转体工程方案汇报.doc

武定至易门高速马官营特大桥上跨成昆铁路工程 方案汇报一、 概述本项目为武定至易门高速马官营特大桥上跨成昆铁路工程。高速公路马官营特大桥于K1032+100处上跨成昆铁路，公路交叉里程K39+472.3，交角61.7。成昆铁路为国家I级单线电气化铁路，公铁交叉段铁路为路基（路堤）和桥梁工程。 二、 设计规范及技术标准（一） 设计规范1、公路工程技术标准（JTG B01-2014）2、公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）3、公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2005）4、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004）5、公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007）6、公路桥梁抗震设计细则 （JTG/T B02-01-2008）7、公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-2011）8、钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（GB1499.1-2008）9、钢筋混凝土用热轧带肋钢筋（GB1499.2-2007）10、铁路技术管理规程（铁道部令第29号，2007年4月1日起执行）11、铁路安全运输保护条例（国务院第430号令，2005年4月1日起执行）12、铁路工程防火设计规范（TB10063-2012）13、铁道部铁路营业线施工安全管理办法（铁运2012280号）14、其他公路及桥梁工程设计的相关规范。（二）技术标准1、道路等级：高速公路2、设计荷载等级：公路I级，提高30%，SS级防撞墙。3、设计车速： 100km/h4、桥梁标准宽度：左幅16.5m;右幅20.25m;左右幅间距0.5m。5、地震动峰值加速度：0.15g6、设计地震烈度：7度设防7、设计洪水频率：特大桥1/300，大、中、小桥1/1008、设计基准期：100年9、设计安全等级：一级10、环境类别：按II类环境进行混凝土耐久设计三、 桥梁建设方案高速公路马官营特大桥于K1032+100处上跨成昆铁路，公路交叉里程K39+472.3，交角61.7。该区域内地形较为平坦。公铁交叉段铁路为路基（路堤）和桥梁工程，平面位于曲线上。铁路路堤高度67m，路堤边坡坡度1:1.5；桥梁为3孔钢筋混凝土简支梁桥，两桥台设有锥体，孔跨约为116m，下有水沟和供水管道通过。交叉段铁路轨面高程为1892.29，接触网线高程 1899.8，公路桥左幅下方有一铁路接触网杆，编号Cr2850，杆高8.5m。铁路路堤坡脚右侧有多条电线，其中一条为铁路贯通线（10KV），外侧有一水泥道路，路宽4.58m，为某部队用路。前方连接一碎石路，路宽3.5m。高速马官营特大桥公铁交叉段平面位于圆曲线 (起始桩号:K39+140.122，终止桩号:K40+094.218，半径:1500m，左偏)，桥面横坡为单向3%，纵断面位于0.61%上坡段。 马官营特大桥跨成昆线转体方案平面位置关系 现场实地照片 成都西南交通大学设计研究院有限公司 .4 .昆明市寻甸县功山至东川高速公路与铁路交叉项目工程 方案汇报推荐方案：1x35 m预应力混凝土简支箱梁+(2x50)T构转体，双幅分修，双转施工。本方案主要以结合场地施工情况，本着经济、安全的原则，共2联：1x35+ (2x50)T构转体；设计范围：左幅，24号墩27号墩；右幅，23号墩26号墩。上部结构分幅设计，左幅桥面宽度16.5m，右幅桥面宽度20.25m，左右幅间距0.5m。采用(2x50)T构跨越成昆铁路。T构梁高2.84.5m。为保障铁路运营安全，转体期间需与铁路局协调铁路天窗时间。桥下净高：14.6m（轨面至梁底）。线路平面位于圆曲线，半径:1500m。上部梁体采用搭设满堂支架现浇。左幅梁体断面示意右幅梁体断面示意下部结构：左幅26#墩为转体墩，采用空心矩形独柱墩，接承台，基础采用桩基础。其余桥墩采用盖梁柱式桥墩，接桩基础。墩台等角度布置。右幅24#墩为转体墩，采用空心矩形独柱墩，接承台，基础采用桩基础。