现浇横梁施工方案

荆州港李埠港区一期综合码头工程

现

浇

横

梁

施

工

方

案

中交二航局荆州港李埠港区一期综合码头工程项目经理部

二O一二年二月

现浇横梁施工方案

一、概述

码头平台为高桩梁板结构，平面尺寸为300×28m，分为前平台和后平台两个部分。前平台宽度为16m，后平台宽度为12m。码头平台共分38个排架。

前方平台基础部位为φ800mm，δ16mm的钢管桩组成，每排架基础由2根斜桩和3根直桩组成，横梁底标高为41.05m，桩顶标高为41.15m；后方平台基础为单桩单柱组成，每排架基础为2根直径1300mm的钻孔灌注桩和2根直径1200mm的立柱组成，横梁底标高为41.25m，立柱顶标高为41.25m。以上高程均为黄海高程。

码头横梁为倒“T”型断面，码头横梁分两次浇注；首先浇筑横梁底部1.4m×1.1m部分（下横梁），横梁混凝土强度满足安装要求后，安装纵向梁系后，再进行剩余部分横梁现浇。

码头后平台横梁进行施工，施工顺序根据接桩顺序，由下游向上游施工。横梁采用C35砼，泵送工艺浇筑成型。

码头前平台横梁施工安排在码头后方平台施工前进行，在横梁施工前，完成钢管桩桩芯混凝土，并达到75%的强度。

二、施工方法

1、横梁施工

（1）、码头前平台横梁施工

由于前平台施工为水上施工，项目部采用牛腿法施工。牛腿的材料采用δ16钢板制作而成。牛腿采用三角形截面，顶宽40cm，高度30cm。焊接采用双面焊缝，焊缝长度30cm，焊高不小于13mm。

牛腿上架设单根I36b作为横梁，纵梁按15cm布置间距布置10cm×10cm 的木方。前方平台牛腿支撑面标高为40.57m,后方平台支撑面标高为40.77m。

（1）、牛腿验算：（δ16 40cm×30cm钢板）

每个牛腿受力：

F=16×1.4×1.1×2.5×103×10/16=38.5×103N

验算焊缝强度：

τf=N/helw=38.5×103N/(0.7×10mm×300mm)

=18.3N/mm2< f=200N/mm2

牛腿强度验算：

q=38.5×103N÷300mm=128.3N/mm，取130 N/mm进行计算；

W=bh2/6=16mm×3002mm2÷6=240000mm3

Mmax=ql2/2=128.3N/mm×3002mm2÷2=58.5×105N.mm

f= Mmax/γxWT=58.5×105N.mm÷(1.05×240000mm3)

=23.22N/mm2< f=310N/mm2，满足。

制作成型的牛腿保证平整无翘曲，顶部宽度作为支撑部分应相当平整，无顶面凹凸现象，无气割后的毛刺及飞溅等所有可能影响支撑面平整的情况。因斜桩存在不同的扭角，牛腿加工焊接后保证支承面水平，牛腿垂直，从而保证其上部的I36b能水平承受上部荷载。

测量人员放样下横梁底标高后，现场施工人员通过直桩测定牛腿顶标高，并使用水平管将其引至其他桩上。牛腿在上、下游侧对称布置，每侧布置一个牛腿。牛腿采用双面焊接成型，焊缝高度16mm，保证有效焊缝高度不小于70％。焊接完成后应去除药皮。牛腿焊接完成后，保证其相互间高差不超过3mm，否则需对局部牛腿作出标高调整处理。标高调整处理宜使用不小于10mm厚的钢板。

（2）、码头后平台施工

码头后平台采用抱箍法横梁施工。抱箍法，就是在横梁施工时，用两段半圆形钢带卡于其下桩基上，钢带两端焊接牛腿，将横梁架于外伸牛腿上，利用钢带与桩基间的摩擦力支撑横梁以上的荷载——横梁自重，模板自重及施工荷载等。

