五里牌互通立交主线桥第三联现浇梁施工方案
一、工程概况
五里牌互通式立交主线桥（K131+609.93）全长458.18米，共三联19跨，其中与路基连接的第三联为五孔一联100米长单箱三室（左幅变截面段为单箱四室）钢筋砼连续箱梁。
五里牌互通式立交主线桥第三联相关设计参数如下：
序 号
项 目 参 数
第三联左幅 第三联右幅
1 箱梁长度 100m
2 架设高度 4.2—5.4m
3 线路纵向坡度 1.576%
4 线路横向坡度 2%
5 箱梁高度 1.3m
6 桥面宽度 17—21m 17m
7 梁底宽度 13—17m 13m
二、支架方案
（一）、地基处理
经现场调察，第三联桥位处原是稻田，为耕植土，且有桩基施工时留下的泥浆池，对此需进行换填处理。
泥浆池采用4%灰土换填，每层厚度15~20cm，用人工配合小型机具进行碾压，夯压遍数一般不小于6遍，压实度90％以上。泥浆池的换填与承台基坑开挖同步进行。
换填地段（稻田耕植土）采用换填6％的灰土，换填深度为原地面以下50cm。地基处理范围：梁面投影宽度每侧加2m，以便为侧模加固。
土料采用不含松软杂质的粘质土，石灰采用新鲜消石灰，其中不得
夹有未消解的生石灰块粒。
开挖到换填深度后，经检查合格后，即可进行基底的碾压工作，要求碾压施工采用振动压路机，压实度90％以上。
换填土碾压采用振动压路机配合小型机具及人工进行，换填土分2~3层填筑，每层厚度15~20cm，夯压遍数一般不小于6遍，压实度95％以上。当日拌和、当日铺垫、当日碾压，不得隔日使用、隔日碾压。压实的灰土层3天内不得受水浸泡。
场地灰土硬化时，地基做成2%的横坡，以使雨水流向两侧的排水沟（宽度×深度为1m×0.5m）, 排水沟与附近的水渠相通。
施工注意事项：
1、铺筑前先行验基，清除淤泥、耕植土及杂物，地基范围内不应留有孔洞。施工期间，使基底保持无水状态。
2、整个施工过程，严禁扰动下卧层基土，并防止其受浸泡。
（二）、地基承载力验算
地基灰土硬化时要求其承受的荷载不小于2 Kg/cm2，用触探仪检测其承载力；灌砂法检测其压实度。由于碗扣支架承受荷载较大，而又与地基接触面积小，所以对地基要求较高，施工时用截面为15cm×15cm方木作扩大基础，然后在扩大基础上放支架底座并联成整体。根据支架验算结果，碗扣支架每根立杆承受的荷载N为2.35t（计算过程详见支架验算），故地基承受的荷载为1.305Kg/cm2。所以地基处理能满足要求。其它碗扣支架结构的地基承载力验算见表1。
地基硬化时如其承受的荷载不小于2Kg/cm2，则以下几种支架结构形式的地基承载力都能满足要求。
地基承载力验算结果 表1
立杆间距(cm) 单根立杆计算承载力（KN） 每根立杆承受荷载（t/ m2） 地基承载力（Kg/cm2） 备注
90×90 30 2.35 1.305
要求硬化后的地基承载力≥2Kg/cm2
75×90 30 1.96 1.089
75×75 30 1.63 0.906
60×60 30 1.04 0.58
经现场实测，硬化后地基密实度和承载力均满足要求。
（三）、支架布设
根据现场实际情况，采用碗扣式满堂支架方案。
1、支架结构型式
支架的结构型式从下到上为：15cm×15cm方木(横向)→碗扣支架→12cm×12cm(横向) →10cm×10cm(纵向) →箱梁竹胶板
支架的结构型式详见碗扣式满堂支架示意图。
2、支架施工
WDJ碗扣支架立杆采用LG300、LG240、LG180、LG120、LG90五种型号；横杆采用HG90、HG60两种型号。所有到场支架均在同类桥梁中使用过。
碗扣支架横纵向间距均为90cm，水平杆排距为120cm，在端、中横梁中心两侧各3.0m的范围内碗扣支架纵横向间距均加密到60cm。
支架方木结构型式为：顶托上(横向)12cm×12cm为第一层，排距为90cm；纵向10cm×10cm为第二层，排距为30cm（中心距离，净距应为20cm）。纵向10cm×10cm方木在中横梁、端横梁区段加密为排距20cm，中横梁、端横梁区段是指中横梁、端横梁按设计宽度向两侧各加宽50cm。
侧模支撑：利用在立杆及横杆上搭设斜撑来实施，斜撑间距60cm。
