测量基线、水准点及有关标志均须进行定期复测检验。
（6）建立严格的“跟踪检测”制度
检测工作将按“施工跟检”、“复检”和“抽检”三种方式进行。
（7）建立严格的原材料、成品和半成品进场验收制度
对采购进场的原材料及成品、半成品要由质检工程师组织进行验收。参加验收的人员包括质量、技术、物资部门及施工队的有关人员。
（8）建立健全原材料、成品、半成品的管理制度
检查合格、同意进场的原材料、成品、半成品要分类、分批堆放，并设立标志和帐卡，坚持按用途归口保管、发放，不得混杂。对易受潮的物品要做好防雨、防潮工作。
（9）建立原材料采购制度
原材料采购须制定采购计划。采购计划按技术部门提出的施工总进度计划、施工图纸和技术要求制定。工程材料（包括施工用料）和设备的采购，除合同规定的甲供材料之外，其余均自行采购。
六、满堂支架验算
满堂支架横向、顺桥向间距（具体布置见图示）,满堂架顶部采用顶托支撑双排钢管,支架顶口及底部分别设置钢管封口杆及扫地杆,纵横向加设剪刀撑,形成稳固的支承体系。具体施工步骤如下：
A、放出支架的纵、横轴线，施工班组根据中线拼装塔架，拼装前，应对塔架的立杆、水平杆等进行检查验收，有弯曲、变形、损坏的不得使用。塔架的顶托调整高度应≤250mm,底调高度应≤300mm不得超限。如丝杠伸出长度过长可通过加垫木来调整。
B、支架搭设成型后，应用钢管进行平联和剪刀支撑。脚手架底部用钢管及扣件组成扫地杆，顶部组成封口支撑，中间用钢管纵横平联，使钢管与塔架形成一个整体，增强其整体稳定性。

七、现浇箱梁支架验算
1、荷载计算
（1）、荷载分析：根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：
、q1： 箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取26KN/m3。
、q2：支架自重。
、q3：箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，取q3＝2.0kPa（偏于安全）。
、q4：施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，取2.5kPa。
、q5：振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取4.0kPa。
、q6：倾倒混凝土产生的水平荷载，取4.0kPa。
满堂钢管支架自重
立杆横路基方向间距×立杆顺路基方向间距×横杆步距
支架自重q2的计算值(kPa)
80cm(40cm)×80cm(40cm)×120cm
6.05
（2）、荷载计算
、 箱梁自重q1计算
根据渡槽现浇箱梁结构特点，我们取1－1断面（斜腿与梁体结合处）、代表截面进行箱梁自重计算，并对最大截面下的支架体系进行检算，首先进行自重计算。
1-1断面（斜腿与梁体结合处）处q1计算

根据横断面图，用CAD算得该处梁体横断面积A=2.98m2则：
q1 ＝=＝
注：B-- 箱梁底宽，取2m，将箱梁全部重量平均到底宽范围内计算偏于安全。
、支架自重q2计算
取支架搭设纵向长度为32.48m，横向宽度为6m，高度为8m。计算支架自重如下：
钢管总重：7589m×38.4N/m=291.418KN
直角扣件：3684个×12.5N/个=45.05KN
回转扣件：516个×15N/个=7.74KN
对接扣件：336个×16N/个=5.376KN
顶托 ：672个×65N/个=43.68KN
q2=（291.418+45.05+7.74+5.376+43.68）/2×32.48=6.05Kpa
2、结构验算
40cm×40cm cm×30cmq1cm×30cmq110.89KN
22.27Mpa、工字钢梁强度及刚度验算(门式通道支架体系构造图另见附图)。
纵梁工字钢采用22B工字钢，w＝325.8cm3，I＝3583cm4 ，E＝2.1×105 Mpa，【δ】＝145Mpa，顺桥向工字钢跨径为4.5m、长度为6米，横桥向宽度为6米、斜腿刚构桥面投影为3.5米。
A、经计算，门洞范围内的钢筋混凝土共计11.61m3。
则q1=11.61×26=301.86KN
B、q2=52.53 KN
C、则门洞工字钢上部总荷载q=q1+ q2+（ q3+q4+ q5+ q6））×6×3.5
=301.86+52.53+（2+2.5+2+4）×6×3.5=574.89KN
D、按强度计算
由下面7根22B工字钢均布承担，每片工字钢承受574.89/7=82.127KN，线荷载82.127/6=13.688KN/m。
线荷载最大为q＝13.688×1.2＝16.426
则最大弯矩M＝
强度满足要求。

E、按刚度计算
挠度f＝＝5×16.426×103×4504/384×2.1×1011×3583＝11mm<＝11.3mm，刚度满足要求。
、支撑门洞工字钢的横向钢管受力验算
A、按强度验算
×105mm4、截面最小抵抗矩W=5.078×103mm3。弯曲应力【σw】=145MPa。g=7×6×0.365×=15.33KN
总荷载：q=574.89+15.33=590.22KN
横桥向荷载为：q=590.22/6×8＝12.3,最大跨径取0.4m。
则弯矩M＝,
。 强度满足要求。
B、按刚度验算
挠度f＝＝5×12.3×103×404/384×2.1×1011×3583＝0.00054mm
<＝1mm。 刚度满足要求。
、支撑门洞工字钢的竖向向钢管受力验算
A、 按强度验算
横向钢管自重：8根×6m×3.84kg/m×9.8=1.806KN
顶托重：4排×16个×65N/个=4.16KN
总荷载：：G=590.22+1.806+4.16=596.186KN
按均布荷载计算为：q=596.186/6×0.62=82.804KPa
单根立杆承受的荷载：N=82.804×0.4×0.6=19.873KN
查路桥施工计算手册，接立杆的容许应力为[σ]=140MPa
σ= N/A≤[σ]
N/A=19873/489=40.64Mpa≤[σ]=140Mpa K=[σ]/σ=3.44≥1.3
结论:安全系数K≥1.3,立杆强度满足要求。
B、立杆的稳定性计算(不考虑风荷载)
立杆步距1.2m，长细比λ=l/i=1200/15.78=76,查表知：φ=0.6882，
钢管截面积A=489 mm2则：
δ= [N]/φA=19873/0.6882×489=59.05Mpa＜[f]=145Mpa
立杆稳定性满足要求。
、地基承载力：支架底部设有底托，支撑在挖方路基上，该路基地质为中风化页岩，石质较硬，地基承载力一般在400KP以上，且浇筑有C20混凝土地坪，故可满足要求不需验算。