现浇板施工方案

吴起至定边高速公路

现浇板首件工程(试验段) 施工技术方案

LJ-2 合同段

施工单位名称：（盖章）江西井冈路桥（集团）有限公司

二○一六年八月二十三日

吴起至定边高速公路

首件工程工程量表

合同段：LJ-2 编号：

吴起至定边高速公路

首件工程数量计算单

吴起至定边高速公路

首件工程进场机械设备表

施工单位：江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：LJ-2 编号：

吴起至定边高速公路首件工程现场管理人员表

首件工程现场施工人力表

施工单位：江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：LJ-2 编号：

吴起至定边高速公路

首件工程进场材料表

施工单位：江西井冈路桥（集团）有限公司合同段：LJ-2 编号：

现浇板施工技术方案

为加强吴定高速公路LJ-2标项目部工程质量管理，确保优质工程质量。我部选定颗颗川大桥右幅第10孔作为现浇板首件工程进行施工，作为首件工程既是管理处和工作组对我们施工方案、施工工艺的全面考查，同时又可以给我部现浇板后续施工提供了一个可行性方案。

一、工程概况

颗颗川大桥位于吴起镇房台，桥位跨越U型深谷，深谷约40米，宽度约200米。本桥处于梁台隧道和颗颗川隧道之间，跨越通往周湾镇的地方沥青道路、颗颗川，右幅桥梁跨越石油管线。其中石油管线距离桥墩的最小静距为5米，石油管线有东西向下穿桥梁后，朝北走向。小桩号侧山体地势较缓，大桩号侧山体地势脚都。平均桥高36米，最大桥高46.8米。该桥上部结构为40*4*2m装配式预应力混凝土箱梁和13m钢筋混凝土现浇板。

二、工期安排

根据桥梁现浇板实际工程量，本标段现浇板计划由专业施工队负责施工。该工程计划2016年9月1日开工，2016年9月15日完工，计划工期15天。

三、施工方案

1、现浇板施工的工艺流程（见下图）

养护

满堂支架现浇板施工工艺流程图

2、地基处理

支架搭设前先清理场地内的浮土及桩基施工时留下的泥浆；再根据梁底标高与碗口支架配杆高度确定地面标高；然后用挖机平整场地，用20吨振动压路机压实；再在已处理平整、压实的地基基础上浇筑一层15cm厚的C30混凝土垫层以方便支架的搭设及稳定。地基两侧顺桥向各设排水沟一道，以保证排水系统要畅通，避免雨水浸泡地基。

3、支架搭设

1）施工准备

（1）材料准备

脚手架钢管采用现行国家标准《直缝电焊钢管》(GB／T13793)所

规定的钢管，其质量符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB／T700)中

Q235-A级钢所规定钢管直径Φ48，壁厚3.5mm，扣件采用铸铁扣件，其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》(GB/T15831－1995)。

