门式墩设计说明.doc

设 计 说 明一、适用范围 本设计适用于郑州至徐州客运专线铜山下行联络线2#特大桥21-25号墩。本说明为门式墩的补充设计说明，总体上仍需遵守全桥设计说明及施工注意事项。二、技术规范 1）铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005） 2）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005） 3）铁路结合梁设计规定（TBJ24-89） 4）铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）（以下简称钢桥规） 5）铁路钢桥制造规范（TB10212-2009） 6）铁路钢桥保护涂装（TB/T1527-2004） 7）客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（铁建设2010241号） 8）碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带（GB3274-2007） 9）优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带（GB711-2008）10)合金结构钢技术条件（GB3077-1999）11)焊缝符号表示法（GB324-2008）12）桥梁用结构钢（GB/T714-2008）13）电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB/T10433-2002）14）铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）15）铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）16)铁路工抗震设计规范（GB50111-2006）（2009年版）三、主要技术条件铁路等级：级电气化；设计速度：160km/h；线路情况：双线铁路，平面位于直线上；轨道：有碴轨道，无缝线路；上部结构：32m预制简支T梁；四、设计荷载 上部结构为32+32m双线简支T梁，主力包括：1、 恒载1） 钢梁自重：=78.5kN/m：钢筋混凝土自重：=26.0 kN/m2） 上部结构恒载反力（自重）：3） 基础变位影响：基础不均匀沉降10mm，取其最不利组合2、 活载1） 双线中-活载，考虑列车竖向动力作用：2） 横向摇摆力：3） 长钢轨纵向水平力（伸缩力和挠曲力） 附加力包括：1） 制动力：按基本规范计算；2） 风力：按基本规范4.4.1条计算；3） 整体升降温：钢结构整体升温降温按35C考虑，混凝土整体升降温按25C考虑。3、 设计温度：-25C+45C。4、 地震效应地震动峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.40s。5、 架桥机荷载对JQ160、DJK160、长征架桥机进行了检算，实际施工荷载不同于设计采用的荷载时，需重新进行检算。五、线路资料见全桥设计说明六、地质条件见全桥设计说明七、主要建筑材料1）钢材：主要受力结构及临时吊点钢材采用Q345qE：检修平台钢材采用Q235BZ2）混凝土：门式墩垫石采用C50微膨胀混凝土；混凝土墩柱采用C40普通混凝土；钢柱内填混凝土采用C40微膨胀混凝土；承台、桩基采用C40普通混凝土。3）普通钢筋：采用HRB335钢筋、HPB235钢筋，分部符合GB1499和GB13013标准。4） 剪力钉：采用GB/T10433规定的25120型圆柱头焊钉，符合GBT10433-2002标准。5） 高强度螺栓：采用10.9S级M24高强度螺栓，材质为20MnTiB，螺母及垫圈均采用45号优质碳素钢，均应符合现行国家标准GB/T1228-1231的规定。八、设计概况1、结构体系该结构为郑州至徐州客运专线铜山下行联络线2#特大桥21-25号门式墩，上部结构为3232m双线简支T梁。