陵江村大桥跨国G108公路连续梁参考方案(32+48+32) 精品.doc

新建铁路西安至成都客运专线XCZQ-2标陵江村大桥跨国G108公路（32+48+32）m连续梁施工方案1、编制依据新建铁路 西安至成都客运专线 DK393+414.5 陵江村大桥 全一册（36号墩及基础设计图）施工图（西成客专施桥EY-13）。新建铁路 西安至成都客运专线 无砟轨道预应力混凝土连续梁通用图（32+48+32）m 施工图（西成施特桥通EY-02）。(3)国家、铁道部现行的铁路工程建设施工规范、验收标准、安全规则等。(4)铁路客运专线铁路施工技术条件，施工技术指南及相关规定。(5)我单位现场调查报告、施工能力及类似工程施工工法、科技成果。(6)为完成本工程拟投入的专业技术人员、机械设备等资源状况。2、编制范围西成铁路客运专线陵江村大桥（32+48+32）m跨国G108公路连续梁（3#6#墩）梁部工程施工。3、工程概况及主要工程数量3.1、工程概况西成铁路客运专线陵江村DK393+284处跨国G108，宽12.0m，斜角角度130.960设计在3#6#墩之间（DK393+235.900DK393+349.900）采用一联三孔(32+48+32)m的预应力混凝土双线连续箱梁跨越通过，梁全长113.5m。国G108道路，车流量大；经实地测量，本连续梁底至高速公路桥面通行净空为54.5m，确保施工时高速公路安全行车是本工程的施工安全控制重点。本连续梁下部构造3 # 墩、4 #墩、6 #墩下钻孔灌注桩基础，5 #墩下为挖孔桩，主墩和过渡墩均为矩形承台(承台高度均为3m)，矩形墩柱，墩高从3#到6#墩分别为36m、49.5m、54.5m和61m。箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构，中墩处梁高4.0m，中跨中部10m梁段及边跨端部13.75m梁段为等高梁段，梁高3.05m，其余梁段梁底下缘按二次抛物线y=3.05+0.95X2/289（m），其中以7号和19号截面顶板顶为原点，X=017（m）。箱梁顶板宽12.2m，底宽6.4m。全桥顶板厚32cm；底板厚3560cm，在梁高变化段范围内按折线变化，边跨端块处底板厚由35cm渐变至60cm；腹板厚4070cm，按折线变化，边跨端块处腹板厚由32cm渐变至55cm。梁体在支座处设横隔板，全联共设4道横隔板，横隔板中部板中部设有孔洞，供检查人员通过。梁段内设置了纵、横、竖三向预应力筋体系。纵向束为9-15.2mm预应力钢绞线，内径80mm、外径93mm塑料波纹管成孔， M15A-9群锚锚固，张拉采用YCW250B型千斤顶,施工采用真空压浆工艺，全部采用两端对称张拉；顶板横向束为4-15.2mm预应力钢绞线，采用内径7223扁形塑料波纹管成孔，采用YCW100B型千斤顶单端张拉，张拉端采用BM15-4扁形锚具锚固，固定端采用BM15P-4扁形锚具锚固，张拉端与固定端沿梁长方向交错布置；腹板竖向预应力筋采用25高强精轧螺纹钢（PSB830），采用内径35，壁厚0.5mm的铁皮管成孔，采用YC60B型千斤顶张拉，JLM-25型锚具锚固，在腹板中单排布置。3.2、主要工程数量全梁设计要求采用悬臂灌注法施工，边跨梁长32.75米，分为7个梁段，其中边跨直线段长13.75m，边跨合拢段长2m；中跨梁长48米，分为11个梁段，中跨合拢段长2m，4#和5#墩顶0#梁段长10m，全梁共27个梁段。