一、工程概况
1、工程概述
xx双线特大桥位于xx镇，沿途跨越xx 及xx第一泉景区公路，全长3159m，共有墩台98个。其中67～70墩跨越景区公路，设计为32+48+32m现浇连续箱梁，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。68～69#墩横跨“神州第一泉”旅游开发区入口公路，且68、69#墩距离既有道路较近，施工时需采取防护措施，并设置安全警示标志，保证交通及施工安全，施工难度大。
2、主要工程数量
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 工程项目 C50混凝土 12-7A钢绞线 15-12夹片锚 金属波纹管 3-7A5钢绞线 4-7A5钢绞线 BM15-3锚具 BM15-4锚具 金属波纹管 金属波纹管 A25预应力用 螺纹钢筋 锚具 铁皮套筒 三通管 HRB335 Q235 说明 梁体 fpk=1860MP 全梁 内径90mm fpk=1860MP fpk=1860MP 张拉端/固定端 张拉端/固定端 内径60×19mm 内径70×19mm PSB830 A25预应力用螺纹钢筋 A内35mm A内25mm 梁体 梁体 单位 m3 t 套 m t t 套 套 m m t 套 m m t t 数量 1311.7 58.64 308 4370 4.93 6.98 112/112 119/119 1380.6 1572.6 2.37 368 561.8 180 204.7 14.3 #
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 桥面防水层 C40纤维混凝土 PVC泄水管 C40混凝土 HRB335 C40混凝土 Q235 HRB335 钢料 C40混凝土 保护层 A150mm/100mm 挡碴墙 挡碴墙 竖墙 竖墙及盖板 竖墙及盖板 竖墙及盖板 盖板 m2 m3 套 m3 t m3 t t t m3 1017.9 61.1 56.8 47.1 18.95 34.7 3.97 12.7 0.22 17.1 二、 总体施工方案
该桥67#、68#、69#、70#墩高分别为8m、10m、11.5m、11m，梁底至地面高度均在11m以下，经过现场地质踏勘，此处地基承载力较高，能够满足支架现浇法的地质条件，采用连续梁支架现浇法施工，模板采用竹胶板，模板支架采用满堂钢管排架，车行道架设型钢门架，粱体混凝土整体一次性浇注施工。
桥位主跨横跨神州第一泉景区公路，67～68#，69～70#边跨为林地，施工条件相对较好。施工时，先将桥位地基处理后，除洞门外搭设满堂脚手架，跨公路采用工字钢门架，预留双向分离式行车道，单向车道宽3.5m，净高4.5m。 三、施工要点
1、地基处理
根据设计图，67#～68#墩范围地基表层约3m厚为粉质粘土，其承载力为0.15MPa不能满足要求；69#～70#墩范围地基表层约2m
厚为细砂，其承载力为0.11MPa不能满足要求。需对地基或支承层做加固处理。
①69#～70#墩范围采取换填40cm厚石质填料，碾压密实后(换填料底原地基及石质填料均要加强碾压)，再在表面浇筑10cm厚C30混凝土基础。
②67#～68#墩范围采取对表面粉质粘土加强碾压密实，挖宽30cm、深20cm沟槽，夯压密实，灌注20cm厚C30钢筋混凝土，钢筋网间距为30*30cm,钢筋设在混凝土底部位置，保护层厚度5cm。
2、支架安装
本支架采用“扣件”式满堂脚手架，其结构形式为：满堂钢管支架，受力宽度按6.5m ,初设间距底板中部4.5m范围按0.75×0.75m（纵向×横向）布置, 腹板范围按0.75×0.5m布置,翼缘板及外部范围按0.75×0.9m布置，支架总宽度13.7m。