碗扣支架沿桥梁纵向每3~5m设一道剪刀撑。
(四)、支架搭设与拆除
1、支架采用河北省孟村回族自治县鑫隆铸造厂生产、经河北省产品质量监督检验院检验合格的WDJ型碗扣支架（检验附后），此批支架已在南京工地使用过。安装前必需再次对构配件进行检查，变形等不合格的构件，严禁使用。
2、支架搭设前，工程技术负责人按《规范》要求和施工方案向施工人员进行技术及安全作业交底。
3、在已处理好的地基上按施工方案要求的平面尺寸放出支架基础的位置，支架安装时必须在横纵向拉线。
4、支架安装过程中应及时检查调整水平度、垂直度，尤其是底层支架，并注意横纵向支架高差。
5、严禁在支架上架设砼输送泵管及起重设备等。
6、支架拆除时，应设置警戒区，由专人负责安全。
7、支架拆除时，必须对架子工在班前进行拆除技术、安全交底，有组织地进行。按后装先拆、先装后拆的原则，自上而下，先外后里对称进行，对拆下构件按规格、型号运至规定位置码放齐整待用。
（五）、支架预压
所有现浇箱梁支架都必须预压，普通钢筋混凝土连续箱梁根据不同跨度、支架刚度及预压试验情况，设置试验确定的相应的预留抛高，预留抛高由预压结果确定。
预压方法采用砂袋或土袋分级堆压法，压重为箱梁自重。预压时间：每级荷载加载完成后预压3天(实际加载时间由沉降量决定)。预压时按右幅中间跨考虑，单箱三室普通钢筋混凝土箱梁顶板宽17m，底板宽13m，梁高1.3m；中间跨按梁的横截面变化可分为五段：两端各0.932m为实体段，截面积为18.1m2，向跨中两端设有3.5m的变截面段，截面积由11.588m2变为8.846m2，跨中11.136m为等截面段，截面积为8.846m2。计算详见附表《箱梁每断面预压重量计算书》。
右幅中间跨一跨箱梁混凝土数量为203.79m3，总重量为509.48t，其中两悬臂板60.0t。
1、加载方案
加载采用分级加载法。支架搭设完毕后，顶面铺设纵横两层方木，布设模板（临时用）。用砂袋或土袋压重等于箱梁自重。砂袋或土袋过磅称重，每袋约60Kg。箱梁箱体重量和悬臂板重量分开计算。箱体加载宽度为14m，中横梁处压重2.45t/m，跨中等截面段压重1.42t/m2，变截面段压重从1.42t/m2~2.24t/m2；悬臂板按纵向每延米1.56t/m。计算过程详见附表《箱梁每断面预压重量计算书》。
加载分三次进行，第一次为总荷载的30%，第二次为总荷载的30%，第三次为总荷载的40%共按100%的箱梁自重荷载预压。
2、沉降观测
预压的目的是为了获得在荷载作用下支架的压缩变形和结构的弹性变形数据。压缩变形可通过预压消除，弹性变形可为设置预拱度提供数据。碗扣支架观测跨端1/4跨及1/2跨共五个断面，每个断面测桥梁中心和两边共三个测点，每孔测点为15个（详见附图：主线桥现浇箱梁沉降观测点布置图）。为便于观测，可用Ф8钢筋杆从箱梁模板底面
将测点引下来，钢筋杆下端距地面1m左右，在钢筋杆下端贴上厘米纸（或焊一横筋），用水平仪直接观测。分别在加载前、各次加载后及满载后24h、48h、72h和卸载后各观测一次，每天沉降量小于2mm即可停止观测，分别画出荷载—沉降曲线图和时间—沉降曲线图，结束后报预压报告。根据测得的沉降值和回弹值，调整支架顶托或顶托上木楔子即可。
3、沉降观测工作的要求
支架的沉降观测是一项非常重要的工作,对于保证支架的质量和指导施工有着重要的意义。沉降观测采用精度为1.0mm的DS1型水准仪进行观测，为了保证观测成果的正确性，应尽可能做到四定：
(1)、固定人员观测和整理成果。
(2)、固定使用同一套水准仪和水准尺。
(3)、使用固定的水准点。
(4)、按规定的时间、方法和路线进行观测。
4、沉降观测的成果整理
每次观测结束后，要检查记录计算是否正确，精度是否合格，并进行误差分配，然后将观测高程列入沉降观测成果表中，计算相邻两次观测之间的沉降量，并注明观测日期和荷载情况。之后绘制出沉降、时间、荷载的相互关系图。
5、施工注意事项及措施
(1)、支架施工是高空作业，应遵循高空作业的有关要求：
现场设专人指挥、调度，确定合适的机械车辆走行路线，并设立明显的标志。防止相互干扰碰撞。