其余桥墩采用盖梁柱式桥墩，接桩基础。墩台等角度布置。附属防护。与推荐方案相同。左幅转体方案立面图右幅转体方案立面图防护工程。左幅#25墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为15.9m，距离坡脚最小距离4m。#26墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为14.5m，承台一角贴近铁路坡脚，承台压既有水泥道路。为保障铁路运营安全，#25基础靠铁路侧采用带挡开挖，#26基础靠铁路侧采用钻孔桩防护。 右幅#24墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为13m，承台占压既有水沟，其中一角贴近铁路坡脚。#25墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为14.5m，距离坡脚最小距离1m，基础占压既有水沟。为保障铁路运营安全， #26基础靠铁路侧采用钢板桩防护，垂直带挡开挖；水沟需局部改移。迁改。铁路贯通线：高速公路跨铁路范围内存在多条电线，其中铁路贯通线（10KV泽润里-禄丰电力贯通线）位于铁路的右侧坡脚，其余电线为地方线路。公路桥梁右幅#24墩与多条电线位置发生冲突，包括铁路贯通线，需要改移。铁路贯通线拟定迁改方案如下：方案为拆除#64#66铁路贯通线电杆间导线和#65电杆1基、改移至靠铁路坡脚新立1基电杆，平行于铁路线路设置。#65#66电杆之间采用电缆井入地，至既有铁路桥梁位置制作电缆桥架通过。电杆杆型采用耐张杆，增加拉线3条，电线75米，加装避雷器2组，防雷接地2组，砖砌电缆井2个，隔离开关2个组，电缆桥架31米。其余电线根据业主提供信息，为地方用电线路，均可改移。具体改移方案结合全桥范围改移考虑。既有水泥道路：铁路右侧有一水泥道路，路宽4.58m，为某部队用路。前方连接一碎石路，路宽3.5m。左幅#26墩、右幅#25墩基础占压水泥道路，右幅#26墩占压碎石道路。需对既有道路进行改移。并在改移道路的靠桥墩一侧设置防撞墩，设置原则为来桥墩前后侧各延伸20m。T构转体设计。转体T构跨度2x50m，总长100m。左幅转体总重约为7200T，T构全桥宽16.5m，转体角度121，转体前翼缘板边缘到成昆铁路中心线最短距离11.7m。右幅转体总重约为9300T，T构全桥宽20.25m，转体角度117，转体前翼缘板边缘到成昆铁路中心线最短距离16.6m。转体结构选用转体球铰。转体系统由下转盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。下转盘为支撑转体结构全部重量的基础，其上设置下球铰、撑脚滑道和沙箱。球铰拟采用直径为3.4m，竖向承载力分别为左幅75000kN，右幅95000kN，分为上球铰和下球铰两部分。球铰由专业厂家制造，并采用特种车辆运至施工现场。上转盘为转体的重要结构，转盘内布有纵向预应力钢筋和预埋转体牵引索，在整个转体过程中形成一个多向、立体的受力状态。转体系统示意图转体主墩为空心矩形独柱墩，左幅墩高拟定21.5m，右幅墩高拟定20m，基础为承台接桩基础。转体墩承台为钢筋混凝土承台，分上下两层浇筑。下承台拟采用四边形，上承台拟采用矩形，上下承台总高6米，承台形状和尺寸施工图设计中根据具体情况调整。承台是本桥施工的技术难点，重点是转体系统的安装施工。承台安装示意图 转体箱梁拟采用单箱三室斜腹板箱形截面，梁底线性按圆曲线变化。由于地形铁路两侧地形平坦，箱梁施工拟选用满堂支架浇筑法施工。满堂支架挂篮浇筑法施工中需进行梁部线形监控。其中包括孔道摩阻试验和挂篮加载试验。转体施工。转体时间需尽量安排在白天、无雨、风力小于5级的情况下进行。转体拟采用两套液压、同步、自动连续牵引系统，形成水平旋转力偶，通过牵引上转盘中预埋牵引索使整个转体箱梁平稳转动。现场准备完毕后，在铁路局批准的要点时间内进行跨铁路转体施工。箱梁平转角度左幅112，右幅117，转体角速度不大于0.02弧度每分，预计转体时间120分钟。转体箱梁就位后，调整主梁线形和梁段高程，封固上下转盘。需要注意的是，转体箱梁两侧相连跨度的T梁，需待箱梁转体施工完成后方可架梁。转体施工步骤如下：步骤一： 1. 