组合拼装式托架在双肢式连续刚构桥0块中的应用

1、7A 版优质实用文档 技术总结、论文申报评审表 目 题 装式 二 者 作 姓 务 职 称 职 法 守 谷 部 二 工 总 目 项 项 依托 背景 论文 目 高。 程完 时间 工工 论文发 表及获 奖记录 摘论 要文 计钢。 设 型 d 工的 块 大 4 施工 载 过 #块 承 超过 0 墩架宜 主 托 不宜 桥 桥 用 差不 构 大采相刚 堰需期续 高 合 与墩 绍 北郧 现 浇 ， 湖北 跨 块 化 边 # 优 。 侧0步果 两求一效 申报单位 对论文的 综合评价 托 式 装 拼 合 。 灌 似工 悬类 结供 通艺 施 架 单位评审 上报意见及 申报等级 章 盖 日 30 月 2 奖1 等奖

2、 年 一G 文G 论文 20 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 集团公司 评审意见 （盖章） 年月日 填报部门：工程管理部填报人：刘秀芝 组合拼装式托架在双肢式连续刚构桥 0# 块中的应用 中铁十四局集团第二工程有限公司谷守法 内容提要：湖北郧十高速公路头堰大桥主墩 0#块设计纵向长 13m,主墩 0#块及 两侧边跨现浇合拢段全部需采用托架承载，大型钢模板一次现浇成型，要求 0# 块浇筑与墩身砼龄期相差不宜超过 40d 。本文通过对 0# 块托架的进一步优化， 介绍双肢式连续刚构桥 0# 块施工的托架设计、施工技术和经济效果。 关键词：双肢式连续刚构桥 0# 块托架施工技术经济效果

3、1. 工程概况 湖北郧十高速公路 头堰大桥位于湖北省郧县，桥跨组成为 5 40+（65+120+65）+3 40m 连续刚构、预应力混凝土结构连续 T 梁，桥梁全长 579m, 主墩采用双薄壁墩，过渡墩采用薄壁空心墩， 左右幅主墩采用整体式承台， 其中6#主墩高 70m ，7#主墩高 45m ，主墩均位于 V字形陡崖山谷地形，场地 狭小。 主墩 0#块设计纵向长 13m,主墩 0#块及两侧边跨现浇合拢段全部需采用托 架承载，大型钢模板一次现浇成型，要求 0# 块浇筑与墩身砼龄期相差不宜超过 40d 。 2. 施工难点和特点 0# 块浇筑的难点在于主墩高度高、双肢式桥墩 0# 块设计复杂，体积大

4、，如 何加快托架安装速度、提高托架拼装精度是按期完成 0# 块浇筑的前提和保证。 本桥共设计 4 个 0#块，4 个边跨合拢段（见图 1 所示），需预埋托架达 24 组，托架工程量较大，如何能重复利用，节约工程成本也是托架设计的重点。 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 图 1. 头堰大桥主跨结构及托架总体布置图（单幅、 12 组） 3. 组合拼装式托架设计 0# 块设计和施工工艺，本着满足施工、经济节 计上采用了工厂加工，现场拼装 根据 约的原则，在托 加工精度， 的设 ，整体吊装的方法，确保 0#块悬臂长度与边跨合拢段悬臂长度不同， 时托架悬出长度取大值以便能通用。 间采用角钢或槽

5、钢横向连接形成整体 降低安全风险，考虑 托架 设计 托架每侧 5 榀作 见图 2 组单元，托架 每榀之 图 2.0# 块托架布置图（边跨合拢段采用相同结构） 3.悬1 臂墩段身预埋件安装与托架拼装工0艺#块底板悬臂段 上部预埋 上部预托埋架及附1属2#预槽钢埋件、连接板等全部采用工厂加工,1加2#槽工钢完成后分连接类处编号运输 至施工现场， 墩身在接墩近封顶时， 在一定位置安 壁 必须根据设计标柱高进行表校准， 预埋件安装完成后 连接法兰 柱 面 件进行拼装， 托架共设计上 后开下部始吊装托架12#于槽钢预埋 预埋 臂部分搭设简易操作平台，安装时采用塔吊吊装托架 完成托架的安装。见图 件安装图

6、 预埋 3。 身预埋件， 墩 件预留位置 模板拆除 浇筑墩身封柱顶混凝土， 个12#连槽钢接板， 利用预埋件悬 两个12#槽钢 两个 连接处 至预埋件位置，安装螺栓， 托盘 预埋件与托架拼装完成图 .2 托墩架主要 身 托架主要 承重 图 3. 托架预埋与拼 件结构设计 装示意图 32#槽 钢 错位对焊 承重杆件为直三角形， 采用 32# 槽钢错位对扣焊接而成， 上连接处 栓孔以便与墩身上部预埋件连接， 整体托架加工图 。 法兰 以便与墩身下部预埋件连接。见图 整4 下连接处采用带螺栓孔的法兰盘 托架立面图 连接板 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 图 4. 托架结构设计图 3.3

