现浇箱梁排架施工方案.doc

高科路道路新建工程1标

现
浇
箱
梁
排
架
施
工
方
案

上海永久建筑工程有限公司
2004年8月31日

一、 编制依据
1、合同；
2、高科路新建工程1标段张江路跨线桥工程施工图；
3、上海市桥梁工程施工及验收规范（DBJ08-228-97）；
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；
5、相关法律、法规
6、设计交底会议纪要。

二、 工程概况
高科路（张江路 ～外环线）道路新建工程张江路跨线桥工程位于张江高科技园东侧，是张江地区的主要东西向城市道路。跨线桥西起K0+184.5，跨过张江路、马家浜后，终止于K0+451.5，全长267m。跨线桥横断面形式为：0.5m（防撞墙）+12m（快车道）+0.5m（防撞墙）+2m（中央隔离带）+0.5m（防撞墙）+12m（快车道）+0.5m（防撞墙）=28 m。跨线桥由南北两座桥组成，4#～7#墩间为现浇结构，其余各跨为预制板梁。承台下设计为钻孔灌注桩，设独立承台墩柱；上部为后张法施工的预应力混凝土盖梁。
现浇箱梁结构为三跨变截面预应力混凝土连续箱梁。北桥跨度为19.5m+40m+23.5m=83m，南桥为23.5m+40m+19.5m=83m。箱梁断面形式为双室，底板厚度20～40㎝，腹板厚度为50～80㎝，顶板厚度为20㎝，桥面宽度13m。

三、 施工技术
盖梁采用∮48×3.5mm钢管搭设满堂排架施工。排架纵向间距0.35m，横向间距0.4m。
本工程箱梁为后张法预应力混凝土结构，箱梁箱室宽度8m，悬臂部分每侧自腹板边向外挑出2.25m。箱梁下部采用∮48×3.5mm钢管搭设满堂排架施工。
总体方案为：1）、端横梁、中横梁和8米宽的箱室部分，立杆横向间距60cm，纵向间距35cm；两侧2.25米的挑口、脚手架部分立杆横向间距60cm，纵向间距70cm。2）、A’、D轴为支托H型钢的排架墩，做法是将靠近张江路一侧的五排排架纵向间距缩小为0.2米。3）、马家浜托架范围内排架纵向间距35cm，横向间距50cm；两侧2.25米的挑口、脚手架部分立杆横向间距50cm，纵向间距70cm。排架步距≤1.5m，但不得少于三道水平横撑，并按规定设置斜撑和剪刀撑。
张江路范围内为保证交通畅通，钢管排架下采用钢门架。门架A’～C轴纵梁采用12米（9米）长H500×300×11×15型钢梁，相邻型钢中心间距取为600，纵梁再传递到H400×400×13×21横梁、再传递到Φ609钢立柱上、再传递到砼基础。门架C～D轴纵梁采用4米长H300×300×10×15型钢梁，相邻型钢中心间距取为500，纵梁再传递到横梁H300×300×10×15、再传递到Φ273钢立柱、再传递到钢筋砼基础。详见附图1、附图2。
马家浜范围内排架下采用H500×300×11×15型钢梁作为托架，钢梁间距500。钢梁一端安放在马家浜钢筋混凝土护岸顶上，另一端安放在7#承台顶上的H500×300×11×15型钢梁上。详见附图3。

