三福高速公路sa8合同段
互通2#橋水中墩柱、繫梁、蓋梁
施工方案
編制人日期： 年月日
審核人日期： 年月日
批准人日期： 年月日
編制單位： 中鐵一局二公司施工技術部
互通2#橋水中墩柱、繫梁、蓋梁施工方案
一、工程概況
尤溪互通2#橋左線橋平面位於r=1100m右偏圓曲線上，縱面
位於r=40000m的凹形豎曲線上，上部構造採用4×30m+3×30m+6×30m（三聯）裝配式預應力混凝土t梁。右線橋平面位於r=1100m右偏圓曲線上，縱面位於r=23000m的凹形豎曲線上，上部構造採用4×30m+5×30m+3×30m（三聯）裝配式預應力混凝土t梁。下部結構橋墩採用雙柱式圓形墩柱配鑽孔灌注樁基礎。
其中左線、右線4#～9#墩位於深水中，水深12m～17m不等。採用φ1.6m圓形墩柱配φ2.
2m鑽孔灌注樁基礎，其間用兩道1.0×1.2m橫繫梁聯接。
本橋水中最高墩柱高度為25.727m ，最低墩柱高度為17.148m。
二、施工平台
為方便施工作業人員行走以及施工作業方便，在樁基鋼護筒上
焊接牛腿，搭設簡易施工平台。首先在鋼護筒上用i32a工字鋼焊接牛腿，其下加斜撐加固。每側搭設兩根i32a工字鋼做縱樑，上面鋪設10×10cm方木@50cm做橫樑，其上再鋪設5cm厚木板做面板。
施工過程中可利用平台、底繫梁、樁頂搭設施工腳手架。
具體尺寸見＜施工平台方案圖＞。
三、模板安裝與拆除
本橋墩柱模板採用定型鋼模，分為4m/節、2m/節、1m/節、1.6m/節四種規格，其中1.6m/節對稱於中心線預留1.
0×1.2m方形孔洞以便與繫梁模板聯接。繫梁及蓋梁模板採用1.
2cm竹膠板，用10×10cm方木作橫條@40cm、i10槽鋼作豎條@40cm上下用ф16螺栓拉緊。
墩柱、繫梁、蓋梁均採用抱箍法施工。蓋梁、繫梁施工時先用抱箍將墩柱抱死，兩側各搭設一條i32a工字鋼做縱樑，其上鋪設10×10cm方木@30cm作橫樑，然後鋪設底模。蓋梁施工時，可通過調整抱箍高差，使蓋梁底部橫坡符合設計要求，然後鋪設底模，因底模受荷載較大，採用i10槽鋼＠30cm作加強底模橫樑。
模板分節高度及墩柱澆注次數將根據繫梁間距及墩柱高度確定，以減少接縫，確保外觀質量。在澆築樁基繫梁混凝土時，預埋鋼筋扣，模板的四條微調纜風將系在繫梁鋼筋扣上進行模板調整，模板中間夾橡膠止水帶用螺栓銷緊，在平台上預先拼裝，然後用浮吊整體吊裝，待整體銷緊後，通過四條纜風進行微調，直至保證墩柱的垂直度符合設計要求。
為保證混凝土表面的平整度、光潔度，確保混凝土的外觀質量，本次墩柱、繫梁、蓋梁施工設計時不考慮預埋剪力銷、內拉條等，採用抱箍法施工。鋼模板預先整體拼裝後，先用絞磨機對模板內表面進行仔細打磨除鏽，然後用汽油清洗一遍，膩子抹縫找平再塗一層脫模劑。模板利用浮吊分片折除。
模板具體尺寸及規格詳見＜墩柱模板設計圖＞。
四、鋼筋製作安裝
根據墩柱的不同高度及澆注次數，鋼筋籠採用一節或多節，因主筋採用機械連線接頭，為保證主筋接頭連線的可操作性，先搭設施工腳手架，作業人員利用腳手架將主筋單根安裝，並將套筒用板手擰緊。然後安裝加強箍筋及螺旋箍筋。繫梁及蓋梁的鋼筋在預製場加工成形後，運至現場綁紮。
五、混凝土運輸及澆注
用運輸船將混凝土罐車運至墩柱前，並用固定物將運輸船定位,混凝土
卸料入鬥，用浮吊吊運，通過串筒溜放入模，插入式振動器振搗。
混凝土澆築根據墩柱繫梁間距分節進行施工，先澆築繫梁底標高以下墩柱混凝土，繫梁混凝土及蓋梁底以下高度的墩柱混凝土一起澆築，蓋梁混凝土單獨澆注。在鋼筋未綁紮前將對混凝土面進行鑿毛，並用水將混凝土面沖洗乾淨後再進行下一道工序施工。模板拆除後及時進行養護，採用塑料薄膜包裹養護。
混凝土澆注順序詳見＜水中墩柱分次澆注示意圖＞。
六、測量控制
施工過程中加強測量控制，灌注墩柱混凝土前，用全站儀將墩柱中心精確定位，模板整體吊裝安置時隨時用全站儀監測其垂直度，然後通過纜風微調使模板垂直度滿足驗標要求。用水準儀測量高程，在模板內側彈墨線以準確控制混凝土澆注高度。
每乙個墩柱蓋梁施工完畢後及時對平面和高程、墩跨尺寸進行複測，用墨線彈出支座線，安裝支座，保證架梁方便。
七、高空作業安全防護
墩柱、繫梁施工時，腳手架外掛程式防護網。蓋梁施工時，在縱樑上鋪設槽鋼做橫樑其上鋪設竹膠板做一簡易施工平台，平台周邊焊接防護欄杆，高度不小於1.2m。
為保證高空作業施工安全，所有施工作業人員必須佩戴安全帶及救生衣。為方便施工作業人員上下，可利用腳手架搭設跑道。
八、其它
為方便模板預先拼裝、材料及小型機械裝置周轉，需利用現
有小浮箱作一平台。
九、施工計畫安排
水中墩柱施工時，為適應水中樁基施工順序及架梁順序與工
期，決定先施工左9#墩、左8#墩，然後施工右9#～4#墩，最後施工左7#～4#墩，根據混凝土澆注次數及模板周轉情況，保證至少三個墩稍分先後，依次共同施工。
蓋梁抱箍檢算
以下檢算以左7#墩墩帽為例
一、 施工荷載
1、 鋼筋： 10881 kg
