盖梁力学验算及施工方案

3333333333交通桥

墩盖梁施工方案

一、工程概况

3333333333共计3座交通桥，桥墩盖梁构造详见图1、图2，其尺寸及方量分别如下：

1#交通桥：1200mm31600mm35630mm，4个盖梁，盖梁砼工程量为11.098m3；

2#交通桥：1200mm31600mm35630mm，4个盖梁，盖梁砼工程量为11.098m3；

3#交通桥：1300mm31600mm38050mm，3个盖梁，盖梁砼工程量为15.080m3；

二、编制依据

1、《3333333333标段招标文件》(合同编号：HNJ-2009/Z2/SG-002)；

2、《3333333333施工组织设计》；

3、《3333333333设计图纸》；

4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）；

5、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1－2004）；

6、《路桥施工计算手册》；

7、《建筑结构静力学计算手册》（第二版）。

三、盖梁模板支撑体系力学验算

1、施工承重结构力学性能验算原则

（1）考虑最不利受力情况组合。

（2）在满足结构受力情况下考虑挠度变形控制。

（3）综合考虑结构的安全性。

（4）采取比较符合实际的力学模型。

（5）尽量采用已有的构件和已经使用过的支撑方法。

2、根据上述原则，3#交通桥盖梁跨度及荷载最大，因此对3#桥盖梁模板支撑体系及施工平台进行验算。

3、模板承重托架搭设方案

本方案拟采用穿杠法进行盖梁施工，在墩柱浇筑施工完毕后，在预留孔内穿实心圆钢，外套支撑铁块并用螺丝帽扣紧；支撑铁上横桥向在墩柱两侧各设工字钢一根作为承重梁，工字钢上布设方木作为分配梁，以支撑模板体系。其大致流程如下：

施工准备→抄平定点预留孔洞→穿实心圆钢→套支承铁→扣紧螺杆→安装工字钢、方木支撑构件→安装模板→调整标高→浇筑混凝土→拆除侧模→拆除底模、支撑系统卸载→拆除工字钢、圆钢等→封堵预留孔洞。

承重结构布置，自下而上：圆钢棒、支撑铁→工字钢→方木。

4、模板支撑体系力学验算过程

4.1荷载

钢筋混凝土容重γ=26(KN/m3)，则桥墩盖梁计算过程如下：

盖梁面荷载：

q1=263(15.08-2π30.631.3)/(8.0531.6-23π0.62)=24.93(KN/m2) 模板面荷载：q2=2.5(kPa)

混凝土振捣荷载：q3=2.0(kPa)

其它面荷载：q4=1.0(kPa)

总的面荷载：q面= q1+ q2+ q3+ q4=30.43(kPa)

4.2方木分配梁计算

盖梁底部用方木作为分配梁承受模板的面荷载，取20cm315cm方木，间距50cm，布置方式为短边水平，长边竖直。则每根方木承受面荷载转化为匀布线荷载为：q=30.4530.5=15.23(kN/m)

其力学模型可简化为两边铰支的简支梁，如图3所示：

则方木跨中最大弯矩：

M

max

=ql2/8=(15.2331.62)/8=4.87(kN2m)

截面抵抗矩W：

W

方木

=1/6ab2=(1/6)30.1530.22=0.001(m3)

方木截面抗弯承载能力σ

w

：

σw= M max/W方木=4.873103/0.001=4.87(MPa)< σ容＝14.5(MPa)

方木抗弯满足要求。

4.3工字钢受力计算

方木分配梁底部采用2根40a型工字钢承重，则每根工字钢承受荷载换算为匀布荷载为：

总荷载=30.433(8.0531.6-23π30.62)＝323.11(kN)

q

线

=(323.11/2)/8.05=20.07(kN/m)

其力学模型简化为三跨双悬臂连续梁，如图4所示；工字钢弯曲应力分布如图5所示：

支点弯矩：M

B =M

D

=(1/2)320.0731.52=22.58(kN2m)

跨中弯矩：(1/8)320.0735.052-M

D

=41.40(kN2m)抗弯承载力：

σw= M max/W工字钢=41.403103/1085.7310-6=38.132(MPa)< σ容＝145(MPa)

工字钢C点挠度计算：

f

=(5-24λ2)ql4/384EI；λ=1.5/5.05=0.297；E=2.13105MPa；I=21714(cm4)；

max

f

=[(5-2430.2972)320.0735.0543103]/(38432.131053106321714310-8)=0.0 max

02(m)<[L/400]= [5.05/400]=0.013(m)。

工字钢抗弯承载力、挠度均满足要求。

4.4实心圆钢受力计算

采用3号钢A60实心圆钢及支撑铁结构形成支撑体系，如图6所示。支承铁与墩柱紧

密贴合，荷载通过支承铁传递至实心圆钢，实心圆钢在这种情况下可忽略弯曲视为纯剪切

受力：

作用于每块支撑铁上荷载：

Q=30.433(8.0531.6-23π30.62)/4=80.78(kN)

A60实心圆钢截面面积：

A=π30.032=0.002827 (m2)

实心圆钢剪应力τ：

τ= Q/A=80.783103/0.002827=28.57(MPa)< τ容=85(MPa)

