203国道连续梁直线段方案

哈尔滨至大连铁路客运专线沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案编制：审核：批准：中国建筑第六工程局哈大客运专线TJ－2标段项目经理部2009年07月17日中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案1沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案一、编制依据1、新建铁路哈尔滨至大连客运专线TJ-2承包合同、招投标文件。2、《沈北特大桥实施性施工组织设计》。3、《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）》通桥（2008）2368A-Ⅲ。4、《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》（上、下）（铁建设[2007]47号）。5、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》。6、《铁路桥涵施工规范》等相关资料。二、工程概况沈北特大桥跨203国道无碴轨道预应力混凝土连续箱梁梁跨形式为40+64+40m,地处沈阳市沈北新区新城子乡境内，上跨203国道，既有路基宽度为19m，路面宽度为15m。桥下净空大于8.0m，设计采用悬臂灌注法施工。连续梁两边墩高度分别为426#墩高度9m，直线段采用螺旋管支架施工，429#墩高度为15m，位于长河河道内，采用托架法施工。预应力混凝土40+64+40m连续梁全长145.5米，直线段长度为7.75米，梁体横截面为单箱单室、变高度、变截面结构，箱梁顶宽12m，底宽6.7m，顶板厚度除梁端为65cm外其余均为40cm,底板厚度40cm至80cm,按直线线性变化，腹板厚为48-80cm，按折线变化。梁体混凝土强度等级为C50。直线段长度为7.75m，直线段混凝土方中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案2量为87.136m3，节段重量为226.554t；直线段混凝土标号采用C50。三、总体方案40+64+40m连续梁边跨直线段施工根据现场施工条件，采用两种方法施工，426#边跨直线段采用螺旋管支架法施工，429#边跨直线段地处长河河道内，不具备支架施工的条件，采用在429#墩身安装平衡托架的方法施工。1、边跨现浇段支架法施工方案40+64+40米连续梁426边跨直线段9#块节段长度为7.75米,节段体积为87.136m3,节段重量约为226.554t；根据现场桥位地基承载力,我部地基处理采用浇筑钢筋混凝土条形基础,结合边墩承台共同承受边墩直线段荷载,支架采用直径529mm的螺旋钢管,主横梁采用56c工字钢,纵梁为40b工字钢。具体40+64+40m连续梁现浇段支架体系见图1I55cL=1250混凝土箱梁226.554T426#墩边跨现浇段支架设计图ABAB12A-A12B-B注：本图尺寸除标高外以厘米计I40b螺旋管未计砂箱高度中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案31.1、边跨现浇段施工工序流程:9#块为现浇段的施工工序为:地基处理(浇筑条形基础)→搭设螺旋管支架→测量定位→支架预压→安装现浇段底模与外侧模→测量定位、校模→绑扎底板和腹板钢筋→安装纵横向预应力管道→安装竖向预应力筋→安装内模模板→绑扎顶板钢筋→安装纵横向预应力波纹管→绑扎顶板面筋与竖墙、防撞墙预埋钢筋→自检后报监理验收→验收合格浇筑混凝土。1.2、具体施工工艺1.2.1、模板施工底模采用复合竹胶板,具体做法是:在螺旋管支架主次横梁上铺设纵向方木,方上按设计底标高铺设桥梁用竹胶板,竹胶板的接缝填塞20mm的海绵条并夹紧以避免漏浆。侧模采用定型钢模板,竖带采用桁架加固,间距60cm,纵带采用2[14槽钢与内模对拉，间距150cm。1.2.3、钢筋绑扎及预应力管道安装在侧模支立完毕后,即按照图纸进行梁底和梁腹板钢筋绑扎和焊接。在腹板钢筋绑完后,焊接定位网,每50cm设一道,三维坐标控制位置，波纹管的连接一律采用外接,接头必须旋紧、顶死,再用胶带缠绕,露出端模板的波纹管5-10cm,在施工过程中注意保护,不能损坏。