0#块现浇及支墩方案

1、广西沿海铁路钦州北至北海段扩 能 改 造 工 程DK44+624丹田双线特大桥（72+128+72）m连续梁0号块现浇支架及临时支墩方案编制：校核：审核：中铁二局钦北铁路工程指挥部二项目经理部二一年十一月目 录1编制依据12工程概况12.1 工程地理位置12.2 桥梁设计概况22.3连续箱梁构造23临时支墩33.1 临时支墩方案33. 2临时支墩检算33.2.1荷载分析33.2.2临时支墩受力计算33.2.3临时支墩受力检算参数43.2.4临时支墩受力检算结果53. 3临时支墩施工53.3.1临时支墩钢管柱基础施工53.3.2临时支墩钢管柱安装与拆除54 0#段现浇支架64.1 现浇支架方案6

2、4.2 现浇支架检算64.2.1 荷载计算64.2.2主要材料参数74.2.3主要材料力学指标74.2.4结构检算84.2.5检算结果134.3 现浇支架施工134.3.1 基础处理134.3.2 支架搭设134.3.3 模板施工144.3.4 支架验收144.3.5 支架预压15丹田双线特（72+128+72）m连续梁0号块现浇支架及临时支墩方案1编制依据1). 铁道部颁布新建时速200250km 客运专线铁路设计暂行规定（铁建设【2005】140号）；2). 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ-2132005；3). 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定铁建设（2005）157号；4). 铁

3、路混凝土工程施工技术指南TZ-2102005；5). 铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准TB 104242003 J2832004；6). 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设（2005）160号；7). 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准铁建设（2005）160号；8). 客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南；9). 铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB104152003)；10). 客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准；11). 广西沿海铁路钦州北至北海段丹田双线特大桥施工图；12). 有碴轨道预应力砼连续梁（双线 跨度：72+128+72m）；13). 现行钢结构设计、

4、施工技术规范：14). 钢管混凝土结构设计与施工规程。2工程概况2.1 工程地理位置本桥起于DK44+448.449止于DK45+119.615位于钦州市钦南区乌家镇丹田行政村内境内。孔跨布置为132+（72+128+72）m连续梁+1032+124m，设计第2、3、4跨为（72+128+72）m连续梁，连续梁128m为主跨同时跨越归海高速公路和南北二级。 (桂海高速路宽28m,交角38.98。南北二级公路路宽13.5m,交角37.22。)。桂海高速边缘距2号墩承台边缘10m。南北二级公路距离3号承台边缘不足两米，施工前进行安全防护。2.2 桥梁设计概况 丹田双线特大桥的1#4#墩之间的桥跨为

5、（72+128+72）m的预应力混凝土双线连续箱梁，地理位置位于丹田行政境内，采用挂篮悬灌施工。其中1号和4号墩为连续梁边跨交接墩，设计孔桩为838.5m和836.5m;2号墩和3号墩为连续梁主墩，设计孔桩为1246m和1246m; 主墩2号和3号 的承台为二级承台，一级承台尺寸分别为15.815.83.5m正八边形，二级承台尺寸分别为9.85.91.5m及10.15.91.5；墩顶尺寸分别为2#4.89.7m，3#3.8m9.7； 2#墩身高6.5m。3#墩身高1m。2.3连续箱梁构造箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构，中支点梁高10m，跨中中部18m梁端和边跨端部17.8m梁段及合拢段梁高

6、均为5.5m，为变截面梁，除0#段外其余梁段梁底下缘按二次抛物线(X取值范围(051m)。箱梁顶宽12.2m，中支点底宽7.8m，其余底宽6.7m，顶板厚45，边跨端块处顶板厚由45渐变100，底板厚48180，腹板厚4090。梁体在支座处设横隔板，全联共设4道横隔板，横隔板中部设有孔洞，供检查人员通过。全梁采用悬臂浇筑法施工， 2#和3#墩顶设一节0#梁段长12m，悬灌长度为53+43.5+74,合龙段长度为2m。0号段横断面见图1：图1： 0号梁段横断面图 （ 单位：cm）3临时支墩3.1 临时支墩方案临时支墩采用直径1200mm壁厚12mm的C40钢管砼柱，每中墩共设4根，柱底与承台固结

