现浇箱梁施工、安全方案

德兴至南昌高速公路建设项目

主线上跨A匝道桥现浇箱梁施工方案

编 制：

复 核：

审 核：

标 段：D4

施工单位：濮阳市通达公路工程有限公司

日 期：二0一0年三月二十日

现浇箱梁施工、安全方案

主 线 上 跨 A 匝 道 桥

现

浇

箱

梁

施

工

方

案

德昌高速公路D4标项目经理部

2010年03月20日

现浇箱梁施工、安全方案

主线上跨A匝道桥

现 浇 箱 梁 施 工 方 案

一：工程概况

本桥为主线桥，位于德昌高速公路军山湖互通，上跨A匝道，采用三跨一联普通砼等高、宽箱形连续梁，桥梁总长59米。桥梁中心桩号为K173+549.967，左幅净宽11.65m，右幅净宽15.15m。 本桥上部构造采用普通砼连续箱梁，左幅单箱双室截面、右幅箱梁为单箱三室截面，左幅顶宽12.65m，底宽8.25m，两侧翼缘宽

2.2m。桥面横坡为2%，梁高1.5m，箱室底板采用变厚度布置，由支点向跨中逐渐减少。顶板也采用变厚度布置，由支点向跨中逐渐减少。

二、施工方法与施工方案

1、支架基础

为了克服地基下沉和地基软弱不匀带来的不利影响，针对现场条件，拟作如下处理。

（1）挖除支架基础范围内的烂泥及原地面软弱部分，并经整平、辗压，保证压实度≥90%，然后在其上面铺设10㎝级配碎石（特殊地段必要时加30cm厚砼垫层），并碾压密实，再浇注20cm厚砼，然后铺设槽钢，使槽钢受力均匀。

（2）在砼上沿桥纵向布设20#槽钢（开口向上），所有钢管支架直接支撑在20＃槽钢上。

（3）在支架基础范围内砼面设双向1～2％横坡，以便排水，周边挖设排水沟。

（4）根据现场实际情况，先进行右幅支架基础处理，再进行左幅支架基础处理。

2、支架结构

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据以往施工经验，结合箱梁的实际尺寸，经支架受力计算（见附件），模板及支架施工方案选定如下。

支架搭设时立杆横向间距为60cm，纵向间距80cm，腹板处纵、横向立杆加密为40cm，剪刀撑在纵横方向每4m设一道，水平杆每

1.20m一道。扣件对接要错开，连接牢固，保证支架刚度。

支架立杆底部垫在20＃槽钢上，顶部加顶托，每根顶托上面沿纵向布一根钢管，在钢管上横向布置10厘米×10厘米的方木，横向中距30厘米，方木的搭接长度不得小于20厘米，方木上钉高强度竹胶板作为底模。翼板和侧模同样采用1.2㎝高强度竹胶板作为侧模和翼板的模板。箱梁内模采用2cm厚木板刨光并配方木作为内模。 考虑到支架的整体稳定性，在高度方向离钢管底起30厘米每间隔1.20m设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆联成整体，在每三排纵向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑。为便于高度调节，每根立杆顶部配可调顶托，可调范围30cm。

搭设要求：竖杆要求每根竖直，立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定，确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性。满堂钢管支架搭设完毕后，应测量放样确定每根钢管的高度，并在钢管上做上标记，对高出部分的钢管用电焊机切割，保证整个支架的高度一致并满足设计要求。为了施工方便和安全，在支架两侧设置1.2m宽的工作、检查平台，工作梯和平台周边均要安装1.2m高的护栏。

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3、支架搭设

（1）钢管搭设：

（1）钢管连接尽量紧密（横向联结必须采用十字扣联结），使其形成坚固的结构，以减小钢管支架变形。

（2）钢管搭设时应注意安全，坚决遵守安全操作规程。

（3）支架外侧用钢管做成斜撑，每一层支架在墩桩四周用钢管夹住，以增加支架的稳定性。

（4）整个支架应严格按照放样的尺寸进行搭设。

（2）钢管支架检查：

在浇注砼之前，必须对钢管支架进行检查，保证其位置和尺寸符合要求，接头要连接牢固。

（3）浇注砼过程中注意的事项：

在浇注砼过程中，脚手架有可能出现沉降、下沉、接头处松动和其它现象，在砼浇注过程中，安排专人负责检查，发现情况及时处理。

4、模板设计

（1）箱梁底模板采用高强度竹胶板，模板下楞木用截面为10cm×10cm方木做成横梁，中间距30㎝，方木的搭接长度不得少于20厘米。

（2）箱梁侧模板采用1.2cm厚高强度竹胶板，模板外侧用截面为10cm×10cm方木做成竖直横挡，方木中间 距25㎝。再沿纵向在高度方向布设两根钢管以支撑横档，钢管的搭接必须用十子扣，不得使用对接扣。