（2）单位工程各级负责人应按施工组织设计中有关脚手架的要

求，逐级向架设和使用人员进行技术交底。

（3）要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查，不合格的构配件

不得使用，经检查合格的构配件应按品种、规格分类，堆放整齐、平

稳，堆放场地不得有积水。

（4）清除地面杂物，平整搭设场地，地基夯实平整。所有立杆

底部均设置底托，并浇筑混凝土垫层。

2）现浇板满堂支架布置及搭设要求

现浇板采用脚手杆搭设，使用与立杆配套的横杆及立杆可调底

座、立杆可调托撑。立杆顶设二层方木，立杆顶托上纵向设15×15cm

方木；横向方木上设10×10cm的横向方木，其中在墩顶两端和跨中

处间距不大于0.5m（净间距0.4m）、在跨中其他部位间距不大于1.0m

（净间距0.9m）。模板宜选用厚12mm的优质竹胶合板，横板边角宜

用4cm厚木板进行加强，防止转角漏浆或出现波浪形，影响外观。

采用立杆横桥向间距×纵桥向间距×横杆步距为60cm×60cm×

120cm支架结构体系，支架纵横均设置剪刀撑，其中横桥向斜撑每3.0m设一道，纵桥向斜撑沿横桥设3.0m道。搭设时，先在混凝土铺设模板等调平物，在调平物上放置15×15×60cm底托。支架顶部设置顶托，顶托上设纵梁和横梁，其上铺设梁体模板。支架纵横向设置剪力撑，以增加其整体稳定性，支架上端与墩身间用方木塞紧。支架采用同种型号钢管进行搭设，剪力撑、横向斜撑随立杆、纵向和横向水平杆等同步搭设，并且在砼浇注和张拉过程中，进行全过程监测和专人检查。

搭设完成后上报工作组检查，经专业工程师同意后，进行支架预

压：按箱梁重量120%、模板重量及施工荷载组合，确定压载系数，

采用型钢均匀布设堆压于支架上进行堆载预压，预压前在底模和地基

上布好沉降观测点，对支架预压及沉降观测。

4、现浇板支架验算

本计算书分别以现浇板两端和跨中处为例，对荷载进行计算及对

其支架体系进行检算。

1）荷载计算

（1）荷载分析

根据本桥现浇板的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形

式：

①q1——梁板自重荷载，新浇混凝土密度取2450kg/m3。

②q2——箱梁底模及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经

计算取q2＝1.0kPa（偏于安全）。

③q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计

算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa；当计算肋条下的梁时取

1.5kPa；当计算支架立柱及替他承载构件时取1.0kPa。

④q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa，对侧板取

4.0kPa。

F=24.5×0.7=17.15Kpa

F=0.22×24.5×3×1.2×1×1.095=37.84Kpa

F：新浇混凝土对模板的最大侧压力取17.15kPa。

⑥q6——倾倒混凝土产生的水平荷载，取2.0kPa。

⑦q7——支架自重，经计算支架在不同布置形式时其自重如下表所示：

支架自重---- q7计算

计算每步脚手架自重：NG1＝ht1＋t2＋t3

式中：h ——步距（m）；

t1——立杆每米重量（kN）；

t2——纵向横杆单件重量（kN）；

t3——内外立杆间斜杆或十字撑重量（kN）。

按最大值进行计算，步距取1.2m，纵、横向距离取0.6m，步数取12步，

NG1＝t1＋t2＋t3

=1.2×0.0384＋0.0384×0.6×4＋0.0384×0.62)

(1.22

=0.046+0.092+0.052=0.19 kN

q7=9 NG1 /A=12×0.19kN/（0.6m×0.6m）=6.33 kN/m2。

满堂钢管支架自重

⑴ 箱梁自重——q1计算

根据右幅桥第十孔现浇箱梁结构特点，我们取跨中为代表截面进行梁板自重计算，并对代表截面下的支架体系进行检算，首先进行自重计算。

根据横断面图，用CAD 算得该处梁体截面积A=7.54m 2则：

q 1 ＝B W =B

A c ?γ＝kPa 59.1705.1054.75.24=?

取1.2的安全系数，则q 1＝17.59×1.2＝21.11kPa

注：B —— 箱梁底宽，取10.05m ，将箱梁全部重量平均到底

宽范围内计算偏于安全。 4）结构检算

（1）扣件式钢管支架立杆强度及稳定性验算

扣件式钢管脚手架和碗扣式钢管脚手架支撑与支架一样，同属于杆式结构，以立杆承受竖向荷载作用为主，但碗扣式由于立杆和横杆间为轴心相接，且横杆的“├”型插头被立杆的上、下碗扣紧固，对立杆受压后的侧向变形具有较强的约束能力，因而碗扣式钢管架稳定承载能力显著高于扣件架（一般都高出20%以上，甚至超过35%）。

