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1、 A匝道桥跨G107国道段预应力混凝土箱梁浇筑钢结构托架支撑平台施工专项方案深圳市宝安区内环路西乡段接线工程(AK0+194.579AK0+473.000)A匝道桥跨G107国道段预应力混凝土箱梁浇筑钢结构托架支撑平台施工专项方案一、工程简况1-1、施工情况概况：宝安区内环路西乡段接线工程是跨越G107国道的曲线型匝道桥，匝道桥施工里程为AK0+194.579AK0+473.000，匝道桥全长278.5m。其中跨越G107国道长度为98.5m。单跨长度为32m、34.5m、32m。共计三跨总长度为98.5m。桥面宽度为8.0m。桥面与现行路面之间净高度5.5m。跨G107国道匝道桥两端均为直线
2、型构造，总计有三联九跨，长度为180m。单跨长度为20m。A匝道桥桥梁结构，设计采用预应力钢筋砼连续箱梁。梁横断面为单箱、单室。箱梁板宽8.0m，底板宽4.5m，顶板厚度和底板厚度为0.25m。腹板厚为0.50m。箱梁两侧悬臂板宽度均为1.75m。梁体混凝土设计强度为C50。A匝道桥主体预应力钢筋混凝土连续箱梁的施工，按设计要求为现场浇筑。根据施工现场条件和业主单位要求，箱梁在浇筑期间要保证现状G107国道车辆正常通行。为此，在A匝道桥直线构造段A0A5,A9A13箱梁现浇采用满堂钢管架搭建支撑平台进行施工。A6A9呈曲线构造段并在跨越G107国道段采用钢结构托架支撑平台进行箱梁浇筑施工。采用
3、钢管架满堂支架施工方案已在二00九年二月底通过专家评审，目前已完成箱梁施工。跨G107国道部分施工因涉及到桥梁施工时往复车行安全，业主要求编制钢结构梁托架支撑施工专项方案，并请相关专家进行评审。确保施工的安全性和可靠性。本施工方案编制是A匝道桥桥跨G107国道段预应力混凝土箱梁浇筑时，采用钢结构制作托架支撑平台施工平台的专项方案，是施工过程中实施技术安全、质量全面管理的指导依据。报请监理工程师及相关技术专家进行审评。1-2、A匝道桥跨G107国道段施工现场工程地质和施工环境：A匝道桥跨G107国道段实际进行箱梁浇筑长度为66.5m。A6A8段、A8A9长度32.0m为相邻G107国道施工段。采
4、用钢结构托架支撑平台的基础，座落在两种结构不同地基条件上：（1）A6A8段地基条件均为107国道的路基结构层；（2）A8A9段为未经处理的天然地基结构层。A6A8段的施工地质条件无需经过处理，直接可作为钢结构托架支撑平台的基础。根据相关资料提供G107国道的路基结构层为钢筋砼，厚度220mm。路基结构稳定层经过压实处理，地基承载力160Kpa180Kpa.可以满足钢结构托架支撑平台基础承载力的要求。但局部地基需作加固A8A9段为未经处理的天然地基，根据“工程地质勘察报告“提供，天然地基结构为：（1）地表为人工填土层，层厚为2.0m4.0m。地基承载力特征值fak=80Kpa；（2）地基中间层为
5、坡积淤泥质土，层厚为1.8m3.0m，经多年沉积后，地基承载力特征值fak80Kpa；（3）地基下卧层位于洪积层和坡积土层，土层均为沙质粘土和风化变质碎屑岩组成。土层埋深在地表以下0.81.0m，地基承载力特征值100Kpafak600Kpa。根据A匝道桥A6A9段施工区域内的工程地质结构，要满足搭设钢结构支撑平台基础承载力要求。我部建议在A8A9段的钢结构支撑平台基础位置的现状地基要进行换填或进行地基加固处理，使地基承载力达到钢支撑平台基础的承载力验算强度要求。G107国道现行使用为双向六车道，主干道宽度为15.0m，道路总宽40m。新建A匝道桥和G107国道现状道路内，在A匝道桥施工完成后