（3）内模采用2cm厚木模。

5、模板搭设

（1）模板拼装

（A）箱梁外侧模、底模板采用高强度竹胶板。

（B）内膜采用2cm厚木模，并用方木支撑架支于底板砼上。

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（C）拼装前注意事项：

a、 拼装模板前必须实测下部结构的尺寸、标高。

b、控制好横梁方木顶标高。

（D）拼装时注意事项：

拼装模板时，确保模板的接缝紧密，位置与尺寸正确，加固牢固， 防止浇注砼过程中产生与模板有关的事故。

（2）模板检查

拼装后的模板形状尺寸，必须保证主梁成型尺寸能满足技术规范要求。在浇注砼之前，要对模板进行检查。将模板制作安装的偏差控制在规范允许范围之内。

（3）浇注砼过程中注意事项

在浇注过程中，施工人员的注意力往往集中到砼灌注的工作上，忽视了对模板和支架的检查，拟配备若干专职人员在浇注砼过程中对模板和支架进行监视。

6、支架预压

（１） 预压目的：支架拼装完毕后，为了检验支架及模板的强度、挠度及稳定性，减少支架的不均匀沉降以及确定合适的施工预拱度，使上部构造在卸架后能获得满意的技术规范要求的外形。 （２） 预压部位：拟对地基较差的一跨进行预压。

（３）预压荷载为全梁自重的120％，分三次加载（40%，80%，120%）分别在4小时内观测支架沉降量，并做好记录。卸载分两次（80%，120%）完成，卸载完毕后，仔细观测支架回弹变形值，以调整支架初步计算的施工预拱度。砂袋加载完后如三天内支架无沉降，则表示支架稳定。通过预压，观测计算得出支架弹性变形系数，调整梁底标高=设计标高+预留拱度+支架弹性变形值。

（4）预压测量：测量点布设：沿底板的中心线和两条腹板与侧板的交接线在支座，1/4跨，1/2跨布设共15个测点。

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（5）施工预拱度设置：跨中设2cm，依二次抛物线的形式向两边递减。

7、钢筋及预应力筋的制作与架立

（１） 钢筋加工与绑扎

A、钢筋检验

钢筋必须按不同种类、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分别堆放，不得混杂，且应立标牌以示识别。钢筋在运输、储存过程中，应避免锈蚀和污染，并堆置在钢筋棚内。

在钢筋进场后，要求提供附有生产厂家对该批钢筋生产的合格证书，标示批号和出厂检验的有关力学性能试验资料。进场的每一批钢筋，均按《公路工程金属试验规程》进行取样试验，试验不合格的不得使用于本工程。

B、钢筋制作、绑扎

箱梁钢筋按设计图纸在钢筋加工棚内进行加工；纵向通长钢筋采用闪光对焊焊接，骨架钢筋采用双面焊接。焊接接头应符合《钢筋焊接及验收规程》的要求。焊接接头不设于最大压力处，并使接头交错排列，受拉区同一焊接接头范围内接头钢筋的面积不得超过该截面钢筋总面积的50%。钢筋布置按设计图纸，在底模上先绑扎底板钢筋，再绑扎腹板钢筋，当浇注完底板和腹板砼后，最后绑扎顶板及翼板钢筋。为保证钢筋保护层的厚度，在钢筋与模板间设置三角砂浆垫块，垫块用预埋的铁丝与钢筋扎牢，并互相错开布置。钢筋的加工及安装必须控制在规范的允许偏差范围内。

C、预埋件的安装

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浇筑前要仔细核对图纸(包括通用图纸)，注意支座预埋钢板、预应力设备、泄水孔、护栏底座钢筋、箱室通气孔、伸缩缝等预埋件的埋置，千万不可遗漏，预埋时同样要注意各预埋件的尺寸和位置。