管线路迁改。 2. 钻孔灌注桩施工,注意靠近既有线侧采用带挡开挖，并做好施工安全防护。3、分层浇筑下承台，预埋下球铰骨架、下套筒、滑道及限位装置相关预埋件,预留下球铰及滑道安装槽口。4、利用预埋件准确定位安装下球铰，控制其位置、标高及平整度达到设计要求。5、浇筑下承台剩余混凝土,安装滑道，并铺设聚四氟乙烯复合滑板，控制其标高及平整度达到设计要求。步骤二： 1.安装球铰摩擦副，精确吊装定位上球铰，根据实际转体角度精确定位撑脚位置。 2.与相关单位核实球铰及撑脚应力测试元件预埋情况。 3.预埋牵引索锚固端，浇筑上盘混凝土。4.上盘模板拆除后，施工牵引反力座。步骤三： 1.沿四周临时锁定上下盘，可用沙箱在撑脚间设临时支撑使其满足梁体浇筑抗倾覆、抗转动要求。 2.以墩身纵桥向中心线平行于既有线为原则，定位墩身浇筑模板，浇筑墩身及墩顶混凝土。 3.对称浇筑张拉主梁平衡浇筑段。 4.调整配重，保证悬臂平衡。 5.调试牵引系统、转体限位装置、防倾覆保险措施。 6.解锁上下盘。 7.清理、润滑环道，拆除有碍平转的障碍物。8.在天气状态良好，风速较小的条件下进行双幅同时转体操作,转体过程应实时监控。控制转体速度，做到转体平稳、安全。9.转体基本到位时，对梁端位置及标高进行微调，梁体位置及线形达到设计要求时固定上盘。10.清理转盘表面，浇筑转盘封固混凝土。步骤四：1.浇筑边跨直线现浇段，进行边跨合龙，完成梁体施工。 2.对转体系统上盘进行填土封埋。 3.进行桥面铺装，完成全桥施工。方案优点：1、 所需天窗时间相比顶推方案短。2、 桥梁跨度大，相邻跨度均匀。桥型更美观。3、 施工难度相对更小。方案缺点：1、 工程投资略高。2、 转体墩基础尺寸大，开挖方量大，需要进行钻孔桩防护。3、 迁改工程，对贯通线和既有公路迁改量更大。工程投资：预计投资为5622万元施工工期：施工6个月 横断面比较方案： （35+45+35）m预应力混凝土箱梁，双幅分修，顶推施工。本方案主要以结合场地现有情况，本着经济、安全、便于施工的原则，共1联：35+45+35m；设计范围：共一联,#24#27墩。马官营特大桥跨成昆线顶推方案平面位置关系上部结构分幅设计，左幅桥面宽度16.5m，右幅桥面宽度20.25m，左右幅间距0.5m。梁体采用单箱多室现浇预应力箱梁，等高设计，梁高2.7m；左幅梁重约为4600 T，右幅梁重约为5800 T。桥下净高：14.97m（轨面至梁底）。线路平面位于圆曲线，半径:1500m。上部梁体施工，在小里程侧的#20#25墩之间的位置搭设满堂支架现浇。为保障成昆铁路的运营安全，顶推跨铁路桥跨需与铁路局协调铁路天窗时间。左幅梁体断面示意右幅梁体断面示意下部结构主跨桥墩采用柱式桥墩，接承台，左幅采用双柱，右幅采用三柱；边跨采用盖梁接桩柱式桥墩。墩基础采用桩基础，墩台等角度布置。左幅桥墩距离铁路坡脚最小距离2.9m，右幅桥墩距离铁路坡脚最小距离2.1m。附属防护。防撞护栏采用SS级防撞墙设计；跨越铁路桥跨（且需满足铁路两侧20m范围内）排水均不设泄水口，由纵向排水系统引到墩台位顺接入地面排水系统。跨铁路桥跨的防撞墙上需加设防护网，防护网高度不应小于2.2m。左幅顶推方案立面图右幅顶推方案立面图防护工程。左幅#25墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为14.9m，距离坡脚最小距离2.9m。#26墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为14.6m，承台一角贴近铁路坡脚，一侧占压既有水泥道路。为保障铁路运营安全，#25基础靠铁路侧采用钢板桩防护，垂直带挡开挖；#26墩基础四周全采用钢板桩防护，垂直带挡开挖，减小对铁路和公路涵洞的影响； 右幅#25墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为13.3m，承台占压既有水沟，其中一角贴近铁路坡脚。#26墩位于铁路路基坡脚下方，基础距离铁路中心线最小距离为13.2m，承台占压既有水沟，承台一角贴近铁路坡脚。为保障铁路运营安全，#25、#26基础靠铁路侧采用钢板桩防护，垂直带挡开挖；承台占压既有水沟，承台基础下压，水沟局部改移，从桥墩之间通过。迁改。