长悬臂0块组合支撑体系设计施工方案0

本文由tm_talent贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。0#块组合支撑体系长悬臂0#块组合支撑体系设计施工方案设计施工方案重庆巨能建设（集团）有限公司重庆巨能建设（集团）有限公司项目管理公司钟渤快速通道工程BT项目管理公司二〇一〇年七月1目录一、前言二、0#块支撑体系施工方法的现状1、采用膺架2、采用托架三、连续刚构梁桥工程概况1、地理位置与交通条件2、气象条件3、地形地貌4、地震四、科技项目方案设计1、施工设计目的和任务2、实施项目的技术路线3、施工设计原则和依据4、长悬臂0#块组合支撑体系设计施工方案5、措施工程量情况6、实施计划和工期安排7、0#块工程科研概算8、施工安全技术措施9、存在的问题和相关协调工作4444555566678810111214162五、试验工程与推广1、试验工程的选择2、试验项目的确定3、试验实施的组织4、试验数据收集处理5、试验成果推广计划1717171818193一、前言酉阳钟渤快速通道工程花山3#大桥、花山1#大桥、本水溪大桥主桥采用连续刚构桥，根据渝建初设[2009]237号《重庆市城乡建设委员会关于钟多镇至渤海快速通道工程初步设计的批复》文件，根据初设批复意见，本桥采用原设计方案不变，即主桥采用连续刚构，引桥采用连续T梁结构或简支箱梁。酉阳钟渤快速通道工程项目由重庆巨能建设（集团）有限公司承建，项目采用BT模式，即build余向银行贷款。二、0#块支撑体系施工方法的现状十余年来，连续刚构梁桥在市政公路桥梁领域得到了广泛的应用和发展，其跨越能力约为60米～290米，应用于大桥建设及部分特大桥建设，适用于山区、江河等地形，设计院常常推荐采用刚构方案，国内一级资质的路桥施工企业大多具有刚构施工经验。0#块是连续刚构梁桥下部构造与悬臂浇筑节段的连接部位，是悬臂浇筑节段的基准，对全桥的成桥线形质量起到至关重要的作用。目前大多采用以下两种施工方法：1、采用膺架对于地形条件较好、高度不大的T构桥墩，悬臂浇筑施工墩顶梁段及附近梁段时，设置采用型钢或万能杆件拼制、支撑于地基或承台的支架；又如双肢空心薄壁T构高墩，设置落地支架已不安全经济，只得设置采用型钢或万能杆件拼制、支撑于墩身的支架，支撑预埋件往往采用精轧螺纹钢对拉牛腿，当然这类情况墩顶梁段悬臂部分自然是较短的。2、采用托架transfer模式。项目融资包括总承包单位出资35%，其4对于单肢空心薄壁T构高墩墩顶梁段0#块，受一对挂篮安装长度的制约，0#块节段长度设计不可能太短，一般超过10.00m，这样的话墩顶梁段0#块悬臂部分大约达到2m。如何施工？这类情况一般是采用托架施工0#块，即利用墩身预埋件与型钢或万能杆件拼制联接而成的支架来浇筑0#块悬臂部分的，但是0#块墩内位置的底板支撑问题需要另外解决，这样将会设置较多的托架牛腿。三、连续刚构梁桥工程概况1、地理位置与交通条件花山3#大桥拟建工程区位于龙潭水库北侧，起点接拟建大岩水库隧道，终点接拟建花山1号隧道，工程区地处中低山区，沟壑纵横，交通不便，道路多狭窄、弯曲。其他两座大桥地理位置相似。花山3#大桥通过8#便道进入，花山1#大桥通过5#便道进入，本水溪大桥通过2#便道进入。2、气象条件工程区属亚热带湿润季风气候区，具有冬季寒冷，夏季炎热，四季分明，雨量充沛，分配不均的特点。冬季，县境受极地变性大陆气团所控制，降水仅占年降水的6％，气温低。夏季，酉阳气候受西太平洋副热带高压中心控制，在七八月份出现晴热少雨，连续高温天气，形成伏旱。春秋两季，境内五月～六月和九月～十月则是暖气团逐渐演变，冷暖空气交替出现的季节，常出现较长时间的连绵阴雨天气，有时甚至出现大风、冰雹天气。勘察区年平均气温14.9℃，≥10℃年积温为3700℃～5300℃，年平均降水量1100～1500mm，年日照数一般为1000小时，无霜期沿江河谷地区为288天，中山区222天。