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科技三路引桥箱梁支架施工方案-终.doc

武汉东湖新技术开发区科技三路桥梁工程

（K0+243.460～K0+924.540）

引桥箱梁模板及支撑系统专项施工方案

RISN-TG040-2022 城市道路塌陷隐患定量诊断与风险评价技术导则.pdf编制人：

审核人：

审批人：

编制单位：中建三局二公司基础设施公司东湖高新项目部

编制时间：二〇一三年十二月

科技三路（新建路～未来二路）桥梁工程

引桥箱梁模板及支撑系统专项施工方案

3、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）；

9、《企业职工伤亡事故分类标准》（GB 6441－86）；

10、《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB13861－2009）；

11、关于印发《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》的通知 建质【2009】254号文；

12、关于印发《危险性较大分部分项工程安全管理办法》的通知 建质【2009】87号文；

13、《中建三局高大模板工程及支撑体系安全监督管理规定》相关通知；

14、《中建三局施工现场安全防护标准化图册》；

15、《东湖开发区科技三路（新建路～未来二路）工程施工图设计》。

1、以设计意图为主导，采用合理可行的施工方案；

2、认真进行方案比选，确定最优方案，达到经济、合理、可行；

3、整个方案对环境破坏最小，占用场地最少，并有较周密的环境保护措施；

4、施工工艺与设计要求相符，并达到先进完善；

5、施工进度安排，施工区域划分等做到周密、高效、经济、合理、安全、优质；

6、采用先进的施工设备和先进的施工技术；

7、根据本工程的特点，在施工方案选择、工期安排、机械配套、劳动力投入等方面重点考虑，在质量创优的基础上确保总工期。

科技三路（新建路～未来二路）桥梁工程位于武汉东湖新技术开发区，呈东西向走向，起于规划的新建路，往东依次跨越神墩一路、武汉市外环高速公路及上大路，止于科技三路。场地现状主要为耕地，沿线零星分部少许水塘及村庄，地面高差约为25～36m，最大高差进11m。

桥梁起点桩号为K0+243.460，终点桩号为K0+924.540，全桥长为681.08m，其中主桥全长288m，引桥全长393.08m，东西侧引道起终点桩号分别为K0+145.000～K0+243.460，K0+924.540～K1+070.460，引道全长为243.92m。

本桥梁工程引桥上部结构第一联、第三联～第五联为引桥，上部结构跨径布置依次为：（3×25）m、（3×32）m、（35+55+35）m、（3×32）m。除第四联为变截面预应力砼连续箱梁外，其余均为等截面预应力砼连续箱梁。

结构设计：第一联箱梁顶板宽18m，单箱双室，梁高1.6m，顶板翼缘悬臂长3.0m，顶板厚0.25m，底板宽11.192m，底板厚0.22m，腹板厚0.5m；第三联箱梁顶板宽23m，单箱三室，梁高1.8m，顶板翼缘悬臂长3.0m，顶板厚0.25m，底板宽16.062m，底板厚0.22m，腹板厚0.5m；第四联箱梁顶板宽18m，单箱双室，跨中梁高2.0m，连续墩支点梁高3.4m，顶板翼缘悬臂长3.0m，顶板厚0.25m，跨中底板宽11.032m，连续墩支点底板宽9.912m，底板厚0.25m，腹板厚0.5m；第五联箱梁顶板宽18m，单箱双室，梁高1.8m，顶板翼缘悬臂长3.0m，顶板厚0.25m，底板宽11.032m，底板厚0.22m，腹板厚0.5m。

引桥箱梁为C50混凝土，均采用满堂支架现浇施工。由于现场场基主要有耕土、一般粘性土、老粘土、含碎石粉质粘土及残坡积粘性土构成，沿线水塘分布地段塘底分布少量淤泥，下伏基岩为志留系泥岩。支架搭设前可根据现场地表的实际情况对地基进行换填素土或毛渣处理，处理完毕后方可进行支架搭设施工。支架搭设高度约为2.5m～10m。

