主线引桥盖梁满堂支架施工方案（普湾十六号桥） - 图文

大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 大连市普湾新区 十六号路跨海桥工程

中铁十三局集团第一工程有限公司 普湾新区十六号路跨海桥工程项目部

二0一四年二月

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 第一章 编制说明

1-1编制依据

1、大连普湾新区十六号路跨海桥施工图纸；

2、大连普湾新区十六号路跨海桥工程土建施工合同文件； 3、现场勘探所采集的资料；

4、施工有关的施工技术规范、规程和标准；

《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版） 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JTJ130-2011） 《路桥施工计算手册》

国家及辽宁省、大连市的规范、规程。

5、我单位多年从事铁路、地铁、市政工程的施工经验。

1-2编制原则

1、工期的原则

根据本合同段的工期要求，编制科学的、合理的、周密的施工方案，采用信息化技术，合理安排工程进度，实行网络控制，搞好工序衔接，实施进度监控，确保实现工期目标，满足建设单位要求。

2、安全第一的原则

施工组织设计的编制始终按照技术可靠、措施得力、确保安全的原则确定施工方案，本项工程施工任务量大，交叉作业多，现场环境复杂，在施工全过程中，必须考虑各种安全因素，保证安全措施到位，确保万无一失的组织本工程施工。

3、方案优化的原则

科学组织，合理安排，优化施工方案是工程施工管理的行动指南，在施工组织设计编制中，对关键工序进行多种施工方案的综合比选，在技术可行的前提下，择优选用最佳方案。

1-3 编制范围

本方案适用于大连市普湾新区十六号路跨海桥工程桥梁下部构造盖梁施工。

第二章

2-1 、总体概况

工程概况

大连普湾新区十六号路跨海桥工程，平行于已建的沈大高速公路和在建的普湾新区十四号路，位于十四号路以东约2km，北起于北三号路北侧，南侧止于南岸现状滨海路北侧，主线桥梁全长2.5858km、

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 匝道桥梁全长0.7773km。线路建成后将连接普兰店湾的南北两岸，对于方便两岸的交通和加速普湾新区的建设和发展会起到非常重要的作用。

本项目跨越普兰店湾，北接炮台镇高家村，南接石河镇北海村，横跨普兰店湾，北侧及挖方段地势起伏较大，其余地段地势低平，中间为海湾，两侧为海参圈，两岸间距约1.56km。

2-2、 地质水文情况

普兰店湾长岛临时验潮站，采用验潮仪连续观测18个月资料显示： 最高高潮位 2.99m 最低高潮位 0.54m 最高低潮位 1.60m 最低低潮位 －0.81m 平均海平面 1.29m 最大潮差 1.45m 平均涨潮历时 6h12min 平均落潮历时 6h12min

2-3 、场区工程地质情况

本工程地层为：

第四系全新统人工堆积层：素填土――主要由黏土、碎石组成。

第四系全新统海积层：主要包括淤泥――流塑～软塑状态；淤泥质粉质黏土――软塑状态；粉质黏土――软塑～可塑状态；细砂――饱和，松散。

第四系上更新统坡洪积层：细砂――饱和，稍密～中密状态；粉质黏土――可塑～硬塑状态；含碎石粉质黏土――可塑状态。

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 第四系中更新统残坡积层：含碎石黏土――可塑状态。

青白口系南芬组泥灰岩：包括全风化泥灰岩，强风化泥灰岩，中风化泥灰岩。

青白口系桥头组石英板岩互层：全风化石英岩板岩互层，强风化石英岩板岩互层，中风化石英岩板岩互层。

2-4 、 桥梁结构

1、基础

本工程基础均采用桩基础。全桥共含桩基础423根，其中直径2.5m的桩基础共350根，主要分布于主线桥梁；直径1.8m的桩基础共45根，主要分布于立交桥梁；直径1.2m的桩基础共28根，主要分布于各桥台位置。

