1、建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程建瓯水南大桥及引线建设工程水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架水南大桥现浇箱梁支架施工专项方案编制人：编制人：编制人： 审核人：审核人：审核人： 审批人：审批人：审批人： 2009 年年 10 月月2目 录1.编制说明 .32.编制依据 .33.工程概况 .34.施工准备 .34.1 技术准备 .34.2 现场准备 .34.3 主要施工机械配置 .45.现浇连续箱梁支架施工方案 .46.支架验算 .56.1 恒载和活载规定 .56.2 材料性质相关数据 .56.3 各部件详细计算 .56.3.1 底模强度计算 .56.3.2 方木强度计算
2、 .66.3.3 横向分配梁工字钢计算 .76.3.4 贝雷架验算 .96.3.5 横梁工字钢计算 .106.3.6 钢管立柱受力计算 .116.3.7 桩基验算 .137. 技术安全措施 .14附图：水南大桥支架布置图 .153水南大桥现浇连续箱梁支架施工专项方案1.编制说明1.1 为了保证水南大桥施工顺利进行，确保施工过程中人员、机械的安全，特编制此专项方案，以指导现场安全作业。1.2 本次编制的专项方案是单位工程施工组织设计的补充性文件，本施工方案编制完成后须经项目负责人、总工程师审批签字，方可实施。2.编制依据建瓯水南大桥及引线工程施工图设计 ；路桥施工计算手册 ；建筑施工手册 缩印本
3、 第二版；建瓯城关水南桥及引线施工图设计工程地质勘察（补充勘察）报告3.工程概况水南大桥采用预应力混凝土连续刚构体系，上部结构采用预应力混凝土箱梁；下部结构，桥台采用钢筋混凝土桥台配桩基础，桥墩采用带圆弧矩形薄壁墩配桩基础。全长 224 米，跨径布置为：40+48+48+48+40=224m，桥面宽度27m。水南大桥上部结构采用预应力混凝土箱梁，箱梁为单箱双室截面形式，箱梁顶宽 13.5m，箱梁底板宽度 8.8m，翼板悬臂长度为 2.35m，箱梁高度为2.30m。主梁顶板厚 25cm，底板厚 22cm，腹板厚 50 cm，主梁。墩柱最高处离承台面 18.21m，最低处离地面 15.12m。4.
4、施工准备4.1 技术准备本项目部在项目经理主持下，项目技术负责人向现场技术人员进行技术交底技术、质量、安全交底，并做好记录，对支架施工程编制指导书；再由技术人员交底到作业班工人，使施工管理人员和操作人员都明确施工过程和技术要求。4.2 现场准备桥梁定位控制线（桩） ，水准点及墩中心定位桩的尺寸，必须经过检验合格。4施工前，应根据施工方案的要求，将支架横纵间距线在水上施工平台顶放出，方便施工。支架搭设施工使用的钢管、工字钢、贝蕾片、木方等材料，必须报验合格后方可使用。4.3 主要施工机械配置根据本支架施工项目内容、工作量大小、工期长短等因素进行综合考虑，投入合理配置的施工机械设备及材料试验、测量
5、、仪器设备。主要施工机械设备配置具体详见表主要施工机械设备主要机械设备配备表序号名 称 规 格 单位 数量 备 注1 灌注桩冲击钻机 CZ-30 62 轮胎式起重机 QY20 23 电焊机 BX-315 台 54 氧焊机 台 35 切割机 台 26 发电机 250KW 台 17 自卸汽车 15T 台 45.现浇连续箱梁支架施工方案支架基础采用钻孔灌注桩，直径 1.0 米；柱子采用直径 0.8 米，厚度 0.8mm的钢管；横向分配梁采用 2 根工 40a 工字钢；工字钢上采用 1.5m3m 蓓蕾片；贝雷片上架设分配梁,工 32a；方木采用 10cm10cm，间距 0.4 米；方木上面铺设竹胶板。
6、每跨 48 米支架布置：48=16+16+16；单幅支架宽 13.5 米；支架搭设宽度除满足支架稳定性的要求还要满足作业平台的要求，施工采用两边加宽 1 米作为平台和施工通道。为保证整个支架体系的稳定性，顺桥向与横桥向分别用斜拉杆做成“剪刀撑” ，将整个支架连成整体。具体布置详水南大桥支架布置图 ；55.1 施工工艺流程桩基施工支架平面位置测量放样焊接连接钢板立柱施工（钢管）风缆安装搭设横向分配梁铺设贝蕾梁风缆安装分配梁风缆安装纵、横向剪刀撑搭设方木铺设箱梁底模板及侧模板安装5.2 施工工艺搭设支架前，对桩基进行静载试验检测基承载力，承载力须保证5000KN。支架搭设先在平台上放出现浇箱梁翼板
