大跨度连续刚构科技开发计划课题申请表.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除附件-1编 号年 度2011类 别B专 业桥梁中铁十局集团有限公司科技开发计划课题申请表课题名称：高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构施工技术研究申请单位： 兰渝铁路14标段项目经理部五分部申请日期： 2011 年 02 月 22 日中铁十局集团有限公司科学技术委员会制课题名称高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构施工技术研究单位名称兰渝铁路14标段项目经理部五分部申请人姓 名乔志兵性别男年龄27职 称工程师学历大学本科电题类别(B)A集团公司投资B经费部分自筹C经费全部自筹投送专业桥梁工程申请金额120(万元)起始年度2011结束年度2011研究内容提要新建铁路兰州至重庆线广元至重庆段14标桐子林嘉陵江大桥全长461.2m，其中0#台-3#墩跨越嘉陵江，为跨径(98+168+92)m铁路双线预应力混凝土变截面单箱单室连续刚构，全桥共分为91个梁段，墩顶0#块长度为15m，砼方量为875.2m3，重量为2319.2t。悬浇梁节段长度分别为2.0m、3.0m、3.5m、4.0m，中跨合拢段长度2.0m，边跨直线段长分别为11.9m、5.9m，最大悬浇箱梁节段为2#块，砼体积为117.8m3，重量为312.1t。最大桥墩高度56.0m，桥面到承台顶高度为68.5m。箱梁各截面梁高分别为：端支座处及边跨直线段和跨中处为6.2m，墩顶0#块处梁高为12.5m。变高梁段梁底曲线为二次抛物线Y=6.2x/74.52+6.4(x=074.5),原点位于7号、15号、54号及98号截面顶；箱梁横断面为单箱单室直腹板结构。全桥箱梁顶宽为11.16m，防撞墙内侧净宽9.06m,箱梁底宽8.5m，顶板厚度为100cm，腹板厚度从55120cm不等，底板厚度由跨中的50cm变化至中支点梁根部的120cm，边支点处加厚到150cm。本工程重点及难点在于：桥梁上跨的嘉陵江洪水期水流比较湍急，对桥梁施工安全影响大；桥墩比较高，桥梁所处为峡谷风口，峡谷风对桥梁施工期间，尤其是最大悬臂状态施工安全有影响；受地形影响，桥梁配跨非对称，增大了桥梁施工期间应力、线形控制的难度；线路标准高，客货共线设计时速200km/h,预留250km/h。0#台#墩(98+168+92)m连续刚构控制着整个工程施工工期。本课题主要研究内容或目标为：(1)高墩、大跨、非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注关键技术研究；(2)通过各施工过程工艺、线形控制研究，使全梁施工线形符合设计及规范要求；(3)通过各施工过程工艺、相互关系研究，在保证工程质量、安全生产的前提下，达到快速施工的目的；(4)对连续梁悬臂施工过程安全操作研究，确保全桥施工安全无事故；(5)通过对施工过程工艺、相互关系研究，为编写工法提供基础资料；(6)通过各施工过程工艺研究，杜绝或减少连续梁施工过程因方法、施工不当等产生裂缝；(7)利用数字风洞模拟分析技术，对桥梁施工期间的抗风稳定性及其增加稳定性施工措施进行研究；(8)无边跨合拢段，且边跨现浇段两侧同时浇筑的施工技术控制。一、国内外现状国内在客运专线上虽然做过类似跨径的刚构连续梁，如广深港铁路沙湾水道特大桥主跨168m，桥高45m，也对施工过程进行了一些施工期间的线形、应力监控。公路上虽然也有一些大跨度连续刚构，但公路的活载在整个荷载中所占的比重，远小于铁路桥梁。对于峡谷风口连续刚构桥，浙江省磐安县夹溪大桥为(80+155+80)m连续刚构，对施工期间的桥梁抗风稳定性进行了研究，但其为公路桥，桥梁宽度大、活载为公路-I级。针对位于峡谷风口高墩、大跨、非对称大跨度双线铁路刚构连续梁，国内还没有单位专门针对其关键施工工艺，尤其是结合数字风洞模拟分析结果，对桥梁施工期间的抗风稳定性及其增加稳定性施工措施进行研究。