注：由于箱梁支架施工支架搭设高度超过8m，且荷载超过规定值，属于危险性较大的专项方案，需组织专家论证。

为保证支架施工质量，在施工前要求对人、机、料进行周密的安排部署，严格控制进场原材料质量，组织安全技术培训，提高现场施工技术人员特别是一线操作工人的技术水平。

由项目总工程师组织工程技术人员、各职能部门人员认真查看复核施工设计图及工程相关的规范、规程、标准。组织编写专项实施性施工方案，经业主及监理审定批准后，下发至作业组，并向全体施工人员进行交底，以本方案作为工作的依据，指导工程施工。

做好前期的测量工作，所有使用仪器必须经检校合格后才能施使用，测量成果必须准确，并进过复测检查，报审，确保万无一失。

做好施工应急预案，充分考虑可能发生的意外情况及应对处理措施。

首先对所有参与施工的人员进行严格技术交底，使其充分掌握具体施工工艺，树立质量第一的意识。组织以项目总工为主的技术培训会，使操作工人对支架的搭设施工等相关知识有一定的了解，做到心中有数，让工人充分了解施工工艺，做到施工中忙而不乱，保证现场施工在受控、有序进行。

其次严格作业值班制度，保证现场每一作业时间段内都要有主要施工负责人在现场进行现场管理和技术指导工作，投入足够的施工一线人员，保证工人轮班作业，不进行疲劳施工。

根据现场施工组织情况，在施工前将所需要的施工材料提前运送至现场材料堆码点，所有材料进行均由物质部门及时通知项目实验室检验，经检验合格后方可投入使用。

施工前要完成所有施工机械、材料、人员等进场的报验及施工准备工作相关资料的报审方可开始动工。

为保证本标段的施工总体进度计划，预应力箱梁施工计划从始至结束，支架施工即在各联箱梁施工前期施工,首联箱梁计划工期120天，支架周转一次。具体施工顺序如下：

第四章 支架的施工工艺流程及施工部署

4.2支架构造设计布置

引桥整联跨立杆纵向间距0.6m，横杆步距1.2m，在翼缘板和底板区支架立杆横向间距0.9m；腹板和横隔梁区支架立杆横向间距0.6m(桥跨35+55+35联中当梁高>2.5m时腹板和横梁处支架立杆横向间距变为0.3m)。立杆下部安置可调底托，底托安放在18#槽钢内；立杆上面安置可调顶托，顶托上面架设12#工字钢横向布置，然后在工字钢上纵向布置10cm×10cm木方，间距为0.3m，木方上面铺设高强度竹胶板或木模板,厚均为1.7cm。

具体布置见满堂式图支架设计布置图：

碗扣式多功能脚手架是一种先进的承插式钢管脚手架,具有多功能、高功效、承载力大、安全可靠等特点。

1、支架钢管：按设计要求，施工时采用满堂式碗扣支架，采用规格为φ48×3.5mm碗扣式钢管脚手架。

2、箱梁底模：箱梁底模采用高强度竹胶板或木模板，厚度1.7cm。

3、模板楞木：纵梁为12#（120×74×5.0）工字钢，横梁楞木为10cm×10cm木方；

4、支架基础：30—50cm毛渣，20cm厚C20混凝土，18#（180×70×9.0）槽钢。

4.4满堂支架受力验算

① 腹板处计算:（S2、S4区域）（混凝土荷载传递扩散角按450考虑）

a.第1、3、5联箱梁截面构造基本相同（梁高不同），计算时按箱梁横断面图1、2、5取最大值图2计算：

=1.72×26÷1.37=32.64KN/m2

S4区域：g4=（0.6916×1.8+0.9×0.44+0.79×0.44）×26÷1.57

=1.99×26÷1.57=32.93KN/m2

b.第4联箱梁计算:箱梁横断面图3(梁高2m)