3、地形地貌拟建工程区属中低山侵蚀、溶蚀地貌，岭脊与冲沟相间分布。沿线山脊走向5多呈南北向，两侧边坡坡形以直线型为主，坡度一般为60～70°，局部达90°。地面标高最高612m，最低沟谷标高396m，相对高差达206m，山体多呈脊状，沟谷横断多数呈“U”字型，宽3～25m，切割深约20～80m，较陡处松树灌木植被发育。场地地形地貌复杂。4、地震根据《中国地震参数区划图》GB18306-2001，该场地地震动峰值加速度为0.05g，道路区地震动反映谱特征周期值为0.30S，对应的地震基本烈度VI度。其抗震设防按《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89办理。四、科技项目方案设计1、施工设计目的和任务设计决定施工，优良的设计是优质工程产品形成的前提和关键，设计质量对工程质量的贡献率达到70%。熟悉设计图纸、掌握设计特点、领会设计意图是做好施工组织设计，精心组织施工，最终向社会奉献满意产品的基础性工作。本项目由重庆巨能建设（集团）有限公司BT投资建设总承包，项目业主投资回购的前提条件是质量与工期。连续刚构梁桥0#块施工的成败在整个建设项目桥梁工程质量控制、工期控制方面具有重要意义。而钟渤快速通道工程三座连续刚构梁桥0#块设计的特点为（下图为65m+100m+65m连续刚构0#块纵向剖面图）：6本桥桥面宽度半幅9.25m，箱梁底板宽度5.25m，因此箱梁翼板悬挑2.00m。由于T构主墩按照单肢空心薄壁进行设计，其尺寸为6.00m（纵）*5.25m（横），受一对挂篮安装长度的制约，0#块节段长度设计为12.00m，因而悬臂长度达到3.00m。钟渤快速通道工程全线单肢空心薄壁T构主墩墩高普遍较大，花山3#大桥最大墩高55m，花山1#大桥最大墩高62m，本水溪大桥最大墩高73m。因此本项目连续刚构梁桥0#块施工的难点在于：单肢空心薄壁T构高墩施工完毕后要在墩顶外侧四面长距离立架，底板下方也需同时立架方可浇筑0#块箱梁。了解了设计文件，努力领会设计意图，这就为做好0#块支撑体系的设计施工奠定了一定基础，本次科研项目规划及实施方案由此展开。施工设计与施工图设计文件同样重要。为此，应当针对前述设计特点做好施工组织设计，对设计施工方案大胆创新小心论证，展开与此相关的各项科技攻关工作。2、实施项目的技术路线预埋件制作安装——安装组合支撑体系承重骨架（包括翼板部分）——荷载预压及测试监控——底板底模安装——扎筋与侧模安装——0#块第一次浇筑——箱内支架与翼板支架搭设——侧模与顶板底模安装——腹板、横隔板与顶板（翼板）扎筋——0#块第二次浇筑——拆除箱内支架与部分模板——施加三向预7应力进行标高监控——拆除组合支撑系统的剩余部分3、施工设计原则和依据创新的源泉之一是联想，2010年上海世博会中国国家馆——东方之冠，“居中升起、层叠出挑，成为凝聚中国元素、象征中国精神的雕塑感造型主体”，长悬臂0#块组合支撑体系的提出正是受到这个标志性建筑的启发，并且结合了同类工程既有施工经验，但又有别于膺架和托架，实质上是兼容吸收了膺架和托架的特点。科研项目要有创新点，本次长悬臂0#块组合支撑体系施工方法的提出是基于前述设计特点——0#块双相长悬臂（纵向4.5m，横向2.5m），而设计提出的临时托架施工方案有意图在纵横向沿墩高设置双排墩身牛腿，这样必将在墩顶设置较多的预埋件，墩顶施工会受很大干扰，施工完毕残留较多的预埋件痕迹，外观质量很差。