2、系梁、盖梁及墩身

本工程部分桩基础、墩柱之间以系梁的形式进行连接，部分墩柱顶部以盖梁的形式进行连接，增加下部结构的结构稳定性。

装配式T梁下部结构采用柱式墩，柱顶设置预应力盖梁。墩柱间距8m，横桥向半幅设置双柱，墩柱直径2.0m，桩基直径2.5m。

现浇连续梁下部结构采用桩柱式墩，柱顶无盖梁。墩柱间距8.0m，横桥向半幅设置双柱，墩柱直径2.0m，桩基础直径2.5m。

2-5、盖梁设计参数

本工程盖梁设计类型分为五种：

1、适用于30~35#、43~59#、29、36#墩右幅盖梁，盖梁长度2048cm，盖梁高度250cm，宽度250cm，盖梁下为两柱墩，墩柱直径200cm，墩柱中心间距800cm，柱外悬挑624cm，盖梁悬挑边由250cm变为150cm。

2、适用于29、36#墩左幅盖梁，盖梁长度2198cm，盖梁高度250cm，宽度250cm，盖梁下为两柱墩，墩柱直径200cm，墩柱中心间距800cm，柱外悬挑左端为774cm，柱外悬挑右端为624cm，盖梁悬挑边由250cm变为150cm。

3、适用于26、27#墩盖梁，盖梁长度2448.4cm，盖梁高度250cm，宽度250cm，盖梁下为三柱墩，墩柱直径200cm，墩柱中心间距740cm，柱外悬挑为484.2cm，盖梁悬挑边由250cm变为150cm。

4、适用于28#墩盖梁，盖梁长度2247.7cm，盖梁高度250cm，宽度250cm，盖梁下为三柱墩，墩柱直径200cm，墩柱中心间距740cm，柱外悬挑为383.85cm，盖梁悬挑边由250cm变为150cm。

5、适用于37、42#墩盖梁，盖梁长度4530cm，盖梁高度423cm，宽度250cm，盖梁下为五柱墩，墩柱直径230cm，墩柱中心间距740cm，柱外悬挑为178cm。

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 第三章、盖梁模板支架设计计算

3-1、盖梁模板支撑施工方案的选择

盖梁高度在1.8m~15m之间，其中27#~54#位于海中筑岛之上，出于施工安全性考虑，盖梁均考虑满堂支架法施工。依据盖梁设计参数，选择荷载最大、受力最不利的盖梁作满堂支架设计和验算，满堂支架考虑独立承受盖梁荷载进行设计和验算。

选择盖梁高度最高的第一种和第五种盖梁作为设计和验算的模型，其他三种盖梁下均为三柱或五柱墩身，每个墩身上均考虑盖梁下满堂支架施工，计算的模板和满堂支架施工参数适用于其他类型的盖梁。 3-2、盖梁模板设计验算 1、模板设计检算说明

1、设计计算原则

（1）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。 （2）综合考虑结构的安全性。 （3）采取比较符合实际的力学模型。

（4）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。。 2、对部分结构的不均布，不对称性采用较大的均布荷载计算。 3、本计算结果适合于全桥盖梁施工。

4、本计算未扣除墩柱承担的盖梁砼重量。以做安全储备。 2、盖梁模板形式

盖梁模板侧模采用定型的钢模板，底模板采用竹胶板，底模和侧模下设置横向槽钢。 盖梁模板面板采用δ6mm钢板，连接肋板为δ12×120mm钢板，横肋为12#槽钢，横肋间距300mm，对拉背肋为[]14#槽钢，背肋间距1000mm，竖肋和三角筋为δ8×120mm钢板，竖肋间距500mm。