7、形成整体，具体布置见丹田双线特大桥(72+128+72)m连续梁临时支墩布置图。3. 2临时支墩检算3.2.1荷载分析荷载分析依据就是来自设计院的梁体重量，本连续梁悬浇分为16个节段，最大悬臂长63m，梁体自重7005.7t，挂篮重60t。（1）不平衡弯矩最不利施工状态下的不平衡弯矩的计算考虑在合龙段施工前一个挂篮掉落，不平衡力为60t。荷载如下：最大不平衡弯矩：（2）最大竖向荷载最大竖向荷载则取整个悬臂T梁自重，同时考虑全桥梁面施工机具荷载和挂篮荷载。竖向荷载：3.2.2临时支墩受力计算临时支座与梁体为固结，而且不考虑墩顶盆式支座分摊受力，临时支墩计算模型如图1所示： 图1 临时支墩受力计算

8、模型图图1 临时支墩受力计算模型图按此模型根据静力平衡条件可解得：即单根钢管混凝土柱承担的最大可能轴向压力为F2（20237.9KN），由于F10，钢管柱不会出现受拉情况，其轴向抗压计算模型如下图。3.2.3临时支墩受力检算参数本处按单肢柱轴向受压、安全等级为二级进行检算，根据钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS28:90)应有： C40混凝土设计参数： 抗压强度设计值 :19.3 MPa 弹性模量 : 3.25104MPa 砼横截面面积 钢管内半径（混凝土半径）rc: 0.59m Q235钢管柱设计参数：抗压强度设计值: 215 MPa 弹性模量Ea: 2.06105MPa钢管横截面面积

9、钢管外半径d: 0.6m 钢管混凝土柱设计参数：钢管混凝土柱套箍指标=0.381长细比影响承载力折减系数=0.78899 偏心率影响承载力折减系数=0.7613 (假定偏心距=0.1） 3.2.4临时支墩受力检算结果根据钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS28:90)钢管混凝土单肢柱轴向受压承载力设计值Nu: （规范公式编号：4.1.2-1、2）将上述各项检算参数代入上述公式计算可得 钢管混凝土自重荷载为： 0.78.58.84（钢管）+1.0936826（砼）=277.3KN 轴向压力设计值 满足。临时支墩检算合格。3. 3临时支墩施工3.3.1临时支墩钢管柱基础施工钢管柱采用一级承台作为

10、基础,在一级承台顶面埋设15002cm的钢板，中间1100区域挖掉，在圆环内预埋1000钢筋笼，环形钢板下焊接锚固钢筋，钢板安装务必要平整，四角高差在1mm以内。（见临时支墩构造图（一）、临时支墩构造图（二）。3.3.2临时支墩钢管柱安装与拆除墩身施工完毕后进行钢管柱吊装，分别按照设计位置吊装钢管柱，钢管柱底脚均与钢板焊接牢实，并在四周用小三角钢板焊接加固。钢管安装要求竖直，倾斜度不允许大于3。临时支墩的拆除：先割除钢管壁板，将N2钢筋与混凝土进行剥离，然后用风镐配合混凝土取芯机凿除支墩混凝土。4 0#段现浇支架4.1 现浇支架方案由于0#段长12m，主墩墩帽宽3.8m，每一侧墩身外侧梁段长4

11、.1m，且梁体投影在承台范围内，施工时采用在一级承台上立3778mm空钢管柱搭设平台的方式，钢管柱底部与承台预埋钢板焊接, 并在四周用小三角钢板焊接加固。钢管柱顶部纵向搭设双拼I32a工字钢，工字钢一端平放在墩顶上，在墩身施工时在工字钢放置位置预埋25cm50cm2cm钢板，工字钢与钢板焊接在一起。I32a工字钢顶部横向布置I20a工字钢，间距按30cm布置，墩顶范围内同时设置横向工字钢，分配方木10cm*10cm（纵向布置，其横间距按30cm布置）与工字钢之间设置落梁垫块。0号块箱梁模板均采用18mm竹胶板，内外侧模采用1010cm肋木，按纵向间距30cm布置，内外模加固用M20螺杆拉杆，上