在高度方向每间隔150cm设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆联成整体，为确保支架的整体稳定性，在每三排横向立杆和每三排横向立杆各设置一道剪刀撑。在地基处理好后，按照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好枕木，便可进行支架搭设。支架搭设好后，测量放出几个高程控制点，然后带线，用管子割刀将多余的脚手管割除，在修平的立杆上口安装可调顶托，可调顶托是用来调整支架高度和拆除模板用的，本支架使用的可调顶托可调范围为20cm左右。
脚手管安装好后，在可调顶托上铺设10×10纵向方木，底板中
部4.5m间距0.75m，腹板范围按0.5m间距布置，翼缘板及外部范围按0.9m布置，箱梁底板下方的10×10方木横向布置，间距为0.75m，木枋布置好后可进行支架预压。
3、支架预压
安装模板前，要对支架进行预压。支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。 预压荷载为箱梁单位面积最大重量的1.1倍。本方案采用沙袋加载分段预压法进行预压：施工前，备足砂石、编织袋，钢丝笼。由于边跨跨现浇长度为32米，故边跨一次预压，中间跨为48米需分两次预压。根据箱梁横截面特性，分段计算加载沙袋数量，装入钢筋笼，用16t汽车吊进行吊装就位。
为了解支架沉降情况，在加压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向每5米布置一排，每排4个点。在加载50%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可用卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸载。卸载完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸水后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量（即支架持荷后稳定沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调
整支架的标高。 四、支架受力验算
1、荷载
1） 32m梁体荷载分布
梁体钢筋混凝土的容重取2.6t/m
67#、70#墩顶梁端1.1m范围：（18.0344+0.016）*2.6=46.93t/m Ⅳ-Ⅳ截面：（9.546+0.016）*2.6=24.86t/m Ⅴ-Ⅴ截面：（10.4122+0.016）*2.6=27.11t/m Ⅵ-Ⅵ截面：（13.0744+0.016）*2.6=34.04t/m Ⅶ-Ⅶ截面：（15.9794+0.016）*2.6=41.59t/m Ⅷ-Ⅷ截面：（13.4912+0.016）*2.6=35.12t/m Ⅸ-Ⅸ截面：（10.946+0.016）*2.6=28.50t/m Ⅹ-Ⅹ截面：（9.3628+0.016）*2.6=24.38t/m
68#、69#墩顶1.6m范围：截面：（20.6044+0.016）*2.6=53.61t/m 2）施工荷载及安全系数
根据《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001）规定：施工荷载取2.5KPa，模板、方木取0.3KPa，安全系数取1.15。
3）荷载分布
67#、70#墩顶梁端1.1m范围：（46.93+1.72）*1.15=55.95t/m Ⅳ-Ⅳ截面：（24.86+1.72）*1.15=30.57 t/m Ⅴ-Ⅴ截面：（（27.11+1.72）*1.15=33.16 t/m Ⅵ-Ⅵ截面：（34.04+1.72）*1.15=41.13 t/m
3
Ⅶ-Ⅶ截面：（（41.59+1.72）*1.15=49.81t/m Ⅷ-Ⅷ截面：（35.12+1.72）*1.15=42.37t/m Ⅸ-Ⅸ截面：（（28.50+1.72）*1.15=34.75t/m Ⅹ-Ⅹ截面：（（24.38+1.72）*1.15=30.02t/m
68#、69#墩顶1.6m范围：截面：（（53.61+1.72）*1.15=63.63t/m 2、按压杆稳定确定满堂支架钢管允许承载力