6、，G107国道现状通行道路要做相关位置调整。目前施工段的A6A8长度66.5m，是主跨G107国道的施工区域。根据施工现场观测，该路段车行和人行流量大，施工现场环境条件相对较差，给桥梁架设施工带来一定的影响。在进行桥梁施工时既要保证道路行车安全，又要按期保质完成施工任务。这对施工单位是一次严峻的考验。对于现状条件：钢结构梁托架支撑平台搭设必须要安全牢固，在极其复杂的条件下进行施工。安全导向保护，安全警示提示和钢结构梁托架支撑施工的安全和质量控制。是非常重要的工作，不容忽视。施工方案应以科学、实际、可行的方法指导施工。二、施工方案2-1、钢结构托架支撑平台施工程序和工艺流程：A6A9跨G107国
7、道段的匝道预应力混凝土箱梁浇筑施工程序为：施工测量确定钢支撑平台搭建轴线钢支承平台基础的地基承载力确定 钢平台基础施工钢管支撑定位和安装连接钢管之上的支撑横梁安装纵向主托架主梁的制作吊装次托架梁的安装 箱梁浇筑底板铺装 箱梁浇筑前的堆载预压试验 拆除预压堆载进行箱梁浇筑施工程序。2-2-1钢结构梁托架施工工艺流程图（图2-1-1）2-1-2：采用钢结构梁托架支撑平台在施工中要按照下列具体要求进行实施。（1）钢结构托架平台的施工测量要完成两项主要工作：（一）施工现场的地质情况确定及相关地下障碍物和地面附属物的调查；（二）确定钢结构托架平台搭建的位置、标注和固定轴线方位，设立固定控制桩。（2）钢结
8、构梁托架支撑必须设立在一定刚度和强度条件的地基基础上。当钢结构梁柱受力将应力传递到基础和地基上时，如地基出现软基产生不均匀沉降变形，这对钢结构梁托架支撑作用带来不安全因素。托架平台的基础应采用钢筋混凝土结构，选择地基承载力和地基压缩模量能够满足强度和变形条件要求是钢平台稳定性的重要工作。对于钢平台基础之下的软土地基一定要进行加固和处理。（3）钢结构托架支撑平台基础结构采用钢筋混凝土结构，按照支撑钢管柱所承载的强度，确定基础设计长度、宽度和基础厚度。基础单位承载力应大于每根钢管的承载力要求。基础施工尺寸，长度为12m，宽度1.5m，厚度1.5m，基础单位面积为12m*1.5m=18m2。基础混凝
9、土为C25商品砼。基础配筋按“建筑设计规范”中基础构造配筋要求。为防止基础受到车行摩擦碰撞，在基础相邻车行面设计成圆弧形构造，有利于缓解车行冲击荷载的消散作用。（见图2-1-2-1所示）。钢结构托架支撑平台有两大作用，即钢支撑体稳定作用和连接固定支撑立柱作用。为了使立柱支撑钢管和基础牢固连接，在基础施工中要预埋连接螺栓和固定钢板（见图2-1-2-2所示）。基础内预埋钢板材料为普通钢板Q195，钢板厚度为20mm，按图示尺寸进行下料。板设置20mm钢筋68根，长度500mm折成弯度90度，均布焊接在钢板上。钢板直径为650mm，按8.58孔均匀开孔，孔中心距为a=625mm。并将M18*120的
10、螺栓焊接固定在孔中。螺纹在焊接时用螺母保护，防止焊渣浸入螺纹中。按图所示，在基础连接钢管的固定上要采用加筋板和钢板焊接。（4）钢结构托架支撑平台的主撑柱定位和安装。钢管主柱的材料选用Q235，钢管直径为600mm，管壁厚度为8mm。钢管采用焊接钢管，如采用无缝钢管更好。根据钢管资料查阅Q235A型钢的力学性能，抗拉强度值fb375MPa（375N/mm2）。钢管选用直径和壁厚也可通过竖向承载验算后进行选择。钢管按照施工图要求的高度进行下料。管端两头设置为:一端用圆形法兰盘焊接，按图2-1-2-2要求制作。另一端采用钢板封焊。钢板下料尺寸为（650*650*20）方形板，厚度为20mm。封板总面
11、积为（0.283*5）1.41m2。封板与钢管接触边缘用满焊连接，并设置加筋板、连接板和钢管侧壁。起到加强焊接强度作用，保证封板的稳定和牢固。钢管在11m长度端按间距2.2m进行分布安装。见A匝道预应力混凝土连续箱梁跨G107国道段钢结构支撑托架施工示意图中的钢管布置。（5）32b工字钢双拼托架横梁，固定在钢管连接端面层上，见图2-1-2-3所示。采用32b工字钢双拼焊接成托架横梁，主要是承受纵向托架梁传递的简支梁支座反力。32b工字钢下料的长度为11.0m，工字钢上端在进行焊接连接时，要采用间断焊接，焊缝长度为750mm*750mm。钢管柱上的横梁也可采用热轧H型钢制作，选用HW300*30