本工程现浇箱梁支架按φ48×3.5mm 钢管扣件架进行立杆内力计算，计算结果同样也使用于多功能碗扣架（偏于安全）。

跨中处钢管扣件式支架体系采用60×60×120cm 的布置结构，如图：

①、立杆强度验算

根据立杆的设计允许荷载，当横杆步距为120cm，立杆可承受的最大允许竖直荷载为［N］=35kN（参见公路桥涵施工手册中表13－5碗口式构件设计荷载［N］=30kN、路桥施工计算手册中表13－5钢管支架容许荷载［N］=33.1kN）。

立杆实际承受的荷载为：N=1.2（N G1K+N G2K）+0.85×1.4ΣN QK（组合风荷载时）

N G1K—支架结构自重标准值产生的轴向力；

N G2K—构配件自重标准值产生的轴向力

ΣN QK—施工荷载标准值；

于是，有：N G1K=0.6×0.6×q1=0.6×0.6×21.11=7.6KN

N G2K=0.6×0.6×q2=0.6×0.6×1.0=0.36KN

ΣN QK=0.6×0.6×0.6(q3+q4+q7)=0.36×(1.0+2.0+6.33)=3.36KN 则：N=1.2（N G1K+N G2K）+0.85×1.4ΣN QK=1.2×（7.6+0.36）+0.85×1.4×3.36=13.55KN＜［N］＝30kN，强度满足要求。

②、立杆稳定性验算

根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立杆的稳定性计算公式：N/ΦA+M W/W≤f

N—钢管所受的垂直荷载，N=1.2（N G1K+N G2K）+0.85×1.4ΣN QK （组合风荷载时），同前计算所得；

f—钢材的抗压强度设计值，f＝205N/mm2参考《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》表5.1.6得。

A—φ48mm×3.5㎜钢管的截面积A＝489mm2。

Φ—轴心受压杆件的稳定系数，根据长细比λ查表即可求得Φ。

i—截面的回转半径，查《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》附录B得i＝15.8㎜。

长细比λ＝L/i。

L—水平步距，L＝1.2m。

于是，λ＝L/i＝76，参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》查附录C得Φ＝0.744。

M W—计算立杆段有风荷载设计值产生的弯距；

M W=0.85×1.4×W K×La×h2/10

W K=0.7u z×u s×w0

u z—风压高度变化系数，参考《建筑结构荷载规范》表7.2.1得u z=1.14

u s—风荷载脚手架体型系数，查《建筑结构荷载规范》表7.3.1第36项得：u s=0.9

w0—基本风压，查〈〈建筑结构荷载规范〉〉附表D.4 w0=0.6KN/m2故：W K=0.7u z×u s×w0=0.7×1.14×0.9×0.6=0.43KN

La—立杆纵距0.6m；

h—立杆步距1.2m，

故：M W=0.85×1.4×W K×La×h2/10=0.0442KN

W—截面模量查表〈〈建筑施工扣件式脚手架安全技术规范〉〉附表B得：

W=5.08×103mm3

则，N/ΦA+M W/W＝13.55×103/（0.744×489）+0.0442×106/（5.08×103）＝44.86KN/mm2≤f＝205KN/mm2

计算结果说明支架是安全稳定的。

（2）满堂支架整体抗倾覆验算

依据《公路桥涵技术施工技术规范实施手册》第9.2.3要求支架在自重和风荷栽作用下时，倾覆稳定系数不得小于1.3。

K0=稳定力矩/倾覆力矩=y×N i/ΣMw

采用第10跨（此跨最高）验算支架抗倾覆能力：

跨中支架宽12m，长12.92m，采用60×60×120cm跨中支架来验算全桥：

支架横向21排；16

支架纵向22排；35

平均高度8m；14.6

顶托TC60共需要21×22=462个；

立杆需要21×22×8=3696m;

纵向横杆需要21×8/1.2×12.92=1808.8m；

横向横杆需要22×8/1.2×12=1760m；

故：钢管总重（3696+1808.8+1760）×3.84=27.9t;