施工以前，应对施工现场、机具设备及安全防护设施等全面检查，确认符合要求后方可开始施工。
安全帽必须经有关部门检验合格后方能使用。正确使用安全帽，进场施工必须戴好安全帽。
高空作业或临边作业必须使用检验合格的安全带，安全带高挂低用，不准将绳打结使用。安全带上的各种部件不得任意拆除，更换新绳时要注意加绳套。高空作业布设安全网，沿箱梁的两侧纵向布置。
(2)、加载前应仔细检查模板、垫木和碗扣支架之间的接触情况，避免应接触不实而产生的变形。加载过程中应有木工在模底随时检查支架、模板和垫木的受力情况、变形情况，当有松动时，应及时加固。
(3)、加载从一端向另一端分层有序地进行，加载顺序、速度等与梁体施工基本一致。砂袋或土袋吊上支架上后应及时分布开，不得集中堆放，以免支架受力过于集中。
(4)、在预压过程中，除应观测测点的沉降外，还应观测支架基础变形情况，在有异常时应暂停加载；加载过程中如有支架突然变形或沉降观测值有突变时，应暂停加载，分析原因，采取处理措施后方可继续进行加载作业。
三、支架验算
（一）、立杆强度及稳定性验算（以右幅中间20m跨为例）
依据《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》
N/（φA）≤[σ]
N：立杆轴向力设计值
φ：轴心受压构件纵向弯曲系数，因L0=h+2a=0.9+2×0.6=2.1m，
λ= L0/r=210/1.58=133
(λ：长细比 ； L0：计算长度 ； r：回转半径)
查规范得φ=0.387
A：立杆截面积，查规范得A=4.89cm2
[σ]：钢材抗压设计值，取215N/mm2
N值的计算：
N=1.2×NGK+1.4ΣNQK
NGK：模板、支架自重产生的轴向力
NQK：施工人员、机械设备、新浇砼自重、振捣产生的轴向力总和
1、模板及支架自重
（1）、经计算模板和方木每平米重量为0.5KN。
（2）、支架重计算：立杆：高以4.2m计,一根3.0m立杆，一根1.2m立杆，横杆间距0.9m。
每平米上的支架重为：
[(17.31Kg×1+7.41Kg×1)×15×24+4.0Kg×(14×23) ×5] ×9.8/(20×13)
= 590N/m2=0.59KN/m2
注：
a、3.0立杆重量：17.31Kg；1.2立杆重量：7.41Kg。按每跨横向15排、纵向24排设置。
b、0.9m横杆重量：4.0Kg，按每跨横向14排、纵向23排、竖向5排设置。
c、1Kg=9.8KN
d、支架面积按纵向20m、横向13m计算。
2、新浇注钢筋砼自重以26KN/m3计算，第三联右幅中间跨梁体砼方量为179.79m3，箱梁底宽为13m，得：
每平米上重力：2.6×104×179.79/(20×13.0)=17.98 KN/m2
3、依规范振捣砼时产生的水平荷载以2.0 KN/m2计。
4、依规范施工人员、机械荷载取2.5KN/m2。
N=[1.2×(0.6+0.5)+1.4×(2.0+2.5+17.98)] ×13×20×103/(24×15)=23674N
N/（φA）=23674/(0.387×489)=125.1N/mm2
[σ]=215 N/mm2
所以：N/（φA）＜[σ]，故立杆受力稳定。
（注：模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点高度a，不能超过60cm，如有超过，需另加一层横杆，才能确保支架稳定。）
按照《公路施工手册基本作业》要求，单根立杆计算承载力为30KN，本方案中单根立杆受力为23.478KN，故满足要求。
（二）、模板木楞的容许跨径，取容许扰度f/L≤400
f=qL4/128EI≤L/400
即L3≤128EI/400q
L——模板木楞的容许跨径cm
d——模板厚度，取1.2cm
q——模板承受的均布荷载，取8.1KN/m(按分两次浇筑计算)。
E——竹胶板弹性模量，取7×103MPa
b——竹胶板宽度90cm，为两立杆间距
I——竹胶板惯性矩，I=bd3/12=90×1.23/12=12.96cm4
得：L3≤128EI/400q=128×7×104×12.96/400×8.1=35840
L≤0.33m
