龙青高速分离立交预制场方案修改

蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路(石门至马山段路面及大中桥工程）第一合同段（龙青高速分别立交桥）米箱梁预制场建设方案蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路一合同段项目经理部二○一五年七月施工方案编制说明一、编制依照1．蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路（石门至马山段路面及大中桥工程）第一合同段施工招标文件、山东省交通规划设计院于2015年5月交付的蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路一合同段龙青高速分别立交设计施工图纸。国家、交通部、山东省颁发的各现行施工技术规范、规程、标准等以及国家现行的相关法规、文件。．施工现场勘探及检查状况。4．我单位现有技术水平、施工队伍及机械设备状况。最近几年来我单位从事桥梁及类似本工程施工累积的施工经验、科研成就等。承包合同及业主相关要求。国家及地方相关安全、健康、劳动保护、环景保护，土地等标准及规定。二、编制原则．依照招标合同条件的各项条款要求，实质性响应业主及监理工程师的指令和要求。以招标文件、设计文件、施工规范为依照，采纳先进的施工组织管理技术，兼顾计划，合理安排，组织分段平行流水作业，均衡生产。．坚持在脚踏实地的基础上力求技术先进、管理科学、经济适用的原则。依据工程实质状况，环绕工程要点，周密部署，合理安排施工序次。3．依据工程特色，招集拥有近似施工经验的专业队伍，选择先进的、成熟的施工工艺和先进的机械设备，科学配置生产因素，组立功能般配、良性运转生产线。．严格依照ISO9001质量系统标准及程序，坚持工程施工全过程严实监控，以科学的方法实行动向管理，灵巧实行动静结合的管理原则。5．实行项目法管理，经过对劳务、设备、资料、资本、技术、方案、阵营、时间与空间条件的优化办理，实现成本、工期、质量、安全及社会信用达标。三、工程大要及预制场选址1、蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路一合同段龙青高速分别立交由我青岛新世纪路桥公路工程有限公司中标承建,位于蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路K21+183处，上跨龙青高速，与高速公路交织桩号为K135+072.36，交角为91.6度。龙青高速在本桥范围内处于加宽渐变段，路面宽度由40.73m渐变至42.56m，双侧为矩形边沟，桥位处为路堑，路堑高度约5～9m。龙青高速分别立交桥上部构造采纳2-30m装置式预应力混凝土连续箱梁，下部结构桥墩采纳柱式墩，桩基础，桥台采纳U型桥台，扩大基础，桥梁全长72m。2、主要设计标准：①设计荷载：汽车荷载：公路Ⅰ级，城-A校核;人群荷载：3.5KPa;②设计洪水频率：1/100;③桥面宽度：0.5m(防撞护栏）+21.63m（车行道）+1m（中央分开带）+21.63m（车行道）+0.5m（防撞护栏）;④环境种类：II类;⑤抗震设防烈度：度。3、地质大要：依据钻探资料，在勘探深度范围内，为K2的中风化角砾岩。场区地基土自上而下可分为2个主要岩土层：第①素填土；黄褐色、灰褐色，稍湿，松懈，以粘性土、碎石、块石为主，粒径2-15cm，碎石含量局部大于25%，土质极不均匀，回填年限不小于10年。该层在勘探深度范围内广泛分布，厚度约0.8m;层底标高：73.19m;层底埋深：0.8m。第②层安山质角砾岩：中风化，灰绿色，岩石成块状，锤击声脆，夹中厚层安山岩。该层未穿透，最大揭示度为15米，单轴饱和抗压强度为42.45MPa。4、预制箱梁、横梁、湿接缝，调平层采纳C50混凝土，轴心抗压强度标准值32.4MPa,轴心抗拉标准值2.65MPa,弹性模量34500MPa。