1、施工流程
测量→地基加固→钢门架搭设→排架搭设→模板施工
2、测量
根据箱梁投影面积，每侧放宽1.25m作为施工操作面；此范围内场地应平整到位，使排架能垂直于基础面，均匀受力。
3、地基加固
将自然地面整平，用重型机械进行压实，机械压不到的部位用人工夯实。承台回填土部位必须分层回填重点夯实，回填前基坑内必须抽干积水。地坪结构为10cm道碴，15cm厚C20素砼，每侧应比箱梁边缘放出1.25M宽。地坪上铺设12#槽钢，排架立管支撑在槽钢上。其中5#、5’墩台范围内为保护8根军事、公用管线，采用钢筋砼，配筋为￠12Ⅱ级钢筋双向布置，间距15cm。
4、钢门架搭设（详见附图1、附图2、附图3）
张江路范围内钢管排架下采用钢门架。门架A’～C轴纵梁采用12米（9米）长H500×300×11×15型钢梁，相邻型钢中心间距取为600，纵梁再传递到H400×400×13×21横梁、再传递到Φ609钢立柱上、再传递到砼基础。门架C～D轴纵梁采用4米长H300×300×10×15型钢梁，相邻型钢中心间距取为500，纵梁再传递到横梁H300×300×10×15、再传递到Φ275钢立柱、再传递到砼基础。详见附图1、附图2。
马家浜范围内排架下采用H500×300×11×15型钢梁作为托架，钢梁间距500。钢梁一端安放在马家浜钢筋混凝土护岸顶上，另一端安放在7#承台顶上横置的H500×300×11×15型钢梁上。
横梁上加劲板按照构造设置，间距2米，同钢梁等强度焊接。具体见附图3。

5、排架搭设（见附图4）
a、模板支架采用∮48×3.5mm钢管搭设。
总体方案为：1）、四道横梁和8米宽的箱室部分，立杆横向间距60cm，纵向间距35cm；两侧2.25米的挑口、脚手架部分立杆横向间距60cm，纵向间距70cm。2）、A’、D轴为支托H型钢的排架墩，做法是将靠近张江路一侧的五排排架纵向间距缩小为0.2米。3）、马家浜托架范围内排架纵向间距35cm，横向间距50cm；两侧4.5米的挑口、脚手架部分立杆横向间距50cm，纵向间距70cm。排架步距≤1.5m，但不得少于三道水平横撑，并按规定设置斜撑和剪刀撑。
b、支架安装时应及时检查立杆的垂直度和横杆的水平度，对立杆地基应逐个检查，发现脱空及时调整。所有扣件要拧紧，并有专人用扭力扳手检查，在盖梁砼浇筑之前应将全部扣件重复紧一遍，以防松动或漏拧。
c、纵向水平杆设置在立杆内侧，长度不宜小于3跨；对接接头不宜设置在同步或同跨内，并错开50cm以上，接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3。
d、水平杆件搭接长度不应小于1m，应等间距设置3个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向杆件端部不小于10㎝。
e、立杆搭接长度不应小于1m，应等间距设置2个旋转扣件固定，端部扣件盖板边缘至搭接纵向杆件端部不小于10㎝。搭接接头应在高度方向错开50cm以上，底层第一步内不宜设置搭接接头。
f、扫地杆距离地面不大于20㎝。
g、每道剪刀撑宽度不应小于4跨，剪刀撑与地面倾角宜在450～600之间。支架四边与中间每隔四排立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连续设置。高于4m的支架，其两端与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
h、高度大于6m的脚手架，宜采用之字型斜道，每隔25～30㎝设置一根防滑木条，木条厚度宜为2～3㎝。
i、箱梁四周各留设1m脚手架宽度，作为施工操作面和通道。脚手架范围内满铺竹笆，竹笆与箱梁之间留设12～15cm间距。
j、踢脚板用2cm以上木板制成，高度20cm，用黄、黑色油漆涂刷醒目标志。

6、模板施工
详见模板施工方案。

7、钢门架计算书（见附图2、附图3）
本门架结构分析计算主要包含以下内容：
H型钢纵梁的内力、挠度计算，该计算包含模式为：
（1）A’A、B连续2跨简支梁；
（2）B、C单跨简支梁，为计算控制模式。
单根H型钢的计算及受力分析模型见图1、图2。
支座横梁H型钢受力计算。
钢立柱承载力计算。
地基与基础受力计算。