=2.12×26÷1.396=39.48KN/m2（梁高≦2.56m时，腹板最大荷载）

S4区域：g4=（0.6916×2+0.9×0.468+0.78×0.468）×26÷1.627

=2.17×26÷1.627=34.67KN/m2

c.第4联箱梁计算:箱梁横断面图7(梁高2.563m)

S2区域：g2=（0.5625+0.28125+0.26766+0.3268+0.7297）×26÷1.34

=1.98×26÷1.34=38.41KN/m2

S4区域：g4=（0.5×2.563+0.83×0.5+0.5×0.92）×26÷1.5

=2.1565×26÷1.5=37.39KN/m2

d.第4联箱梁计算:箱梁横断面图4(梁高2.821m)

S2区域：g2=（0.488+0.2692+0.20833+1.1998）×26÷1.34

=2.17×26÷1.34=42.06KN/m2

S4区域：g4=（0.5×2.812+0.83×0.5+0.5×0.92）×26÷1.5

=2.276×26÷1.5=39.45KN/m2

e.第4联箱梁计算:箱梁横断面图6(梁高3.079m)

=2.9294×26÷1.38=55.19KN/m2（所有腹板最大荷载）

S4区域：g4=（0.6916×3.079+0.889×0.478+0.776×0.478）×26÷1.627

=2.925×26÷1.627=46.75KN/m2

② 底板、翼缘板处计算

a.底板处计算：(S3区域，取最大值按图3计算)

底板处砼自重：g3=(3.347×0.25+3.347×0.25)×26÷3.347

=0.5×26=13KN/m2

b.翼板处计算: (S1区域)

由于箱梁翼缘板结构尺寸均相同，取最大值按图3计算，故：

翼板处砼自重：g1=0.72×0.5×3.0×26÷3.0=9.36KN/m2

③ 横梁处计算：（第1、3、4、5联箱梁）

a.端横梁处：（箱梁立面图1、2、3、4取最大值）

S1区域（图3)：g1=(1.8×2+0.95×0.5×0.5+0.95×0.5×0.5)

×26÷2.3 =4.075×26÷2.3=46.07KN/m2（梁高≦2m，最大荷载）

S3区域(图2)：g3=｛1.5×2.4+（1.07+0.71）×0.5×1.07+0.47×1.07｝

×26÷2.57 =5.03×26÷2.57=50.87KN/m2

b.中横梁处：（箱梁立面图1、2、3、4取最大值）

S2区域（图4）：g2=(1.8×1.1×2+0.923×0.47×2)×26÷3.14

=4.8×26÷3.14=39.82KN/m2

S4区域（图3，中横梁3.4m）：g4=(1.5×3.4+0.93×0.5×0.7+0.5×0.7×1.33)×2×26÷4.4=11.67×26÷4.4=68.95KN/m2（梁高≧2m，最大荷载）

引桥整联跨立杆纵向间距0.6m，横杆步距1.2m，在翼缘板和底板区支架立杆横向间距0.9m；腹板和横隔梁区支架立杆横向间距0.6m(桥跨35+55+35联中当梁高>2.5m时腹板和横梁处支架立杆横向间距变为0.3m)。立杆下部安置可调底托，底托安放在18#槽钢内；立杆上面安置可调顶托，顶托上面架设12#工字钢横向布置，然后在工字钢上纵向布置10cm×10cm木方，间距为0.3m，木方上面铺设高强度竹胶板或木模板,厚均为1.7cm。