该门式墩钢结构部分与混凝土柱采用插入式连接，钢柱插入混凝土柱中6m,属钢梁混凝土柱混合结构。钢梁跨径（墩柱中心距）为21.7523.5m。钢梁采用箱形截面，梁高2.8m，梁宽3m。钢柱截面同样为箱形，尺寸为2.63.0m。门式墩钢梁顶、底板全长25.3527.1m，钢柱底至盖梁顶9.5m。各墩钢柱外包混凝土横桥向厚度40cm，顺桥向厚度为30cm。2、钢箱梁构造21号门式墩钢梁的顶底板厚度为28mm，腹板厚度为28mm，左、右立柱顺桥向腹板厚均为28mm，横桥向腹板厚均为28mm；需注意，必须确保支承横隔板N7定位准确，以保证局部承压。此外，为保证支承横隔板受力，纵向加劲肋在支承横隔板N7处断开，其余位置均通长。3、加劲肋钢梁和钢柱的截面加劲肋统一采用“一”字形加劲肋。加劲肋厚20mm，高220mm。加劲肋对称布置，顶底板的加劲肋设置完全相同。左右腹板的加劲肋布置也完全一致。为防止钢梁与钢柱固结处的应力集中现象，改善结构受力状态，在梁柱固结处设加劲肋N18，N18与底板加劲肋对应，放置于底板加劲肋的下方。N18可不封闭。4、剪力连接件的配置21-25号墩左、右柱剪力钉布置均相同：单侧钢柱顺桥向配置剪力钉912个，横向桥576个：钢柱与钢梁的衔接处N2底板下缘单侧布置了84个剪力钉；单侧住剪力钉共计1620个。支座垫石下部钢梁顶板配置剪力钉为280个。另外在插入混凝土柱的钢柱内部竖向加劲肋上设60mm圆孔，间距为500mm，形成开孔钢板剪力连接件。5、承台和桩基21号墩高度为14m（盖梁顶至柱底），左侧承台尺寸7.47.4m，右侧承台尺寸6.66.6m，承台高均为2.5m。左侧承台下布置5根1.25m钻孔桩，桩长53m，右侧承台下布置4根1.25m的钻孔桩，桩长43m。22号墩高度为14（盖梁顶至柱底）。左侧承台尺寸7.47.4m，右侧承台尺寸为6.66.6，承台高均为2.5m。左侧承台下布置5根1.25m钻孔桩，桩长48m，右侧承台下布置4根1.25m钻孔桩，桩长48m。23号墩高度为13.5m（盖梁顶至柱底），左侧、右侧承台尺寸均为6.66.6m，承台高均为2.5m。左侧承台下布置4根1.25m钻孔桩，桩长47m，右侧承台下布置4根1.25m钻孔桩，桩长49m。24号墩高度为13.5m（盖梁顶至柱底），左侧承台尺寸为6.66.6m，右侧承台尺寸为7.47.4m，承台高均为2.5m。左侧承台下布置4根1.25m钻孔桩，桩长44m，右侧承台下布置5根1.25m钻孔桩，桩长50m。25号墩高度为13m（盖梁顶至柱底），左侧承台尺寸为6.66.6m，右侧承台尺寸为7.47.4m，承台高均为2.5m。左侧承台下布置4根1.25m钻孔桩，桩长42m，右侧承台下布置5根1.25m钻孔桩，桩长55m。九、钢梁制造 1、钢材材质 主要受力结构钢材采用Q345qE，应符合桥梁用结构钢（GB/T714-2008）标准的要求：焊钉应符合电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（GB/T10433-2002）标准的要求。 2、钢梁制造1）节段划分钢梁采用钢箱梁，工厂焊接制造，现场整体吊装架设。钢梁构件因施工工艺沿跨度方向分段时，接头应采用工厂焊接。钢结构制造时，钢材放样应考虑预拱度的设置。桥墩施工前请施工方核实钢梁的施工条件（地形条件和采用的运、架梁设备等）。施工分节方案应提交设计单位审查、同意后方可施工。2）焊接钢结构主要构件均采用焊接连接，图中焊缝符号符合焊缝符合表示法（GB324-2008）的规定，焊接接头的力学性能应与基材等屈服、等强度、等韧性。设计图中标注坡口焊处必须焊透。钢箱梁及钢柱的顶底板、腹板及其加劲肋间连接焊缝为一级焊缝，支座下横隔板N7及其加劲肋焊缝也均为一级焊缝，一般横隔板及其加劲肋焊缝、附属设施焊缝等其余焊缝均为二级焊缝。为便于支座和现场拼接而设置的工艺孔及进入人孔等可由施工单位自行决定，其使用完毕后应封堵并与原构件等强。