钢抱箍采用12mm钢板加工，加工时钢抱箍周长比立柱实际周长短4cm。钢抱箍高度30cm，每边采用双排共6颗M24高强螺栓连接。

牛腿采用12mm钢板加工成三角形，牛腿位置应根据底模标高其确定，焊接采用双面焊缝，焊缝长度30cm，焊高不小于13mm。

牛腿上架设单根I36b 做为横梁，其上纵梁则采用10×10cm 木枋间距20cm 。

抱箍示意图

（3）、抱箍计算

1）、荷载计算

混凝土重：长×宽×高=12m ×1.4m ×1.2m ×2500kg/m3=42000kg

钢托架重：65.689×9m ×2=1182.4kg

钢抱箍重：300kg

木横梁重：300kg

底模重量：200kg

侧模重量：2090kg

活载：500kg

总荷载：P=42000+1182.4+300+300+200+2090=46572.4kg

A

A A A

2）、承载力计算：

抱箍与立柱摩擦表面积：S=0.3×3.14×1.2=11304cm2

螺栓紧箍平均压力：N=6.18kg/cm2

钢抱箍对立柱总压力：F=N×S×3=209576.2kg

橡胶与混凝土摩擦系数：μ=0.4

摩擦力：R=μ×F=83830.48kg

安全系数：

K=R/P=1.8

（3）、最大受力计算

计算说明：码头后平台横梁施工为HPHL1、HPHL38为最大受力断面，横梁采用双拼I36进行施工；在计算中考虑到安全系数，在计算过程中采用双拼I36b进行计算。

一、梁的静力计算概况

1、单跨梁形式：简支梁

2、荷载受力形式：1-7

3、计算模型基本参数：长L =7 M

4、均布力：标准值qk=qg+qq=39.39+1=40.39 KN

设计值qd=qg*γG+qq*γQ =39.39*1.2+1*1.3=48.57 KN

二、选择受荷截面

1、截面类型：工字钢：双拼I36b

2、截面特性：Ix= 48560cm4 Wx= 1940cm3 Sx= 1146.6cm3

G= 101kg/m

翼缘厚度tf= 20mm 腹板厚度tw= 14mm

三、相关参数

1、材质：Q235

2、x轴塑性发展系数γx：1.05

3、梁的挠度控制［v］：L/400

四、内力计算结果

1、支座反力RA = qd * L / 2 =170 KN

2、支座反力RB = RA =170 KN

3、最大弯矩Mmax = qd * L * L / 8 =297.49 KN.M

五、强度及刚度验算结果

1、弯曲正应力σmax = Mmax / (γx * Wx)＝146.04 N/mm2

2、A处剪应力τA = RA * Sx / (Ix * tw)＝28.67 N/mm2

3、B处剪应力τB = RB * Sx / (Ix * tw)＝28.67 N/mm2

4、最大挠度fmax = 5 * qk * L ^ 4 / 384 * 1 / ( E * I )=12.62 mm

5、相对挠度v = fmax / L =1/ 554.5

弯曲正应力σmax= 146.04 N/mm2 < 抗弯设计值 f : 205 N/mm2 ok!

支座最大剪应力τmax= 28.67 N/mm2 < 抗剪设计值fv : 125 N/mm2 ok!

跨中挠度相对值v=L/ 554.5 < 挠度控制值［v］:L/ 400 ok!

验算通过！

木方及槽钢铺设完成后，然后铺设20mm厚竹胶板。木方及槽钢长4m，两侧各悬挑0.8m以供临时施工通道，临时通道每间距1m（对应纵梁工字钢）设置防护栏，并安装安全网，具体详见下横梁支撑断面图。

侧模采用钢木组合模板,模板高度为1.4m（砼分两次浇筑，模板一次支立）。面模采用20mm厚竹胶板，横带采用10×10cm木方，间距10cm，共8道横带。竖带采用槽钢[12，间距0.6m。在竖带上下各设一条φ16拉杆，上下拉杆间间距0.6m，共3道对拉拉杆。

图1：施工工艺流程图

横梁施工完成并割除牛腿后，应对钢管桩相应位置按设计图纸要求补涂油漆等相关防锈蚀处理。

2、底模支撑系统铺设

前方平台牛腿顶面标高为40.57m，后方平台抱箍顶面标高为40.77m（黄海高程），焊接完成并经过验收合格后，铺设I36b支撑主梁。次梁采用间距25cm 的10cm×10cm的木方（长度为4m），每1m设置槽10一根（长4m）。两侧各外挑130cm以供搭设施工临时平台。临时施工走道平台应在适宜位置设置钢防护栏，并安装防坠网，做好高空防坠措施。