采用外径D50mm，壁厚4mm的钢管作支撑杆 ，其几何和力学特征值为：面积A=π（d2-d12）/4=5.781*10-4m2；
惯性矩I=π（d4-d14）/64=15.405*10-8m4；
回转半径i=( d2-d12)-2/4=0.6782*10-2=1.6325*10-2m； 压杆的长细比λ=l0/i, l0取为（1.5+2*0.15）=1.8m,则λ
=l0/i=110.26；
压杆的承载力折减系数ψ，取λ为110，查表得ψ=0.536； 压杆稳定的允许应力=ψ［σ］ 按压杆稳定确定钢管允许承载力：
当钢管支架的纵、横连接管的步距为1.5m时，单根钢管的允许承载力［P］=ψA［σ］=0.536*5.781*10-4*170*103=52.68KN=5.4t
3、满堂支架计算简图及检算 32m梁段检算
满堂钢管支架，受力宽度按6.5m ,初设间距底板中部4.5m范围按0.75×0.75m（纵向×横向）布置, 腹板范围按0.75×0.5m布置,翼缘板及外部范围按0.75×0.9m布置，支架总宽度13.7m。
1)Ⅵ-Ⅵ截面至Ⅳ-Ⅳ截面
长3.5m,在受力宽度6.5m内钢管支撑立杆总数为：11×4.6=50.6
根，单根立杆受力为（41.13+30.57）
*3.5/(2*50.6)=125.5/50.6=2.48t/根<5.4t。
局部最大受力：41.13*0.75/11=2.81t/根<5.4t，满足强度要求。
2)Ⅳ-Ⅳ截面至Ⅴ-Ⅴ截面至Ⅸ-Ⅸ截面
长20.95m, 在受力宽度6.5m内钢管支撑立杆总数为：11×(20.95/0.75)=11*28=308根。
按最大受力检算：34.75*20.95/308=2.37t/根<5.4t，满足强度要求。
3)Ⅸ-Ⅸ截面至Ⅷ-Ⅷ截面至Ⅶ-Ⅶ截面
长6.2m, 在受力宽度6.5m内钢管支撑立杆总数为：11×9=99根，单根立杆受力为((（34.75+42.37）*5/2)+ ((42.37+49.81）*1.2/2))/99=248.11/99=2.51t/根<5.4t；
局部最大受力：49.81*0.75/11=3.4t/根<5.4t，满足强度要求。 4)梁两端
67#、70#墩顶梁端1.1m及68#、69#墩顶1.6m的荷载分布在顶帽宽度范围内。
5)地基承载力检算
扣除桥墩支撑范围的长度为3.5+20.95+5=29.45m
29.45m范围的荷载：（41.13+30.57）*3.5/2+34.75*20.95+
（34.75+42.37）*5/2=125.475+728.01+192.8=1046.3t
⑴设钢管支撑下垫160mm槽钢，槽钢长度7.0m ［(29.45/0.75)+1］*7.0*0.16=44.8m2、 1046.3*1000*9.8/44.8=219.1KPa
⑵设钢管支撑下垫180mm槽钢，槽钢长度7.0m ［(29.45/0.75)+1］*7.0*0.18=50.4m2、 1046.3*1000*9.8/50.4=203.5KPa
根据设计图，67#～68#墩范围地基表层约3m厚为粉质粘土，其承载力为0.15MPa不能满足要求；69#～70#墩范围地基表层约2m厚为细砂，其承载力为0.11MPa不能满足要求。故需对地基或支承层做适当的加固处理。
①69#～70#墩范围采取换填40cm厚石质填料，碾压密实后(换填料底原地基及石质填料均要加强碾压)，再在表面灌注10cm厚C30混凝土。
②67#～68#墩范围采取对表面粉质粘土加强碾压密实，挖宽30cm、深20cm沟槽，夯压密实，灌注20cm厚C30钢筋混凝土，钢筋网间距为30*30cm,钢筋设在混凝土底部位置，保护层厚度5cm。
［(29.45/0.75)+1］*7.0*0.30=84m2 1046.3*1000*9.8/84=122.1KPa＜150 KPa
以上两项地基处理后，钢管支撑下再设槽钢垫层。 4、公路门架检算
跨公路采用工字钢门架，预留双向分离式行车道，单向车道宽