十、施工工艺钢结构施工应严格遵照铁路钢桥制造规范（TB10212-2009）执行。钢箱梁的顶底板与腹板的连接处都是重要的传力焊缝，在制造过程中须按规定预热。达到焊缝全熔透，尚有一定的加强，并尽量减少焊缝变形。必须工厂焊接，且经过严格的探伤检查方能认可。焊接作业时应尽量避免仰焊操作。面板与底板的拼接应采用带陶瓷衬垫的单面焊双面成型工艺。以保证焊缝熔透。角焊缝（级）不得在腹板、顶底板等主要板件上咬边。钢箱盖梁采用工厂制造，现场整体吊装。施工时首先施工桩基、承台及混凝土柱，需注意埋入所以预埋件，不得遗漏。混凝土柱内预埋钢板和临时固定锚栓，待钢结构安装就位后，将钢柱底部钢板与预埋钢板对齐，然后再浇注外包混凝土并往钢柱内灌注C40无收缩微膨胀混凝土至盖梁梁底。梁体架设时，架桥机前支腿应立在垫石上。如果立在钢横梁其他位置需另行检算局部受力。十一、钢梁涂装及保护 钢梁涂装作业应严格按照铁路钢桥保护涂装（TB/T1527-2004）执行。1、 喷砂（丸）除锈钢梁部件表面应采用喷砂（丸）的方法除锈，其必须将表面油污、氧化皮、铁锈以及其他杂物清楚干净，除锈后钢梁表面清净度等级应达到GB8923规定的Sa3级，表面粗糙度40-80m。2、 油漆涂装钢梁涂装按铁路钢桥保护涂装（TB/T1527-2004）第七套涂装体系进行，设计防腐周期25年以上。要求如下：1） 外表面：高模数水性无机硅酸锌底漆：两道，每道干膜厚度35m。环氧封闭底漆：一道，干膜厚度20m。环氧云铁中间漆：两道，每道干膜厚度40m。氟碳面漆：一道，干膜厚度40m。氟碳面漆：一道，干膜厚度30m。2） 内表面：高模数水性无机硅酸锌底漆：两道，每道干膜厚度40m。环氧封闭底漆：一道，每道干膜厚度20m。十二、附属工程 为便于钢梁的检查与维修，没有检查平台，检查平台可在主体工程完成后再施工。 钢梁的罪外侧两个横隔板N5上设置可关闭人洞，以防飘雨。 T梁至钢盖梁顶的检查梯及盖梁顶部围栏参见本线相关参考图，检查梯及围栏底部焊接与钢盖梁顶板上。十三、施工注意事项1） 除本图提出的特殊施工工艺及质量要求外，其他施工质量应符合铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003/J286-2004）、高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）/铁路混凝土工程施工技术指南（铁建设2010241号）、客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（铁建设2010241号）的要求，并从严控制。2） 施工单位进场后，应根据设计图纸，认真核对地形地貌、墩台里程、断面高程等，若发现与设计不符，应及时与设计单位取得联系。3） 门式墩跨越既有铁路线，施工单位应有切实可行的施工组织设计，并报建设单位和既有铁路管理单位审批，确保列车运营安全。施工前要求核对既有线的净空，限界：承台、基础施工时，要求对既有线采取有效防护：门式墩施工及架梁期间，施工单位应与铁路运营单位密切协调，列车限速通过，并设专人瞭望。4） 下部结构施工放样时，应对设计图纸中的线路资料、墩台里程、墩台标高、曲线布置资料等进行相互校核、确认无误后，方可开始施工。5） 施工单位进场后应核对相关图纸和现场情况，确保各桩位、桩位的准确无误，应核实支承垫石位置、高度与梁部相统一。6） 如发现地质情况与设计不符，应及时与设计单位取得联系，必要时以变更设计为依据进行施工。7） 基础施工前应加强地下管线定位探测，不能盲目施工，以免破坏地下管线。8） 混凝土施工前必须要做配合比试验，综合考虑施工工序、工期安排、环境影响等因素，通过试验，保证混凝土强度指标。9） 应严格控制门式墩结构各部分截面尺寸，施工误差应限制在施工规范容许的偏差范围之内。10） 凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，必须进行焊接，并符合铁路混凝土工程施工技术指南TZ210-2005的有关规定。11）