A60实心圆钢抗剪力满足要求。

5、力学验算结论

根据以上分析，盖梁施工平台承重体系符合整体及局部稳定性要求。

6、本计算书中各数据取值，计算公式说明

（1）钢筋混凝土容重γ=26(KN/m3)、模板面荷载、混凝土振捣荷载、其它面荷载，《路

桥施工计算手册》P172；

（2）M max=ql2/8，《路桥施工计算手册》P741；

＝14.5(MPa)，《路桥施工计算手册》P176；

（3）方木截面抗弯承载能力σ

容

（4）工字钢截面抵抗矩W工字钢=1085.7(cm3)，《路桥施工计算手册》P796；

（5）钢材弹性模量E=2.13105(MPa)，《路桥施工计算手册》P796；

（6）工字钢截面惯性矩I=21714(cm4)，《路桥施工计算手册》P796；

（7）f max=(5-24λ2)ql4/384EI，《建筑结构静力学计算手册》（第二版）P124。

四、施工方案

1、测量放样

首先根据图纸设计标高、支承体系和钢模板的总高度确定圆钢棒的安装位置；装上底模板后，通过纵横轴线确定盖梁中心位置，然后用墨线在两边侧模上放出盖梁混凝土高度位置以及每个支座垫石的平面位置和高度位置。用全站仪在沿线盖梁上定测垫石的纵横方向的中心轴线，并用墨线作标记。垫石的位置放样以轴线为依据，垫石顶面的标高以图纸为依据，不在盖梁上直接量取垫石厚度。

2、模板支承体系

圆钢棒、支撑铁在立柱上的安装完成后，吊装横桥向两根40a工字钢固定在圆钢棒两边伸出的钢棒上，接着吊装方木于工字钢上，间距50cm，然后再在方木上铺设工作平台。支承体系搭设形式见下图所示：

注意事项：

（1）紧扣螺栓

实心圆钢露出墩柱部分套好支撑铁后应紧扣螺栓，使支承铁与墩柱紧密贴合，以免支撑铁窜动碰撞墩柱伤及混凝土外观；其次支承铁需与墩柱贴合紧密，在没有空隙的情况下，实心钢所承受弯曲应力接近于零。支承铁与墩柱贴面宜加工成弧形。

（2）对拉工字钢

工字钢纵梁搁置在两块支承铁上时，需用钢拉杆对拉固定在墩柱上，墩柱间设置3根，悬臂段设2根，拉杆选用A16A3圆钢。

（3）预留孔封堵

预留A100mm孔洞对墩柱的受力几乎没有影响，为确保墩柱钢筋使用寿命，保证结构外观质量，预留孔的封堵也非常重要。采用人工压入塑性水泥浆封堵孔，要求水泥浆必须经过试验配制，保证其终凝后的颜色须与墩柱颜色一致。水泥中加入适量减水剂和膨胀剂。

3、钢筋、模板安装

盖梁的钢模板安装前要挂线校准，保证连接顺直。模板必须垂直，两模板相错不得大于3mm。模板孔洞处要用胶条封闭，防止浇筑混凝土时漏浆。确保模板强度和支护强度要求，模板在搬运过程中要轻拿轻放，防止模板变形。盖梁的钢筋经监理检查合格后，用吊车进行吊装，在工作平台上进行安装调整和固定，同时注意按图纸要求预埋空心板锚栓等预埋件。模板采用对拉螺杆配合斜撑来固定，斜撑与槽钢或工字钢电焊固定。

4、混凝土施工

混凝土采用9m3搅拌车由1#营地拌和楼运至施工现场，采用25T吊车配合1m3灰斗入模。

盖梁梁体、防震挡块一次性浇筑完成。混凝土浇筑时从中间开始，逐渐向两端进行，最后统一将梁顶、挡块表面抹平至设计标高。混凝土应分层下料，每层厚度30cm为宜，绝不能超过50cm。混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣确保密实，即混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。振捣时振捣棒距模板5～10cm处插捣，棒距离以30cm 为宜，自周边向中心振捣，每层振捣密实后方准再下混凝土。

垫石不与盖梁同步施工，须在盖梁砼强度达到设计强度后才能施工，施工前先将接口凿毛清洗处理，并保持接口湿润。混凝土终凝后及时洒水和覆盖养护。

施工过程中对支承体系的稳定性进行监视。

6、施工资源配置计划

6.1 设备资源配置计划

6.2人力资源配置计划

(1)管理人员配置计划

为了更好的组织十八里河退水闸混凝土浇筑的正常施工，我部成立了十八里河退水闸混凝土浇筑施工责任组，具体情况见表6-2：

①我部将全力提供技术保障，参与工程建设的主要技术人员和施工人员均是承建过类似工程的施工人员，其余人员从参与同类工程建设的技术力量中抽取。

②我部严格按照工程图纸、设计变更通知、相关规程规范，建立以总工程师为核心，技术部、质量部为指导，现场试验室、测量队、作业队技术员为主体的三级技术管理体系和强有力的现场施工技术组织系统，负责我部与业主、设计及监理的沟通联系，以及工程施工技术的计划、组织、指导、监督和管理的责任，并做到：