主要工程数量见表3-1。表3-1 32+48+32m连续梁主要工程数量表项 目规 格单位数量备 注主梁混凝土C55混凝土m31353.58含梁体、泄水坡、齿块凝土C55收缩补偿混m36.73封锚用孔道灌浆强度不低于M40m318.76固态阻锈剂JH-MCI-20XXAKg11.25液态阻锈剂JH-MCI-20XXAKg20.91不含备用束钢绞线9-15.2mmt41.09含备用束4-75t9.27PSB830螺纹钢筋公称直径25mmt6.06普通钢筋HRB335/ HPB235m238.13/8.57含梁体、糟口、齿块钢筋定位钢筋HPB235m4.46纵、横、竖向锚具M15A-9，M15P-9套282，22含备用束M15-4套239M15P-4套239PSB830螺纹钢筋锚具JLM-25套920塑料波纹管外径93mm内径80mmm4147.54扁形塑料波纹管扁形U1=72mm，U2=23mmm2859.4铁皮套管=35mmm1328.8桥面防水层高聚物改性沥青m2786.9聚氨酯涂料m2331.9保护层C40纤维混凝土m333.1桥面泄水管160mmPVC泄水管个56引排PVC管160mmPVC泄水管m296箱底泄水管110mmPVC泄水管个6球形支座球形钢支座-Q6000-ZX-e100-0.2g个4球形钢支座-Q17500-ZX-e100-0.2g个2球形钢支座-Q17500-GD -0.2g个2临时支座M40硫磺水泥砂浆m30.4C50临时支座m35.6HRB335钢筋t9.17HPB235钢筋t1.36防落架Q235t3.24HRB335 钢筋t0.44螺栓个120套筒个120综合接地梁部接地端子个12.1边墩每墩3个，主墩每墩6个综合接地钢筋t0.14.施工总体方案根据设计方案要求，本连续梁采用挂篮法进行悬臂浇筑成型。主要施工程序为：先施工0#块，然后采用挂篮平衡悬臂灌注1#5#、1#5#段混凝土，接着采用挂篮合拢中跨6#梁段，然后施工不平衡悬浇6#梁段，最后采用挂篮及墩旁托架施工7#梁段（5.75米），边跨合拢和中跨合拢，最终拆除挂篮，拆张拉钢束完成60天后铺设轨道板，成桥。本连续梁所采用的挂篮为：挂篮模板均为新加工。本连续梁混凝土由3号拌合站供应，采用车载砼泵泵管自主墩沿上人梯布置至桥面浇筑中跨、汽车泵浇筑0#段及边跨梁段。本连续梁梁体钢筋全部在位于附近的钢筋加工场加工，采用塔吊调运至工作面。4.1施工组织管理机构及施工队伍的分布4.1.1施工组织管理机构（见图4-1）4.1.2施工队伍的分布本连续梁由二工区负责施工，根据本桥工程特点、施工条件、工程量和工期要求，计划配备专业连续梁作业队一个，下设钢筋加工班、木工班、预应力工班、运输工班、综合一班和综合二班共六个工班。其中由综合一班负责3#、4#两墩范围内连续梁梁部作业面施工，由综合二班负责5#、6#两墩范围内连续梁梁部作业面施工。4.2工程的分布及总体设计（见图4-2）中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部指挥长总工程师廉政建设与监督预应力工班木工班综合二班钢筋加工班综合一班运输工班指 挥 部 部 各 职 能 部 门二工区经理:李小军工程部安质部保障部综合办公室二工区总工：吕光智测量班实验室连续梁作业队图4-1 涪江4号特大桥跨绵广高速公路连续梁施工组织机构图图4-2 施工平面布置图5、施工工艺5.1、墩顶0#段施工工艺 5.1.1、托架设置根据墩高及地形条件，本连续梁0#段采用在墩顶安装自制托架作为支撑结构及施工平台。