顶托TC60总重为：462×7.2=3.326t；

故q=27.9×9.8+3.326×9.8=306.015KN；

稳定力矩= y×N i=10.2×306.015=3121.353KN.m

依据以上对风荷载计算W K=0.7u z×u s×w0=0.7×1.14×0.9×0.6=0.431KN/ m2

跨中共受力为：q=0.431×8×12.92=44.548KN；

倾覆力矩=q×（h/2）=44.548×4=178.192KN.m

K 0=稳定力矩/倾覆力矩=3121.353/178.192=17.52>1.3 计算结果说明本方案满堂支架满足抗倾覆要求 （3）箱梁底模下横桥向方木验算

本施工方案中梁板底模底面横桥向采用10×10cm 方木，方木横桥向跨度在箱梁跨中截面处按L ＝60cm 进行受力计算,在中支点截面及跨中处按L ＝60cm 进行受力计算，实际布置跨距均不超过上述两值。如下图将方木简化为如图的简支结构（偏于安全），木材的容许应力和弹性模量的取值参照松木进行计算，实际施工时按照松木进行采购使用。

3

42m 1025.180.11.0＝S m －?=?463m 1033.812

0.11.0＝I m -?=?

跨中处：按中支点截面处2米范围进行受力分析，按方木横桥向跨度L ＝60cm 进行验算。

① 方木间距计算

q ＝(q 1+ q 2+ q 3+ q 4)×B ＝(21.11+1.0+2.5+2)×2=53.22kN/m M ＝(1/8) qL 2=(1/8)×53.22×0.62＝2.39kN ·m W=(bh 2)/6=(0.1×0.12)/6=0.000167m 3

则： n= M/( W ×［δw ］)=2.39/(0.000167×11000×0.9)=1.45(取整数n ＝2根)

d ＝B/(2-1)=2/1=2m

注：0.9为方木的不均匀折减系数。

经计算，方木间距小于2.0m 均可满足要求，实际施工中为满足底模板受力要求，方木间距d 取0.2m ，则n ＝2/0.2＝10。

② 每根方木挠度计算

方木的惯性矩I=(bh 3)/12=(0.1×0.13)/12=8.33×10-6m 4 则方木最大挠度：

f max =(5/384)×［(qL4)/(EI)］=(5/384)×［(53.22×0.64)/(11×10×106×8.33×10-6×0.9)］=1.09×10-4m ＜l/400=0.6/400=1.5×10-3m (挠度满足要求) ③ 每根方木抗剪计算

τ=2220.0.9

0.1108.33212101.250.622.53b 2I 12qlS ＝b nI QS 6

－4

－m m m m =????????=? MPa ＜［τ］=1.7MPa 符合要求。

5）底模板计算

梁板底模采用竹胶板，取各种布置情况下最不利位置进行受力分

析，并对受力结构进行简化（偏于安全）如下图：

通过前面计算，横桥向方木布置间距分别为0.2m 和0.3m 时最不利位置，则有：

竹胶板弹性模量E ＝5000MPa

方木的惯性矩I=(bh 3)/12=(1.0×0.0123)/12=1.44×10-7m 4 ⑴ 两端截面处底模板计算 ① 模板厚度计算

q=( q 1+ q 2+ q 3+ q 4)l=(21.11+1.0+2.5+2)×0.2=5.322kN/m

则：M max =m KN l q ?=?=?03.08

2.0322.582

2 竹胶板容许弯曲应力][W σ=45Mpa 模板需要的截面模量：W =

63

1067.010

4503

.0]

[-?=?=

W M σm 2 模板的宽度为1.0m ，根据W 、b 得h 为：

h=mm m b W 3002.01

1067.0666

==??=?-

因此模板采用1220×2440×12mm 规格的竹胶板。

② 模板刚度验算（按照方木间距20cm 计算）

f max =m EI ql 4

7

6441047.010

8125.21051282.0322.5128－＝??????=-＜0.6×0.2/400m=3

×10-4m

所以两端处底模拼装时方木间距按照20cm 时模板刚度满足要求。

⑵ 跨中截面处底模板计算 ① 模板厚度计算 q=( q 1+ q 2+ q 3+ q 4)l=(21.11+1.0+2.5+2)×0.3=7.98kN/m 则：M max =m KN l q ?=?=?09.083.098.782

2 竹胶板容许弯曲应力][W σ=45Mpa

模板需要的截面模量：W =

53

102.010

4509

.0]

[-?=?=

W M σm 2 模板的宽度为1.0m ，根据W 、b 得h 为：

h=mm m b W 5.30035.01

102.0665

-==??=?