取木楞距离为30cm每道。
四、安全防护措施
1、项目部成立现浇箱梁安全生产领导小组（详见表2），统一指挥，各司其职，责任明确。
2、施工前进行安全质量交底、工前安全教育、工中检查、工后小结。
3、严格按操作规范组织施工，严禁各种违章指挥和违章作业行为的发生。
4、夜间施工要有良好的照明设备。
5、项目部设专职安全员一人，桥梁队设安全员两人，全天候安全值班。
现浇箱梁安全生产领导小组 表2
姓名 职务 联系电话 职责
王新生 项目经理 13115253388 施工总负责
陈建国 常务副经理 13115253366 现场总负责
倪其道 项目总工 13915149566 技术总负责
孙祥君 物资部长 05177788552 安全总负责
王宝军 施工处长 13151873661 现场负责人
吴建宾 处技术负责人 13151873676 现场技术负责
胡细根 处专职安全员 现场安全负责
翁有朝 处专职安全员 13770413672 现场安全负责
翁有明 处施工队长 13770413671 现场协调
五、安全应急预案
事故形式：车辆冲撞支架、高空坠落或坠物、触电、防火。
1、 采取措施
（1）、在支架靠便道一侧设0.5m高砂袋防护，以防车辆撞上支架。
（2）、加强个人防护，进场施工现场必须戴好安全帽。高空作业或临边作业必须使用检验合格的安全带，安全带高挂低用。高空作业布设安全网，顺桥向在两侧翼缘板外侧布置。
（3）、施工用电采用“三相五线”制，按“一机一闸一漏保”防护。施工中若有人触电，不得用手拉触电人，立即切断电源，现场采取救护措施并马上报警。
（4）、确定防火责任人，设置灭火器等灭火设施。
2、应急预案
（1）、呼救
当事故发生，最早发现人员应大声呼叫，呼叫内容应明确，听到呼叫的任何人必须马上将信息报告给项目部管理人员，使信息迅速报告到事故应急小组现场指挥部处，应急小组迅速做出反应。
（2）、报警
报警员负责拨打急救电话122，报告伤害事故发生地点、类型，同时必须告知工程附近醒目的标志，以利于救援人员迅速判断方位，以最快速度到达事故现场。
（3）、现场救助
在急救车到达之前，由工地附近卫生院或现场具有医护经验的人员作一些必要的救助，以防止伤害的进一步加重。
（4）、接车
安排专人在岔道口接车，引领急救车从具备驶入的条件的道路迅速到达事故现场。
箱梁每断面预压重量计算书
以右幅中间跨20m跨径计算，按梁的横断面变化可分为五段：两端各0.932米为实体段，向跨中两端设有各3.5m的变截面段，跨中11.136m为等截面段。预压重量按箱梁自重的100%设置。各横断面面积和预压重量计算如下：
一、横断面面积计算
1、实体段
A1=（4.25×2+4.5）×1.3+2×[(0.15+0.45)×2.0/2]=18.1m2
2、变截面段
A2=A1-2×[3.525×0.65-2×(0.6×0.25/2)- 2×(0.25×0.25/2)]- [3.95×0.65-2×(0.6×0.25/2)- 2×(0.25×0.25/2)]=11.588 m2
A3=A-2×[3.725×0.85-2×(0.6×0.25/2)- 2×(0.25×0.25/2)]- [4.15×0.85-2×(0.6×0.25/2)- 2×(0.25×0.25/2)]=8.846 m2
3、等截面段
A4= A3=8.846 m2
4、悬臂板
A5=2×[(0.15+0.45)×2.0/2]=1.2 m2
二、预压重量计算
箱梁箱体重量和悬臂板预压重量分开计算。箱体加载宽度为14米。砼重量按26KN/m3计算。
1、实体段预压重量
F1=(18.1-1.2-2.7)×0.932×26/14.0=24.5KN/m
实体段预压可减去两个立柱所占的面积。
2、变截面段预压重量
以每平米为单元计算压重。
F2=(11.588-1.2)×26/14.0=22.4KN/m2
F3=(8.846-1.2)×26/14.0=14.2 KN/m2
变截面段预压重量从22.4KN/m2~14.2 KN/m2。
3、等截面段预压重量
F4= F3=14.2 KN/m2
4、悬臂板预压重量
F5=0.6×26=15.6KN/m