5.11.1、托架结构本连续梁2个主墩均位于吉溪水中且墩柱较高，0#段采用托架施工，在墩柱上部实体段预埋钢板和双125a工字钢牛腿，牛腿总长120cm，预埋深度80cm;托架采用双32a和双20a槽钢组焊制作，托架顶面平台采用I28a工字钢搭设，三角托架之间采用12.6a槽钢和L10010mm角钢设置横撑和斜撑;墩柱前后侧托架之间采用PSB83032精轧螺纹钢对拉连接形成整体。托架细部构造图详见附图。5.1.15.1.3。图5.1.1 0#段托架布置平面图正面图图5.1.2 0#段托架布置立面图侧面图图5.1.3 0#段托架布置侧面图5.1.1.2支架验算（一）模型及受力检算模型建立：结构力学求解器分析A材料：托架材料全部采用Q235钢材B截面：a水平杆用双32a槽钢 b斜杆均采用双20a槽钢c横撑采用12.6a槽钢d斜撑采用L10010mm角钢e平台采用I28a工字钢C边界条件：托架下部直接焊接在预埋工字钢牛腿上为固定约束，上部为铰支。根据上述条件建立模型：托架验算：取腹板下面的单片托架进行验算(即最不利荷载)（1）.模板重量：F1=50kN（2）混凝土重F2=5.222.8m2.6t/m=38.0t=380kN（3）.人群荷载和机具等施工荷载按照2.5kN/m2计算，（4）.倾倒混凝土时产生的竖向荷载（5）.振捣混凝土时产生的竖向荷载说明：振捣混凝土时产生的荷载，对水平放置模板按计（6）.作用在托架的荷载：1.2F1+1.2F2+1.4F3+1.4F4+1.4F5=611.9kN线荷载：611.9kN2.8m=219kN/m。（1）模型效果图（2）剪力图由上图可知托架所受最大反力为1519kN，由水平反力确定32精轧螺纹钢对拉杆张拉力为402.83kN。(3)位移图由上图可知该体系最大位移为2.68mm(4)、弯矩图由上图可知该体系承受的最大弯矩为1.72kN*m(5).轴力图由上图可知该体系所受最大轴力为8.36kN。(6).应力图由上图可知该体系所受最大应力为125.81MPa145MPa（Q235钢材容许应力）。（7）托架顶部工字整体钢布置 （8）托架顶层I28a工字钢验算：最不利荷载处为上图阴影部分：1.翼板位置承受混凝土荷载为q1=0.5m1.3926kN/m2.90m=6.23kN/m,2.腹板处荷载为：q2=0.5m1.8826kN/m0.7=34.91N/m3.底板处受混凝土荷载为：q3=0.5m7.426kN/m7.4m =13N/m。4.钢模板、连接件及钢楞取，则钢板连接件产生荷载为q4=50.5=2.5kN/m。5.施工人员及施工机械运输或堆放的荷载取q5=2.50.5=1.25kN/m6.倾倒混凝土时产生的竖向荷载取q6=20.5=1kN/m7.振捣混凝土时产生的竖向荷载取q7=20.5=1kN/m说明：振捣混凝土时产生的荷载，对水平放置模板按计荷载计算：翼板下工字钢受力为Q1=1.2q1+1.2q4+1.4（q5+q6+q7）=14.03kN/m腹板下工字钢受力为Q2=1.2q2+1.2q4+1.4（q5+q6+q7）=49.44kN/m底板下工字钢受力为Q3=1.2q3+1.2q4+1.4（q5+q6+q7）=23.15kN/m根据以上荷载条件建模分析：由上图可知该体系所受最大应力为138.45MPa145MPa(Q235钢材容许应力)。