正文国道107线改建工程(挂蓝施工)

国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案1国道107线改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案一、工程概况1、概述本工程为国道107线郑州段改建工程南水北调大桥，位于郑州市中牟县九龙镇小李庄村，是国道107线郑州段横跨南水北调总干渠的一座大型公路桥梁，为改建工程中的重点工程。⑴桥梁形式：南水北调大桥为分离式桥梁，分为上、下行两幅。其上部结构为三跨预应力变截面连续箱梁，单幅箱梁宽度21m。⑵桥梁长度：南水北调大桥中心里程桩号为K32+474，起点里程桩号为K32+344，终点里程桩号为K32+604，桥梁全长260m。⑶桥梁坡度：南水北调大桥的桥面位于半径R=10000m的凸形竖向曲线上，纵向坡度分别为3.337%和-1.375%，变坡点里程桩号为K32+400。桥面设单向横坡，坡度为1.5%。⑷桥梁轴线：桥梁纵向设计线距纵向中心轴线10m，桥梁纵向设计线与南水北调总干渠中心线呈90度正交，其交点位于桥梁中心截面，交点里程桩号为K32+474，交点坐标为（X=3832454.814，Y=38484368.580）。2、连续箱梁结构构造⑴连续箱梁的跨径组合：南水北调大桥上部结构为三跨预应力变截面连续箱梁，中跨跨径L=110m，边跨跨径L=70m，跨径组合为70m+110m+70m。⑵连续箱梁的截面型式：连续箱梁采用单箱双室截面，垂直腹板。箱梁顶板宽度为21m，顶板在横桥向设1.5%的单向坡度，箱梁底板宽度为12.5m，底板在横桥向保持水平。⑶连续箱梁的截面高度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.5m的长度范围内，箱梁的中心截面高度为6.5m。在中跨跨中处，箱梁国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案2的中心截面高度为3.6m。在边跨端部14.84m的长度范围内，箱梁的中心截面高度为3.6m。中跨箱梁从跨中截面至距桥墩中心2.5m处，边跨箱梁从边跨端部14.84m处截面至距桥墩中心2.5m处，箱梁中心截面高度按1.8次方抛物线变化，抛物线方程为Y=0.00232333188X1.8+3.6m，其中0＜X≤52.5m。⑷连续箱梁的底板厚度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.5m的长度范围内，箱梁底板的厚度为1.3m。从桥墩中心线向两侧2.5m～3.5m的长度范围内，箱梁底板的厚度由1.3m渐变为1m。从桥墩中心线向两侧3.5m～6m的长度范围内，箱梁底板的厚度由1m渐变为0.8m。从桥墩中心线向中跨6m～跨中的长度范围内，箱梁底板的厚度由0.8m渐变为0.3m；从桥墩中心线向边跨6m～53.5m的长度范围内，箱梁底板的厚度由0.8m渐变为0.3m。从桥墩中心线向边跨53.5m～端部的长度范围内，箱梁底板的厚度保持0.3m。中跨箱梁从跨中截面至距桥墩中心6m处，边跨箱梁从边跨端部14.84m处截面至距桥墩中心6m处，箱梁截面的底板上缘线（底板厚度）按1.8次抛物线变化，抛物线方程为Y=0.001869498184X1.8+3.3m，其中0＜X≤49m。⑸连续箱梁的腹板厚度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.2m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度为1m。从桥墩中心线向两侧2.2m～25m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度为0.8m。从桥墩中心线向两侧25m～31m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度由0.8m渐变为0.5m。从桥墩中心线向跨中31m～55m的范围内，箱梁截面的腹板厚度为0.5m。从桥墩中心线向边跨31m～62m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度为0.5m。从桥墩中心线向边跨62m～67.5m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度由0.5m渐变为1.5m。⑹连续箱梁的顶板厚度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.7m的长度范围内，箱梁截面的顶板厚度为0.65m，箱梁其余截面的顶国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案3板厚度均为0.3m。连续箱梁的翼板悬臂长度为4.25m，根部厚度为0.7m，端部厚度为0.18m，对应于悬臂端部2.5m处的厚度为0.45m。⑺连续箱梁横向构件设置：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧1.2m各设一道横隔板，厚度为1m，在桥墩的中心处设一道半横梁，截面为0.9m×1.2m。连续箱梁在桥台盖梁处，设一道横隔板，厚度为2.34m。⑻连续箱梁截面示意图：桥墩中心处箱梁横截面如图1所示；距桥墩中心3.5m处箱梁横截面如图2所示；跨中处箱梁横截面如图3所示；桥墩处箱梁中心纵截面如图4所示；边跨端部箱梁中心纵截面如图所示5所示。（图1、桥墩中心处箱梁横截面）（图2、距桥墩中心3.5m处箱梁横截面）国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案4（图3、跨中处箱梁横截面）（图4、桥墩处箱梁中心纵截面）（图5、边跨端部箱梁中心纵截面）3、连续箱梁施工方法及梁段划分⑴连续箱梁施工方法：连续箱梁采用悬臂施工，以每个桥墩为中心国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案5向两侧悬臂浇筑形成单个“T”构，最后在边跨和中跨合拢形成连续箱梁。⑵连续箱梁的梁段划分：箱梁的每个“T”构对应于桥墩中心线沿纵向划分为16个对称浇筑的梁段，梁段数量及长度为5×2.5m+5×3m+3×3.5m+3×4m。中跨方向为1～16号梁段，边跨方向为1′～16′号梁段。其中1～5（1′～5′）号梁段的长度为2.5m，6～10（6′～10′）号梁段的长度为3m，11～13（11′～13′）号梁段的长度为3.5m，14～16（14′～16′）号梁段的长度为4m。