A、及时编制科学、详细的施工组织设计和作业指导书，做好技术交底工作，把好施工过程中的各个环节和关口；

B、按业主、监理批准的技术方案做好由作业队技术人员负责的现场实施工作，以确保不出现技术方案的失误，并杜绝由于技术方案不当造成的停工、返工等；

C、技术方案根据施工特点和实际情况不断优化和创新，确保施工技术的先进性、实用性和高效性。

(2)劳务作业人员配置计划

根据进度，设1个混凝土班，2个钢筋班，2个模板装班，1个运输班。劳动力计划需求量见表6-3。

7、进行计划按排

8、质量保证措施

8.1钢筋

（1）到场的钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收、分批堆放、且存储在高于地面的平台，垫木或其他支承物上并尽量保护它不受机械损伤和不暴露在可使钢筋生锈的环境中。

（2）钢筋接头避免在最大应力处设置，并尽可能使接头交错排列，接头间距相互错开距离不小于30d，且不小于500mm。

（3）焊接优先采用闪光对焊法，当闪光对焊有困难时可采取电弧焊或绑扎搭接。布置在同一区段的受拉钢筋接头，其截面积不得超过钢筋总面积的50%，在受压区内不限制。

（4）在受拉区，I级钢筋绑扎搭接的末端作成180°弯钩，II级钢筋绑扎搭接的末端

作成90°弯钩，在受压区直径等于或小于12mm的光圆钢筋末端以及轴心受压构件任何直径的纵向钢筋末端均不设弯钩，但搭接长度不小于30d。

8.2混凝土

（1）盖梁砼所用的粗、细骨料、水泥、水及外加剂均符合技术规范要求，并具备相关的试验报告。

（2）砼每盘用量必须严格过磅，粗、细骨料其精度需达到2%，水、水泥、减水剂允许误差为各自重量的±1%。

（3）砼拌和时严格控制搅拌时间。

9、安全文明保证措施

安全目标：杜绝因公死亡事故和重伤事故，轻伤事故频率控制在2‰以内；杜绝重大交通、机损、火灾、溺水、坠落事故。

（1）进入现场必须遵守安全操作规程，安全生产十大纪律和文明施工的规定。

（2）作业前应先检查使用工具是否安全牢固，作业条件及基础是否符合安全要求。

（3）使用手持电钻、电锯应符合安全用电要求，如有故障，应先拉闸断电，送机修组维修，不准擅自检修。

（4）严禁在施工的起重机下面逗留通过，与安装施工无关人员不准私自进入施工现场。

（5）现场施工人员必须按有关安全规定配带安全用品。

（6）施工现场使用的氧气瓶、乙炔瓶必须保证立放并固定好，两瓶之间距离不得小于8m。

（7）应配备有灭火器材，作业中，不准吸烟或动火。

（8）保持施工现场清洁、整齐。

（9）机械设备停止施工时，必须停放整齐、有序，不得乱停乱放。

（10）严禁乱扔施工垃圾，剩余的混凝土存放指定地点处理。

（11）高空作业安全防范措施：

①高空作业场所边缘及孔洞设栏杆或盖板。

②脚手架搭设符合规程要求并经常检查维修，作业前先检查稳定性。

③高空作业人员应衣着轻便，穿软底鞋。

④患有精神病、癫痫病、高血压、心脏病及酒后、精神不振者严禁从事高空作业。

⑤高空作业地点必须有安全通道，通道不得堆放过多物件，垃圾和废料及时清理运走。

⑥距地面2米及2米以上高处作业必须系好安全带，将安全带挂在上方牢固可靠处，高度不低于腰部。

⑦遇有六级以上大风及恶劣天气时应停止高空作业。

⑧严禁人随吊物一起上落，吊物未放稳时不得攀爬。

⑨高空行走、攀爬时严禁手持物件。

⑩垂直作业时，必须使用差速保护器和垂直自锁保险绳。

10、冬季、雨季施工的技术保证措施

（1）对于立柱、盖梁的施工，应做好防风措施，对支架应进行加固并拉好地锚。

（2）对桥梁支架地基应整平压实，并做好排水措施，防止因地基沉陷而引起支架失稳。

（3）露天堆放钢筋应加盖编织布进行防护，防止因雨水冲刷而锈蚀。

（4）混凝土浇筑尽可能不安排在下雨时浇筑，确实无法避免时，应搭设防雨棚或用纺织布覆盖新浇筑混凝土，防止雨水冲破刷混凝土表面，影响混凝土质量。

（5）雨季、大风季节期间，更应注意检查各种支架、模板的牢固程度，特别是高空作业时，更应注意检查各项防护措施是否安全、可靠，避免造成不必要的损失。

（6）冬季低温期间不施工。

11、文明施工与环境管理

保持企业良好的企业形象，注重场外、场内文明施工，具体注重以下方面的环保措施：场地环境保护、噪音控制、振动控制、防止和减轻水质污染、防止和减少空气污染、路况维护、路面卫生、工地卫生、文物古迹保护、保护绿色植被、施工建筑垃圾处理、完工后现场清理处理。