4.5m。纵梁采用Ⅰ50b工字钢，工字钢间距75cm，梁底6.0m范围内设9根工字钢，单根长度为12m，位置在68#、69#墩之间，与公路垂直相交；竖向支撑采用直径¢500的钢管， 梁底5.6m范围内间距3.0m布置，翼缘板下间距3.6m,竖向支撑上横梁采用2Ⅰ32工字钢，工字钢长14m，中支撑下设高0.8m、宽1.2m的钢筋混凝土防撞基础，边支撑下设高0.8m、宽1.0m的钢筋混凝土防撞基础。工字钢纵梁跨度5.6m。 1）荷载
梁体最大单位荷载按42.37 t/m计算 q=42.37*0.75/6=5.296t/m=51.9KN/m 2）纵梁检算及计算简图
RA=RB= ql/2=51.9*5.6/2=145.33KN Mmax=ql2/8=51.9*5.62/8=203.45KN-m 选用50b型工字钢 截面抵抗矩Wx=1940cm3,
σ= Mmax/Wx=203.45/(1940*10-6)=104.87*103KPa＜170*103KPa 最大挠度检算
I50b工字钢的惯性矩Iz=48560cm4、A3钢的弹性模量为210*10KPa
6
fmax=5ql4/(384EI)=5*51.9*5.64/(384*210*106*48560*10-8)=6.5*10-3m
fmax/l=6.5*10-3/5.6=1/861.5<[1/400]满足要求 3）钢支墩及横梁检算
（1）横梁检算
中墩支撑线荷载为193.77*2=387.55 KN/m 边支墩支撑线荷载为42.37*5.6*9.8/2*6=193.77KN/m 横梁采用两根Ⅰ32b工字钢 Mmax=145.33KN-m Wx=2*726.333=1452.67cm σ
=
Mmax/Wx=145.33/(1452.67*10)=100*10KPa
-6
3
3
＜
170*103KPa
采用两根Ⅰ32b工字钢即可满足强度要求。 最大挠度为 I32b工字钢的惯性矩Iz=11621.4cm4 fmax=5ql4/(384EI)=5*387.55*34/(384*210*106*2*11621.4*10-8)=8.4*10-3m
fmax/l=8.4*10-3/3=1/357＞[1/400]不满足要求 取跨度为2.8m重新检算
fmax=5ql4/(384EI)=5*387.55*2.84/(384*210*106*2*11621.4*10-8)=6.4*10-3m
fmax/l=6.4*10-3/2.8=1/437.5＜[1/400]满足要求
决定竖向支撑采用直径¢500的钢管，壁厚8mm, 梁底范围内间距2.8m布置，翼缘板下间距3.6m,竖向支撑上横梁采用2Ⅰ32b工字钢，工字钢长14m，中支撑下设15*1.2*0.8m的钢筋混凝土防撞基础，边支撑下设15*1.0*0.8m 的钢筋混凝土防撞基础，并顺长度方向的两端各0.5m范围加厚0.2m,基础底部和上部各布置一层φ8钢筋网，钢筋纵横间距为30cm,钢筋保护层5cm。
4）钢支墩检算
采用外径D50cm，壁厚8mm的钢管作竖向门架支撑 ，其几何和力学特征值为：面积A=π（d2-d12）/4=1.237*10-2m2；惯性矩I=π（d-d1）/64=3.7425*10m；回转半径i=( d+d1)/4=0.17397m；压杆的长细比λ=l0/i, l0取为7.2m,则λ=l0/i=41.386；压杆的承载力折减系数ψ，取λ为42，查表得ψ=0.919；
压杆稳定的允许应力=ψ［σ］=0.919*170*103=156.26*103 KPa 中支墩的中支撑承载力最不利 Qmax=387.55*3.0=1162.65KN
钢单根管支墩受力为1162.65KN，施工选用¢50cm钢管，壁厚8mm。
σ=1162.65/1.237*10-2=94*103KPa＜156.26*103 KPa 满足要求 5）基础
4
4
-4
4
2
2
-2
纵横梁及立柱钢管自重计算： 纵梁(6/0.75+1)*5.6*101=5090Kg 横梁2*7*57.7=808Kg
中部三根立柱3*7.2*1.237*10*7.85=2098 Kg 基础自重 1.2*0.8*（5.6+2）*2.5=18.24 t 中墩基础最大荷载为