（2）钢材的放样、安放

在普通钢筋安放基本完成后，应对钢材的平面和高度（相对底模板）进行放样，并在钢筋上标出明显的标记。

8、砼的浇筑

混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查，清除模板内的杂物，并用清水对模板进行认真冲洗。为防止混凝土本身的收缩及施工时间较长，混凝土中应掺入缓凝剂。浇筑过程中底板与肋板用插入式振捣器振捣，顶板部分用平板式振动器振捣，注意不要振破预应力束波纹管道，以防水泥浆堵塞波纹管。浇筑工程中要经常来回地敲击钢绞束的两个端头，防止浇筑时漏浆堵塞管道。箱梁砼浇注前，必须对支架体系的安全性进行全面检查，经自检和监理检查确认后，方可进行浇筑。

砼分二次浇筑成型，先浇筑底板、腹板和横隔梁砼，然后施工顶板、翼板钢筋，再浇筑顶翼板砼。砼采用搅拌运输车运输，地泵输送入模。在砼施工中应注意以下事项：

（１）砼采用高效缓凝早强砼：箱梁混凝土初凝时间控制在4小时左右，以免产生过大的收缩、徐变。

（２）浇注捣固工作设专人负责，定人、定岗、定位、定责。 （３）砼采用地泵输送入模，设专人统一指挥。

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（４）砼浇注前，做好一切准备工作，并准备一台120KW发电机（供应搅拌站）、一台50KW（供应振动器及部分照明）、一台12KW发电机（供应照明），发电机以防备发生停电故障、确保砼浇注中断时间不超过4小时。

（５） 砼浇注前对模板、钢筋位置尺寸进行检查，确保稳定牢固，模内无杂物，且涂油均匀等。

（６）浇注箱梁钢筋混凝土，从跨中向两端分阶梯分层循序进展，长度控制在４～６m以内，待底板混凝土摊铺到6～8m长度时，然后浇注腹板、横梁混凝土。

（７）横隔梁的混凝土与腹板同时浇筑，浇筑时分段分层，平行作业。 （８）浇筑时在前一段混凝土初凝前开始浇筑下段混凝土，以保证浇筑的连续性。混凝土浇筑进行中不任意中断，因故必须间歇时，间歇最长时间应按所用水泥凝结时间、混凝土的水灰比及混凝土硬化条件确定，一般控制在1.5～3.0h之间。段与段之间的接缝为斜向，上下层混凝土接缝互相错开，以保证混凝土浇筑的整体性。

（９）当混凝土浇筑的间歇时间超过规定时间，或前层混凝土已凝结，要按施工缝进行处理：

a、浇筑前，先凿除老混凝土表层的水泥浆和较弱层；

b、经凿毛处理的混凝土表面，用水冲洗干净，并排出积水，在浇筑新混凝土前，垂直缝刷一层净水泥浆，水平缝在全部接触面上铺一层与混凝土相同而水灰比略小的，厚为10mm～20mm的水泥砂浆；

c、斜面接缝应将面层混凝土凿成台阶。

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（10）浇注混凝土前一定收听天气预报，掌握近几天的天气变化情况，尽量避免雨天施工，并制定预防措施，准备防护材料。

（11）浇注后的混凝土要及时采用麻袋覆盖并撒水湿润养护。 砼振捣操作要点

（１）插入式振捣器振捣时要垂直、等距离插入到前一层中5～l0cm左右，根据振捣器的有效半径，其间距不得超过60cm，振捣时间的控制，不仅要看到砼体积有了减少，而且要一直振捣至表面出现灰浆和水光，使砼达到均匀为止。

（２）抽拔振捣器时，要缓慢拔出，且不要留有孔隙，以免造成麻面。 （３）捣固砼的层厚控制在35～40 cm之间。

（４）在连续梁支点附近布筋较密的地点，振捣器插入困难，必须提前用木楔子将局部钢筋撑开。

（５）振捣棒尽量不要碰到钢筋，避免钢筋周围积水影响粘着力。 （６）浇注前应选好插入振捣棒位置，对钢筋应进行局部处理，用小振动器仔细振捣，确保绝对密实，并设专人捣固，绝对不允许有不实现象。

（７）捣固器准备10台，备用5台，遇有故障能及时更换，浇注梁顶板时，还要用小型平板震动器辅助震捣。

9、养生

（１）砼浇注完后应防止阳光直射、雨淋、低温等影响，采用麻袋或塑料薄膜盖好进行养生，养生时间不少于七天。

（２）采用湿润养生时，用沾湿的草帘或席子覆盖，需绝对保持

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湿润，若不覆盖而直接在砼表面洒水，会时湿时干，造成表面干裂。