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案

3、侧模计算

1、力学模型

假定砼浇筑时的侧压力由拉杆和竖带承受。 2、荷载计算

⑴、根据桥涵规范普通模板荷载计算： 混凝土压力，下列二式计算，取其中最小值 P1＝Krh P1=γH

γ－混凝土溶重，γ－26KN/m3,

V－浇注速度，V＝1.0m/h，入模温度按20℃考虑。 To－砼初凝时间，浇注时温度T＝20oC，则v/t=0.05＞0.035

K－外加剂影响修正系数，不掺外加剂取k＝1.0，掺具有缓凝作用的外加剂取k＝1.2，这里取1.2

一次浇注高度H=2.5m;

分别按以下公式计算侧压力，取小值 P1＝Krh=1.2×26×1.72=53.664 KPa h=1.53+3.8v/t=1.53+3.8×0.05=1.72m P1=γH=2.5m×26=65KPa 取P1＝53.664KPa

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 (2)泵送混凝土浇注时（T>10C)对侧面横板压力

P2＝4.6V1/4=4.6KPa

(3)振捣混涨土时对侧面横板的压力

P3＝4KPa

⑷施工人员、施工料具运输堆放荷载 P4=2.5 KPa ⑸风荷载 P5=1 KPa

面横板即承受的总压力P

P＝P1+P2+P3+P4+P5=53.66×1.2+4.6×1.4+4×1.4+2.5×1.4+1×1.4=81.332KPa 4、拉杆拉力验算

拉杆（φ16圆钢）间距1m，1m范围受力

砼浇筑时的侧压力由上、下两根拉杆承受。拉杆采用Q235钢制作，则有： σ=140000=1（T1+T2）/A=81.332×2.5×1/2πr2

r＞0.0152m 采用Φ16拉杆 (满足要求) 实际距离底模1m，增加拉杆一道。 5、竖带抗弯与挠度计算

设竖带两端的拉杆为竖带支点，竖带为两跨简支梁，梁长l=1.6m和1m，砼侧压力按均布荷载q考虑。

竖带的14#a槽钢 ,弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix=563.7cm4;抗弯模量Wx=80.5cm3，为双槽钢设置。

q0=81.332×1=81.332kN/m

最大弯矩：Mmax= q0l2/8=81.332×1.62/8=26.026kN·m σ= Mmax/2Wx=26.026/(2×80.5×10-6)

=0.161×106Kpa≈161MPa<[σw]=160MPa(砼测压力采用线性分布且采取简支梁模型计算，计算过于保守，满足要求)

挠度：fmax= 5ql4/384×2×EIx=5×81.332×1.64/(384×2×2.1×108×563.7×10-8)= 0.0029m＜[f]=l/400=1.6/400=0.004m（满足要求） 6、关于竖带挠度的说明

在进行盖梁模板设计时已考虑砼浇时侧向压力的影响，侧模支撑对盖梁砼施工起稳定 中铁十三局集团有限公司 7 / 17

o

大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 与加强作用。为了确保在浇筑砼时变形控制在允许范围，同时考虑一定的安全储备，砼测压取线性分布，实际分布形式为梯形，计算中采取简支梁计算模型，适当控制砼浇筑速度。因此，竖带的实际挠度和抗弯能满足要求。 7、模板横肋的抗弯与挠度的计算

设竖带为横肋的支点，横肋为连续多跨的简支梁，梁长l= 1m，砼侧压力按均布荷载q考虑。

横肋为12#槽钢 ,弹性模量E=2.1×105MPa;惯性矩Ix=388.5cm4;抗弯模量Wx=36.4cm3，横肋间距300mm。

q=81.332×0.3=24.4kN/m 处于保守考虑，采用简支梁计算。

最大弯矩：Mmax= ql2/8=24.4×12/8=3.05kN·m σ= Mmax/Wx=3.05/36.4×10-6

=0.0838×106Kpa≈83.8MPa<[σw]=160MPa(满足要求)

挠度：fmax= 5ql4/384×EIx=5×24.4×14/(384×2.1×108×388.5×10-8)= 0.0004m＜[f]=l/400=1/400=0.0025m（满足要求）