（10）2I28a工字钢牛腿验算 根据牛腿的受力情况建模如下：对模型进行分析可得出该体系的位移和应力：由上图可知该体系的最大位移为0.33mm。由上图可知该体系的最大应力为135.4MPa145MPa(Q235钢材容许应力)。根据上述图中数据，托架、牛腿的应力及应变均符合要求。稳定性计算： 根据前面计算分析可知，托架前斜杆所受的轴力最大，最大轴力为566.3kN。A=5.704103mm2，I=3.53107mm4，i=78.67mm，l=2000mm此该体系可简化为下端固定上端铰支，故长度系数=0.7长细比：=l/i=0.7200078.67=17.8s (其中s=60)。cr=s=145MPa(为强度验算问题，前面已分析计算)因此托架是稳定的。托架加工及安装技术要求：1、托架各杆件节点钢板厚度为2cm，采用满焊，焊缝高度不小于8mm；2、支撑牛腿采用双I25工字钢，加焊1cm厚坠板及肋板，采用满焊，焊缝高度不小于8mm；3、托架对拉杆预留孔采用483.5mm钢管，每根精轧螺纹钢对拉杆配套双螺母双垫片，外露长度不小于40cm；4、安装托架时采用水准仪和铅垂准确定位高程和垂直度，高程误差5mm，垂直度偏差 40% - 70% - 90% - 100% -卸载持荷1h 持荷1h 持荷1h 持荷24h张拉前根据油缸活塞面积和压力的关系，将各级荷载预先换算为油压表读数，以方便操作，节约时间。（三）、变形测量测点布置在挂篮的前吊带附近的上下顶横梁和底横梁上，每个挂篮布4个测点，共8个测点。测出挂篮的变形扰度(容许扰度20mm)。预压前顶横梁上测点标高：H0预压前底横梁上测点标高：h0预压到要求荷载时顶横梁上测点标高：H1预压到要求荷载时底横梁上测点标高：h1卸载后各测点标高：H2，h2；非弹性变形为：V11=H0-H2，V12=h0-h2;弹性变形为：V21=H1-H2，V22=h1-h2;前吊带弹性变形为：V31= V22- V21 图5.2.3 挂篮主桁架预压示意图5.2.4、梁段悬灌施工梁段循环施工：挂篮悬挂在已张拉锚固并与墩身连成整体形成“T”构的箱梁段上，它能够沿轨道向前移动行走：前一梁段张拉完后，松掉挂篮后锚点、前后吊带，松落模板，拉动走行倒链，拖拉主梁系、模板系一起到位。在挂篮上完成下一梁段的立模、绑扎钢筋、预应力管道安装、浇筑混凝土和预应力张拉、压浆等全部作业。0#段施工梁段混凝土达到设计强度的95%以后，张拉预应力束并待孔道内水泥浆初凝后即可拼装挂篮，进入循环悬浇梁段施工。、主要施工工艺如下：（1）、上梁段浇筑完成后12h，铺设轨道，整平并锚固，挂好前行倒链，同时拆掉堵头木模，并凿毛混凝土表面。（2）、浇筑完成24h后，拆除模板拉筋，松开前横梁及底模后吊带装置的千斤顶，底模及外侧模依靠自重自动与梁段混凝土分离，松开顶板上提吊内模纵梁的千斤顶，内模纵梁即下落锚固于梁段顶板下方的滚筒上，内模与混凝土分离。松掉内外模后及时进行养护。（3）、同时穿设上梁段待张拉钢绞线，装好锚具。穿设钢绞线太长时，必须利用卷扬机；首先利用单根钢绞线将钢丝绳带过，然后利用钢丝绳牵引穿过整束钢绞线。（4）、循环段混凝土达到设计强度的95%以上时，进行纵向钢绞线张拉，挂篮前移到位后立即压浆。图5.2.4 梁体悬灌循环施工工艺框图（5）、松开挂篮主构架尾部的后锚装置，挂篮主构架轻微前倾，挂篮走行轮扣入滑行轨顶部凹槽内，在挂篮与滑行梁前端之间垫有滑板。（6）、在已浇筑好的梁段上，铺设锚固滑行轨。