（３）对暴露面较大的粱体砼施工，为防止刚灌完的砼水分蒸发干燥，可用喷雾器补充水分，并特别注意砼硬化初期的湿润养生。

（4）对于每班组的砼试块应在同条件下制作与养护。以确保砼的真实的抗压强度。

10 、 支架及模板拆除

当梁体混凝土达到设计强度并得到监理指示后，方可进行支架卸落。卸架顺序：跨中→1/4跨径处→墩台，各次卸落之间应有一定的时间间歇，使梁体落实。卸架时尤其要注意施工作业的安全。 三：机械设备配备

主线上跨A匝道桥箱梁施工机械设备一览表

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四、人员配备

本桥在项目总负责的统一管理下，施工现场具体人员安排如下：

主线上跨A匝道桥箱梁施工主要人员一览表

五、质量保证措施

1、质量目标：严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求，争创优质工程。

2、开工前，首先对测量放样数据作好纪录。

3、对于关键的预应力工程实行专人负责，专人管理。

4、施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。

5、施工过程中严格执行自检、互检、专职检的三检制度，且内部监理行使否决权。

6、实行工序交接制度，关键工序班组检查合格，经内部监理工

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程师检查，确认符合要求后，填写好检查记录，然后请监理工程师复核鉴定，才能进行下道工序施工。

六、进度保证措施

1、确保施工质量，只有质量有保证，施工进度才能有保证；

2、成立现浇箱梁生产项目领导责任区，由项目经理负责，加强对箱梁施工的宏观管理。

3、各负其责，责任到人，建立施工质量、进度奖罚制度；

4、钢筋、砂石料和水泥等原材料备料充足，避免出现等料误工情况的发生；

5、对拌合站、吊车及发电机等机械设备及时检查，保证机械设备始终处于良好工作状态；

6、加强对施工人员培训工作，使之能快速、熟练掌握操作要领，保证工序衔接紧密。

七、安全、文明施工保证措施

根据工程特点和总体施工部署，我项目部将建立健全以项目经理为首的施工安全管理保证体系，并在项目经理部设立安全管理领导小组。项目经理任安全管理领导小组组长，成员由各工区主管领导组成；桩基工程设专职安全员1名。

组 长：陈守印

副组长：梅兴民 赵 军 李 堂

成 员：温叙敏 周 店

A、 管理制度

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① 各级安全管理人员，必须经过安全管理培训，做到持证上岗。 ② 下一级安全管理人员，必须在上一级安全管理部门的领导下积极开展工作。

③ 各级管理部门，必须建立健全各项管理制度和安全管理台帐。实施安全管理责任制。

B、安全措施

(1) 施工现场严格管理，对进场工人进行三级安全教育,并做到安全技

术交底，增加全员的安全意识。

(2) 安全责任到人，查隐患，杜绝安全事故。

(3) 电气设备必须有专业人员检查和操作，坚持四项基本原则定机、

定员、定责。

(4) 做好工地防火、防触电、防食物中毒的事故发生。

(5) 制定安全检查及奖罚制度，每天进行自检，项目为定时柚检，并

与奖罚挂钩。

（6）严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定。

（7）箱梁梁施工前，安保部对现场工作人员进行安全技术交底。

（8）满堂支架两侧堆放砂袋，并安排专人指挥交通。

（9）施工人员必须配戴安全帽和安全带，支架上方搭设栏杆和安全网。

（10）机械操作必须遵守规程安全操作，不得违章作业。

（11）施工现场要整齐规范，各种警示牌和施工铭牌树立齐全。

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附、

箱梁支架受力计算书

箱梁支架受力计算取右幅箱梁支架进行受力计算。

一、荷载计算

1、箱梁荷载：箱梁钢筋砼自重：G=590m3×26KN/m3=15340KN

偏安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力： F1=G×r÷S=15340KN×1.2÷（16.15m×59m）=19.32KN/m2

2、施工荷载：取F2=2.5KN/m2

3、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m2

4、箱梁芯模：取F4=1.5KN/m2

5、竹胶板：取F5=0.1KN/m2

6、方木：取F6=7.5KN/m3

二、底模强度计算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=15mm，竹胶板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。