桥墩盖梁、墩柱、基础、桥台台帽、背墙、侧墙顶、搭板及防撞护栏、支座垫石、防震挡块均采纳C30混凝土，轴心抗压强度标准值20.1MPa，轴心抗拉强度标准值2.01MPa,弹性模量30000MPa。本桥预制箱梁跨径30米，共计28片预制箱梁。5、依据工地实地检查，为缩短供梁半径、考虑资料运输进出便利，结合桥梁设臵状况及地形条件，并经过技术经济比较解析，将制梁场选择在龙青高速西侧路基上，经过地基承载力检测，吻合要求三、箱梁预制场建设方案1、箱梁相关技术指标1.1箱梁跨径为30米，高度1.6米。采纳C50混凝土浇筑。本桥有30m跨径预制箱梁28片，中梁混凝土为33.5m3，边梁混凝土为36.3m3。（计算承载力以自重最大的边梁计算）1.2为了防范预制梁上拱过大，及预制梁与桥面现浇层因为龄期差异而产生过大收缩差，存梁器不得超出90d,若累计上拱值超出计算值10mm，应采纳控制措施。不一样存梁上拱值（计算值）见下表（表中各位移以向上为正，反之为负）：预制梁上拱值（理论值）二期恒载反预制度梁位钢束张拉时存梁30d存梁60d存梁90d挠度建议值边梁16.029.531.532.6-4.2中梁16.630.732.834.1-4.4-17a、表中数值为计算值，施工时，应依据预制梁实测上拱值修正反预拱度；B、表中反预拱度建议值未考虑竖曲线的影响；C、反预拱度可采纳二次抛物线。箱梁断面尺寸见图。断面表示图2、箱梁底盘2.1基础底盘基础采纳C25砼浇筑，每个底盘基础按长31.2m、宽1.7m、中间厚15cm、两端在长度2m范围内厚度为40cm（以担当箱梁张拉后集中在底盘两端的自重）、底盘基础横向间距为4米进行设置，同时，在基础的两个端部地址内铺设Φ16钢筋网,间距20cm，钢筋长度深入到厚15cm的中间段基础内30cm。（详见底盘构造表示图）2.2底模构造a.基础浇筑达成后，精确放样。底盘的横向间距为3×4m、宽度为90cm（30米箱梁的底板宽度为100cm，因为底部双侧各有R﹦5cm的圆弧设置在侧模上，则节余底板的水平底盘宽度为90cm，长度为30.2m、高度为20cm（指高出四周硬化的混凝土顶面和基础顶面的净高）。b.在基础上打孔，孔深15cm。而后植入长28～30cm、Φ12的Ⅱ级钢筋，钢筋的植入深度为10cm，埋入底盘混凝土中的长度为18～20cm。植入钢筋埋入底盘混凝土中的长度按设置的反拱度线型曲线变化，跨中18cm、两端20cm。植入的钢筋既作为控制底盘混凝土顶面标高的依照，又作为焊接、固定底模钢板的预埋件。c.在植入的钢筋上焊接钢筋骨架，并在钢筋骨架上焊接边∠30×30mm的角钢。角钢的上平面在横向上水平、纵向上顺直、竖向上按设置的反拱度值线型曲线变化（跨中反拱度值初设为向下1.7cm，按抛物线向两端逐渐变化为零。首片试验梁施工达成后，实测起拱度数值并与设计值进行比较，相差较大时应进行合适调整，再安排预制后续箱梁），角钢的侧面保持竖直。立模，支立浇筑底盘混凝土的模板时，应预留出箱梁的吊点预留孔、底部对拉螺栓预留孔。在底模两端的预制梁吊点处预留30cm宽槽口，安置2cm厚活动钢板便于箱梁吊装。e.底盘混凝土浇注，将砼标号为C30、厚度为20cm的底盘砼振捣密实，保证双侧线型直顺、顶面标高和预拱度吻合要求、边、棱角顺直，并洒水养生，保证其强度的增加。并按设计预留联端梁底预埋钢板和连接端楔块凹槽。f.底盘混凝土浇筑达成有了必定的强度后，表面用磨光机磨平，铺厚6mm的冷轧钢板作面板锚固在砼底盘上（铺前钻孔，使其安置在底盘上时漏出或看出预埋的钢筋头，而后在该孔处将预埋钢筋和钢板焊接固定）。相邻钢面板块间的缝隙采纳焊接手理，焊毕用磨光机磨平。钢板的侧面应打磨直顺成一条线，不得有侧向曲折。钢板铺完后打磨平焊点部位的焊渣，并对其表面除锈、去污，刷脱模剂覆盖待用。底盘构造表示图：立面图302010+30×100+10（对拉孔间距，从中心往两端布设）501.7（反拱值）204025基础，15cm厚C25砼。