4、长悬臂0#块组合支撑体系设计施工方案长悬臂0#块组合支撑体系设计施工方案简要描述：根据0#块双向长悬臂，纵向悬臂最大，悬臂腹板荷载最大的受力特点提出：1）在顶部墩身纵向外侧两边某高度处各设置一组加强型牛腿A作为最重要、的受力构件，在外侧两边之间不等距离设置四组一般牛腿B与贯通墩身的型钢联接（贯通墩身需墩壁开孔，型钢需焊接接长，0#块墩内位置的底板通过下垫卧放8槽钢、调节顶托和分配方木支撑在贯通墩身的型钢上），在六组牛腿上二次搁支型钢分配梁形成纵向长悬臂支撑骨架组合受力，纵向型钢分配梁挑出部分的作用与牛腿C相当；2）、在顶部墩身横向外侧某高度处（牛腿顶面比纵向牛腿顶面约高25cm）等距离设置五组牛腿C，两次搁支型钢分配梁组合受力作为翼板的支撑骨架，翼板的型钢分配梁每次均要挑出支撑在纵向长悬臂的型钢分配梁上；3）、考虑到0#块梁高不大，箱内支架与翼板支架采用扣件式钢管支架搭设，需要解决翼板支架横向稳定性问题以防外倾；4）、安装组合支撑体系承重骨架（包括翼板部分）是施工上的难点，可利用暂不拆除的翻模及重新穿通锚固的拉杆形成操作平台结合塔吊进行施工，但是高处作业的安全风险较大，需专门制定施工安全技术措施；至于挂篮后锚设置及吊带开孔不属于本方案内容，需视挂篮型式构造而定；5）、底板底模、顶板（翼板）底模及腹板、横隔板的侧模等模板系统部分较为简单，参见方案图。有关方案图及验算另附。长悬臂0#块组合支撑体系存在的技术问题：1）、纵向长悬臂加强型牛腿设计，2）、型钢贯通墩身墩壁开孔时的主筋保护，3）、贯通墩身的型钢与一般牛腿B几何可变问题的克服，4）、支撑体系组合受力的均衡性，5）、多榀牛腿法向稳定性，6）、翼板扣件式钢管支架的稳定性。初步提出解决以上问题的办法：91）、反复比选、合理布置进行构造设计解决加强型牛腿设计问题；2）墩壁开孔主筋保护的原则是钢筋不断、、适度让位、膨胀混凝土填充恢复；3）、贯通墩身的型钢在墩壁开孔处不加处理，将与一般牛腿B构成几何可变体，解决的办法是在墩壁开孔处预埋锚筋钢板和型钢焊接，对型钢加以限位固结以后贯通墩身的型钢与一般牛腿B就构成了几何不变体；4）支撑体系组合受力的均衡性已在组合支撑体系总体布置时考虑，、具体为：①第一次型钢分配梁两点搁支在牛腿上，长度较短，分段布置，这是组合受力、变形协调的前提条件；②转向布置@50□10*10方木，这是组合受力、变形协调的基本条件；③再次转向搁支型钢分配梁，此次型钢分配梁单根长度不小于安装总长的2/3，用骑马螺栓与下方的型钢联接以防跑位，如前措施即可形成纵横两向长悬臂组合支撑体系的承重骨架；④该承重骨架承受0#块所有各项荷载，顶层型钢分配梁是荷载预压的反力点，而箱内支架、翼板支架及模板不是本方案的重点难点，画图反映即可，不作过多描述。除了通过必要的理论验算确定该承重骨架，还要通过对长悬臂0#块组合支撑体系进行预压及测试监控予以验证；5）利用角钢对所有挑出的牛腿横撑及斜撑沿牛腿法向拉通焊接两道实施法、向连接，可解决多榀牛腿法向稳定性问题；6）翼板扣件式钢管支架的稳定性可通过设置斜撑以及与已浇腹板拉结解决、之。5、措施工程量情况单个0#块施工措施工程量为：10材料名称A牛腿横撑A牛腿斜撑纵向悬臂分配梁纵向悬臂方木纵向悬臂分配梁B牛腿横撑B牛腿斜撑C牛腿横撑C牛腿斜撑横向向悬臂分配梁横向悬臂方木横向悬臂分配梁横向悬臂满铺方木墩内底板方木墩内底板倒放型钢箱内钢管支架翼板钢管支架单个0#块施工措施工程数量表单根长规格数量总长(m)kg/延米度（cm）[24c450836.0071.488[24c642851.3671.488I169951099.5020.513c10*1040960245.40I20b9951099.5031.069[24a15008120.0026.86[24a64216102.7226.86[222832056.6028.453[224242084.8028.453I141410684.6016.89c10*1025058145.00I20a1410684.6027.929c10*10250282705.00c10*10385726.95[8402728.148.045体积重量（kg）（m）2574367220412.4543091322327591610241314291.45023637.0500.270226182312联接钢板、锚筋钢板、墩壁开孔处预埋钢板、顶托、各类模板等暂不统计。6、实施计划和工期安排该项目列为公司今年重点科技项目，计划分三个阶段完成：1）、2010年5月，成立课题小组，确定研究内容；2）、2010年6