34.75*5.6=194.6+5.1+0.8+2.1+18.24=220.8t
则基地应力为σ=220.8/(1.2×7.6)=24.21t/m2 =237.3KPa (中、边支墩均在混凝土路面上，承载力能够满足基底强度要求)
5、模板检算
模板支架立杆顶部加顶托，通过顶托调整标高，以满足梁底弧线要求。顶托上面纵向分布10cm×10cm方木，间距75cm，在纵向方木上分布10cm×10cm方木，间距30cm，方木上钉竹胶板（厚15cm）作为底模。翼板和侧模采用10cm×10cm方木钉成框架作为支撑；框架间距lm，钉5cm厚木板，其上再钉竹胶板作为侧模和翼板的底模。箱梁箱室空间较小，混凝土浇筑后内模拆除困难，采用3cm厚木板刨光配一定的方木作为内模，混凝土浇筑后不再拆除。
1）底模强度检算
近似按4跨等跨连续梁计算，施工荷载均布 底模上分布的线荷载
42.37/5.6=7.5661t/m=74.1475KN/m,查手册KM=-0.107 Mmax=KM ql=-0.107*74.1475*0.32=-0.714 KN.m
2
-2
按15mm厚底模计算截面模量
W=bh2/6=1.0*0.0152/6=0.375*10-4m3 （按10mm厚底模计算截面模量 W=bh/6=1.0*0.012/6=0.16667*10m）
模板抗弯强度σ= Mmax/W=0.714/0.375*10=19.04*10KPa＜[σ]=9*1*104 KPa=90*103 KPa （按10mm厚底模计算模板抗弯强度
σ= Mmax/W=0.714/0.16667*10-4=42.8*103KPa＜[σ]=90*103
KPa ）
2)底模模板挠度检算
竹胶板的弹性模量按 E=10*106KPa，查手册得KW=0.632 惯性矩 I=bh3/12=1.0*0.015-3/12=28.125*10-8m4 （按10mm厚底模计算，惯性矩 I=bh/12=1.0*0.01/12=8.3333*10m）
fmax=KWql/(100EI)=0.632*74.1475*0.34/(100*10*10*28.125*10-8)=0.379576/281.25=1.35*10-3m
＜[L/400]=[1.2/400]=3*10-3m 模板刚度满足要求。 （按10mm厚底模计算模板挠度
fmax=KWql4/(100EI)=0.632*74.1475*0.34/(100*10*106*8.333*10-8)=0.379576/83.3333=4.55*10-3m
＞[L/400]=[1.2/400]=3*10m），模板刚度不满足要求。
-3
4
6
3
-3
-8
4
-4
3
2
-4
3
6、模板下10*10cm方木横梁检算 1）强度检算
近似按4跨等跨连续梁计算，施工荷载均布，跨度L=4*0.75m=3m
底模上分布的线荷载
q=42.37*0.3/5.6=2.2698t/m=22.244KN/m,查手册KM=-0.107 Mmax=KM ql2=-0.107*22.244*0.752=-1.339 KN.m 截面模量W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.6667*10-4m3 抗弯强度σ= Mmax/W=1.339/1.66667*10-4=8.03*103KPa＜
[σ]=10*103 KPa
强度满足要求。 2）刚度检算
木材顺纹弹性模量按 E=9*10KPa，查手册得KW=0.632 惯性矩 I=bh/12=0.1*0.13/12=8.3333*10m fmax=KWql/(100EI)=0.632*22.244*0.754/(100*9*106*8.333*10-6)=4.4481/7500=0.6*10-3m＜[L/400]=[0.75/400]=1.9*10-3m
刚度满足要求。
7、支架立杆顶托上10*10cm方木纵梁检算 1）强度检算
近似按4跨等跨连续梁计算，按对称分布两个集中荷载计算，跨度L=4*0.75m=3m 底模上分布集中荷载：
