柳陀特大桥悬挂梁0#及1#段施工方案

柳陀特大桥连续梁0#、1#段施工方案一、工程概况1.1桥位概况柳驼特大桥位于太行山东麓的山前冲洪积平原，地势平坦开阔，主要经过清苑、望都两县，跨越博望公路及部分村庄公路。柳驼特大桥桥梁全长7713.81m，中心里程DK183+798.1。1.2桥式结构柳驼特大桥孔跨布置为（101-32m+2-24m+4-32m）整孔箱梁+（32+48+32）m连续梁+（67-32m+1-24m+58-32m）整孔箱梁。全桥共有235个桥墩及2个桥台，桥墩和桥台基础均为钻孔灌注桩；其中φ1.0m钻孔灌注桩77023米/1988根，1.25桩1056米/24根；桥台采用一字台，桥墩全墩高小于4m的采用双线圆端实体矮墩，大跨梁桥墩（107～110#墩）采用双线圆端型桥墩，其余采用双线流线形圆端实体墩；本桥24m、32m预应力混凝土简支箱梁采用预制架设，32m+48m+32m预应力混凝土108#、109#墩连续梁采用悬臂浇注法施工，连续梁不平衡段采用满堂支架法施工,32m+48m+32m预应力混凝土108#、109#墩连续梁采用C50砼。1.3水文、地质、气候条件柳驼特大桥根据地质勘察资料表明，沿线表覆第四系地层，其成因类型可分为人工堆积层、冲洪积层、风积层、坡洪积层。场地无明显的不良地质现象，地表水、地下水对混凝土无侵蚀性。柳驼特大桥属暖温带亚湿润大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱少雨；夏季炎热多雨而集中；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥。降水量多集中在6～8月份，约占全年的70%，大风多集中在三四月份。按对铁路工程影响气候分区为寒冷地区。其所在地区地震动峰值加速度（地震基本烈度）为0.05g（Ⅵ度）。二、108#、109#墩连续梁0#及1#段施工方案2.1施工方案地确定2.1.1根据设计要求及现场施工条件，柳驼特大桥的32m+48m+32m预应力混凝土连续梁施工采用悬臂浇注法施工方案。32m+48m+32m预应力混凝土108#和109#墩连续梁的0#段长6米，而根据现有的两套三角桁架挂篮的拼装设计最小长度须8米，如下示意图：所以0#段(总长6米)及1#段（A1、B1段总长6米）都必须分别采用碗扣式满樘支架整体现浇的方式施工。其布置示意图如下：2.1.232m+48m+32m预应力混凝土连续梁的临时固结采用：共计八根钢管混凝土支墩，分布于108#和109#墩身两侧，钢管混凝土支墩采用外经100cm、壁厚1.2cm的钢管。2.2主墩墩梁临时固结施工法的计算Ⅰ、临时固结荷载计算连续梁悬臂浇注施工时，产生不平衡弯矩的原因主要有五个方面：①、风荷载；②、梁体自重不均匀（如胀模等）；③、施工荷载不均匀；④、施工机具（如挂蓝、吊机等）不同步引起的不平衡弯矩；⑤、混凝土浇注不同步引起的不平衡弯矩。各项荷载计算：1、风荷载计算１）、基本风速根据《全国基本风速值和基本风速分布图》查得：保定地区基本风速为V10=22.2m/s２）、设计基准风速Vd110dVKVK1—风速高度变化修正系数。本桥址区属一般场地，地面分类为B区，桥面离地面高度约为13.1m，查表得风速高度变化修正系数K1=1.07，所以Vd=1.07×22.2=23.75m/s由于进行施工阶段的验算，根据《抗风设计指南》第3.3.1条，施工阶段的设计基准风速Vsd=η×Vd。η—风速重现期系数，一般取10年重现期的设计基准风速，查表得η=0.84。Vsd=η×Vd=0.84×23.75=19.95m/s３）、竖向风荷载ρ—空气密度，一般取ρ=1.25CH—阻尼系数，CH=1.8（CH=2.1-0.1(H/B)，B—主梁的全断面宽度12米，H—主梁的投影高度4.05米,L—主梁的节段半长23.25米,）Pv=1/2×1.25×19.952×1.8×12=5373.0kg/m=53.73kN/m连续梁悬臂浇注施工时考虑一般的不对称弯矩，所以212/1LPMvL—主梁的节段半长23.25米M1=1/2PVL2=1/2×53.73×23.252=14522KN·m2、梁体自重不均匀（如胀模等）荷载计算考虑一侧梁体比另一侧梁体重5%，一侧梁体全重G=773t。