采用三跨及三跨以上连续的内钢楞计算。 最大弯矩：Mmax= ql2/10=24.4×12/10=2.44kN·m σ= Mmax/Wx=2.44/36.4×10-6

=0.067×106Kpa≈67MPa<[σw]=160MPa(满足要求)

挠度：fmax= ql4/150×EIx=24.4×14/(150×2.1×108×388.5×10-8)= 0.0002m＜[f]=l/400=1/400=0.0025m（满足要求） 8、模板面板的抗弯与挠度的计算

面板由12#横肋槽钢约束，竖带间距500mm，面板厚度为6mm，计算模型简化为取100mm为计算单元。

设计强度f=145Mpa

A=100?6=600mm2 W=1/6?bh2=1/6?100?36=600mm3 I=1/12?bh3=1/12?100?216=1800 mm4

允许弯矩

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允许弯矩值W?f=600?10×145×10=0.870KNm

线荷载 q=81.332KN/m2?0.1=8.1332KN/m

q?l28.1332?0.52M???0.204knm＜0.87

1010跨中挠度

?=qL4/150EI=8.1332 ?5004/150?2.1?105?1800

=0.009mm＞L/400=0.75mm，在进行盖梁模板设计时已考虑砼浇时侧向压力的影响，侧模支撑对盖梁砼施工起稳定与加强作用。为了确保在浇筑砼时变形控制在允许范围，同时考虑一定的安全储备，面板每间隔500mm设置12mm厚152mm宽钢带作为约束，实际施工中，适当控制砼浇筑速度，因此，竖带的实际挠度和抗弯能满足要求。

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 3-3、盖梁满堂支架设计方案

模板支立的型式：直接采用整体组合钢模作为侧模，底模采用竹胶板，支架均采用满堂脚手架支立模板，脚手架的型式以碗扣式为主，以扣件式为辅，以发挥碗扣式强度大、稳定性好及安装简便和扣件式适应变化性能好的特点。

满堂脚手架每隔3米~3.2米在横段面上设剪力撑一排组（每个断面1排组），纵向剪力撑全长（22.8米）分七个阶段设置，每一阶段约为3.2米。满堂脚手架设置纵向和横向扫地杆，扫地杆层设置水平剪刀撑，在竖向剪刀撑顶部交点平面设置连续水平剪刀撑，水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不超过8m。

盖梁底模下（水平部分）下的龙骨：主梁纵向布置，详见图1：《盖梁满堂支架纵向布置图》，图2：《盖梁满堂支架横向布置图》，图3：《盖梁满堂支架水平布置图》。

支架采用48×3.0碗扣式脚手架，盖梁下立杆横距为45cm，立杆纵距为60cm，步距为120cm，模板采用18mm的竹胶板，横立带采用10㎝×10㎝、5㎝×8㎝的方木。详见图4：《盖梁支模图》、图1：《盖梁满堂支架纵向布置图》。

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LZ-D-C2LZ-D-C1LZ-D-C1LZ-D-C1LZ-D-C1LZ-D-C1LZ-D-C2LZ-D-DB2LZ-D-DB3LZ-D-DB3LZ-D-DB2LZ-D-DB2LZ-D-DB2LZ-D-DB1LZ-D-DB1注：一套盖梁侧模板使用LZ-D-C1型10套;LZ-D-C2型4套；LZ-D-DB1型2套;LZ-D-DB2型4套;LZ-D-DB3型4套;3-4、模板支撑受力计算

本次验算采用43#墩的盖梁模扳及支架力学验算模型，本盖梁设计净高14.93米，脚手架净高最大段落11.43m（筑岛高度为2.5m），为模板及支架受力最不利段落。力学验算主要参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（简称《规范》）和设计文件进行。

