【正文】 運(yùn)河特大橋40m簡支箱梁施工設(shè)計方案1工程概述韓莊運(yùn)河特大橋全橋共計5跨40m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁（具體布置詳見下表）。箱梁為單箱單室等高度簡支箱梁，梁端腹板、底板局部內(nèi)側(cè)加厚，在結(jié)構(gòu)外側(cè)的腹板與頂板相交處均采用圓弧倒角過渡，在腹板上設(shè)直徑100mm的通風(fēng)孔，底板上設(shè)直徑90mm的泄水孔。，。設(shè)計依據(jù)：《新建時速300~350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》（上、下）鐵建設(shè)［2007］47號?！惰F路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（）?！惰F路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（）。《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（GB501112006）?！惰F路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)［2005］157號及鐵建設(shè)［2007］140號文。主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計原則：設(shè)計使用年限：正常適用條件下100年；線路情況：雙線、直曲線，最小曲線半徑9000m。軌道類型：Ⅱ型板式無砟軌道。地震烈度：適用于地震動峰值加速度Ag≤。施工方法：現(xiàn)澆施工。箱梁跨徑40m40m40m40m40m箱梁位置86～87墩87～88墩130～131墩134～135墩366～367墩2總體施工部署具體施工流程見下圖。地基處理安裝支架安裝底模、側(cè)模支架預(yù)壓模板設(shè)計綁扎底板、腹板鋼筋，布設(shè)波紋管預(yù)埋件及預(yù)留孔洞澆筑梁體混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)模板、鋼筋、預(yù)埋件及支架穩(wěn)定檢查驗(yàn)收鋼筋驗(yàn)收安裝內(nèi)模支架設(shè)計綁扎頂板鋼筋拆除側(cè)模、內(nèi)模穿鋼絞線預(yù)應(yīng)力張拉壓試件壓漿、封端拆除底模及支架橋面施工施工工藝流程圖在墩柱施工完成后，進(jìn)行地基處理，搭設(shè)支架并進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓合格后進(jìn)行模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆注?；炷敛捎谜w澆注，全跨一次性澆注完成。根據(jù)招標(biāo)文件及本合同段的總體施工組織設(shè)計的要求，結(jié)合本分項工程特點(diǎn)和現(xiàn)有人力、設(shè)備等資源的配備，將每跨箱梁現(xiàn)澆工程總工期定為2個月，具體安排見下表。工序截止時間表箱梁位置86~87墩87~88墩130~131墩134~135墩366~367墩地基處理2月17日2月14日2月13日3月14日4月3日支架搭設(shè)2月24日2月20日2月21日3月21日4月10日預(yù)壓3月3日2月27日3月1日3月28日4月17日卸載3月6日3月2日3月4日3月31日4月20日側(cè)模、底板3月10日3月5日3月7日4月4日4月24日底、腹板鋼筋、鋼絞線3月16日3月11日3月12日4月10日4月30日內(nèi)模3月20日3月15日3月16日4月14日5月4日頂板鋼筋3月24日3月18日3月20日4月17日5月8日澆筑混凝土3月26日3月20日3月22日4月19日5月10日張拉壓漿4月4日3月28日3月31日4月28日5月20日拆除支架4月9日4月2日4月6日5月4日5月26日成立一個現(xiàn)澆箱梁施工隊，由有施工經(jīng)驗(yàn)的骨干人員組成：隊長副隊長各一人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、技術(shù)人員及現(xiàn)場管理人員4人、以及其他操作人員，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工?，F(xiàn)澆箱梁施工隊下設(shè)：支架班、模板班、鋼筋班、混凝土班、預(yù)應(yīng)力班、對人員進(jìn)行分班組管理，按工序進(jìn)行流水作業(yè)，責(zé)任到人。木工、架子工、鋼筋工、電焊工、混凝土工等各種工種配備齊全。主要使用的施工設(shè)備有：碗扣式鋼管腳手架，混凝土攪拌站，混凝土攪拌運(yùn)輸車，混凝土輸送泵車，汽車吊，鋼筋、模板加工設(shè)備等。