∑G=773×5%=38.65t,即q=1.66t/mM2=1/2qL2=1/2×1.66×23.252=4487kN·m3、施工荷载不均匀计算施工荷载不均匀按照顺桥向2kN/m计算，仅布置在倾覆侧现浇施工块段上。211LqLML1—倾覆侧现浇施工块段长3.45米L2—倾覆侧现浇施工块段重心长21.53米M3=2×3.45×21.53=148.6kN·m4、施工机具（如挂蓝、吊机等）荷载计算挂蓝、模板、施工机具重约为50t，且施工机具位置考虑一个阶段差，则：)(34LLFMF—挂蓝、模板、施工机具重约为50tL3—相差一个阶段半长的长度19.8米M4=50×(23.25-19.8)=1725kN·m5、两侧块段混凝土浇注不同步引起的不平衡弯矩按照最大差值取10m3混凝土G=10×2.6=26tM5=GL2=26×21.53=5598KN·m所以，不平衡弯矩为：M=M1＋M2＋M3＋M4＋M5=14522＋4487＋148.6＋1725＋5598=26480KN·m临时固结荷载竖向反力包括节段自重(除合拢段主墩上连续梁重1546t)和混凝土灌注超方（按照1.03倍考虑）以及人均机具荷载（人群荷载按照1.5kPa计算，仅考虑最前节段）。所以竖向反力为：G=15460×1.03＋2×1.5×3.45×12＋2×500=17048KNⅡ、钢管混凝土支墩间距计算由于钢管混凝土支墩不承受拉力，所以钢管支墩的最小反力为：0/2/BMGNmB—大小里程两侧的钢管混凝土支墩间距17048/2-26480/B0B3.11根据敦柱钻孔桩的布置和0号块施工方案以及承台受力的综合考虑，钢管混凝土支墩的纵向间距设计为6.5米。Ⅲ、钢管混凝土支墩承载力计算临时固结设计为四根钢管混凝土支墩，分布于墩身两侧，大小里程两侧的两根，钢管混凝土支墩采用外经100cm、壁厚1.2cm的钢管，材质为Q235B，内部灌注C30混凝土，纵向间距650cm，横向间距400cm，高度1075cm。钢管混凝土支墩下部采用钢筋与承台联结，横向没有考虑弯矩,但是根据构造要求设置缀杆,同侧两根组成格构柱，缀杆满足构造要求。由于顺桥向产生不平衡弯矩，钢管混凝土支墩顺桥向与墩身固结，满足钢管混凝土支墩横向剪力要求即可。支墩顶面交叉连接，满足平面失稳的构造要求。计算时钢管混凝土支墩的稳定性安全系数取1.5１、钢管混凝土支墩承载力计算连钢管的截面特性：4cs2cs444c222c44444s22222s9.11026533.4451936206307.454313III3.14617.74772063028.372AAA3.143.445193614.3646.9764I7.747714.346.974A2157.45431314.364)6.97100(64)(I28.37214.34)6.97100(4)(AcmEsEcmEsEMPafcmdcmdMPafcmdDcmdDccc１）、钢管混凝土支墩承载力的轴心力计算N’=(N/2±M/B)/2=(17048/2±26480/6.5)/2=6299KN=2225KN未出现拉力２）、套箍指标75.07.74773.1428.372215ccsfAfAAs、f——钢管的截面面积和抗拉或抗压强度设计值Ac、fc——钢管内混凝土的截面面积和抗压强度设计值３）、钢管混凝土支墩截面承载力设计值kNAfNcc5.27973)75.075.01(107.74773.14)1(20４）、考虑长细比影响的承载力折减系数Le=1075Le/d=1075/100=10.754ψ1=1-0.115√（le/d）-4=0.70５）、考虑偏心率影响的承载力折减系数构件按轴心受压考虑，即端弯矩M2=00.1,00ee６）、按轴心受压柱考虑时的承载力折减系数905.0,2.385.27/1050/5.273.1461/9.1102653/0*ilcmAIiclλ=le/i=1075/27.5=39.1,ψ0=0.905７）、单肢承载力ψlψΘ=0.7×1=0.7ψ0Nu=ψlψΘN0=0.7×1×27973.5=19581KN1.5N’=9449KN２、格构式缀杆横杆使用20a工字钢、斜杆使用10号角钢连结。