1、主要参数

Q235钢抗压抗拉及抗弯设计强度 f?205N弹性模量

mm2

E?2.06?105

松木抗弯设计值 f?13N弹性模量 E?10 木方抗弯设计值 f?30

4mm2

Φ48*3.0钢管截面积 A?4.24cm Φ48*3.0钢管惯性矩 I?10.78cm Φ48*3.0钢管截面模量 W?4.49cm Φ48*3.0钢管回转半径 i?1.6cm Φ48*3.0钢管自重采用Φ48*3.6 m=3.97kg/m

3422、荷载

钢筋混凝土每方自重 P1?2.5T/M

钢筋砼2.5m厚自重 P1=2.5 ? 2.5=6.25T/M=6250kg/m 每套盖梁自重17.565吨，背楞及模板自重 P2?343kg/m 脚手架自重+木方龙骨+竹胶板自重

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 P3?3.97?(0.9?0.6)?12?3.97?11.430.0132?500??20?217?13?20?250kg/m2

0.6?0.90.6?0.9人行机具动荷 P4?200 kg/m2 倾倒砼和振捣砼产生的荷载 P5?400 kg/m2 荷载总计 P?7443kg/m2

根据《规范》在计算支架下地基承载力及刚度时，恒载乘以1.2的系数，活载乘以1.4的系数。混凝土是逐步由泵送灌注，以一半视为恒载，一半视为动载估列，则计算弯矩时的荷载值为：

P1=（3125?343?250）? 1.2+ (200+400?3125） ?1.4=4461.6+5251=9676.5 kg/m222=9.677T/M=9.677? 0.00981=0.095N/mm 施工时依据荷载计算的取值考虑顶板堆载，顶板上除人行 、机具外，不允许卸料或临时堆码材料。

3、盖梁下水平底模板验算

主梁间距450mm，次梁间距为200，竹胶板厚度15mm，所以模板核算跨度为200，取100为计算单元。 设计强度f=30

A=100?15=1500 W=1/6?bh=1/6?100?15=3750

2

2

I=1/12?bh=1/12?100?15=28125

3

3

允许弯矩

W?f=3750?30=112500

线荷载 q=0.095?100=9.5

L=(8M/q)=(8?112500/9.5)=307.8＞200

1/2

1/2

跨中挠度

?=qL4/128EI=9.5?2004/128?104?28125

=0.42mm＜L/400=0.5mm

盖梁底模采用15mm厚度竹胶板满足要求。

4、底模次梁验算

底模次梁采用5cm×8cm红松木方，参照《规范》按三跨连续梁计算 （1）底模次梁验算

A=50?80=4?10mm W=1/6?80?50=3.33?10

3

2

2

4

I=1/12?80?50=8.33?10

3

5

允许弯矩值M?W?f?3.33?10?13?4.33?10 线荷载 q?0.095?200?19N/mm

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 按三跨连续梁最大弯矩 M?0.1qL2

L?(10M)1/2?(10?4.33?105q)1/2?477.4＞450 19跨中挠度

40.667?ql??100EI?0.667?19?4504100?10?8.33?10?0.624mm＜L45?1.125mm 400 底模次梁采用5cm×8cm红松木方，次梁间距200mm符合要求。 （2）底模主梁计算

底模主梁采用10cm×10cm红松木方，参照《规范》按三跨连续梁计算 A=100?100=10?10mm W=1/6?100?100=1.666?10

3

2

2

5

I=1/12?100?100=8.33?10

3

6

允许弯矩值M?W?f?1.666?10?13?21.658?10 线荷载 q?0.095?450?42.75N/mm2

5L?(10M)1/2?(10?21.658?10)1/2?712?600

q42.755540.667?ql??100EI?0.667?42.75?6004100?10?8.33?1046?0.444mm＜L400?1.5mm底模主梁采用10cm×10cm红松木方，主梁间距450mm符合要求。

