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兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案1兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案1编制依据⑴《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁》(60+100+60m);⑵《兴隆店特大桥施工图》京沈施桥-226;⑶兴隆店特大桥实施施工组织设计;⑷《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010;⑸《高速铁路桥涵工程施工技术指南》;铁建设[2010]241号;⑹《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010;⑺《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号;⑻《铁路营业线施工安全管理办法》(铁办[2008]190号);⑼《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB20303-2009;2工程概况2.1基本情况兴隆店特大桥中心里程:DK662+416.62,全桥长:23646m。我标段承担京方台(DK650+589.62)~299#墩(DK660+559.99);长度9970m的施工任务。兴隆店特大桥上跨沈山铁路设计为60+100+60m转体连续梁,主墩编号为38#墩、39#墩,对应沈山铁路桥下净空高度11.8m。桥梁采用双线设计,线间距5m,梁体设计为悬臂浇筑施工方法,单“T”构共分13个悬臂浇筑节段,梁段最高为0#块处7.85m,最低为直线段处4.85m,0#块长14m,边跨直线段长9.75m,梁体为单箱单室、变截面、变高度结构,箱梁顶宽12.6m,底板宽6.7m,顶板厚度40cm,隔墙处加厚,按折线变化,底板厚度40~120cm,按直线变化,腹板厚60至100cm,隔墙处加厚,按折线变化,全联在端支点、中跨及中支点处共设5个横隔板。主墩墩高均为9m,为坡度50:1的实体墩;承台分2级,下承台尺寸为18.6m(横向)*14.6m(纵向)*3m(高),上承台尺寸为14m(横向)*10.8m(纵向)*3.7m(高);桩基直径1.5m,每个主墩20兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案2根,桩基距承台边净距55cm。上下承台之间设转体球铰,球铰结构由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位钢架组成,设计竖向承载力96000KN,上球铰平面直径4.1m,下球铰平面直径3.8m,厚度均为40mm。2.2与既有线位置关系兴隆店特大桥37#~40#墩转体连续梁(60+100+60)与沈山铁路交叉角度为29°17′;相交兴隆店特大桥里程为DK651+996.06;相交沈山铁路左线里程为K50+230,右线里程为K50+227。桥下净空11.8米,与接触网杆净距4.2米,38#墩承台角距沈山铁路坡脚最小距离0米,墩身距坡脚距离5.1米;39#墩承台角距坡脚最小距离-1米,墩身距坡脚距离4.1米。与沈山铁路位置关系见下图:立面图平面图兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案33总体施工方案及流程3.1总体施工方案在主墩桩基、承台、墩身及球铰安装施工完毕后,顺沈山铁路方向利用钢管支架施工0#块,边跨直线段采用钢管支架现浇,悬臂挂篮浇筑其余节段形成“T”构,利用沈山铁路维修天窗时段平转合拢,最后利用支架、挂篮浇筑边跨、中跨合拢段,解除临时锚固系统,完成体系转换,转体前沈山线内部分遮板、竖墙施工安装完毕,避免二次要点。3.2施工流程3.2.1总体施工流程承台下转盘施工下球铰安装承台上转盘施工支架、临时固结施工墩身施工0#块施工悬臂段、直线段施工挂篮安装、支架安装转体施工边跨合拢段施工中跨合拢段施工上球铰安装桥面附属钻孔钻施工兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案43.2.2转体施工流程采用中心支承转动、辅以保险平衡撑脚稳定的方案,并以中心支承为转体体系。在上下层承台间设置转动体系,球铰采用洛阳双瑞特种装备有限公司设计生产的专用96000KN级球铰。