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绥阳至遵义高速公路AK0 705箱粱专项安全施工方案

贵州遵义高速公路建设投资有限公司建设项目

现浇箱梁专项施工技术方案申报批复单

轻钢龙骨石膏板吊顶施工工艺承包单位：中铁十一局第四工程有限公司合同号：TJ5

监理单位：浙江通衢交通建设监理咨询有限公司编号：

致：绥遵高速公路B驻地办

现报上AK0+705匝道桥现浇箱梁工程的施工技术、工艺方案，方案详细说明和图表（见附件），请予审查和批准。

附件：施工技术、工艺方案说明及图表。

项目技术负责人：年月日

专业监理工程师：年月日

高级驻地监理工程师：年月日

附注：特殊技术、工艺方案经总监理工程师批准，一般的由高级驻地监理工程师审批。

绥阳至遵义高速公路TJ5合同段

AK0+705箱粱施工专项安全方案

中铁十一局集团第四工程有限公司绥阳至遵义高速公路TJ5合同段项目经理部

AK0+705箱粱专项安全施工方案

1、第五合同段AK0+705匝道桥连续箱梁设计图纸；

2、箱梁砼浇注方法：采用混凝土泵车一次性浇注完成。

3、模板支架使用材料、规格及其力学性能。

①采用满堂碗扣式脚手架。

横梁采用60×60×120cm；

②支撑方木：底模横木采用10×10cm方木，间距为24.4cm。纵梁采用12x15cm方木，方木性质按照市场上最常见的东北落叶松考虑，力学性能一般新木为弹性模量1Ｘ１0４Mpa,抗弯强度1７Mpa；

③侧模横肋采用10×10cm方木，间距24.4cm；竖肋采用12x15cm方木间距90cm,抗弯强度17Mpa；

④模板：底模、侧模、翼板均采用竹胶板，规格122×244×1.5cm，弹性模量E=7600Mpa；净曲强度80Mpa．

⑤内模支架:均采用10×10cm木条按设计形状加工框架，间距一般0.35m，纵向设12x15cm方木，间距0.6米，并设拉杆。顶部、侧面及角肢部外覆竹胶板，底部留空，上下横木之间加设支撑。

1、模板重量：0.68KN/m2；（含梁底均布方木及内模）

2、钢筋砼自重:21.86KN/m2(取支点处)

3、施工人员及设备荷载:2.5KN/m2;

4、倾倒混凝土产生的冲击荷载：2.0KN/m2;

5、振捣砼时产生的荷载，对水平模板为2KN/m2;对垂直模板为4KN/m2;

6、砼对模板侧面的压力。

箱梁搭设及计算简图如下：

采用《路桥施工计算手册》公式：Pmax=Kγh，根据设计图纸的取定参数，r=26KN/m3;Ｋ＝1.2;当υ/T≤0.035时：h=0.22+24.9υ/T;当υ/T＞0.035时，h=1.53+3.8υ/T。

a:立竿顶纵向方木（按东北落叶松考虑）自重为

１／0.9×1×0.10×0.15×6.5=0.1１KN/m２

碗扣支架自身荷载取值:

(1／0.62)×5.67m×0.173KN/m+[5.67/0.6]×(１／0.62)×2×1m×0.173KN/m=11.37KN/m2。

静载系数：rg=1.3

活载系数：rq=1.5

模板受静载（1+2）：G1=21.86+0.68=22.54KN/m2

模板受活载（3+4+5）:Q1=2.5+2.0+2.0=6.5KN/m2

模板设计荷载:qz=G1·rG+Q·rQ

=22.54×1.3+6.5×1.5=39.052KN/m2

梁底模板强度以中梁和横梁处计算，由于竹胶板顺桥向尺寸是按1.22m铺设两端简支，中间连续，简化结构按连续梁进行计算。

支点处跨度为L=0.244米，简化结构按五跨连续梁进行计算单位荷载沿纵向q=39.052x1.0m=39.052KN/m。

Mmax=0.105ql2;Rmax=1.132ql;fmax=0.664ql4/100EI

Mmax==0.105×39.052×0.2442=0.244KN·m

σmax=Mmax/w=0.244/（1.00×0.0182/6）

=4.53Mpa<[σ]=80Mpa(竹胶合板的静曲强度为80Mpa)

竹胶板对方木产生的最大反力为

RBmax=1.132x81.68x0.244=9.27KN/m;

fmax=0.664x39.052x103x0.2444/(100x7600x106x1.0x0.0183/12)