5、脚手架验算

脚手架的纵横杆没有受弯杆件，只进行立杆承压力与稳定性验算：

立杆稳定性验算： 每根立杆允许承值力

F?A?f?4.24?205?86920N?86920?0.101972?8864kg?8.86T

Ψ轴心抗压构件的稳定系数依据长细比λ参照《规范》附录A查取。 压杆稳定性验算。最大步距h=1200

L0?KuL?1.217?1.2?1200?1753

K依据《规范》表5.4.6查取1.217，u系数依据《规范》附录C-3和C-5表查取

??L0i?1753?110?210 长细比?依据《规范》表5.1.9要求。

16查表得知稳定性系数??0.45

N?3987kg?3.99T A?f???424?205?0.45?39114每根立杆实际承重

F?0.095?450?600?25650N?25650?0.101972?2616kg?2.62T?3.99T

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 脚手架立杆稳定性符合要求。

6、地基承载力验算

⑴、地基处理及计算：

采用人工配合挖掘机对支保架基础进行开挖，除去淤泥，然后用筑岛石渣材料回填，设置排水横坡和纵向边沟，在横桥向铺设枕木+木板，枕木上安装脚手架。 地基承载力计算

根据查阅的有关资料可知，对碎石土压密实时，容许承载为0.4MPa。木方宽度为0.10m，按横桥向20.48 m通长考虑，木方下设置3cm木板，假设此面积上荷载应力直接传给压实后的基础土。 单根立杆承受荷载为25.65KN（计算见立杆实际承重），承压面积为0.5×0.6×0.9 = 0.27m2， 25.65KN/0.27m2=0.095Mpa＜0.4Mpa（由地质资料查取），所以经压实后，碎石土地基承载力满足设计要求

⑵、土层下沉量计算

土的变形模量E0与压缩模量ES的关系可按弹性理论得出 E0 = βES

??1?2V21?V2

V为中密干粉砂土的泊松比，取值范围为0.2~0.25，β为一比例系数，跟泊松比有关，风化砂（碎石土）的取值为0.9~0.95，查土力资料E0中风化砂（碎石土）的取值为17.5MPa。

E0ES=

?

β取下限安全系数大，则17.5?0.95= 18.1MPa，由弹性理论的应力除以压缩模量=变形，0.095/18.1=0.0052，则变形量为5.2mm。

7、脚手架的检查和验收

（1）、新钢管的检查应符合下列规定: 1、应有产品质量合格证；

2、应有质量检验报告，钢管材质检验方法应符合现行国家标准《金属材料室温拉伸试验方法》GB/T 228的有关规定，其质量应符合本规范第3.1.1条的规定；

3、钢管表面应平直光滑，不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道； 4、钢管外径、壁厚、端面等的偏差，应分别符合本规范表8.1.8的规定；

5、钢管应涂有防锈漆； （2）、旧钢管检查应符合下列规定：

1、表面锈蚀深度应符合相关规定；腐蚀检查应每年一次，检查时应在腐蚀钢管中抽取三根，检查

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 时，应在锈蚀严重的钢管的横向截面取样检查，当锈蚀深度超过规定值不得使用。

2、新旧扣件均应进行防锈处理； 3、扣件应符合国家相关标准； （3）、扣件验收应符合下列标准

1、扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证.。当对扣件质量有怀疑时，应按现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB 15831的规定抽样检测； 2、新、旧扣件均应进行防锈处理；

3、扣件的技术要求应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB15831的相关规定。

4、扣件进入施工现场应检查产品合格证，并应进行抽样复试，技术性能应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》GB 15831的规定.扣件在使用前应逐个挑选，有裂缝、变形、螺栓出现滑丝的严禁使用。

5﹑满堂支撑脚手架验收满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JTJ130-2011）的相关规定。

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大连市普湾新区十六号路跨海桥工程 盖梁满堂支架法施工方案 第四章、盖梁施工方案

4-1、盖梁设计概况 1、主要参数

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