200200?4cm对拉螺栓孔、中心距顶面10.5cm。底盘，20cm厚C30砼。内部预埋钢筋与钢板焊接。6mm厚钢板面板，下部纵向双侧设∠30×30mm的角钢。开挖后石方路基平面图31203020502820504090402020200兜底吊点预留槽，宽20厘米。200说明：1、本图未按固定比率绘制，仅为表示。尺寸单位均以厘米计。2、本图只示出1个底盘的构造。每2个底盘之间的间距按4.4米设置。2、外模2.1侧模采纳定型钢模板，由专业生产厂家设计、加工制作。设2套侧模，侧模设计时，按箱梁节间长度设计，分标准节和异型节（包含边梁两端异型节及中梁两端异型节），侧模采纳上下口对拉的方式进行加固。设计面板为5mm厚钢板，背肋为8#槽钢，支架为10#槽钢，M24对拉螺栓。2.2翼缘板侧模采纳钢板，由同一世产厂家加工、制作。2.3堵头模板（即端模），中跨的中梁、内边梁、外边梁和边跨的中梁、内边梁、外边梁各2块；共计12块。也采纳定型钢模板，由同一世产厂家设计、加工制作。面板为厚8mm钢板。3、内模3.1采纳专业生产厂家制作的定型钢模板，设2套。为便于拆模，内模中间不设隔板节，采纳内部支撑方式，转角和异型部分特制，用U型钢卡联接，每隔70cm设一道支撑骨架，支撑骨架与钢模间用搭扣螺栓联接。3.2内模分标准节（方便人工拆卸）和端部异型节。3.3内模在设计时，从分节和用料上主要考虑人工拆卸、移运和安装的方便，在保证不变形、不移位的状况下，应尽可能地以轻巧为主。3.4内模的底面不设模板，以便下注混凝土和振捣施工。在设计时主要考虑采纳内支撑进行加固。内模顶面设计有支撑架，上铺钢板作为面板；顶板每隔3m设置一0.3m0.4m的槽口式张口，以下注底板混凝土；进行箱梁顶板混凝土浇筑时，将张口处封堵厚度为4mm、尺寸为0.3m×0.4m的封口钢板。4、龙门吊机(详见龙门吊机构造表示图)起吊箱梁采纳两台各60t的大龙门吊机抬梁，大龙门吊机用贝雷梁片拼装而成。其构造包含：轨道、底部行走系统、竖向支撑腿、横梁、天车和起吊系统。4.1轨道轨道地基同箱梁地基，其上浇注20厘米厚的混凝土作为基础；基础上铺设片石或块石，厚55厘米，宽2.8米；上铺碎石垫层，厚20厘米。也可直接浇筑60厘米厚的混凝土作为轨道基础，上边直接搁置道轨。枕木规格为15×20×243cm，间距60--80cm/道。道轨采纳重轨50kg/m（轨高A=152mm，底宽B=132mm，顶宽C=70mm，腰厚D=15.5mm。），每侧行走轮设双轨，双轨内间距1.4m。4.2底部行走系统每侧支腿行走轮设计为双轨8轮，纵向间距：1.3+4.7+1.3m。轮径大于Φ30cm即可。4.3竖向支撑腿由贝雷片竖向站立拼装而成，横向3片一组，共两组。每组内相邻两片贝雷采纳标准小花架交织相连。两组贝雷支撑腿之间在内、外侧的中间部位采纳自制的中花架连成一体；在两组（6片）贝雷竖向连接的缝隙之间采纳自制的大花架横向将6片贝雷连成整体。4.4横梁横梁由贝雷片纵向拼装而成，横向3片一组，共两组，横梁的连接同竖向支撑腿。主要考虑两组贝雷梁之间不走天车，故两排中间可以整体连接，整体性较好。4.5上行天车上行天车行走于横梁上的两道道轨上。在两组贝雷梁之间的顶部中间横向固定规格为15×20×243cm枕木，间距60cm/道；或间距为20--30cm/道的I10工字钢。再在其上铺设轨道。上行天车上每侧设2个行走轮，共4个轮。采纳两台5吨（单根钢丝绳的使用拉力，即卷扬机的额定牵引力）的卷扬机提高、牵引。依据现场龙门起吊箱梁的高度和钢丝绳的环绕根数确立钢丝绳长约90米（龙门吊机按9米高度考虑），若卷扬机的转盘挡板不够高，可合适加高。钢丝绳采纳Φ21.5mm7分绳），在安全系数K=5的状况下允许拉力为41.7KN。4.6起吊系统a.定滑轮，采纳H50×5D型（即额定负荷500KN五轮闭嘴吊环型）起重滑车。动滑轮，亦采纳H50×5D型（即额定负荷500KN五轮闭嘴吊环型）起重滑车。c.起吊采纳Φ