4
3
-6
4
6
F=42.37*0.375/(2*5.6)=1.419t/m=13.903KN/m,查手册KM=-0.286
Mmax=KM ql2=-0.286*13.903*0.3752=-0.755KN.m 截面模量W=bh2/6=0.1*0.12/6=1.6667*10-4m3 抗弯强度σ= Mmax/W=0.755/1.66667*10=4.53*10KPa＜[σ]=10*10 Kpa 强度满足要求。 2）刚度检算 木材顺纹弹性模量按 E=9*106KPa，查手册得KW=1.764 惯性矩 I=bh3/12=0.1*0.13/12=8.3333*10-6m4
fmax=KWql4/(100EI)=1.764*13.903*0.754/(100*9*106*8.333*10-6)=7.75983/7500=1.04*10-3m＜[L/400]=[0.75/400]=1.9*10-3m
刚度满足要求。 五、施工中注意事项
1、原公路桥作业区域两头应设明显警示牌，非作业人员不得进入作业区。
2、现场作业人员必须遵守各种技术规范、规章、制度，定期进行体格检查，凡不适宜高空作业的人员，不得从事此项工作，而进入施工操作场地，进行作业前，都必须佩戴好安全帽、安全带、安全绳和劳动防护用品。安全带必须高挂低用。恶劣天气时应停止高空作业。雨后作业应有防滑措施。严禁酒后上班，严禁穿拖鞋、硬底鞋、高跟鞋，必须穿防滑软底鞋或布鞋。
3、高空作业人员配给工具袋，小型工具及材料放入袋内，较大的工具，拴好保险绳，不得随手乱放，防止坠物伤人，严禁从高
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空向下乱扔乱丢，在粱体防护栏杆外进行作业时，须设置悬挂式吊篮等防护设施，作业人员须系好安全带。
4、安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件，在作业地点附近设置警示标志，悬挂红色灯，以提醒作业人员，施工人员应站在安全半径外， 5、施工作业场所有坠落可能的物件，应一律先行撤除或加以固定。高处作业中所用的物料，均应堆放平稳，不妨碍通行和装卸。作业中的走道、通道板和登高用具，应随时清扫干净；拆卸下的物件及余料和废料均应及时清理运走，不得任意乱置或向下丢弃。传递物件禁止抛掷。
6、机具必须由专人统一指挥。起重指挥应站在能够照顾全面的地点,信号要统一、准确；严禁任何人员在起重臂和吊起的重物下面停留或行走；起重物件应使用交互捻制的钢丝绳,有打结、变形、断丝和锈蚀的钢丝绳应及时按规定降低使用标准或报废；起吊物件应合理设置溜绳。
7、高处作业中的安全标志、工具、仪表、电气设施和人身防护用品，必须在施工前加以检查，确认其完好，方能投入使用。当在电源线附近操作时，应特别小心防止触电和掉下。各种线路必须悬挂或走隐藏，避免被车轧破等事故，造成对人员的危险。
8、在粱体施工过程中时刻观察支架杆件、连接处、剪刀撑等部位的工作情况，如发现有缺陷和隐患及异常立即停止作业并进行处理。
9、悬空作业
悬空作业处应有牢靠的立足处，并必须视具体情况，配置防护栏网、栏杆或其他安全设施。悬空作业所用的索具、脚手板、吊篮、吊笼、平台等设备，均需经过检证方可使用。
10、操作平台
操作平台使用时，应有专人进行检查，操作平台上应显著标明容许荷载值。操作平台上人员和物料的总重量，严禁超过设计的容许荷载。应配备专人加以监督。
11、交叉作业
需要进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置，必须处于依上层高度确定的可能坠落范围半径之外。不符合以上条件时，应设置安全防护层。
12、桥头设置施工过程控制牌（限速、限高）及安全警示牌。
xx环铁路xx双线特大桥 32+48+32m连续梁工程 施 工 方 案
编制： 复核： 批准： 日期：xx
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