4.4.2底模强度计算

① 桥面标准宽18m：

箱梁钢筋砼自重：G=963.6m3×26KN/m3=25053.6KN

计算单位面积压力：G1=G÷S=25053.6KN÷（18m×3×25m）=18.558KN/m2

b.35+55+35m箱梁

箱梁钢筋砼自重：G=1925.0m3×26KN/m3=50050KN

计算单位面积压力：G1=G÷S=50050KN÷（18m×125m）=22.62KN/m2

箱梁钢筋砼自重：G=1191.8m3×26KN/m3=30986.8KN

计算单位面积压力：G1=G÷S=30986.8KN÷（18m×3×32m）=17.93KN/m2

② 桥面标准宽23m：

箱梁钢筋砼自重：G=1623.7m3×26KN/m3=42216.2KN

计算单位面积压力：G1=G÷S=42216.2KN÷（23m×3×32m）=19.12KN/m2

综上：箱梁整体计算底模板的受力时采用最大值，取G1=22.62KN/m2。

（2）施工机具及人员荷载：取G2=2.5KN/m2

（3）振捣混凝土产生荷载：取G3=2.0KN/m2

（4）倾倒砼时产生的冲击荷载：取G4=6KN/m2

（5）箱梁模板：取G5=1.5KN/m2

荷载组合：G=1.2×G1+1.4(G2+G3+G4)+1.2×G5

=1.2×（22.62+1.5）+1.4×（2.5+2.0+6）

=43.644KN/m2

箱梁底模采用高强度竹胶板或木模板，板厚h=17mm，竹胶板（木模板）方

木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=1000mm平面竹胶板或木模板，计算断面如下：

2、模板力学性能：

（1）竹胶板弹性模量E=0.1×105PMPa，木模板弹性模量E=0.06×105MPa

（2）截面惯性矩：I=bh³/12=100×1.73/12=40.9cm4

（3）截面抵抗矩：W=bh²/6=100×1.72/6=48.2cm3

（4）截面积：A=bh=100×1.2=120cm2

3、模板受力计算：

⑴ 按箱梁整体作用（均布荷载）在底模上计算：

底模板均布荷载q=G×0.3=43.644×0.3=13.09KN/m

跨中最大弯矩：M=ql²/8=13.09×0.3²/8=0.147KN·m

故竹胶板或木模板弯拉应力满足要求。

由于中横梁处所受的荷载最大G1=68.95KN，故取中横梁处计算底模的弯拉强度：

中横梁处荷载组合： G=1.2×G1+1.4(G2+G3+G4)+1.2×G5

=1.2×（68.95+1.5）+1.4×（2.5+2.0+6）

=99.24KN/m2

由于底模下面铺设有方木，其间距为0.3m，即底模均布荷载：

q=0.3×99.24KN/m2=29.772KN/m

跨中最大弯矩：M=ql²/8=29.772×0.3²/8=0.335KN·m

弯拉应力:σ=M/W=0.335×103/48.2=6.95MPa＜[σ]=8.0MPa（木模板容许值，竹胶板容许应力为9.5MPa）

同样竹胶板或木模板弯拉应力满足要求。

由竹胶板（木模板）下方木背肋布置可知，竹胶板或木模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。

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，计算公式为：

综上所述，竹胶板或木模板受力变形均满足要求。

4.4.3腹板处模板侧压力计算

根据施工现场实际情况混凝土入模温度在10℃以上时，按《公路桥涵施工技术规范》要求推荐模板侧压力采用以下公式计算：

PRm1=4.6v1/4

若取v=6m/h时：Pm=4.6v1/4=4.6×61/4=7.2KPa

振捣混凝土时对侧模版的压力：P=4.0KPa

由于箱梁的模板倾斜角大于55°，故PRm2R=K·γ·h

计算时考虑到现场实际情况，在竖向上浇筑速度取V=1.2m/h，砼入模温度取T=25℃，则：h=1.53+3.8V/T=1.7124m

PRm2R=K·γ·h==1.2·25·1.7=51KPa

荷载效应组合：P=PRm1R+ P+ PRm2R=62.2KPa

支撑体系选用规格为φ48×3.5mm碗扣式钢管弯制成定型骨架和木方，定型骨架纵向间距为0.6m，木方横向间距取0.3m，则：

q=62.2×0.3KN/m=18.66KN/m

M=qL2÷8=18.66×0.32÷8=0.21KN·m

4.4.4纵梁强度计算

纵梁采用10cm×10cm方木，横向间距为0.3m。由于翼缘板、底板、腹板和横隔梁的两横梁的纵向间距均为0.6m，即：纵梁跨度均为0.6m，计算时按照要求取其最不利荷载进行计算。