=0.244mm<[f]=244/400=0.61mm，满足要求。

A、新浇筑的混凝土的侧压力公式：

当υ/T≤0.035时：h=0.22+24.9υ/T

当υ/T＞0.035时：h=1.53+3.8υ/T

外加剂影响修正系数，掺加缓凝外加剂取K=1.2，混凝土容重γ=26kN/m3

估算砼灌注速度υ=0.15m/h,入模时砼温度取T=28℃

则υ/T=0.15/28=0.0054<0.035

按公式得出混凝土有效压头高度：

h=0.22+24.9x0.0054=0.354m

侧压力Pm=1.2×26KN/m3×0.354m=11.06Kpa

2）、倾倒砼对外倾侧模板产生的水平荷载：

外侧模板的倾斜角为α:

∴α=actg1.519=56.3°

则倾倒混凝土对侧模板的水平荷载与新浇混凝土的侧压

力相同，P=11.06kpa。

3）、振捣混凝土对侧面模板的压力取4.0Kpa。

P=11.06kpa+11.06kpa+4kpa=26.12Kpa

Pf=26.12kpaxcos56.3°=14.49kpa。

4）、侧模板布置：背带为10x10cm方木,肋间距24.4cm。

单片竹胶板计算模型为5跨连续梁，计算公式为：

Mmax=0.105ql2，Q=1.132ql，f=0.664ql4/100EI。

弯矩Mmax=0.105ql2=0.105x14.49×0.2442=0.091KN.m

竹胶板强度σ=Mmax/w=0.091KN.m/（1.0m×0.0182m2/6）

=1.69Mpa<[σ]=80Mpa

fmax=0.664ql4/（100EI）

=0.664×14490pa×0.2444m4/（100×7600×106N/mx1.0×0.0183/12）=0.1mm<[f]=244/400=0.61mm。

所以，侧模的强度和挠度变形均符合规范要求．

五、内模竹胶板力学检算

1、内顶板采用竹胶板，厚度15mm,竹胶板纵向布置，横向布5*10cm木条，木条间距为35cm，l=0.35m。

顶板模受静载G=2６×0.2５=6.5KN/m2

活载Q=2.5+2.0+2.0=6.5KN/m2

总线性荷载为：q=6.5*1.3+6.5*1.5=18.2KN/m

2、支撑框木条计算按照连续粱进行计算。

Mmax=0.105x18.2×0.352=0.217KN.m

σ=Mmax/w=0.217×103/（1.0×0.0152/6）=6.235Mpa<[σ]

3、内模板的挠度：（近似按连续梁简化公式计算）

f=0.632ql4/100EI

=0.632x18.2x103×0.354/（100×7600×106×1.0x0.0153/12）

=0.81mm<[f]=0.875mm

(最大挠度为[f]=350/400=0.875mm)

所以，内模的强度和挠度变形均符合规范要求．

1）、横向支撑方木荷载：

根据在横梁处和梁中分布方木的间距分别为24.4cm;计算线性荷载如下：

q1=26KN/m3x2.3mx0.244m=14.59KN/m(横梁处)

Ｑ１＝14.59KN/mx1.3+6.5KN/mx1.5=28.717KN/m(横梁处)

方木弯矩Mmax，横梁处、跨中采用连续梁进行计算。

Mmax=0.105ql2=0.105x28.717×0.62=1.086KN·m

2）、方木抗弯截面模量及抗弯强度：

所以，梁底分布方木的强度符合要求

f横=0.632ql4/100EI=0.632*1.086×103×0.64/（100×1x1010×0.1×0.13/12）=0.012mm<[f]=600/400=1.5mm合格

　所以，模板下分布方木的强度及挠度变形均符合规范要求。

横梁处计算时按照连续梁计算，L=0.6m，计算简图如下：

RARBRCRDRERF

纵向方木强度刚度检算：

纵向方木的弯矩计算按照连续梁计算，受力点为连续集中荷载，R=39.052KN,l=0.6m力学模型见下图。

Mmax=KRL=0.281×39.052×0.6=6.58KN·m

剪力为：Q=2.352R=2.352x15.97=78.91KN。

f=1.795Rl3/100EI

=1.795×39.052x103×0.63m4/(100×7.6x109×0.12x0.153/12)

=1.33mm<[f]=600/400=1.5mm，刚度合格。

所以，纵向方木的强度和挠度变形均符合要求。

七、支架强度及稳定性计算

考虑杆件最不利情况，钢管受竖向荷载为：

0.6米间距，步距1.2米

N=(22.54+0.68+6.5)x0.6x0.6=10.7KN;