7、边缘线及各道腹板的中心线并做明显的标志，作为控制支架平面布置的依据。支架搭设时在平台顶面沿桥梁路线方向的纵向立杆平面位置铺设立柱钢管，钢管与桩基之间采用钢板进行连接；然后安装揽风绳，待一排立柱安装完毕，铺设工 40 横向分配梁；采用轮胎式起重机搭设贝蕾梁（16 米） 。沿桥横向每排架距设一道剪刀撑，沿桥纵向外侧及每道腹板下设一道剪刀撑，剪刀撑的角度应不大于 60 度。支架必须作水平度和垂直度检查，每架立杆的垂直度不超过 1。6.支架验算6.1 恒载和活载规定恒载恒载包括连续现浇箱梁钢筋混凝土自重，竹胶板、方木、工字梁 贝雷架、钢管支柱等。活载活载包括施工荷载、振捣荷载以及浇筑混凝土的冲击荷载。
8、6.2 材料性质相关数据详见计算过程。6.3 各部件详细计算6.3.1 底模强度计算箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚 t=20mm，竹胶板方木背肋间距为400mm，验算模板强度采用宽 b=1000mm 平面竹胶板。、模板力学性能及几何参数、弹性模量 E1=0.1105MPa；=12MPa；=1.9Mpa; T=l/400、截面惯性矩：I 1=bh3/12=1000203/12=666666.7mm46、截面抵抗矩：W 1= bh2/6=1000202/6=66667mm3、截面积：A 1=bh=10.02=0.02m2、荷载计算、箱梁荷载：箱梁钢筋砼自重：G=426.288m 326KN/m3=
9、11083KN，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=GrS=11083KN1.2（8.8m48m）=31.46KN/m、施工荷载：取 F2=3.0KN/m2、振捣混凝土产生荷载：取 F3=2.0KN/m2、倾倒混凝土的冲击荷载：取 F4=2KN/m2、竹胶板：取 F5=0.16KN/m2底模板均布面荷载：F 1=F2+F3+F4+F5=3.0+2.0+2.0=7KN/m2底模板均布线荷载 q1=F1bF 1=7131.46=38.26KN/m、强度验算偏于安全考虑，按单跨简支梁计算：跨中最大弯矩：M 1 =q1l12/8=38.260.42/8=0
10、.765 KNm最大剪力： Q 1q 1l1/238.260.4/2=7.652KN 弯拉应力 1=M1/W1=0.765/66.667103=11.5MPa=12MPa剪应力 1=1.5Qmax/A1=1.57652/0.02=0.574Mpa=1.9Mpa竹胶板强度符合要求。、刚度验算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：T/l=f/l=0.677ql13/100E1I1=(0.677382600.43)/(10012666.6667)=1/4831/400竹胶板挠度满足要求。综上，竹胶板强度、刚度均符合要求。6.3.2
11、方木强度计算纵梁为 ab1010cm 方木，跨径 l2为 0.9m，中对中间距为 0.4m。、方木力学性能及几何参数7、弹性模量 E2=9000MPa；=11MPa；=1.9Mpa; T=l/400、木材容重： 1=8KN/m3、截面抵抗矩：W 2=bh2/6=0.10.12/6=1.67104 m3、截面惯性矩：I 2= bh3/12=0.10.13/12=8.33106 m4、截面面积：A 20.01m 2、荷载计算作用在横梁上的均布荷载为：q2=q10.4+ 1a1b1 =38.260.4+0.08=15.384KN/m、强度验算偏于安全考虑，按单跨简支梁计算。跨中最大弯矩：M 2=q2
12、l22/8=15.3840.92/8=1.558KNm最大剪力：Q 2q 2l2/215.3840.4/2=3.077KN弯拉应力： 2=M2/W2=1.558103103/1.67105=9.33MPa=11MPa剪应力 2=1.5Q2/A2=1.53077/0.01=0.462Mpa=1.9Mpa方木强度符合要求。、刚度验算T/l=f/l=5q2l23/384E2I2=(5153840.93)/(38498.33103)=1/5131/400刚度满足要求。综上，方木强度、刚度均符合要求。6.3.3 横向分配梁工字钢计算工字钢为 32a，跨径 l3为 2.0m，间距为 0.9m。、工字钢 3