经过滑行轨前端用导链钢索与挂篮主构架锁紧，缓缓拉动倒链，挂篮即沿滑行梁前移。挂篮移动时，两悬臂端应同时、同步移动，防止两悬臂端产生不平衡重，危及梁体平衡。（7）、挂篮移动到位后，首先通过竖向预应力钢筋锁定挂篮主构架尾部的锚固装置。然后提起前上横梁上的千斤顶及底模后吊装置，调整模板后，开始下一梁段施工。、施工注意事项：（1）、混凝土施工浇筑平台支撑在已浇筑梁段混凝土及端模上，浇筑混凝土始终保持两侧对称进行。（2）、梁段悬灌时，与前一梁段混凝土结合面应予凿毛，纵向非预力钢筋采用搭接。（3）、各梁段施工按设计要求设置各类预埋件及泄水孔、通风和电缆等预留孔洞。（4）、各梁段施工加强梁体测量、观测，注意挠度变化。（5）、梁段悬臂浇筑时，T构两端施工荷载要尽可能保持平衡，并注意左右偏载，两端浇筑混凝土进度之差不得大于4m3。（6）、浇筑梁段混凝土时应水平分层，一次整体浇筑成型，当混凝土自流高度大于2m时，必须采用溜槽或导管输送，以保证混凝土的浇筑质量。5.2.5、挂篮拆除在设计挂篮时，为保证安全，采用可以退行的设计方式。中跨合拢段处的挂篮拆除时先退行至主墩附近，挂篮杆件采用先装后拆，后装先拆的方法逐段拆除。边跨合拢段处的挂篮直接在原位拆除。拆卸安全注意事项：a.成立挂篮拆卸小组，指定专人负责指挥。b.拆卸作业前对拆卸人员进行安全教育和安全交底。交待方法、措施和安全注意事项。c.所有拆卸人员必须带安全帽、系安全带、穿防滑鞋。工作人员在桥面下作业时，必须将安全绳系在桥面钢筋或可靠的地方，不得悬挂于挂篮任何部位，使安全绳与拆卸部件完全分离。d.必须按照规定的程序和方法进行拆卸。在新旧吊点置换之前，必须检查新吊点连接牢固可靠后，方可松掉原节点。e.在挂篮主桁架后移和底模、侧模下落时，应缓慢开动卷扬机，使底模缓慢落地。f.在底模下落时，拆卸人员必须全部撤至桥面上，桥下不得有人，无关人员不得进入拆卸区域。拆卸区域应设安全警戒标志。g.底模移动、卸落不得在晚上作业。起落、下放应规定统一的明确的指挥信号，统一指挥，统一行动，做到令行禁止。5.4、合拢段施工工艺连续桥梁采用悬臂灌注施工，为保证施工阶段的稳定，合拢顺序采取先中跨合拢，结构由双悬臂状态变成单悬臂状态，悬臂浇筑6#节段混凝土，最后边跨合拢，成连续梁受力状态。鉴于本桥合拢段长度为2.0m，利用挂篮底模架施工，侧模使用挂篮侧模。跨中合拢段施工，由两个挂篮向一个挂篮过渡，3号挂篮退回，2号挂篮走行跨过合拢段至另一端悬臂施工段上，形成合拢段施工支架。在合拢段施工过程中，由于昼夜温差影响，现浇混凝土的早期收缩、水化热影响，已完成梁段混凝土的收缩徐变影响，结构体系转换及施工荷载等因素的影响，必须采取措施，以保证合拢段的质量在一天温度最低时段浇筑6号块混凝土，混凝土可采用早强措施。5.4.1、合拢段及体系转换顺序中跨合拢段由临时钢接锁定，改挂篮为吊架，浇注中跨合拢段混凝土，待混凝土达到设计强度95%后张拉预应力钢束，解除临时钢接。边垮合拢段与边跨直线段分开浇筑，作为合拢段单独施工，待混凝土达设计强度后张拉预应力钢束、注浆、封锚。拆除主墩的临时固结和临时支座，结构成为单悬臂体系，拆除边垮临时支架。拆除边跨合拢段吊架，完成体系转换。5.4.2、合拢段临时锁定根据施工进度安排，合拢时间大约在20XX年9月中旬，届时气温可能低于设计合拢温度，属低温合拢。根据大桥的结构设计和实际受力需要，合拢段临时支撑锁定采用内刚性支撑和张拉临时束共同锁定的方法。