12、、下共设2道M22通长拉杆，拉杆布置间距为0.90.9m。外模支架采用在钢管平台上搭设碗扣支架进行浇筑。0号段现浇支架设计见附件。0号段现浇采用一次性浇注。4.2 现浇支架检算4.2.1 荷载计算(1)竖向荷载计算0号块现浇支架竖向荷载计算见表1。 表1 竖向荷载表荷 载部 位计算梁体高度(m)新浇梁体荷载(kPa)模板支架及人员机具 (kPa)振捣混凝土荷载(kPa)合计计算荷载 (kPa)计算强度（）计算刚度（）翼板下0.7619.764.5230.2124.26腹板下9.654251.04.52307.7255.5底板下1.4136.74.5250.5441.2说明：表中数据计算强度荷载

13、1.2+，刚度荷载为：+，底板下荷载含顶板。(2)水平荷载计算侧模板水平计算荷载取64kPa（荷载取值依据为新浇混凝土对模板产生的侧压力60kPa加上振捣混凝土对侧面模板的水平压力4.0kPa）。4.2.2主要材料参数表2 主要材料特性表序号结构名称构件名称材料规格（mm）截面面积A(mm2)惯性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)抗剪面积（mm2）1模 板模 板厚度18mm1848654122分配肋木100100100008.331061.671056.671033承重枋木1401201.681042.741073.921051.121044背 杠2102.5481033.971067.9310

14、45支架系统立杆、横杆483.54891.2210550806平台系统横梁I2035552.3691072.3681051400纵梁2I321.341042.2161081.3851066080钢管立柱37789.2741031.581086.421054.2.3主要材料力学指标本计算采用容许应力法进行结构计算，对荷载不乘荷载分项系数，支架计算中各种主要材料容许力学指标见表3。表3 材料主要力学指标材 料应力类型容许值（MPa）临时结构提高系数后应力（MPa）Q235轴向应力140182弯曲应力145188.5剪应力85110.5弹性模量2.06105竹胶板弯曲应力18剪应力1.7弹性模量61

15、03方 木弯曲应力11剪应力1.8弹性模量9103表4 碗扣支架立杆容许荷载横杆步距(m)立杆荷载 (KN)0.6401.230表5 结构刚度容许值表结 构 部 位容许值备 注结构表面外露模板挠度 L /400L为模板构件跨度结构表面隐蔽模板挠度 L /250L为模板构件跨度支架各结构件的变形 L /400L为模板构件跨度4.2.4结构检算(1) 翼缘板、腹板、底板、顶板下模板检算翼缘板、腹板、底板、顶板下模板均为18mm竹胶板，模板按三跨连续梁计算，模板计算公式如下：弯矩：，则最大弯应力剪力：，则最大剪应力挠度：表6 翼缘板、腹板、底板下模板检算结果构件名称计算跨度（m）荷载取值宽度（m）最

16、大弯应力（MPa）最大剪应力（MPa）最大挠度（mm）计算结论翼板下模板0.30.0014.40.390.39满足要求腹板下模板0.2（按净距计算）0.00111.41.540.47满足要求底板下模板0.2（按净距计算）0.0013.70.510.15满足要求注：计算腹板下面的模板时只考虑了第一次浇注高度。（2）侧模板、分配竖肋、背杠及对拉杆检算侧模采用全木模结构。具体结构侧模板为18mm竹胶板，侧模外为100100mm竖向分配枋木，枋木纵向间距=300mm。横向背杠为210a，间距900mm，拉杆为M20螺杆，间距按900mm布置。侧模及竖向加肋均按三跨连续梁计算，计算公式同底模板计算。背杠