铁路贯通线：高速公路跨铁路范围内存在多条电线，其中铁路贯通线（10KV泽润里-禄丰电力贯通线）位于铁路的右侧坡脚，其余电线为地方线路。公路桥梁右幅#26墩与多条电线位置发生冲突，包括铁路贯通线，需要改移。铁路贯通线拟定迁改方案如下：方案为拆除#64#66铁路贯通线电杆间导线和#65、#66电杆2基、改移至靠铁路坡脚新立2基电杆，平行于铁路线路设置。#65#66电杆之间采用电缆井入地，至既有铁路桥梁位置制作电缆桥架通过。电杆杆型采用耐张杆，增加拉线3条，电线195米，加装避雷器2组，防雷接地2组，砖砌电缆井2个，隔离开关2个组，电缆桥架31米。其余电线根据业主提供信息，为地方用电线路，均可改移。具体改移方案结合全桥范围改移考虑。既有水泥道路：铁路右侧有一水泥道路，路宽4.58m，为某部队用路。前方连接一碎石路，路宽3.5m。左右幅#25墩基础占压水泥道路右幅#26墩占压碎石道路。需对既有道路进行改移。并在改移道路的靠桥墩一侧设置防撞墩，设置原则为来桥墩前后侧各延伸20m。顶推设计拟采用多点同步履式顶推，集定升、平移、横向纠偏于一体，采用总控与分控相结合的计算机控制方式，有效保证检测各个顶推墩的支反力。由于滑动面不在主梁底部，可有效的保证顶推结构与主体结构的接触，改善主体结构受力。本桥纵向坡度0.61%，所需总顶推力，左幅4562kN，右幅5703kN。单次顶推行程约0.25米，顶进的行程为每小时34m，预估顶推时间10天。顶推施工主要构造系统本桥顶推施工主要构造系统分七部分，第一部分为预制梁场制梁台座系统，第二部分为箱梁模板支架系统，第三部分为滑道系统，第四部分为顶推系统，第五部分为纠偏系统，第六部分为落梁系统，第七部分为钢导梁系统。制梁台座系统包括：扩大基础、连续滑道墙。箱梁模板支架系统包括：底模、侧模、内模、端模及碗扣支架和扣件式钢管支架。滑道系统包括：制梁台座滑道、墩台滑道。顶推系统包括：顶推水平千斤顶、千斤顶托架、反力装置、拉锚器和牵引钢绞线。纠偏系统包括：制梁台座限位器和墩台顶纠偏装置。落梁系统包括：顶举千斤顶和保险墩。钢导梁系统包括：钢板主梁和无缝钢管横联。 顶推构造示意图施工步骤如下：步骤一：1、施工永久墩2128桩基础、承台，施工临时墩L1L2桩基础、承台；2、施工永久墩2128墩身、临时墩L1L2墩身。3、在永久墩和临时支墩顶分别安装滑道。步骤二：1、对2024墩之间搭设支架区域地基处理，并搭设满堂支架，满堂支架下保留行车通道，满堂支架设计安装时应充分考虑设置箱梁顶推过程中箱梁尾端滑道，保证平台具有足够的强度及刚度。拼装平台单个滑道大小不小于1.51.5米；2、浇筑待顶推箱梁（注意预埋导梁预埋段等顶推所需的结构物）；3、待混凝土的强度达到设计标准强度的90%且龄期不少于7天时，张拉纵向预应力钢束，对同一截面上的预应力钢束张拉顺序为：横向从两侧向桥中线对称同步张拉，竖向先下后上；4、张拉横梁及顶板横向预应力；5、安装外侧防撞护栏（左幅桥最左侧，右幅桥最右侧），其余三道防撞护栏及护栏顶监测网、声屏障顶推完毕后安装。6、安装钢导梁；7、在永久墩墩顶安装反力座千斤顶，布置好牵引索，调试牵引装置，临时墩及永久墩墩顶安装活动装置和限位装置。步骤三：1、梁体脱架，由临时墩、永久墩支承，准备拖拉；2、准备就绪后，向铁路部门要点，启动千斤顶开始拖拉，拖动梁体缓慢向前，拖动过程中监测梁体及临时墩的变形，通过限位千斤顶调节主梁横向位置。步骤四：1、拖拉过程中应保证不少于2个点的多点顶推；2、顶推就位；3、拆除导梁。步骤五：1、左右幅顶推就位后采用吊模现浇铰缝。2、拆除导梁和牵引系统，安装墩顶起顶设备；3、2427墩同时起顶，拆除墩顶滑道及侧向限位装置，安装2427墩正式支座；4、主梁下落至正式支座上，完成主梁安装。步骤六：1、拆除临时墩L1、L2，施工其余各联预应力混凝土箱梁。2、待箱梁施工完毕后，拆除满堂支架。 方案优点：1、 工程投资略低。2、 下部基础尺寸小，对既有铁路路堤边坡干扰小。3、 贯通线和既有道路改移量相对更小。方案缺点：1、 施工期间需要较长的铁路天窗时间。2、 施工难度相对更大。3、 需要相临跨布置20m跨度，墩位错孔，影响整体美观。工程投资：预计投资为4844万元施工工期：施工6个月 横断面方案比选推荐方案结构应力体系相对简单，施工期间易于控制，所需铁路天窗时间少，桥梁整体布置更美观；但投资费用相对更高，由于基础尺寸较大，需