12、0两根11.0m长度进行双拼焊接如图2-1-2-4所示。采用HW300*300作为支撑横梁，其抗压强度梁惯性矩和截面模数要比32b工字钢大得多，这对横梁承载变形和结构稳定是非常有利的。双拼HW300*300H型钢梁的连接处采用750mm*750mm间断焊。焊接时要控制变形量，先进行点焊搭接固定，再依次进行焊接。要选择专业电焊工进行焊接。HW300*300H型钢使用的优点是可以降低搭设高度，此32b工字钢少20mm，如果HW型钢材料不好采购。用32b工字钢也是可行的 。横梁定位时要在钢管中心轴线确定之后，用吊车将横梁安装在钢管中心线上，安装时允许轴心偏差值控制在2mm以内。（6）主托架纵向梁是浇
13、筑连续箱梁的主梁。梁的材料选用32b工字钢或HW300*300H型钢。采用32b工字钢作为主托架梁时，在箱梁的腹板之下宽度为8.0m处范围，采用双拼梁结构，梁与梁之间的间隔距离130mm，见图2-1-2-5所示。如果选用HW300*300H型钢作为托架梁时，可不采取双拼式。将HW300*300进行单梁布置。在浇筑箱梁腹板之下按间距200mm等距离铺设纵向梁。主托架的两端支点落在横梁托架上。每一根梁在确定轴线后，用电焊进行固定。焊接采用满焊。焊接时要进行双边对称焊。根据计算纵向托架梁在横梁上布置总数（双拼梁）均28组，32b工字钢需要量为（28*2*11.0）*616m，总重量616.0m*57
14、.74Kg/m=35.6t。（7）主托架梁之上的次梁采用10#槽钢均铺在32b工字钢（双拼）上，见图2-1-2-6所示。10#槽钢布排间距为300mm，依次顺序固定在主梁上。10#槽钢的下料长度为12m/根，可根据施工平台的作业面适当进行调整，但是控制10#槽钢在横向铺设外缘悬臂部分长度1.0m。10#槽钢在主纵托架梁上的固定方式应采用焊接在主梁上，也可采用支撑板相互连接的方式。用钢板条纵向焊接在槽钢的顶端，按间距为60cm布置，形成矩形网格体，即10#槽钢构成框架结构体，可起到良好的应力传递和平台稳固作用。（8）在10#槽钢之上铺设厚度为20mm的胶合板作为箱梁浇筑底板。考虑到拆卸钢结构梁方
15、便，可在10#槽钢之上铺设10cm*10cm的木方，间距按30cm与槽钢成90顺序排列安放。箱梁浇筑底板可铺设在木方之上。箱梁底板浇筑模板铺设要根据箱梁底部宽度扩展到整体平台。因为箱梁在钢托架支撑平台中的结构形状为曲线。从箱梁浇筑施工平面图中就可以确定搭建钢结构平台时已将曲线形箱梁全部搁置在折线型平台之中，为保证施工的有效作业面，必须满铺底板，达到有效承载面积使用效果。（9）当钢结构浇筑平台搭建完成后，要进行现场堆载预压试验。按设计要求堆载重量不低于实际荷载的80%。堆载应按静载荷试验规程要求，按1/81/10分层堆载试压。在进行分级加载时，要跟踪监测钢结构平台变形量，经过验算无误后，继续进行
16、加荷预压。预压荷载堆积要求按照连续箱梁浇筑施工过程，由底板均匀铺载堆积。一次性堆积重量应控制在箱梁总荷重的80%的1/81/10之间的重量。均不可一次性完成全部预压堆载或进行局部一次性堆载。避免发生堆载应力集中，导致钢结构托架梁应力骤变，发生安全问题。（10）钢结构箱梁堆载预压要实施全程测量监控。测控内容为：主梁受压变形量，主支撑钢管柱位移变形量，钢筋混凝土基础变形量。分级堆载之前要测定初始钢结构平台变形标准值。分级堆载后，再测出堆载变形量，根据荷载和变形量绘制P-S曲线图，分析堆载和变形量在允许值之内时，方可进行增加下一级堆载试验。（11）钢结构托架平台变形观测时间要持续进行。待全堆载达到设计要求值时，要在观测稳定时间24h后，才可以卸荷。观测每级