二、前期工作情况 (1)结合桐子林嘉陵江大桥的施工，前期对其结构特点进行了研究，并进行了施工组织设计研究，着重对施工托架、混凝土泵送工艺、挂篮走行系统、合拢工艺进行研究；(2)对施工监测与控制进行了专项研究；(3)针对施工过程进行了详细的计算分析；(4)结合施工过程，进行实时跟踪分析；(5)针对施工过程，进行抗风稳定性分析。三、研究设计内容、技术方案主要研究内容(一)高墩、双线、大跨非对称连续刚构施工技术研究(1)0#块施工(墩旁托架支撑、模板设计施工、钢筋绑扎、砼浇筑、预应力张拉)；(2)挂蓝设计、加工、安装、预压、拆除；(3)梁段浇筑(挂篮行走、模板调试、钢筋绑扎、砼浇筑、养护、预应力张拉)；(4)现浇段施工(支架设计施工、模板设计施工、钢筋绑扎、砼浇筑、预应力张拉及压浆)；(5)合拢段施工(中跨合拢、劲性刚架、施工及浇筑条件、体系转换)；(6)线形控制(预拱度计算、砼龄期、弹模、张拉变形关系、控制调整)； (7)施工过程的抗风安全性(桥址区风特性、结构动力特性分析、构件气动力系数CFD分析、结构抗风稳定性分析)。(二)主要研究方法(技术方案)：(1)借鉴兄弟单位连续梁施工中，一些常出现的问题分析原因、采取措施、制定对策，杜绝问题发生(成立QC小组，对一些问题进行攻关)。(2)通过理论计算，大量的试验数据、现场调查、观测、调整，研究如何确保达到设计线形和缩短梁悬灌周期，加快施工进度。(3)通过数字风洞，计算主梁及墩的气动力系数、桥梁结构采用有限元建模，通过风致稳定性分析及风致响应来评价施工过程中结构的抗风性能。四、要达到的目标、成果形式及主要技术指标预期目标：1、研究总结一套高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注关键技术和方法；2、完善高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注线形和应力控制技术；3、研究总结大跨度双线铁路预应力混凝土连续刚构悬壁浇注快速施工的关键技术和方法；4、建立一套峡谷风口区高墩大跨度双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注裂缝控制技术；5、利用数字风洞模拟分析技术，对桥梁的抗风性能做出全面评价，以确保该类桥梁在成桥和施工状态的结构安全，并为中低风速下桥梁结构的施工提供指导意见；6、研究成果达到国内领先水平。成果形式：1、峡谷风口区高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注技术研究报告：高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注技术研究报告；高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注线形和应力控制研究报告；大跨度双线铁路预应力混凝土连续刚构悬壁浇注快速施工技术研究报告；峡谷风口区高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注裂缝控制研究报告；峡谷风口区高墩大跨非对称铁路双线预应力混凝土连续刚构悬壁浇注抗风稳定性研究报告。2、铁路98+168+92m双线预应力混凝土连续刚构施工工法；3、省部级以上学术期刊发表不少于2篇学术论文。主要技术指标：1、各节段施工及成桥后的整体线形、标高、截面尺寸等满足验标要求；2、梁体裂纹满足规范要求；3、在峡谷风口风力的影响下，梁体悬壁施工稳定可控，无安全质量事故；4、施工进度满足设计和业主要求。五、承担单位、研究任务及分工(1)中铁十局兰渝铁路14标段项目经理部五分部负责课题研究的组织协调、方案制定；负责购置及埋设测试元件，提供施工装备，承担工艺研究及现场观测工作。(2)北京市政研究院(北京市建设工程质量第三检测所)承担桥梁施工期间的线形与应力监测与控制、数据采集和分析计算工作。(3)西南交通大学承担桥梁施工过程抗风性能研究。对桥梁的抗风性能做出全面评价，以确保该类桥梁在成桥和施工状态的结构安全，并为中低风速下桥梁结构的施工提供指导意见。六、经费概算序号名称及规格单位总数量费用(万元)备注单价合计1人员费82材料费153设备费124元器件购置费265燃料动力费56施工监控计算费127桥梁数字风洞分析108试验费99资料费510差旅费511会议费212专家咨询费613评审费31