1、模板力学性能

（1）弹性模量E=0.1×105MPa。

（2）截面惯性矩：I=bh3/12=30×1.53/12=8.44cm4

（3）截面抵抗矩：W= bh2/6=30×1.52/6=11.25cm3

（4）截面积：A=bh=30×1.5=45cm2

2、模板受力计算

（1）底模板均布荷载：F= F1+F2+F3+F4=19.32+2.5+2.0+1.5=25.32KN/m2 q=F×b=25.32×0.3=7.596KN/m

（2）跨中最大弯矩：M=qL2/8=7.596×0.32/8=0.0855 KN·m

（3）弯拉应力：σ=M/W=0.0855×103/11.25×10-6=7.6MPa＜［σ］=11MPa 竹胶板板弯拉应力满足要求。

（4）挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：

f=0.677qL/100EI

=(0.677×7.596×0.34)/(100×0.1×108×8.44×10-8)

=0.486mm＜L/400=0.75mm

竹胶板挠度满足要求。

综上，竹胶板受力满足要求。

三、横梁强度计算

横梁为10×10cm方木，跨径为0.9m，中对中间距为0.4m。

截面抵抗矩：W=bh/6=0.1×0.1/6=1.67×10m3

截面惯性矩：I= bh3/12=0.1×0.13/12=8.33×10-6m4

作用在横梁上的均布荷载为：

q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=(25.32+0.1)×0.4=10.168KN/m

跨中最大弯矩：M=qL2/8=10.168×0.92/8=1.029KN·m

落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa

1、横梁弯拉应力：σ=M/W=1.029×103/1.67×10-4=6.16MPa＜［σ］=14.5MPa 22-44

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横梁弯拉应力满足要求。

2、横梁挠度：f=5qL4/384EI

=(5×10.168×0.94)/(384×11×106×8.33×10-6)

=0.947mm＜L/400=2.25mm

横梁弯拉应力满足要求。

综上，横梁强度满足要求。

四、纵梁强度计算

纵梁为10×15cm方木，跨径为0.9m，间距为0.9m。

22-4截面抵抗矩：W=bh/6=0.1×0.15/6=3.75×10m3

截面惯性矩：I=bh3/12=0.1×0.153/12=2.81×10-5m4

0.9m长纵梁上承担3根横梁重量为：0.1×0.1×0.6×7.5×3=0.135KN 横梁施加在纵梁上的均布荷载为：0.135÷0.9=0.15KN/m

作用在纵梁上的均布荷载为：

q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.9+0.15=25.42×0.9+0.15=23.028KN/m

跨中最大弯矩：M=qL2/8=23.028×0.92/8=2.33KN·m

落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103MPa

1、纵梁弯拉应力：σ=M/W=2.33×10/3.75×10=6.21MPa＜［σ］=14.5MPa 纵梁弯拉应力满足要求。

2、纵梁挠度：f=5qL4/384EI

=(5×23.028×0.9)/(384×11×10×2.81×10)

=0.636mm＜L/400=2.25mm

纵梁弯拉应力满足要求。

综上，纵梁强度满足要求。

五、支架受力计算

1、立杆承重计算

碗扣支架立杆设计承重为：30KN/根。

(1)每根立杆承受钢筋砼和模板重量：N1=0.8×0.8×29.13=18.643KN

(2)横梁施加在每根立杆重量：N2=0.8×3×0.1×0.1×7.5=0.18KN

(3)纵梁施加在每根立杆重量：N3=0.8×0.1×0.15×7.5=0.09KN

(4)支架自重：立杆单位重：0.06KN/m，横杆单位重：0.04KN/m

N4=［5×5.77+5×（0.6+0.8）×5.12］/100=0.65KN

每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3+N4=18.643+0.18+0.09+0.65=19.3KN＜30KN

立杆承重满足要求。

2、支架稳定性验算

立杆长细比λ=L/i=1200/［0.35×（48+41）÷2］=77

由长细比可查得轴心受压构件的纵向弯曲系数φ=0.732

立杆截面积Am=π（242-20.52）=489mm2

由钢材容许应力表查得弯向容许应力［σ］=145MPa

所以，立杆轴向荷载［N］=Am×φ×［σ］=489×0.732×145

=51.9KN＞N=19.4KN

支架稳定性满足要求。

综上，碗扣支架受力满足要求。

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