2、 混凝土： 54.3×1950=105885 kg
3、 工字鋼： 4×15×52.747=3165 kg
4、 槽鋼： 26×4.4×10=1144 kg
5、 模板及其它： 1000 kg
6、 合計： 122075 kg
則每套抱箍分擔壓力：122075/2=61037.5 kg=610.4 kn
二、抱箍需提供壓應力計算：
假定摩擦力f=p
根據計算得出每套抱箍所承擔全部荷載為610.4 kn，按1.3的安全係數計算施工時全部荷載，則p =1.3×610.4 = 793.5 kn
則抱箍所需提供摩擦力 f = s抱箍表面積×μ鋼與混凝土摩擦係數×σ壓應力
則 σ壓應力 = f / (s×μ)
= p / (s×μ)
= 793.5 / (π×1.6×0.5×0.2)
= 1578.6 kp
三. 螺栓需提供拉力計算：
根據抱箍的受力特點，螺栓所受到的拉力
∑f = h×r×σ壓應力
0.5×0.8×1578.6 h=抱箍高度；r=墩柱半徑
＝631.4 kn
φ27高強螺栓設計拉力： p=300×π×0.01352=172 kn
所需高強螺栓個數:
n=∑f/p=631.4/172=3.7 個 < 7 個 (可)
三、 鋼板強度檢算：
聯接處構件淨截面的強度檢算：
aj = 500×10-4×27×10= 3920 mm2=3.92×10-3 m2
σ= p / aj = 793.5×103 /2/ 3.92×10-3
= 101.2 mpa＜[σ] = 200 mpa ( 可)
四、 螺栓抗剪強度檢算
φ27高強螺栓單栓承載力[nl]
[nl]=p×f×m/k=290×0.45×1/1.7=76.8 kn
其中: p=高強螺栓的預拉力; f=連線鋼材表面的摩擦係數 0.45
m=連線中的摩擦面數 k=安全係數 1.7
則所需螺栓個數: n=793.5/2/76.8=5.2 個 < 7 個 (可)
五、 結論
１．由檢算結果可知，墩柱抱箍設計可滿足施工要求。
２．墩柱與繫梁施工時，因其荷載遠遠小於蓋梁荷載，故不做檢算。
３．兩墩柱中心距為8.7m蓋梁施工時，每側縱樑採用兩根i32a工字鋼或採用一根i32a工字鋼腹板用鋼板焊接加勁肋加強。其餘蓋梁及繫梁施工時均採用一根i32a工字鋼做縱樑。
4． 平台施工時，牛腿採用i32a工字鋼與鋼護筒焊接，其下加
斜撐加強，因平台設計時只考慮施工人員作業方便或堆放臨時部分小型材料，故不做檢算。
蓋梁模板檢算
一、 各項技術指標
１、竹膠板：e=5×103 mpa σω＝60 mpa
２、松木： e=1×104 mpa σω＝13 mpa
３、鋼材： e=2×105 mpa σω＝215 mpa
一、 模板所受側壓力計算
1、 混凝土振搗產生的側壓力： σ１＝4.0 kpa
2、 混凝土澆注過程產生的側壓力：σ2＝2.0 kpa
3、 新澆注混凝土產生的側壓力：σ3＝krh
1.2×19.5×(0.22+24.9×0.035)=25.5 kpa
其中： k—外加劑影響修正係數
r—混凝土的容重
h—有效壓頭高度，h=0.22+24.9v/t，v/t=0.035
v為混凝土澆注速度，t為混凝土入模溫度
4、 σ總=σ１+σ2+σ3=31.5 kpa
二、 模板強度檢算
mpax=1/8ql2=1/8×31.5×0.42=0.63 kn·m
w=1/6ab2=1×0.0122/6=2.4×10-5 m3
σ= mpax/w=0.63×103/2.4×10-5=26.3 mpa<60 mpa (可)
三、 橫帶方木檢算
mpax=1/8ql2=1/8×31.5×0.4×0.42=0.252 kn·m
w=1/6ab2=0.1×0.12/6=1.67×10-4 m3
σ= mpax/w=0.252×103/1.67×10-4=1.51 mpa<13 mpa (可)
4.03kn 4.03kn 4.03kn
五、站帶槽鋼檢算
n=10.1knn=10.1kn
n=31.5×0.4×1.6/2=10.1 kn
跨中彎距：mpax=10.1×0.8-4.03×0.4-4.03×0.8=3.24 kn·m
σ= mpax/w=3.24×103/39.7×10-6=81.6 mpa<215 mpa (可)
四、 拉條檢算
d=16mm a=201.1 mm2 n=10.1 kn
σ=n/a=10.1/201.1×10-3=50.2 mpa< 215 mpa
五、 底模橫樑檢算
底模所受壓力：σ＝1.2σ總=1.2×31.5=37.8 kpa
mpax=1/8ql2=1/8×37.8×0.3×1.62=3.63 kn·m
σ= mpax/w=3.63×103/39.7×10-6=91.4 mpa<215 mpa (可)
墩柱施工方案 2
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