最大悬臂长度50.15m。墩顶处的箱梁为0号梁段，从桥墩中心线向两侧各伸出3.5m，其总长度为7m。边跨箱梁的端部为18′号梁段，其长度为13.34m。连续箱梁在中跨和两个边跨各设一个合拢段，合拢段的长度均为3m。中跨合拢段设在跨中为17号梁段，边跨合拢段设在悬浇梁段与边跨端部梁段的结合部为17′号梁段，合拢段的中心距桥墩中心线均为55m。⑶连续箱梁的节点划分：连续箱梁各梁段相互连接的截面为箱梁的节点截面，从边跨端截面至中跨的跨中截面，共38个节点截面，编号为1～38。⑷连续箱梁的梁段及节点划分示意图：连续箱梁在中跨悬臂浇筑的梁段划分及节点示意如图6所示，连续箱梁在边跨悬臂浇筑的梁段划分及节点示意如图7所示。连续箱梁各梁段及相应节点截面的尺寸参数如表1所示。国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案6212223242526272829303132333435363738382001234567891011121314151617（图6、箱梁中跨分段及节点示意）国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案719181716151413121110987654321201234567891011121314151617180（图7、箱梁边跨分段及节点示意）国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案8表1.箱梁各梁段及相应节点的尺寸参数表梁段号梁段体积梁段重量171615141312111098765432101716151413121110987654321梁段长度3m51.30m3133.4t4m68.76m3178.8t4m69.70m3181.2t4m71.16m3185t3.5m63.84m3166t3.5m65.64m3170.7t3.5m67.73m3176.1t3m62.43m3162.3t3m69.56m3180.9t3m74.55m3193.8t3m77.24m3200.8t3m80.15m3208.4t2.5m69.14m3179.8t2.5m71.39m3185.6t2.5m73.74m3191.7t2.5m76.21m3198.1t2.5m80.71m3209.8t7m383.14m3996.2t1.5m4m4m4m3.5m3.5m3.5m3m3m3m3m3m2.5m2.5m2.5m2.5m2.5m25.65m366.7t68.76m3178.8t69.70m3181.2t71.16m3185t63.84m3166t65.64m3170.7t67.73m3176.1t62.43m3162.3t69.56m3180.9t74.55m3193.8t77.24m3200.8t80.15m3208.4t69.14m3179.8t71.39m3185.6t73.74m3191.7t76.21m3198.1t80.71m3209.8t箱梁高度底板厚度节点号1716151413121110987654321252423222120191833323130292827263837363534腹板厚度18360.0cm130.0cm250.0cm360.0cm30.0cm50.0cm360.5cm30.1cm50.0cm365.0cm31.0cm50.0cm373.4cm32.6cm50.0cm385.2cm34.9cm50.0cm391.8cm37.4cm50.0cm413.4cm40.4cm50.0cm403.9cm43.8cm50.0cm447.6cm47.1cm65.0cm465.9cm50.7cm80.0cm485.7cm54.5cm80.0cm507.0cm58.7cm80.0cm529.8cm63.2cm80.0cm549.9cm67.1cm80.0cm571.0cm71.2cm80.0cm593.1cm75.5cm80.0cm616.1cm80.0cm80.0cm640.1cm100.0cm80.0cm650.0cm130.0cm100.0cm360.0cm30.0cm50.0cm360.5cm30.1cm50.0cm365.0cm31.0cm50.0cm373.4cm32.6cm50.0cm385.2cm34.9cm50.0cm391.8cm37.4cm50.0cm413.4cm40.4cm50.0cm403.9cm43.8cm50.0cm447.6cm47.1cm65.0cm465.9cm50.7cm80.0cm485.7cm54.5cm80.0cm507.0cm58.7cm80.0cm529.8cm63.2cm80.0cm549.9cm67.1cm80.0cm571.0cm71.2cm80.0cm593.1cm75.5cm80.0cm616.1cm80.0cm80.0cm640.1cm100.0cm80.0cm13.34m国道107线郑州段改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案94、连续箱梁预拱度设置⑴连续箱梁中跨预拱度：连续箱梁在中跨设置向上的预拱度，跨中预拱度最大值为9cm，预拱度的线型按1.8次抛物线设计。⑵连续箱梁边跨预拱度：连续箱梁在边跨不设置预拱度。连续箱梁中跨预拱度在各节点的分配值如表1所示。表2.箱梁中跨预拱度在各节点的分配值表节点号设计预拱度102345678910000000000节点号设计预拱度110121314151617181920000000000节点号设计预拱度2102223242526272829300.04cm0.14cm0.28cm0.47cm0.70cm1.04cm1.43cm1.87cm节点号设计预拱度2.36cm节点号设计预拱度312.91cm323334353637383.61cm4.38cm5.21cm6.24cm7.38cm8.53cm9.00cm节点号设计预拱度节点号设计预拱度节点号设计预拱度节点号设计预拱度378.53cm367.38cm356.24cm345.21cm334.38cm323.61cm312.91cm302.36cm291.87cm281.43cm271.04cm260.70cm250.47cm240.28cm230.14cm220.04cm2102001901801701601501401301201110987654321000000000005、连续箱梁预应力筋布置⑴连续箱梁预应力施工方法：连续箱梁设置三向预应力，采用有粘结预应力张拉技术，塑