17、按简支梁计算，背杠弯矩、剪力、挠度计算公式如下： 拉杆计算表7 侧模板、分配竖肋、背杠及对拉杆检算结果构件名称计算跨度（m）荷载取值宽度（m）最大弯应力（MPa）最大剪应力（MPa）最大挠度（mm）计算结论侧模板0.2（计算取净距）0.0014.70.640.24满足要求侧模肋木0.90.39.31.551.71满足要求背 杠0.90.973.510.20.9满足要求拉 杆0.90.9轴向应力：165Mpa(3) 底板下纵向分配肋木与横向承重枋木检算0号块现浇支架底板下分配肋木（1010cm）沿桥横向布置，纵向间距为：底板下0.3m，腹板下0.15m，调高承重枋木由（1214cm）组装而成，沿

18、桥纵向布置，横桥向间距为底板下0.6m，腹板下0.3m。计算均按三跨连续梁，公式同底模板计算，计算结果见表8。表8 纵向分配肋木与横向承重枋木检算结果构件名称计算跨度（m）荷载取值宽度（m）最大弯应力（MPa）最大剪应力（MPa）最大挠度（mm）计算结论分配肋木(翼板下)0.90.34.40.730.65满足要求分配肋木(腹板下)0.30.32.51.250.04满足要求分配肋木(底板下)0.30.30.80.410.01满足要求承重枋木（翼板下）0.90.95.61.310.59满足要求承重枋木（腹板下）0.30.32.11.480.03满足要求(4)支架立杆表9 立杆荷载计算结果表部 位立

19、杆纵距(m)立杆步距(m)计算荷载(kN)允许荷载(kN)计算结论翼板下立杆0.90.91.224.4730满足要求(5)横向分配梁I20a和纵向承重2I32a检算0号块现浇支架平台上横向分配梁I20a桥横向布置，纵向间距为：0.3m。按简支梁计算，其弯矩、剪力、挠度计算公式如下： 承重梁I32a沿桥纵向布置，横桥向最大间距为腹板下1.85m。根据图2中的布置，其受力不利的为3号工字钢。图2 杆件布置图根据各杆件对应的荷载分布情况计算可知，3号工字钢对应的线荷载可按下图3分布计算：图3 杆件荷载分布图由此可计算出3号工字钢对应的线荷载为q=280.5KN/m。其计算模型为如图4：图3 I32计

20、算模型图采用MADIS软件对其计算，其结果如下图所示：梁单元弯曲应力图(单位:Mpa)梁单元剪应力图(单位:Mpa)梁单元支承反力图(单位:KN)梁单元挠度图(单位:mm)表10 I20a与I32a检算结果构件名称计算跨度（m）荷载取值宽度（m）最大弯应力（MPa）最大剪应力（MPa）最大挠度（mm）计算结论I20a (腹板下)1.90.3175.962.62.62满足要求I20a(底板下)1.70.646.2618.40.54满足要求2I32a（最不利）172.495.65满足要求(5)钢管立柱检算钢管立柱采用3778mm钢管，2#墩采用的钢管最大长度为8.0m。钢管截面积:,单根钢管立柱所

21、受荷载（按单根钢管承受的范围进行荷载折算）： 钢管立柱所受总荷载:P=860.4KN+5.8KN(钢管自重)+20KN(I32以上的支架及模板重量)=886.2KN钢管立柱按一端固接,一端铰接的偏心受压杆件检算，则其计算长度L =18=8（其中1两端铰接时轴心受压杆件的长度计算系数）。钢管立柱回转半径长细比查表得钢管立柱稳定系数 =0.877按(e=0.05m考虑,则)立柱强度检算： 满足。稳定性检算：4.2.5检算结果经对支架系统的模板、枋木、立杆和平台、钢管进行检算，其强度、刚度及地基承载力均满足施工要求。4.3 现浇支架施工4.3.1 基础处理跨桂海高速公路和南北二级公路的丹田双线特大桥