（3）、钢管桩封顶施工

在底模安装完成后，将24根Φ28螺纹钢筋与钢管桩顶口焊接，绑扎螺旋筋，螺旋筋为φ12光圆钢筋。钢管桩底部采用δ16钢板进行封底。桩芯混凝土强度为C35，为保证桩芯质量，在桩芯混凝土达到75%后进行横梁施工。

（4）、横梁钢筋工程

横梁钢筋工程分两块施工，第一次施工下横梁部分钢筋，并预埋箍筋；第二次施工完横梁及纵梁连接的钢筋。

钢筋施工采用在后方钢筋加工场下料加工成型，人工搬运至现场绑扎成型。钢筋的绑扎应严格按图纸施工，在底板及主筋上作好钢筋间距标记，保证钢筋间距满足设计及规范要求。

钢筋加工应平直、无局部曲折，钢筋表面应洁净、无损伤及油污。钢筋焊接长度应满足设计图纸要求，受拉区主筋焊接头不得超过主筋根数的50％，其错开间距超过90cm。

钢筋搭接处中心及两端应用铁丝扎紧，钢筋应设置垫块，保证保护层达到要求，垫块标号不得低于C35，试验室应专门提供相关配合比，并做好试块检测

其强度。钢筋采用梅花点绑扎，其扎丝头不得伸入砼保护层内。绑扎成型的钢筋骨架应有足够的稳定性，保证在砼浇筑过程中钢筋不产生位置偏移。

下横梁施工完后保护好上横梁预埋钢筋，砼终凝前不得晃动钢筋，上横梁、纵梁施工前应将钢筋清理干净，不得有油污，施工时注意钢筋不得变形。

5、模板工程

底模采用木模，根实际桩位进行放样，现场割制底模上的桩孔，确保拼缝严密，防止出现漏浆。

横梁侧模采用钢模板，钢模板由4mm钢板以50×5角钢加强而成，角钢横向间距27.5cm,纵向间距60cm，单块模板制作重量不宜超过200kg，侧模外侧横向以两道双排脚手管加强，纵向以[10间距1m加强，对拉螺杆间距不超过60cm。

模板安装前先清洁干净，均匀涂抹脱模剂，模板安装标高、位置严格按照图纸进行施工，安装拼缝、直线度、平整度严格按照规范执行。

5、下横梁砼施工

隐蔽工程验收完成后，组织下横梁砼施工。砼浇筑前，应检查模板、支架、钢筋和预埋件位置的正确性。

横梁混凝土采用商品混凝土进行浇注，浇注采用泵送施工。对于结块的水泥严禁使用至本构件。砼生产应严格按试验室提供的配合比施工，现场根据骨料含水量变化调整的施工配合比，应通知试验室并得到相关人员的核准，并做好备查记录。

单根后方平台下横梁砼浇筑量约为19m3,前方平台下横梁单根砼量约为25m3，用泵送工艺浇筑约2～3h即可完成。因泵送浇筑速度较快，砼分层施工层高按30cm控制，分层浇筑分层振捣密实。砼振捣快插慢拔，直到基本无气泡冒出为止，过程中振捣棒严禁触碰模板，不得漏震、过震。对有外露面要求的部位，砼应压实收光。

砼浇筑完成初凝后，面层须做好潮湿养护。15天养护期应保持砼面湿润，砼达到2.5MPa后方可拆除侧模，拆模时，应注意保护砼边角线，不得使用撬棍等工具强行拆除，宜采用小锤等轻型工具轻敲以使模板与砼脱离后，人工将模板拆除。浇注完24小时后安排工人对上横梁接缝部分人工凿毛。

砼强度达到85％后，可拆除底模支承系统。底模的拆除可使用工36b搁置于横梁上方，使用4个2t手拉葫芦悬挂主梁，割除牛腿后，再徐徐下放主梁至江面施工船舶上完全拆除。

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精品资料注

1、Φ800钢管桩；

2、牛腿：40cm×45cm（δ16mm），每根钢管桩上下

游各一个，与钢管桩40cm双面焊，焊高16mm。3、I36b，L=16m,后方平台单根4根，前方平台双拼4

根；

4、10cm×10cm木方，L＝4m，，间距15cm；每1m布

置一根[10，L＝4m；

5、δ20mm竹胶模；

6、下横梁钢侧模，详见侧模加工图；

7、[10，l＝1.3m；竖向加固侧模，间距1m；

8、对拉螺杆，以Φ12圆钢加工，l＝1.5m；梅花状

分布， 间距小于60cm;