查结构工程师手册得知，弯矩最大值出现在8米梁跨中，只要BC段简支钢梁符合要求，其他钢梁均符合要求，故计算梁跨取8米。
1）、BC单跨简支梁计算模式上部集中荷载P值确定（见图1）
箱梁每平米计算自重G1K：根据连续箱梁截面变化与排架分布，BC跨梁每平米自重按28截面计算，取箱室所在部分每平方自重计G=5.43×25/8=17KN/ m2，同时考虑箱梁正截面与H型钢梁的斜交因素，
则：脚手板=0.35 KN/ m2 栏杆=0.14 KN/ m2
砼浇筑荷载= 17KN/m2 模板及搁栅重G2K =0.5 KN/ m2
施工荷载Q1K=4 KN/ m2 人员机械=0.5 KN/ m2
总荷载=1.2×（0.35+0.14+0.5+17）+1.4×（4+0.5）
=27.9KN/ m2
计算假定每根搁栅与每根H型钢接触面上近似产生一个集中荷载N，N等效于上部分布荷载面积 S=0.35×0.667=0.233 m2 ，
则 P=27.9×0.233=6.5KN
2) 、跨中最大应力计算
设计采用500×300×11×15H型钢做排架底部承载钢梁，根据计算模型，L=8米跨度内分布 24个集中荷载P，相邻集中荷载间距350，上部集中分布荷载P在单根H型钢梁跨中最大弯矩：
M01=nPL/8=24×6.5×8/8=156KN-M （n取24）
型钢梁自重引起的跨中最大弯矩
M02=ql2/8=1.15×82/8=9.2KN-M
则跨中梁底最大应力
s=M/W=(156+9.2)×106/(2.52×106)=65.6 < f =215
结论：梁中最大应力符合要求
3）、跨中挠度理论计算：
挠度计算时荷载取基本荷载计算。
跨中挠度由上部荷载和自重两部分产生，上部24个集中荷载N产生的挠度为f1=（5n2-4）Pl3/(384nEI)
8m跨度内n取24 E=2.52×105Mpa I=6.77×108mm4
计算出f1 =6.1mm
梁自重产生挠度f2=5ql4/(384EI)=0.4mm
理论计算总挠度f= f1+ f2=6.5mm
允许挠度[ f ]=L/400=8000/400=20mm＞f=6.5mm
结论：挠度符合要求。
4）、门架支座计算
支座顶横梁计算
计算模式取三跨简支连续梁，见图3。支座以张江路路中支座为最不利部位（该支座上H型钢纵梁密排），梁室8米/ sin64=8.9米范围为该支座为计算点。
纵梁下支座顶横梁为H400×400×13×21型钢，横梁顶近似承受纵梁传递来的AB、BC二跨间上部荷载（箱梁自重、模板自重、施工荷载）各的二分之一，近似考虑作用在横梁顶时为连续均布荷载q，同时考虑斜交640。
ABC跨长度范围内箱梁自重GL：以18截面单位长度自重为代表计算（相对28截面较重）
GL=S18×γ×LABC=5.64×25×16=2256KN，
支座上产生均布荷载qL =GL/(2×8.9)=126KN/m
支架、模板、栏杆等荷载：
小计=0.35+0.14+0.5=0.99KN/ m2
支座上产生均布荷载qk =0.99×L（ABC）/2=7.92KN/m
横梁上单根H型钢纵梁自重产生的均布荷载：
qH=1.15×16/（2×0.6）=15.3KN/m。
故支座顶横梁上计算均布荷载q= qL+ qk+ qH=149KN/m。
按三跨连续梁计算，得出横梁在跨中最大变形在1.8mm，最大弯矩172KN-M，最大剪力304KN，均符合要求。
地基基础承载力计算
根据横梁顶均布荷载，每根立柱顶产生近似集中荷载，传递而至柱底基础顶集中力N=507KN。
基础截面1000（1200）×400，双层配筋7（8）Φ22，箍筋Φ12@150，详见附图2。
5）、7#承台上支撑型钢计算
7#、7’承台上布置了两根H500×300×11×15型钢梁作为托架，钢梁长度16m，每侧较箱梁宽度在承台面上挑出1.45m。箱梁悬挑部分混凝土最厚0.33m平均厚度0.27m。其中7#承台上型钢挑出长度最长，为计算型钢悬挑端头挠度模型。
GL=S18×γ×LABC=0.27×25×15.4/2/1.45=35.8KN/m，