最后完成顶板的钢筋绑扎和预应力管道布设,预应力管道依靠钢筋定位网精确定位.后穿束的圆形预应力管道内插入直径略小于波纹管的聚乙烯塑料管,防止在砼灌注过程中漏浆,待砼浇筑完毕后将其抽出，预应力锚垫板在砼施工前需与堵头板栓接在一起,以防锚中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案4垫板倾斜。1.2.4、内模支立内模模板采用组合钢模板和木模板配套使用,组合刚模内模背肋竖向采用10#槽钢,横肋彩用2[14a槽钢加固,横肋间与外模横肋间距相对应,内模与外模采用直径32mm精轧螺纹钢筋拉杆固定，在倒角和拐角处采用木模支立，顶板底模采用碗扣支架支立。1.2.5、浇筑过程控制混凝土浇筑顺序如下:从墩身方向往合拢段方向浇筑,对称交替浇筑底板、横隔板、腹板混凝土,顶板较宽,顶板砼从两侧腹板及翼缘板向中间浇注。混凝土入模方式由由拌合站出料后经混凝土输送罐运到施工现场后,利用汽车泵送到工作面上；现浇段混凝土均采用插入式振动器振捣,选用B50振动器,振捣时振动棒插入深度为下一层混凝土10cm,移动间距为振动棒作用半径的1.5倍，振捣时间以混凝土不再下沉、冒泡，并轻度泛浆为宜。1.2.6、养护混凝土浇筑完成后,底板与顶板面覆盖土工布或棉被等并洒水养护,直至达到规定强度后拆除侧模和内模模板。2、边跨现浇段托架法施工方案40+64+40米连续梁429边跨直线段9#块节段长度为7.75米,节段体积为87.136m3,节段重量约为226.554t；根据现场429#墩位于长河河道内的实际情况，采用墩身上安装平衡托架的方法进行直线段施工。具体40+64+40m连续梁429#墩现浇段托架平衡体系见图2中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案5图2429#墩现浇段托架平衡体系图具体方法如下：第一步在桥墩混凝土浇筑前预埋Φ48钢管，具体预留位置429#承台向上11.2米处横向从墩中心2.7米，斜支撑铰座处预埋18根Φ48钢管，上间距6米在墩帽处上平杆铰座预埋12根Φ48钢管；第二步在墩身、墩帽预留孔内穿入Φ32精轧螺纹钢，精轧螺纹钢两端套10mm厚橡胶板（增大与墩身、墩帽的竖向摩擦力），然后安装托架铰座，螺母拧紧后，加备用中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案6螺母（双螺帽）,开始预张拉。在对墩帽内预埋的12根Φ32精轧螺纹钢进行预张拉，Φ32精轧螺纹钢张拉控制应力为700Mpa，经摩擦力计算后，墩帽内精轧螺纹钢张拉力取40%的张拉控制应力，墩身内预埋的Φ32精轧螺纹钢取30%的张拉控制应力。第三步托架各杆件安装，上平杆、上平杆横撑、斜支撑杆、斜支撑杆横支撑均采用工字钢与槽钢组合而成，托架安装完成以后两侧进行反力预压。9#段外模和底模采用大块定型钢模，内模采用木模。混凝土浇筑前底模、内模支撑必须牢固，决不能因内模支撑、托架不均匀变形而造成梁体开裂。梁体内各种管道、钢筋稠密，给捣固带来困难。振捣采用插入式震动器为主。砼由天窗经减速串筒至底板，腹板、端横隔板砼由天窗经串筒滑至腹板、横隔板的侧洞，进入腹板、横隔板，灌注过程中要有专门技术人员负责监督。2.1、429#直线段荷载分析计算2.1.1、桥横向荷载分段区域图如下：图3桥横向荷载分段区域图（1）钢筋混凝土容重q砼＝26kN/m3中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案7（2）模板荷载q2：q2＝10kN/m（3）施工人员及机械荷载取q3=2.0kN/m2（施工中要严格控制其荷载量）。（4）混凝土振捣荷载q4＝2.5kN/m22.1.2、纵梁受力检算：I55cL=1250图4桥横向荷载分段区域图（1）断面腹板位置（图示部分1），最大分布荷载：混凝土自重q1＝（0.77×7×26）/6.5=21.56kN/m模板自重：q2＝8kN/m施工人员及机械荷载q3=2.5KN/m2×2＝5kN/m混凝土振捣荷载q4=2.0kN/m2×2＝4kN/m合计：q＝21.56＋8＋5＋4＝38.56kN/m纵梁检算：由2根I40工字钢承担则每根I40承担荷载19.28kN/m，纵梁自重取1kN/m，故取每根纵梁21kN/m。