这种锁定方法就是在5#、7#段四个角部位预埋型钢支撑（也称劲性骨架），施工时先将锚板B预埋定位，然后将槽钢与预埋锚板满焊，另一端与一块锲形钢板C满焊，再将另一块锲形钢板紧贴插入预埋钢板和槽钢端部的锲形钢板之间，并将其与两边的钢板满焊，最后焊上缀板。除用内刚性支撑锁定外，再利用永久性的部分预应力束临时张拉，以抵抗降温时产生的收缩变形。在合拢中跨前先张拉N21、2N28,每张拉力为300KN；在合拢边跨前先张拉N22、2N20,每张拉力为300KN，刚性支撑见图5.1。图5.1 合拢段刚性支撑示意图5.4.3、合拢段施工要点合拢段长度。合拢段长度在满足施工操作的前提下，应尽量缩短。本桥合拢段长度均为2.0m。合拢温度选择。应根据合拢施工时间的实际温度，测试分析气温与梁温的相互关系，以确定合拢时间并为选择合拢段锁定方式提供依据。合拢混凝土浇筑选择在一天中气温最低时完成。计划在早上6:00时进行。低温合拢时，用麻袋或苫布覆盖，并加强接头混凝土的保温和养护，使混凝土的早期硬结过程中始终处于升温受压状态。合拢段混凝土选择。合拢段混凝土应比梁体混凝土提高一个等级，要求早强、采用微膨胀混凝土，并作特殊配比设计，浇筑时认真振捣和养生，及时张拉预应力筋，防止合拢段混凝土产生裂缝。合拢段的锁定，必须迅速、对称地进行。先将内刚性支撑一端与梁端部预埋铁件焊接，而后将刚性支撑另一端与梁连接，临时预应力束也应随之快速张拉。在合拢段锁定后，立即释放一侧的固定约束，让梁一端在合拢段锁定的连接下，能沿支座自由收缩。为了保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，混凝土浇筑之前在两悬臂端加与混凝土重量相等的配重（或压重）。在混凝土灌注时，浇筑多少混凝土，就卸掉多少荷载，始终保持现浇段受力平衡、稳定。加、卸载时应对称于梁轴线进行。合拢锁定使用的型钢支撑是由2根槽钢对焊而成，骨架焊成后安装时，混凝土无法进入其内部，将形成一个空腔，对箱梁结构受力不利。因此，在型钢支撑安装前，必须用同标号混凝土或砂浆将其内部填满捣实，以保证箱梁结构混凝土的致密性和均匀性。5.5、施工线形控制无砟轨道连续梁线型控制是施工过程控制的重点。为保证连续梁的施工质量和安全，保证成桥结构在线型、内力各方面满足客运专线设计和规范的要求，使施工实际状态最大限度地与理想设计状态相吻合，需进行连续梁的监控与监测。5.5.1、线形控制的目标梁体线形控制以梁体长期徐变完成后桥面达到设计要求的线形控制的目标。5.5.2、线形控制的内容线形控制的内容主要包括各梁体的挠度、中线的偏移、箱体的扭转及各活动支座的纵向预偏量。5.5.3、计算模型连续梁梁部简化为平面杆系结构，划分成单元，采用逐个时段步进的弹性有限元法，考虑各梁段混凝土的不同龄期，进行结构位移计算。5.5.4、计算荷载在结构计算中，主要考虑了以下荷载因素：梁体自重、二期恒载、活载；挂篮、模板、人群、机具重量；预应力及其损失；混凝土徐变、收缩；结构沉降、温度影响。5.5.5、主要计算项目、灌注混凝土引起的挠度连续梁在悬灌阶段为悬臂梁体系，计算第n梁段在梁体自重作用下的挠度为n1：此公式出自结构力学，式中：n1悬灌阶段第n梁段在梁体自重作用下挠度(m)；l从支座中心到第n梁段自由端的长度(m)；a第n梁段自由端到新悬灌梁段重心的距离(m)；F新悬灌梁段与挂篮的重量之和(kN)；E、G混凝土的弹性、剪切模量(kPa)；I(x)、A(x)梁体X截面的惯性矩、面积(m4、m2)