因此模板采用1220×2440×12mm 规格的竹胶板。

② 模板刚度验算（按照方木间距30cm 计算） f max =

m EI ql 47

64

41059.310

8125.21051283.098.7128－＝??????=-＜0.6×

0.3/400m=4.5×10-4m

所以跨中两侧截面处底模拼装时方木间距按照30cm 时模板刚度满足要求。

6）立杆底座和地基承载力计算 ⑴ 立杆承受荷载计算

立杆的间距为60×60cm ，每根立杆上荷载为： N ＝a ×b ×q ＝ a ×b ×(21.11+q2+q3+q4+q7) ＝ 0.6×0.6×(21.11+1.0+1.0+2.0+6.33)=11.32kN ⑵ 立杆底托验算

立杆底托验算： N ≤R d

通过前面立杆承受荷载计算，每根立杆上荷载最大值为： N ＝a ×b ×q ＝ a ×b ×(q1+q2+q3+q4+q7)

＝ 0.6×0.6×(21.11+1.0+1.0+2.0+6.33)=11.32kN 底托承载力（抗压）设计值，一般取R d =40KN; 得：11.32KN ＜40KN 立杆底托符合要求。 ⑶立杆地基承载力验算

地基通过处理使压实度达到94％以上后，根据经验及试验，地基承载力达到[f k ]= 200～250Kpa （参考《建筑施工计算手册》。

立杆地基承载力验算：

d

A N

≤K ·f k

式中： N ——为脚手架立杆传至基础顶面轴心力设计值； A d ——为立杆底座面积A d =15cm ×15cm=225cm 2； 按照最不利荷载考虑，立杆底拖下砼基础承载力： []

KPa KPa A N f cd d 580011.5030225

.032.11＝＜==，底拖下砼基础承载力满足要求。

底托坐落在15cm 砼层上，按照力传递面积计算：

22

2025.0154515.02(m tg A =+??=）ο

f

k 为地基承载力标准值；

按照最不利荷载考虑：

A N =KPa m KN 9.552025.032.112

≤K ·[f k ]=1.0×235KPa 经过计算，地基处理要求贯入试验垂击数必须达到11下。 将混凝土作为刚性结构，按照间距60×60cm 布置，在1平方米面积上地基最大承载力F 为:

F ＝a ×b ×q ＝ a ×b ×(q1+q2+q3+q4+q7)

＝ 1.0×1.0×(21.11+1.0+1.0+2.0+6.33)=31.44kN 则，F ＝31.44kpa ＜[f k ]=1.0×235Kpa 经过地基处理后，可以满足要求。 7）支架变形

支架变形量值F 的计算：F ＝f1＋f2＋f3 ①f1为支架在荷载作用下的弹性变形量

由上计算每根钢管受力为20.68KN ，φ48mm ×3.5㎜钢管的截面积为489mm 2。

于是f1=б×L/E

б＝20.68÷489×103＝42.29N/mm 2 ，

则f1＝42.29×10÷（2.06×105）＝2.05mm 。 ②f2为支架在荷载作用下的非弹性变形量

支架在荷载作用下的非弹性变形f2包括杆件接头的挤压压缩δ1和方木对方木压缩δ2两部分，分别取经验值为2mm 、3mm ，即f2＝δ1＋δ2＝5mm 。

③f3为支架地基沉降量计算： f3取经验值=5mm

故支架变形量值F 为:F ＝f1＋f2＋f3=2.05+5+5=12.05mm 四、支架预压检测

为了消除支架的非弹性变形和地基础出现不均匀沉降变形从而引起现浇板产生质量和安全事故的发生，同时能准确得出支架预拱度的参照值，所以对搭设的施工支架必须进行等荷载的120%施加预压处理，支架预压的方法及步骤如下，请给予审核：