詳見“主要施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場表主要施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場表序號名稱型號單位數(shù)量備注1挖掘機(jī)臺2已經(jīng)進(jìn)場2壓路機(jī)YZ18噸臺2已經(jīng)進(jìn)場3裝載機(jī)ZL50臺2已經(jīng)進(jìn)場4吊車25t/50t臺3已經(jīng)進(jìn)場5發(fā)電機(jī)250KW臺1已經(jīng)進(jìn)場6攪拌機(jī)2000L臺2已經(jīng)進(jìn)場7電焊機(jī)315A臺20已經(jīng)進(jìn)場9彎曲機(jī)400型臺4已經(jīng)進(jìn)場8切割機(jī)400型臺4已經(jīng)進(jìn)場9混凝土泵車50m3/h臺3其中一臺備用10混凝土罐車8m3臺12已經(jīng)進(jìn)場11千斤頂500t臺5已經(jīng)進(jìn)場12千斤頂YC60A臺5已經(jīng)進(jìn)場13油泵ZB4500臺8已經(jīng)進(jìn)場14外側(cè)模板M85m已經(jīng)進(jìn)場15壓漿機(jī)臺4已經(jīng)進(jìn)場16振搗器Φ30/50套8/18已經(jīng)進(jìn)場17碗扣管噸400詳見附件1：40m現(xiàn)澆箱梁安全專項方案。3現(xiàn)澆箱梁施工方案本跨采用滿堂支架法現(xiàn)澆施工，對地基進(jìn)行換填加固、滿堂碗扣支架搭設(shè)及預(yù)壓、支座安裝、模板安裝、鋼筋制作安裝及預(yù)應(yīng)力管道埋設(shè)、混凝土施工、預(yù)應(yīng)力施工、模板支架拆除。對86~87墩、87~88墩、366~367墩梁跨下地表較平整的40m現(xiàn)澆梁，挖除表層松土，清理表層用優(yōu)質(zhì)土換填處理然后采用3：7灰土分層填筑。對地表坡度較大的地表，如跨130~131墩、134~135墩的40m現(xiàn)澆梁，在適當(dāng)位置設(shè)置擋土墻或鋼管樁加工字鋼基礎(chǔ)支撐支架。鋼管工字鋼平臺，在橫向12m范圍內(nèi)布設(shè)5根鋼管。鋼管上設(shè)置工字鋼橫梁，在橫梁上鋪設(shè)縱向工字鋼。詳細(xì)布設(shè)見下圖。鋼管工字鋼基礎(chǔ)布置圖地基處理斷面圖1）地基處理范圍寬度按照支架寬12m，兩側(cè)各加寬2m即16m。長度按照箱梁施工所需的范圍一起進(jìn)行處理。先用挖掘機(jī)將魚塘內(nèi)淤泥挖除外運(yùn)，并用振動壓路機(jī)對挖除后的原地表進(jìn)行碾壓。2）對碾壓后的地表采用較好土質(zhì)（同一般路堤填筑）分層填筑，填筑層厚約100cm，攤平后采用壓路機(jī)壓實(shí)，檢測每層的壓實(shí)質(zhì)量，以靜力觸探均滿足要求為準(zhǔn)。3）60cm灰土處置層填筑?；彝敛捎寐钒璺ㄊ┕?，按上足一層30cm以上細(xì)粒土填料，然后根據(jù)該層土方量按3：7計算出所需石灰量，直接添加入其中，采用挖掘機(jī)多次翻拌后攤平，壓路機(jī)碾壓至滿足要求。4）承臺基坑處采用分層回填三七灰土并整平壓實(shí)，基坑底部寬度較小的部分采用碎石屑回填并壓實(shí)。5）在灰土填筑層完成前30cm，采用刮平機(jī)整平并作2％的橫向坡碾壓成型。6）為避免地基受水浸泡，在兩側(cè)開挖4040cm的排水溝，排水溝分段開挖形成坡度，低點(diǎn)開挖集水坑，并做砂漿抹面。梁體重量：頂板寬12m，。模板重量：，端模32m2，側(cè)模（包括翼緣模板），所有模板重量取Q1=。支架自重：，、。合計1587根。，支架高度為7層，。加上剪刀撐1300米。內(nèi)模支撐所需支架長度1750m。支架頂部沿橋梁橫向鋪設(shè)15cm15cm方木，在立桿可調(diào)頂托上作為橫梁，上鋪10cm10cm方木（間距15cm）支撐模板。以上各種荷載，考慮安全系數(shù)：。荷載為G=(+++)+=。地基處理用三七灰土，經(jīng)靜力觸探強(qiáng)度大于200 KPa。單根立桿承受荷載： P=104247。1587=8346N1）臥木承載驗(yàn)算地基上縱向采用2020cm方木。A==σ=P/A=8346247。=，滿足要求。2）地基驗(yàn)算A==P=8346+8000=8538Nσ=P/A=8538247。=，所以地基承載力符合要求。支架搭設(shè)示意圖組裝順序：立桿底座→立桿→橫桿→斜桿→接頭緊鎖→腳手板→上層立桿→立桿連接銷→橫桿。支架組裝以4人為一小組，其中二人遞料，另外二人共同配合組裝。組裝時，要求至少二層向同一方向，或由中間向兩邊推進(jìn)，不得從兩邊向中間合攏組裝。86~87墩、87~88墩、366~367墩支架搭設(shè)示意圖（未加剪刀撐）86~87墩、87~88墩、366~367墩支架搭設(shè)示意圖（加剪刀撐）130~131墩、134~135墩側(cè)面布置圖支架采用碗扣式支架，支架結(jié)構(gòu)形式如下：橫向立桿底板下間距60cm、腹板下間距30cm、翼緣板下間距90cm，縱向立桿間距均為60cm，按交替方式布設(shè)。