22、 (72+128+72)m连续梁0#段长度为12m，采用碗扣支架+钢管平台的施工方法。支架立柱基础在承台上，在承台上按照支架布置图上的预埋位置预埋锚筋和钢筋,便于立柱的安装。4.3.2 支架搭设在预埋好钢板的承台上。钢管柱底部与承台预埋钢板焊接, 并在四周用小三角钢板焊接加固。钢管柱顶部纵向搭设双拼I32a工字钢，工字钢一端平放在墩顶上，在墩身施工时在工字钢放置位置预埋25cm50cm2cm钢板，工字钢与钢板焊接在一起。I32a工字钢顶部横向布置I20a工字钢，间距按30cm布置；墩顶范围内同时设置横向工字钢，分配方木10cm*10cm（纵向布置，其横向间距按30cm布置）与工字钢之间设置落梁

23、垫块。0号块箱梁外模板可采用挂篮外模，不够的另加工。内侧模采用18mm竹胶板，外加1010cm肋木，按纵向间距30cm布置，内外模加固用M20螺杆拉杆，上、下共设2道M22通长拉杆，拉杆布置间距为0.90.9m。外模支架采用在钢管平台上搭设碗扣支架进行浇筑。支架搭设施工前应计算出各控制点的标高以指导施工，支架顶标高根据箱梁底板边缘形状放出控制点后，拉线控制。碗扣式支架搭设之前应按方案设计进行作业交底。按设计图纸间距在现浇平台上弹线定位，放置可调式底座后按先立杆后横杆的顺序搭设。支架的搭设须严格按照JGJ166-2008建筑施工碗扣式钢管脚手架脚安全技术规范施工，支架应横平竖直，纵、横向对齐，顶

24、、地托支垫平稳，横杆入碗口，碗扣须锁紧，确保支架整体稳定；可调底座及可调托撑丝杆与调节螺母啮合长度不得少于6扣，插入立杆内的长度不得小于15cm，立杆顶端和底端距水平横杆距离不超过30cm；剪刀撑搭设要求为支架四周应从底到顶连续设置竖向剪刀撑，中间纵、横向剪刀撑也应从底到顶连续设置。纵、横向剪刀撑应按图纸规定道数搭设。剪刀撑的斜杆与地面夹角应在4560之间，斜杆应每步与立杆相扣，当不能与立杆扣接时，应与横杆扣接。支架在搭设、使用过程中，必须设置脚手板，宽度不低于30cm，厚度不小于5cm，探头板长度不得大于20cm。 4.3.3 模板施工支架平台搭设完成后，安装底模、侧模，底模、侧模及内箱模板

25、均采用1.8cm竹胶板。模板应横平竖直，无弯曲、翘角等，模板铺设应尽量保证接缝成一条直线，并用粘胶带封闭接缝。侧模的加固采用M20的对拉拉杆，并在上、下设置两道M22通长对拉杆，以平衡混凝土侧压力。内模的支架立杆间距按909060cm（纵距）布置。模板所用的分配肋木和承重枋木使用前应仔细检查，有损伤、腐烂及影响结构受力的枋木不能使用。枋木布设方式以及间距应按施工图设计布置。为保证混凝土捣固质量，在腹板内侧模板设置方便捣固的活动模板，捣固时将模板拆下，待混凝土捣固完毕后，再将模板安装就位，并固定牢固。4.3.4 支架验收支架施工完成后，应组织相关人员对支架进行检查验收，形成文字记录，确认支架质量

26、合格后才能进行加载预压。4.3.5 支架预压(1)预压目的为了保证0#段支架的施工安全，在支架底模铺设完成后，应进行支架预压，以检验支架各部分的承载能力及受力变形情况，对支架的承载安全性进行综合评价。同时加载可消除支架的非弹性变形，测量支架的弹性变形，为立模标高的设置提供参考依据。 (2)预压荷载预压荷载按梁体混凝土重的1.2倍和施工人员、材料、机具荷载计算。人员机具模板荷载按4.5kN/m2计算，梁体按墩顶以外悬臂4.5m重量计。只预压悬臂端部分，预压纵向长度4.5m，梁体重量为2891KN（翼板不加载），施工人员机具荷载为243kN（12.04.54.5），共计加载重3134kN。加载方式为根据荷载分布进行堆载。(3)预压方案0号块支架预压加载过程分别按预压设计重量的50%、100%、120%三级进行；加载材料采用钢筋及砂袋，荷载的分布方式与梁体基本一致。