下承台顶面,布置不锈钢滑道、助推反力支座、牵引反力座等;上承台底面布置钢管砼撑脚,撑脚底部距离下转盘滑道顶面20mm。卸架后撑脚底面与滑道顶面之间的缝隙不得小于5mm。实际转体过程在撑脚与滑道之间设置四氟板,并在四氟板底面涂一层黄油聚四氟乙烯粉末。上转盘两侧各采用ZLD200型200t连续千斤顶作为牵引千斤顶形成牵引力偶,两台普通YDCW100型150助推千斤顶作为启动助推千斤顶。牵引反力座布置于下承台,牵引索布置于上承台底部砼托盘上,并缠绕一周。箱梁浇筑完成后,启动牵引系统,上承台、墩身及箱梁形成的整体绕球铰中心位置设置的销轴旋转设计角度,到达设计位置、精确测量并临时限位后,及时连接竖向钢筋并采用C50微膨胀砼填充上下承台间的缝隙进行封盘。依次完成边跨合拢段和中跨合拢段。3.2.3施工步骤第一步:⑴改移或改造与连续梁桥墩基础和支架基础干扰的光缆、电缆等管线;⑵施工主墩桩基;⑶施工主墩钢板围堰和承台;⑷施工边墩桩基、承台和墩身(不等帽除外,以免影响预应力张拉)。兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案5第二步:⑴安装球铰,施工主墩上承台;⑵施工主墩墩身。第三步:⑴浇筑边跨现浇段,搭设支架时注意避免支架与梁体转体施工互相干扰;⑵上下转盘临时固结;⑶桥主墩与主梁临时固结,顺铁路平行两侧悬臂浇筑连续梁体;⑷安装遮板、浇筑竖墙、防护墙(合拢段位置除外)。第四步:⑴解除上下转盘之间的临时约束;⑵两主墩同时进行转体,速度不大于0.01rad/min,转体角度均为29.18°。兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案6第五步:⑴梁体就位后,封固上下转盘。第六步:⑴安装边跨合拢段刚性连接构造,浇筑边跨合拢段;⑵拆除墩顶临时固结,并临时约束中墩支座纵向位移;⑶安装中跨合拢段刚性连接构造,浇筑中跨合拢段;兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案7⑷拆除支架;⑸拆除中支点支墩及边跨合拢撑架措施;⑹施工边墩不等高顶帽部分。⑺进行桥面铺设作业。4主要施工方案及施工工艺4.1钻孔桩4.1.1施工方案根据桥址处地质情况、施工场地限制、环保等因素,选用反循环钻机成孔,水下灌注混凝土。机械设备投入反循环钻机2台,配备泥浆泵,25T汽车吊2台等设备。4.1.2施工工艺及方法4.1.2.1施工准备施工前做好施工图纸的会审,测量放样,施工场地平整,机械设备、材料的进场等工作。组织施工人员对施工现场进行深入的调查和研究,收集与施工相关资料,采用合理的施工组织方法。4.1.2.2机械就位、护筒埋设施工场地平整、夯实,避免在钻进过程中钻机产生沉陷。护筒埋设:护筒由厚度6mm钢板制成,护筒直径比桩基孔径大150mm,护筒长度2.0m,护筒顶面至少高出地面50cm.以防止杂物、泥水流入孔内。在埋设护筒时,应由挖掘机和人工进行。兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案84.1.2.3泥浆调制因钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用,为此泥浆是保证孔壁稳定的重要因素。由于地下多是粉砂、细砂层,地面水位较高的特点,调制出良好泥浆的各项性能指标尤为重要。泥浆比重:1.05-1.15,粘度:19-28s,砂率≤4%,PH值:大于6.5。施工过程中随时检测泥浆的各项性能指标,确保泥浆对孔壁的撑护作用,避免发生施工事故。4.1.2.4钻孔施工钻机就位后,调整钻杆垂直度,注入调制好的泥浆,然后进行钻孔。钻孔过程中,对泥浆指标、钻进速度、钻杆的垂直度进行监控,确保孔的施工质量。4.1.2.5检孔钻孔结束后须用检孔器检孔。检孔器用钢筋笼做成,其外径等于设计孔径,长度等于孔径的4倍。成孔后检查孔深、孔径、倾斜度,合格后方准进入下一道工序。4.1.2.6清孔清孔采用换浆法,下钢筋笼前进行第一次清孔,当下完钢筋笼和导管后进行二次清孔,使清孔后孔内泥浆指标及孔底沉渣厚度符合设计及规范要求,严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。在清孔排渣时注意保持孔内水头,防止坍塌。4.1.2.7钢筋笼制作、安装钢筋笼主筋接头采用双面搭接焊,同一连接区段上接头数量不超过50%,加强箍筋与主筋连接全部焊接。钢筋骨架的保护层厚度由保护层垫块来控制,保护层垫块按竖向每隔2m设一道,每一道沿圆周设4个呈梅花型布置。