钢管的容许承载力计算公式为：

钢管外径48mm,壁厚3.5mm，横杆布距1.2米，顶端和下部构件约束类型为一端自由一端铰接，中间钢管为两端铰接。

回旋半径：r=I/A=12.1867/4.893=1.578cm

一端自由一端铰接时，长细比为λ=l0/r=120/1.578=76.05

查表，纵向弯曲系数φ=0.7

两端铰接时，长细比为λ=l0/r=2x30/1.578=38.02

查表知纵向弯曲系数：φ=0.967。

取最小值,[N]=71.9KN，考虑钢管为旧钢管，承载力下降，可按设计承载力的50%考虑，则[N]=0.5x71.9=35.95KN。

1.2N=12.84KN<[N]=35.95KN,稳定性合格。

通过以上计算，可以看出该支架、模板承载力和刚度能够满足施工和规范要求，是安全可靠的。

钢管架基础采用砖渣回填压实后浇筑15㎝C15砼，(12.84*1000/(0.1*0.1))/1000000=1.284MPa〈15MPa满足要求。

支架搭设加固完成，箱梁外模安装完后，在钢筋绑扎施工前，对支架进行相当于1.2倍箱梁自重的荷载预压，以检查支架的承载能力，减少和消除支架体系的非弹性变形及地基的沉降。支架压重材料采用相应重量的钢材及水，为保证压载重量的精确度，对每一吊的钢筋都严格计算重量、并做好记录。并按箱梁结构形式合理布置钢材数量。压载采用五级压载，五级卸载进行十一次观测，前两次压载重量均为总重的30%，后三次压载重量均为总重的20%，并对各级加载认真观测记录数据以确保精确。各级加载完后间隔两小时，未发现支架沉渐，才可加下级荷载。加载至设计荷载持荷12小时后进行卸载。并对卸前再做一次观测。而后逐级卸载，并逐级观测。待消除支架非弹性变形量及压缩稳定后测出弹性变形量，即完成支架预压施工。卸除预压钢筋后，调整支架底模高程，并开始箱梁施工。箱梁浇注均采用全断面一次性浇注成型。

箱梁压载重量第一联断面相同，取任意跨钢筋砼荷载乘以1.2安全系数后作为预压荷载，第二联为变截面弯箱梁，需逐跨计算钢筋砼荷载，分别乘以1.2安全系数后作为该跨预压荷载。平断面图如下：

第一联单跨混凝土199.4m3，荷载为5185kN=518.5t。

第一联第一级加载荷载为155.6t，需钢筋155.6t，第二级加载荷载为155.6t，需钢筋155.6t，第三级加载荷载为103.7t，加载需钢筋103.7t,第四级加载荷载为103.7t，加载需钢筋103.7t，第五级加载荷载为103.7t，需加水103.7m3或沙袋103.7t。

第二联第五跨混凝土215.4m3，荷载为5602kN=560.2t。

第一级加载荷载168.1t，需钢筋或沙袋168.1t，第二级加载荷载168.1tGBT4728.1-85电气图用图形符号总则，需钢筋或沙袋168.1t，第三级加载荷载112.1t，需钢筋或沙袋112.1t，第四级加载荷载112.1t，需钢筋或沙袋112.1t，第五级加载荷载112.1t，需加水112.1m3或沙袋112.1t。

第二联第六跨混凝土240.4m3，荷载为6250kN=525t。

第一级加载荷载187.5t：需钢筋或沙袋187.5t，第二级加载荷载187.5t：需钢筋或沙袋187.5t，第三级加载荷载125t：需钢筋或沙袋125t，第四级加载荷载125t：需钢筋或沙袋125t，第五级加载荷载125t：需加水125m3或沙袋125t。

第二联第七跨混凝土244.9m3粉刷石膏砂浆在室内抹灰工程中应用，荷载为6368kN=636.8t。

第一级加载荷载191t：需钢筋或沙袋191t，第二级加载荷载191t：需钢筋或沙袋191t，第三级加载荷载127.4t：需钢筋或沙袋127.4t，第四级加载荷载127.4t：需钢筋或沙袋127.4t，第五级加载荷载127.4t：需加水127.4m3或沙袋127.4t。

预压时箱梁两侧应平衡加、卸载，加载至设计荷载持荷12小时后进行卸载。砼比重取2.6t/m3