7、墩身预埋件结构设计 为保证荷载通过托架3传2#槽递钢到墩身， 需在墩身内预埋托架连接件， 预埋件连接同法样兰 采用 32# 槽钢对焊而成， 预留螺栓孔以便与托架整体对接， 中，荷载都需传递在预埋件上， 因此为保证预埋件稳定 进行整体联接，联接采用 12# 槽钢搭接焊牢 上部预埋件设计图 0#底板混凝土 图 5. 托架预埋件设计图方木 槽钢 字钢 由于混凝土浇筑过程 32#槽钢 需将墩身两侧的预埋件 见图 5。 下部预埋件设计图 竹胶板 底模 3.4 托 自制 桁架 2000 抵消自 0#块外模侧视图 2000 3000 工字钢 00 3000 13000 002 0#块外模横断面 时间较长，

8、图 7.0# 块整体组合钢模板设计图(面板厚 6 ) 3.4.1 计算参数取值如下 (1) 砼自重，取 26KN/m3 (2) 钢弹性模量，取 210000Mpa (3) 材料强度设计值 Q235 钢 f 215 N/mm2 ； f v 125N/mm2 3.4.2 荷载统计 (1) 现浇砼重： 410G1.3=533KN (取底板处托架作为验算最大荷载) (2) 倾倒混凝土的冲击荷载为 120G1.4=168KN 7A 版优质实用文档 (3) 振捣荷载按 50G1.3=65KN (4) 模板钢梁自重按 260G1.3=338KN (5) 人员及机具荷载按 50G1.3=65KN 合计荷载值是

9、： 1169KN 每侧共设 5 拼支撑三脚架，每榀三脚架承受荷载为 234 KN ，其中三角 角托 架上部放置三根托梁，托梁为工字钢。第一根距离墩柱位置为 30 ，另两 距为 60 放置。外侧 施工需要可以自行放置一根。工字钢与托架相交部位 个节点位置受力分别为 :106KN,70KN,58KN ， 以下 为验算过程如下。见图 8、9、10 、11。 图 8. 托架模型图 图 9. 整体应力图 验算结果：三角托 架应力为 85.9Mpa215Mpa 强度满足要求 图 10. 整体变形图 刚度满足要求。 验算结果：整体变形 0.7mm 。小于 4.5mm 。 16 N d2 16 9500 3

10、3.1416 20 20 40.32Mpa 符合要求。 连接板承压验算： 0.5 * 9500 20 30 7.9Mpa ，符合要求。 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 4. 托架整体现浇 0# 块模板拼装技术 托架安装完成后， 进行托架预压， 预压采用精准、 方便的预应力钢绞线张拉 施加荷载，预压结束后进行底模及 0# 块模板拼装，由于托架均采用定型工厂加 工，精度较高，拼装误差小，受力稳定，因此有利用 0# 块大型钢模板的快速准 确拼装。 5. 0# 块混凝土浇筑 O# 块钢外模拼装完成后，绑扎钢筋、制作内模，加固完成后开始浇筑混凝 土，混凝土采用泵送入模， 混凝土浇筑特别是底板

11、浇筑过程中， 由于混凝土浇注 速度快、冲击荷载大，要对托架进行变形观测，安排专人对托架的焊接、连接等 薄弱部位进行观察， 根据实际浇筑情况， 底板混凝土浇筑过后， 腹板的混凝土浇 筑速度会明显降低， 同时伴随着底板混凝土的强度不断上升， 托架所承受的荷载 成逐渐下降趋势。 6. 总结与建议 通过现场实际应用， 采用组合拼装式托架后， 由于其加工精度高， 提高了托 架力学性能，现场拼装简单， 省去了制作传统托架大量的焊接和改装作业， 明显 提升了托架和 0# 块底模的拼装速度，节约了时间，同时极大降低了高空作业的 风险，降低了劳动强度，另外由于托架可以重复利用，周转方便，能够大幅度降 低施工企业同类型桥梁的施工成本，对节约社会资源起到一定促进作用。 由于连续梁 0# 块混凝土标号高，浇筑时间长，整体浇筑一般在 24h 左右， 浇筑过程中随着先浇筑混凝土的强度不断上升， 混凝土产生的荷载应该是一个呈 抛物线形的变化，如何找出混凝土在浇筑过程中的荷载峰值是值得摸索的规律和 现象，这样将会更准确的确定最大荷载值， 有利于进一步优化托架设计， 提高经 济适用性。 参考文献： 7A 版优质实用文档 7A 版优质实用文档 (1) 路桥施工计算手册人民交通出版社周水兴等 (2) 钢结构设计规范 GB50017-