钢筋笼采用汽车起重机吊装,并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。当灌注完毕的混凝土开始初凝时,即要取消钢筋笼竖向固定装置,使钢筋笼不影响混凝土的收缩,避免钢筋混兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案9凝土的粘结力受损失。4.1.2.8声测管安装声测管进场前要对其质量进行检查,保证强度、韧性及刚度,接头连接符合要求。声测管埋设前要检测是否畅通,管壁是否完好。声测管在钢筋加工场预先安装在已经成型的钢筋笼上,其下口封闭,上端加盖。声测管采用绑扎方式固定在钢筋笼内侧,不得焊接固定。声测管的接头和钢管底部必须严格密封。管内无异物、不漏浆、接头光滑过渡,管口高出护筒顶面不低于10cm,各声测管高度要基本一致。桩基砼灌注前,声测管内灌满清水。声测管埋设到桩底,为便于检测,声测管高出检测工作面30cm以上。4.1.2.9安装导管导管采用φ300钢管,中间节长为2m,底节长为4m,并配1~2节0.5~1m的短管。导管吊装前先试拼,并进行水密性试验,试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。导管接口应连接牢固,封闭严密,导管接头应清洁无杂物,密封胶圈无破损老化,同时检查拼装后的垂直情况与密封性,根据桩孔的深度,确定导管的拼装长度,吊装时导管位于桩孔中央,并在浇筑前进行升降实验。符合要求后,在导管外壁用明显标记自下而上逐节编号。4.1.2.10灌注水下混凝土二次清孔完成后,立即浇筑水下混凝土。计算首批封底混凝土数量,使导管下口埋入混凝土不小于1m深并不大于3m。足够的冲击能量能够把桩底沉渣尽可能地冲开,是控制桩底沉渣,减少工后沉降的重要环节。浇筑连续进行,中途停歇时间不超过30min。按规范要求控制导管的埋深。导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升。如导管法兰卡挂在钢筋笼上,可转动导管,使其脱开钢筋骨架后移到钻孔中心。考虑桩顶含有浮渣,水下混凝土的浇筑面按高出桩顶设计高程100cm控制,以保证桩顶混凝土的质量。兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案104.2转体结构施工转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统组成。下转盘(下承台)为支承转体结构全部重量的基础,转体完成后,与上转盘共同形成基础。转盘采用C50混凝土。下转盘上设置转体系统的下球铰、撑脚的环形滑道及转体牵引与助推千斤顶反力座等。下转盘分两次浇筑施工。第一次在绑扎底层钢筋、侧面钢筋、内竖向钢筋、各种预埋钢筋和预埋件后,立模浇筑水平1.60m高混凝土(球铰定位架底15cm);第二次在下球铰和滑道安装安装固定后,绑扎其余钢筋,浇筑第二层1.4m高混凝土及千斤顶反力座。上转盘(上承台)分两次浇筑施工。第一次在上球铰安装和钢撑脚完成后,绑扎上球铰钢筋片及转台钢筋,浇筑转台混凝土1.7m高;第二次在绑扎上转盘其他钢筋和墩身预埋筋后,浇筑上转盘2.0m高混凝土。转体球铰平面图兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案11转体球铰立面图4.2.1球铰的加工、运输、验收4.2.1.1球铰加工球铰由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位钢定位架组成,设计竖向承载力96000KN,上球铰平面直径4.1m,下球铰平面直径3.8m。球铰是平转法施工的转动系统,而转动体系的核心是转动球铰,它是转体施工的关键结构,制作及安装精度要求很高,必须精心制作,精心安装。为了提高球铰的加工质量,保证加工精度,特将此球铰加工委托给有丰富制造经验的洛阳双瑞特种装备有限公司加工。4.2.1.2球铰运输转体球铰采用专用运输托架,汽车运到施工现场。4.2.1.3球铰验收要求转体球铰运至施工现场后,组织相关单位进行进场验收,拆除包装后进行外观、局部尺寸等检查,检查结果均应符合设计图纸要求。兴隆店特大桥跨沈山铁路转体连续梁施工方案12检查验收项目见下表:1质量证明材料的检查包括:材质单、终检报告、出厂合格证2产品外观检查焊缝平整饱满;球面板表面光滑、无伤痕、无锈蚀;外表面喷涂良好3实测项目(主要项)球面板粗糙度12.5μm滑片顶面偏差不大于0.9mm边缘各点的高差不大于1mm椭圆度不大于1.
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