1、预压的目的及方式

为了检验现浇箱板模板、各节点的安全性和支架的实际变形量，首先通过预压消除结构非弹性变形，同时也取得模板弹性变形的实际数值，得出荷载挠度曲线，并检验设计计算结果，调整预拱度(或反拱)，以求得出现浇箱梁施工的准确参数。提前发现支架结构及构件加工、安装所存在的问题和隐患，提前调整整改，防患于未然。模板预拱度的调整通过调整模板支撑顶托完成，同时加大对重要连接部位的措施处理。

第二是模板、支架受力后产生的弹性变形，根据测量结果绘制沉降曲线，并结合模板的设计拱度和实际支撑变形来确定。

第三是加载钢筋混凝土重量、施工时的振捣和人群荷载产生的活

荷载及小型机具等荷载，预压荷载按设计混凝土工程量实体重量加载预压。为保证预压荷载的合理分布，模拟混凝土浇注顺序进行加载（即第一步加载钢筋混凝土重量、第二步加载钢筋混凝土重力荷载的1.2倍考虑、第三步是持荷观察）。

2、预压程序与步骤

为了检验支架的弹性变量和地基础的承载力，消除因支架竖向非弹性变形对标高的影响，在底模安装固定好后，对支架进行施载预压，预压材料采用型钢来实施，并将每件进行计量核定，保证施工荷载准确。

预压型钢重量=（混个凝土101.5m3×2.6T/m3+钢筋30.4T+外模3T+人、机械3T）×120%=360.36T

3、支架预压方式

底模安装前先安装好永久性板式橡胶支座（按设计给定的部位、型号、方向进行对号入座安装）及调平钢板，第二进行现浇板底模安装，底模安装固定好后，检查支架各交接点的连接是否稳定和安全可靠，再开始按方法和步骤进行施载预压，在预压前采用胶合板或彩条布铺在模板上，保护模板不被受损和污染。支架搭设后预压前顶部预留拱度要计算地基相对沉降量，支架弹性和非弹性值，支架的弹性变形公式计算确定。根据已经施工的经验，支架施工沉留值暂定在10~20mm左右，待预压沉降观测后再作实质性的调整。

4、注意的问题：

1）采用型钢预压，堆放时按梁体的分部进行堆码。

2）派专人对支架进行观察变化情况，一旦发生异常，立即停止施载及时对支架进行补救和加强。

3）实行分级加载，加载的顺序按箱梁混凝土浇筑顺序推进，不能随意堆放和施载，在分级施载过程中做好监测记录，卸载也分级并测量记录。

4）通过第一施工段预压后，将实测沉降量（地基沉降量、支架和其他组合节点变形量），作为一个参数值参照应用。

5、沉降观测点的设置

1）支架观测点布设：现浇板模板上的测点布设，按板体的跨端（支承位）、跨中，共3个断面，每个断面分别在底板上布设3个点（左、中、右），冀板上布设2个点（左、右冀板）。

2）压载完毕后进行卸载，卸载时间在同跨内先中间后两边对称同时进行。预压时主要观测的数据：支架底座沉降—地基沉降；卸载后顶板恢复量以及支架的侧位移量和垂直度，按测得的沉降量及设计标高，再次调整模板标高。测量时，按四等水准测量要求进行观测，并用锤线法测量支架水平位移量和垂直度。

3）沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形具体数值为多少，并在卸载后全面测得各测点的回弹量。根据各点对应的弹性、非弹性变形数值及设计梁体挠度来调整模板的高程，通过支架顶部顶托微调装置进行调整、加固。

六、满堂支架其他设置及要求

1、模板支架立杆、水平杆的构造应符合下列要求

(1)每根立杆底部应设置底座或垫板，并规定尺寸设置纵、横扫地杆。