３、顺桥向联结计算由于顺桥向产生不平衡弯矩,设立平支撑抵消纵向剪力,钢管混凝土支墩横向剪力为*027973.5658.28585NVkN水平缀杆长125cm，选用28a号工字钢，截面特性：23455.37,508.2,7115,215xxAcmWcmIcmfMPacmr3.1137.5571151003.93.11105rL按轴心受压进行强度计算由3.9查表得994.00.99455.372151183.31.5967.3NAkNVkNⅣ、钢管混凝土支墩布置图见下:附注：以上图中单位均为毫米。2.3满堂支架施工方案碗扣式脚手架拼装1、基底处理柳驼特大桥32m+48m+32m预应力混凝土108#和109#墩连续梁0#、1#段梁下基底为粉土层，其承载力不能满足施工要求，需将孔跨间、梁宽范围内的粉土挖除，用石碴分层回填，并用压路机强振碾压到标高，回填厚度为承台加台底面以上。2、砼找平层浇注在推平碾压好的石碴上，浇注厚20cm的C30砼12.5×14.2m一层，用作找平层和持力分配层。浇注前，四周立好模板，并抄平控制，确保平面标高一致。用捣固棒和平板振动器将砼振捣密实并找平，最后用抹子收光，覆盖养生。3、碗扣式满樘支架组拼在12.5×14.2mC30砼找平层上用油漆，将碗扣支架的位置按设计间距标出。根据设计高度选取的立杆下接底板，上接顶撑，底板和顶撑均为可调式。立杆之间用定尺标准横杆连接，全部组拼好后，再用脚手架钢管和扣件设置纵横、剪刀和交叉联结，对支架进行加强。碗扣式脚手架布置为横桥向间距30cm或60cm或90cm，纵桥向间距30cm或60cm。竖向每排布设都为：底托+2×3m立杆+1×1.2m+顶托碗扣式脚手架平面布置图（图中单位均为毫米）如下：4、安装满樘支架顶上工字钢横梁、三角楔形调平块及方木满樘支架顶上设计采用16＃工字钢作为横向受力分配梁，并梁底工字钢上布设三角楔形调平块作为纵向分配梁，三角楔形调平块详见下图：梁底外侧模下用方木支撑，并用木楔卡紧，方木与工字钢用铁丝绑扎牢固。其正面图（图中单位均为毫米）如下：5、满樘支架主要数量（不包括剪刀撑数量）表如下：6、满堂支架施工梁工艺流程图满堂支架施工梁工艺流程图2.4预压方案预压方案附后。2.5钢筋制作安装按照设计图纸和验标要求进行钢筋的绑扎安装，同时注意钢筋接头按要求错开，钢筋绑扎时要按设计图纸的钢筋编号从下到上、从一头到另一头分顺序绑扎，为避免在安装时将误差集中到某一头，可分成几段进行。保证所有的钢筋规格、型号、间距、数量及保护层等满足设计要求。普通钢筋与预应力孔道之间若有相碰之处，可适当挪动钢筋位置或弯折钢筋。钢筋交接点绑扎均采用十字交叉绑，不允许采用梅花跳绑，且绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内。原地面处理理搭设支架安装底模、侧模安装支座底模板调平支架堆载预压、观测及卸载支架及底模调整支架及底模调整钢筋制作绑扎底板、侧板钢筋现浇梁部混凝土混凝土养护拆除模板及支架钢筋保护层采用购买的同等级砂浆垫块，梁体垫块至少应为4个/m2。（详见作业指导书）。梁钢筋加工、连接、安装质量还应符合以下规定：1．钢筋加工：1)钢加工应符合设计要求；2)钢筋弯制前应调直、无局部折曲，钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清除干净；3）加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。钢筋加工允许偏差序号名