1、荷载效应组合：

（1）箱梁荷载： 腹板处：G1=68.95KN/m2（取最大值计算）

翼缘板、底板处：G1=13.0KN/m2（取最大值计算）

（2）施工机具及人员荷载：取G2=2.5KN/m2

（3）振捣混凝土产生荷载：取G3=2.0KN/m2

（4）倾倒砼时产生的冲击荷载：取G4=6KN/m2

（5）箱梁模板：取G5=1.5KN/m2

荷载组合：腹板处G=1.2×G1+1.4(G2+G3+G4)+1.2×G5

=1.2×（68.95+1.5）+1.4×（2.5+2.0+6）

=99.24KN/m2

底板、翼缘板处G=1.2×G1+1.4(G2+G3+G4)+1.2×G5

=1.2×（13.0+1.5）+1.4×（2.5+2.0+6）

=32.10KN/m2

2、木方的力学性能：

（1）落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=11×103Mpa

3、木方受力计算

底板、翼缘板和腹板处作用在纵梁上的荷载按均布荷载计算，忽略木板或竹胶板施加在横梁的荷载,取腹板、底板和翼缘板处最大荷载计算，则

q=G×0.3=99.24×0.3=29.772KN/m

跨中最大弯矩：M=ql²/8=29.772×0.6²/8=1.34KN·m

纵梁的弯拉应力满足要求。

综上所述，木方受力满足要求。

4.4.5横梁强度计算

横梁采用12#（120×74×5.0）工字钢，纵向间距为0.6m，由于翼缘板和底板立杆横向间距为0.9m，腹板立杆横向间距为0.6m及0.3m，计算时按其最不利跨径考虑，即腹板位置横梁跨度按0.6m计。

1、荷载效应组合：

（1）箱梁荷载：腹板处G1=68.95KN/m2

翼缘板、底板处：G1=13.0KN/m2

（2）施工机具及人员荷载：取G2=2.5KN/m2

（3）振捣混凝土产生荷载：取G3=2.0KN/m2

（4）倾倒砼时产生的冲击荷载：取G4=6KN/m2

（5）箱梁模板：取G5=1.5KN/m2

荷载组合腹板处：G=1.2×G1+1.4(G2+G3+G4)+1.2×G5

=1.2×（68.95+1.5）+1.4×（2.5+2.0+6）

=99.244KN/m2

底板、翼缘板处：G=1.2×G1+1.4(G2+G3+G4)+1.2×G5

=1.2×（13.0+1.5）+1.4×（2.5+2.0+6）

=32.10KN/m2

2、12#工字钢的力学性能：

（1）12#工字钢容许抗弯应力［σ］=215MPa，弹性模量E=2.1×105Mpa

（4）每米重量：G=13.987kg/m

3、横梁受力计算：

① 若腹板处作用在横梁上的荷载按均布荷载计算，忽略木方和竹胶板施加在横梁的荷载，则q=99.24×0.6=59.544KN/m

跨中最大弯矩：M=ql²/8=59.544×0.6²/8=2.68KN·m

弯拉应力：σ=M/W=2.68×10/1.776=15.09MPa＜[σ]=215MPa

横梁腹板的弯拉应力满足要求。

机制砂溷凝土路用性能的研究.pdf工字钢的挠度满足要求。

② 若按集中荷载计算时：腹板部位的砼荷载q=99.24KN/m2,立杆横向间距为60cm，木方横向间距为0.3m。

故：F=99.24KN/m2×0.5×0.6×0.6m2=17.86KN

最大弯矩：M=FL/4=17.86×0.6/4=2.68KN·m

GBT50935-2013 煤矿瓦斯抽采工程设计文件编制标准.pdf横梁腹板的弯拉应力满足要求。

工字钢的挠度满足要求。