13、2 力学性能及几何参数、弹性模量：E 320610 3MPa抗弯强度：f=215MPa抗剪强度：f v125MPa、理论质量：52.7kg/m理论重量为 0.527KN/m、净截面模量： W 3x=692cm38、净截面惯性矩：I 3x=11080cm4、净截面惯性矩与半截面的静力矩比值：I 3x/ S3x=27.7cm、腹板厚度：t 3w=9.5mm、荷载计算、跨径 l3范围内承担 5 根方木纵梁的重量为：0.10.10.4585=0.18KN，则方木施加在工字型横梁上的均布荷载为：0.182.00.09 KN/、作用在横梁上的均布荷载为：q3=q12+0.09+0.527=38.262+0
14、.09+0.527=77.137KN/m、强度验算偏于安全考虑，按单跨简支梁计算：跨中最大弯矩：M 3=q3l32/8=77.13722/8=38.57KNm最大剪力： Q 3q 3l3/277.1372/2=77.137KN根据工字型型钢抗弯强度计算公式：= xnMfW其中 Mx绕 x 轴的弯矩Wnx对 x 轴的净截面模量x截面塑性发展系数，对工字型截面取 1.05f钢材的抗弯强度设计值依据以上公式计算=38.5710 3/（1.0569210 3）53.08MPaf215MPaQSx/（Ixt）=77.13710 3/(27.7109.5)=29.3MPaf v125MPa工字梁横梁强度符
15、合要求。、刚度验算验算等截面简支梁的挠度公式： 4 43569.5203818xqlEI90.635 2000/400=540l刚度符合要求综上，工字钢强度和刚度均符合要求。6.3.4 贝雷架验算、基本参数贝雷架自重：F 6=3KN/3m=1KN/m，桥面钢筋砼荷载：31.46KN/m；模板和木枋荷载：0.16+0.08/0.4=0.36KN/m；工字钢钢重量：0.527KN/m；砼振捣荷载：2 KN/m；倾倒混凝土的冲击荷载： 2KN/m贝雷架上均布荷载：q 4=1+31.46+0.36+0.527+2+2=37.347KN/m；跨中集中施工荷载取 3KN、贝雷架力学性质及参数贝雷架采用双排
16、单层的形式，按不加强型考虑则：W4=7157.1cm3；I 4=500994.4cm4；竖杆 A4=17.14cm2；E 420610 3MPa贝雷架Q=490.5KN；M=1576.4KNm、贝雷架强度与刚度验算偏于安全，按简支梁进行计算，最大跨径取 l4=16m。M4=0.125ql2+0.25Pl=0.12537.347162+0.25316=1207.104KNmM=1576.4KNmQ4=0.5ql+0.5p=0.537.34716+0.53=300.276KNQ=441.36KNf/l=5ql3/384EI=(537347163)/(3842060500994.4)=1/518 f
17、/l=1/400即 f=30.8mmf=40mm10贝雷梁强度和刚度均满足要求。、贝雷架立杆验算根据连续现浇箱梁贝雷架桁架节点受力分析，立杆的最大受力：Nmax =Qmax=198.67N=210KN；满足要求。、销栓剪力验算根据贝雷架结构受力分析销栓所受最大剪应力 =0.5 Q max/AS=0.5198.671000/0.00785=12.65Mpa=585 Mpa；满足要求。、弦杆验算由于每片贝雷架不全都支在节点上，有些支在弦杆上，根据受力分析，弦杆受最大剪力 Q=0.5 Qmax =0.5198.67=99.34KNQ=560KN；满足要求。6.3.5 横梁工字钢计算横梁承受贝雷梁上传
18、来的荷载，横梁采用 2 根工 40a 的型钢，横梁计算荷载包括上部构件传递的重量及工字钢自重等。按照横桥向布置总共 16 组贝雷梁分布型式，工字钢下布置一排 5 根的的钢管柱，按 2.7m 间距布设，以 2.7m 工字钢作为简支梁进行计算。、工字钢 40a 力学性能及几何参数、弹性模量：E 320610 3MPa抗弯强度：f=215MPa抗剪强度：f v125MPa、理论质量：67.6kg/m理论重量为 0.676KN/m、净截面模量： W 5x=1086cm3、净截面惯性矩：I 5x=21714cm4、净截面惯性矩与半截面的静力矩比值：I 5x/ S5x=34.4cm、腹板厚度：t 5w=10.5mm