21.5mm（7分绳）钢丝绳，上下环绕

5圈，即

10根（中间截断面），每根绳的允许起吊拉力为

41.7KN（4.17t

），共

41.7t

，大于最重箱梁

1/2

重量

34.4t

，满足承载力要求。d.吊梁扁担，用双肢

I40

工字钢。e.兜底吊梁钢丝绳，采纳单根Φ52mm钢丝绳，其在安全系数K=5的状况下，每根的允许拉力为230.4KN。因为兜底吊，则两根的允许拉力之和为460.8KN（即46.08t），大于最重箱梁1/2重量34.4t，满足承载力要求。4.7大龙门吊机用途：主要用于支立及拆掉箱梁模板、浇注箱梁砼、起吊、移运箱梁及辅助进行其他吊运。使用前应进行试吊，并检查各部位状况。龙门吊机构造表示图(立面图)净21m1.5m上行天车贝雷（3m×2m）外斜撑2m内斜撑下增强弦杆

龙门横梁9m

竖向支撑腿贝雷（3m×1.5m）行走轮箱砼基础0.2m砼基础道轨混凝土基础(0.15m)箱梁底盘3×4m1.4m21.1m1.4m4.8龙门吊的强度、挠度验算a、龙门吊的主要参数：龙门横梁承受的荷载：箱梁最大自重的1/2约44.7t，滑轮和钢丝绳重约1t，合重45.7t，按1.3的系数为45.7×1.3=59.4t。龙门吊的吊重按60t设置。吊重W1=60t，跨度L=22.5m，高度H=9m，天车重W2=5t。由6组贝雷片加上下增强弦杆。b、国产贝雷力学性质（高×长=150cm×300cm）允许拉应力弦杆截面积桁片惯矩I桁片断面积桁片同意弯弦杆纵向允σFx矩M0许受压荷载W02243975KN.M663KN273N/mm25.48cm250500cm3570cmc、横梁强度验算：(1)静荷载：横梁由7片贝雷片上下加增强弦杆构成6组，贝雷片自重：G1=275Kg/片；增强弦杆自重：G2=80Kg/片；插销和支撑架的自重（对应贝雷片）：G3=25Kg/片；这样横梁自重G=（G1+G2×2+G3）×6×7=19320Kg。横梁的静荷载为横梁的自重，可视为均布荷载q=（G÷1000）×10KN/22.5m=8.6KN/m；故Mmax静=ql2/8=8.6×22.52÷8=544.2KN?mQmax静=ql/2=8.6×22.5/2=96.8KN动荷载：动荷载系数K动=1.3；（《基础工程》）工作荷载P=K动（W1+W2）=1.3×(600+50)=845KN。故Mmax动=PL/4=845×22.5/4=4753KN?mQmax动=P=845KN、总荷载：Mmax=Mmax静+Mmax动=5297KN?mQmax=Qmax静+Qmax动=942KN、允许强度：[M22增强]=σW增强=273N/mm×25.48cm×2×150cm×6×0.9=11269KN?m；(5)、验算结果：k=[M增强]/Mmax=11269/5297=2.1故满足要求。d、挠度验算：横梁采纳6组单层贝雷片上下增强的组装形式，其强性模量：E=2.1×107N?cm2惯性矩：I=3464606.4cm4⑴均布恒载最大挠度:f1max=5ql4/384EI=5×8.6×10×(2250)4/(384×2.1×107×3464606.4)=0.4cm⑵集中荷载最大挠度：f2max=PL3/（48EJ）=94500×22503/（48×2.1×106×3464606.4）=3.1cm⑶由销孔缝隙引起的挠度f3max：销孔缝隙△L=0.159cm，节数n=7，桁高h=150cm，跨长L=22.5mφ=2n△L/h=0.0148radφ=0.8480R=h(L-n△L)/2n△L=151542.3cmf3max=(R+h)(1-cos(φ/2))=4.2cm横梁总挠度：f=f1max+f2max+f3max=0.4+3.1+4.2=7.7cm五、模板、底盘的设置数目依据蓝色硅谷对外连接线大桥盐场至南泉公路一合同控制进度计划安排，K21+183龙青高速的箱梁从2015年7月17日开始预制，到2015年9月15日所有预制达成，2015年9月25日所有安装达成。1.1箱梁预制场负责预制龙青高速分别立交桥的共计箱梁28片60天的预制时间。装备6套模板，立模2天，钢筋绑扎2天，混凝土浇筑1天，强度达到设计85%且龄期不小于7天；每套模板按每12天周转预制1次（1片箱梁），则6套模板每个月可周转预制14片,可以满足计划要求。1.2底盘的设置，1个底盘均匀每12天周转预制1次（片）箱梁，，则需要8个底盘。1.3存梁区部署，按二排梁存放，每排存两层，每层存8片，共可存梁32片。备用存梁区考虑按一排梁存放，每排存两层，每层存5片，共可存梁10片，本备用存梁区可在后期存梁区存满时设置、起用。附：梁底盘地基受力计算依据施工图设计单幅边跨箱梁预制

C50混凝土数目为

962.8m3，计算出每片预制箱梁边梁C50混凝土数目为36.3m3，钢筋砼容重r取2.6t/m3，张拉后台座两端受力计算为：36.3*2.6/2=47.2t，则梁端底盘处地基承载力需不小于：47.2*