中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案8图5纵梁受力简图图6纵梁弯矩图图7纵梁剪力图MA=-0.42kN.m,MB=10.50kN.mM跨中=62.71kN.mτA=56.53kNτB=76.49kN中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案9（2）断面腹板位置（图示部分2），最大分布荷载：混凝土自重q1：（3.4×7×26）/6.5=95.2kN/m模板自重：q2＝15kN/m施工人员及机械荷载q3=2.5kN/m2×3＝7.5kN/m混凝土振捣荷载q4=2.0kN/m2×3＝6kN/m合计：q＝95.2＋15＋7.5＋6＝123.7kN/m纵梁检算：由4根I40工字钢承担则每根I40承担荷载30.925kN/m，纵梁自重取1kN/m，故取每根纵梁32kN/m。图8纵梁受力简图MA=-0.64kN.m,MB=-16kN.mM跨中=95.56kN.mτA=84.92kNτB=116.55kN（3）断面底板位置（图示部分3），最大分布荷载混凝土自重q1＝（1.6×7×26）/6.5=44.8kN/m模板自重：q2＝8kN/m施工人员及机械荷载q3=2.5kN/m2×2＝5kN/m中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案10混凝土振捣荷载q4=2.0kN/m2×2＝4kN/m合计：q＝44.8＋8＋5＋4＋＝61.8kN/m2纵梁检算：由2根I40工字钢承担则每根I40承担荷载30.9kN/m，纵梁自重取1kN/m，故取每根纵梁32kN/m。图9纵梁受力简图MA=-0.64kN.m,MB=-16kN.mM跨中=95.56kN.mτA=84.92kNτB=116.55kN三个截面中：Mmax=95.56kNmσ=M/W=95.56×103/1140×10－6＝83.9Mpa＜160MpaτA＝116.55kNτB＝84.92kNσ=116.55×103/94.1×10－4=12.4Mpa＜80Mpa故设计满足施工要求。2.1.3、横梁受力检算：横梁A，采用I56c工字钢，计算简图如下：中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案11图10横梁计算简图MA=-236.28kN.m,MB=-236.28kN.mM跨中=151.65kN.mτA=461.72kNτB=461.72kN验算横梁B，采用I56c工字钢图11横梁弯矩图中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案12图12横梁剪力图MA=-317.88kN.m,MB=-317.88kN.mM跨中=214kN.mτA=629kNτB=629kNMmax=317.88kNmσ=M/W=317.88×103/2551×10－6＝125Mpa＜160MpaNmax＝629kNτ=629×103/158×10－4=40Mpa＜80Mpa故设计满足施工要求。中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案132.1.3、托架受力验算托架受A横梁和B横梁压力，受力简图如下：图13托架受力简图图14托架弯矩图中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案14图15托架剪力图图16托架轴力图FG杆（上平杆）：轴力N=523.33kN杆件截面积As=175.8cm2τ=523.33×103/175.8×10－4=30Mpa＜80MpaHG杆（斜支撑杆）：轴力N=829.18kN杆件截面积As=190cm2中建六局哈大项目部沈北特大桥跨203国道连续梁直线段施工方案15τ=829.18×103/190×10－4=44Mpa＜80Mpa上铰接点精轧螺纹钢所受拉力N=523.33kN，上铰接点为6根32精轧螺纹钢，受力F=523.33/6=87.5kN320kN。上铰接点精轧螺纹钢所受拉力N=510.6kN，上铰接点为9根32精轧螺纹钢，受力F=510.6/9=56.8kN320kN。2.1.4、托架铰接点验算按照设计要求，托架上