、橫向聯(lián)接腳手鋼管，使所有立桿聯(lián)成整體。順橋向剪刀撐的設(shè)置，對于碗扣式支架，由于支架體系自身的穩(wěn)定性較好，剪刀撐可順橋向設(shè)置4排，分別設(shè)于底板倒角處、腹板與翼緣板相交倒角處；橫橋向剪刀撐的設(shè)置，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)情況橫向剪刀撐按4m /道設(shè)置。立桿底端安裝可調(diào)式方形底托，底托下鋪設(shè)縱向20cm20cm方木，立桿頂端安裝可調(diào)式Ｕ形支托，先在支托內(nèi)安裝縱向15cm15cm方木，再按設(shè)計間距安裝橫向10cm10cm方木，方木間中心距離15cm。鋼管的整體穩(wěn)定性是由基礎(chǔ)的不均勻沉降、支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性控制。橫橋向按照支架的拼裝要求，嚴(yán)格控制豎桿的垂直度以及掃地桿和剪力撐的數(shù)量和間距。1）WDJ碗扣鋼管的各構(gòu)件力學(xué)參數(shù)外徑d(mm) 壁厚t(mm)截面積A(mm2)慣性矩I(cm4)抵抗矩W(cm3)回轉(zhuǎn)半徑i（cm）每米長自重（N）482）方木方木統(tǒng)一采用松木，對松木的要如下：彈性模量大于E=105MPa，抗彎強(qiáng)度大于[δw]=13MPa，抗剪強(qiáng)度大于[fv]=。3）支架檢算根據(jù)設(shè)計方案，支架采用碗扣式腳手架，立桿直徑48mm、。，設(shè)計荷載為30KN，此參數(shù)供應(yīng)商已經(jīng)經(jīng)過荷載試驗(yàn)、計算考慮了腳手架鋼管的強(qiáng)度、剛度、局部穩(wěn)定、安全系數(shù)（），所以不必進(jìn)行腳手架細(xì)部檢算。檢算包括：滿堂支架檢算、方木檢算。4）設(shè)計荷載底模下腳手架立桿的縱向間距為60cm，橫向間距根據(jù)箱梁對應(yīng)位置分別設(shè)為：翼緣板處為90cm，腹板處為30cm，底板處為60cm。 頂托方木按縱橋向布置。按簡支梁受力考慮，驗(yàn)算底模下斜腹板對應(yīng)位置。計算跨徑為60cm。：P1=26= kN/m2= kN/m機(jī)具堆放荷載：取P3= kN/m2：采用串筒或?qū)Ч軆A倒時取P4= kN/m2：取P5= kN/m2 （考慮安全系數(shù):，）腹板下荷載P=（+）+(++)=5）立桿計算立桿用直徑48mm、考慮立桿受到銹蝕等各種條件的影響，內(nèi)徑取4cm計算。外徑d(cm) 壁厚t(mm)截面積A(mm2)慣性矩I(cm4)抵抗矩W(cm3)回轉(zhuǎn)半徑i（cm）每米長自重（N）48，根據(jù)受力分析斜腹板下立桿受力最大，取斜腹板下間距為60cm30cm立桿作為受力驗(yàn)算桿件。則有P=+= KN/m2。實(shí)際立桿軸心系受壓荷載為P== 30KN，下面按照30KN立桿軸向力計算立桿各項指標(biāo)。軸心抗壓強(qiáng)度δn=3000/478=＜[δa]=165MPa，強(qiáng)度計算滿足要求。軸心受壓桿的細(xì)長比λ=L0/r=1200/=＜[λ]=100（此處軸心受壓桿按照兩端鉸接考慮，），滿足傾覆要求。橫梁采用1010cm方木，方木間距15cm，取10cm寬模板，按簡支梁形式進(jìn)行檢算，底模最大彎距：Mmax=Nm截面抵抗矩W==2400mm3σw===[σw] = 15MPa（竹膠板順紋容許彎應(yīng)力）(按簡支梁計算)竹膠板彈性模量：E1= 103 MPa慣性矩I==14400mm4fmax==＜L/400= 橫向方木檢算截面(cm)截面積A(cm2)慣性矩I(cm4)抵抗矩W(cm3)容許應(yīng)力δwMPa容許剪力[fv] MPa彈性模量Mpa10101001311041）強(qiáng)度檢算取斜腹板下寬度作為驗(yàn)算單位，簡化為簡支梁計算，則：斜腹板下豎向荷載q= kN/m2。，強(qiáng)度滿足要求。2）剛度檢算，剛度滿足要求。3）抗剪檢算，強(qiáng)度滿足要求。截面(cm)截面積A(cm2)慣性矩I(cm4)抵抗矩W(cm3)容許應(yīng)力δwMPa容許剪力[fv]MPa彈性模量Mpa1515225131051）強(qiáng)度檢算縱梁按集中荷載計算，計算跨徑60cm。荷載P== M=2=σ=M/W=(103)247。(106)=13MPa，強(qiáng)度滿足要求。2）剛度驗(yàn)算，剛度滿足要求。1）受力計算：標(biāo)準(zhǔn)梁截面A=，則砼自重：G＝26＝247KN/m，則Q＝247＝經(jīng)計算5m跨距內(nèi)的鋼管支架總重：249KN，跨距5m計算，則q＝+249（512）+＝2）順橋向工字鋼σ＝ql2/8W＝10352/（8919106）＝215MPaf=5ql4/384EI=510354103/（384101116530108）