支架、模板、栏杆等荷载：
小计=0.35+0.14+0.5=0.99KN/ m2
支座上产生均布荷载qk =0.99×L（ABC）/2=7.62KN/m
排架自重产生的均布荷载：
qH=0.1626×6×1.45/2=0.71KN/m。
故承台顶横梁上计算均布荷载q= qL+ qk+ qH=44.1KN/m。
M=PL=44.1×1.45=63.9KN-M
则挑梁端部最大应力
s=M/W=63.9×106/(2.52×106)=25.4 < f =215
结论：梁中最大应力符合要求
跨中挠度理论计算：
挠度计算时荷载取基本荷载计算，
E=2.52×105Mpa I=6.77×108mm4
挑梁端部挠度为： f=Pl4/(3EI) =0.4
允许挠度[ f ]=L/400=1450/400=3.6mm＞f=0.4mm
结论：挠度符合要求。
6）、钢立柱计算（按三跨连续梁计算）
Q=0.6ql=0.6×149×3.4=304KN
i=20.9cm
λ=μl/i=1×310/20.9=14.8
φ=0.97
σ=304/（0.97×0.0167）=18.7 <σ=215
结论：稳定性符合要求。
8、钢管排架计算书（见附图4）
钢管排架计算时采用中横梁为依据，其他部分结构重量均远远小于中横梁。
a） 钢管排架布置见附图4；
b） 排架钢管采用∮48×3.5mm钢管Q235；
∮48钢管立杆计算（单根受力）
立杆截面积A=4.89㎝2，回转半径i=1.58㎝
钢材抗压强度设计值fc=205N/㎜2
立杆计算长度l0=h+2a=150+2×15=180㎝
立杆长细比λ=l0/i=180÷1.58=114<[λ] =210
查表得立杆轴心受压稳定系数∮=0.489
每根∮48×3.5mm立杆承压值：
∮Afc/2.16=0.489×4.89×102×205÷2.16=22.7KN
c） 箱梁支撑排架立杆计算
排架自重=0.35+0.14+0.5+0.1626×5.2+25×2.72=69.8KN/m2
施工荷载3+0.5=3.5 KN/m2
总荷载=1.2×69.8+1.4×4.5= 90KN/m2
按纵距35㎝计算，每排立杆承载为90×0.35=31.5 KN
立杆横距0.5㎝，每根立杆承受
31.5×0.5=15.8KN/根<22.7KN/根，
结论：安全。
现浇箱梁除四道横梁和8米宽的梁室外，其他挑出部分混凝土结构最厚为0.4米，排架纵向间距为0.7米，横向间距为0.5米。平均单根立杆受力7.2 KN/根，满足要求。
d） 地基承载力计算
p≤fg
p=N/A=15.8×103÷(100×100)=1.58MPa≤[fg]=20 MPa安全。
结论：排架是安全可靠的。
四、 排架搭设质量保证措施
1、搭设排架之前，对全体工作人员进行交底，作到人人思想上重视，行动上有方向。
2、排架基础回填土要充分密实，以减少加荷之后的沉降。
3、在混凝土垫层上用墨线上弹出立杆位置，确保排架均匀受力。
4、排架搭设过程中，派专人检查督促，发现问题随时解决。
5、对不合格的钢管、扣件，一律清除严禁使用。
6、在排架搭设完成后，将所有扣件复紧一遍；浇注混凝土的过程中，派专人随时检查、紧固。
五、 排架拆除措施
1、排架拆除需经主管部门批准之后方可实施。
2、拆除前应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底。
3、拆除前应清楚排架上杂物及地面障碍物。
4、拆除作业必须由上而下逐层进行，严禁上下同时作业。
5、排架拆除高差不应大于两步。
6、施工人员应遵守高空作业要求，系好安全带，扣好保险钩。
7、严禁向上、向下抛掷工具、扣件等物品。
8、拆模作业时，必须设置警戒区，严禁下方有人员出入。
9、作业人员要站在安全地点上进行操作，防止上下在同一垂直作业面工作；操作人员要主动避让吊物，增强自我保护和相互保护的安全意识。
10、遵守公司的有关安全规章制度。

上海永久建筑工程公司
高科路1标项目部
2004年8月31日
- 15 -