9、栏杆，Φ48脚手管，L＝1.2m，焊在[10上，每2m

一根，栏杆上挂安全网防护；

现浇下横梁支撑断面图

6、上横梁施工

后方平台面板，前方平台纵梁安装完成后，绑扎上横梁钢筋，采用C30细石砼封闭相邻纵梁端部间隙，支立上横梁模板，浇筑构件砼，其钢筋、模板施工工艺与下横梁一样属于普通砼施工工艺，不再叙述。

三、施工进度安排

前、后方码头平台各有38榀横梁，砼施工工程量约为2281m3，为了后续工作及整体工程进度不受影响。准备使用8套底模及支撑系统和2套外侧模周转使用。

后方平台横梁施工时间：

下横梁：2007年10月15日～2007年11月25日；

上横梁：2007年11月25日～2007年12月20日；

前方平台横梁施工时间：

下横梁：2008年01月01日～2008年01月31日；

上横梁：2008年03月01日～2008年04月05日。

四、人员、设备、材料配备计划

1）人员配备计划表

2）机械设备配备计划表

3）材料配备计划表

五、冬、雨季的施工安排

工程所处地区在冬季对施工时砼浇注一般不会受到大的影响。但当气温达到冬季施工条件时，应采取必要的防护措施，严格控制温度的测量、外加剂的试验与管理。

1、施工现场在入冬前建立测温组织，每日对大气温度、混凝土温度、砂浆温度进行观测。项目技术负责人负责本工程的测温工作，并派专人测温。专职测温人员要认真负责，测试数据真实可靠。

2、测温时间和所测温度值详细记录，整理归档。每天、每施工段停止测温后，由技术员审阅测温记录签字后交技术负责人审查。技术员定期将测温记录归入档案，以备存查。

3、测温人员保持与保温人员联系，如发现保温措施不当使温度急剧变化或

降温过快等情况，立即向技术负责人报告进行处理。

4、水源提前做好保温工作，防止受冻；暂设工程的水管在入冬前做好保温维持工作，保证冬季施工时能正常供水。

5、冬季施工的外加剂，其技术指标必须符合相应的质量标准，并有产品合格证。并补做试验，确认合格后方准使用。

6、寒流到来前骨料要遮盖，尽量选择在白天气温高的时段浇筑混凝土。对原材料的加热、搅拌、运输、浇灌和养护等进行热工计算，并将配合比中的用水量降至最低限度。混凝土搅拌时增加搅拌时间，混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃，混凝土浇注完成后及时覆盖保温。

7、混凝土未达到受冻临界强度前不得拆除保温设施。施工员根据试验结果填写混凝土拆模申请，报项目技术负责人批准，否则不准拆模。重点部位及特殊要求的部位进行拆模强度验算。

8、加工场冬季钢筋焊接安排在钢筋棚内进行，钢筋棚应有挡风措施，焊接后的接头，严禁立刻遭遇冰雪。进行帮条电弧焊或搭接电弧焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧，使接头端部钢筋达到一定预热效果。焊接电流略微增大，焊接速度适当放缓，在焊接过程中，采用短弧施焊，防止断弧。

9、雨季施工时应注意天气预报，避免大雨时浇注混凝土，小雨浇注混凝土时把已浇注段进行覆盖。

10、下雨时钢筋焊接应避免接头淋雨。

六、安全注意事项

1、牛腿制作与焊接必须满足施工方案要求；

2、支撑系统不得擅自改动；

3、注意高空坠落；

4、混凝土浇筑时布料严格按照本方案进行，且注意观察；

5、安全穿戴必须齐全；

6、焊机等用电设备必须接地，专人负责维护；

7、氧气、乙炔等危险品应有专人负责；

8、晚上施工时搞好照明设施，检查施工平台安全，防滑防坠落。

9、遵守其他二航局、分公司、项目部的安全制度和操作规程。

七、环境保护措施

1、废弃物应回收统一处理，不得随意丢弃；

2、拌和站废水不得直接排入长江，沉淀后方可排放；

3、油料不得统一管理，不得污染江水。

4、执行地方环保部门和二航局、项目部的其他环保措施和制度，接受监理、

业主的管理和检查。

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