主桥变箱梁挂篮悬浇法施工方案

204国道海安段改建工程QL1标段新通扬运河大桥主桥悬浇施工技术方案第三航务工程局有限公司2007年4月2目录1工程概述：..............................................................32悬浇法施工工艺流程：....................................................330#块体施工..............................................................43.10#块施工工艺流程图....................................................43.20#块体临时支撑........................................................53.2.1临时支撑承载力、稳定性计算..........................................53.2.2临时支撑施工方案...................................................103.30#块体模板支架施工方案...............................................133.4钢筋制作.............................................................163.5芯模、翼缘板模板安装.................................................173.6砼浇注...............................................................183.7预应力钢筋张拉、压浆.................................................194挂篮悬浇施工：.........................................................234.1挂篮施工工艺流程：...................................................234.2挂篮施工.............................................................244.2.1钢筋、模板施工：...................................................274.2.2砼施工.............................................................284.2.3预应力施工.........................................................294.3箱梁直线段施工.......................................................304.4边跨合拢段施工.......................................................314.5中跨合拢段施工.......................................................323新通扬运河大桥主桥变截面连续箱梁挂篮悬浇法施工技术方案1工程概述：204国道改建工程新通扬运河大桥第二联主桥为48m+80m+48m变截面连续箱梁，箱梁底宽6.5m，项宽12.75m，为单箱单室箱梁，分左右两半幅,先边跨合拢再中跨合拢。预应力采用低松弛钢绞线及竖向预应力钢筋，箱梁与薄壁墩采用橡胶支座联接，合拢后进行体系转换。菱形挂蓝配备4套8只，同时施工左幅和右幅。挂篮4套8只，按全桥每1主墩1套，计划每1节块12天，共10个节块Х12=120天，，其中左幅从6月13日开始，到10月16日结束，右幅从7月13日开始，到11月15日悬浇结束，各合拢段计划10天/块，则左幅边跨合拢段在10月26日完成，左幅中跨合拢段在11月5日完成，右幅中跨合拢段在12月5日完成。2悬浇法施工工艺流程：挂篮制作边跨现浇段支架搭设、压截边跨现浇段浇筑0#块施工支架拆除0#块临时锁定挂篮拼装、试压、挂篮移动、固定、调整悬浇段模板、钢筋、预应力管道安装砼浇注砼养生、拆模预应力筋张拉、灌浆边跨合拢拆除临时支撑体系、体系转换中跨合拢下一块体施工430#块体施工新通扬运河主桥变截面箱梁0#块节段长12米，中心高度4.6米。主桥墩8#、9#上各有一个0#块，是连续箱梁的中心，在主桥墩施工完成后，利用承台平台上的悬浇平衡钢管支撑及墩身预留孔搭设0#块支架系统形成作业平台。各工序施工方法、施工工艺3.10#块施工工艺流程图安装临时支撑体系支立底模板加载预压卸载、调整底板标高支立侧模绑扎底板腹板钢筋，安装竖向波纹管及精轧螺纹钢支立芯模、翼缘板绑扎顶板钢筋、安装横向和纵向波纹管浇注砼制作砼试块砼养生张拉压浆拆除模板53.20#块体临时支撑为了在施工过程中使悬浇施工产生的不平衡力矩得到平衡及“T”构的抗倾覆稳定，所以设置临时支撑系统，抵抗不平衡力矩保证“T”构的稳定安全。支撑采用Φ800×10钢管，在场外先焊接成型，每侧0#块下设4根一排支顶，在承台内钢管中心位置预埋了Φ15.24钢绞线，锚固长度120cm，用P锚固结。0#块底板上用Φ60PVC硬塑预留孔道。在0#块底模板落架后对钢绞线进行张拉锁定，预拉力每束30T，先拉四角再拉中间两侧对称进行，张拉采用20T千斤顶单根张拉，每根10T进行。钢管底部焊接在承台面上的预埋钢板上，顶部焊接在预埋在0#块底板上的预埋钢板上。预埋钢板采用δ20mm钢板制作，顶部尺寸100cm×100cm与0#块底板平齐，底部为Φ100cm，焊接锚固筋预埋。在0#块底板中钢管支撑位置加铺5层120cm×120cm的Φ10@100双向钢筋网片予以局部加强。在0#块底板上部设置通长外置钢横梁用于临时钢绞线的锁定锚固，使锚口拉力均布在底板上。临时支撑结构布置详见“悬浇施工临时支撑示意图”。0#块底板利用该系统的钢管作支点，见“0#块模板支架结构图”。当边跨合拢后进行体系转换，拆除临时支撑系统。拆除顺序是先对称均衡地放松预拉的钢绞线，然后对称切割支撑钢管上口，拆除水平围檩，最后进行水下切割拆除全部钢管支架。对0#块底板上的预埋钢板进行除锈涂刷红丹防锈漆2度打底，表面涂刷银灰色调和漆2度。配置的临时支撑钢管、钢绞线主要承担施工中不平衡力产生的力矩，使“T”构能始终处于平衡稳定状态。为了使配置的临时支撑系统有保障，按施工中最不利的不平衡力，即在悬浇过程中力臂最大的位置10#块外端有一个21.7T的集中力作用下验算临时支撑系统（钢管、钢绞线）的承载能力是否能满足要求。3.2.1临时支撑承载力、稳定性计算计算参数6半幅0-10#块混凝土自重2290t每根钢绞线张拉预拉10t（每根钢管中3根）ф800×10钢管A=24818.6mm2[δ]=140Mpa第一种情况：按不平衡验算钢管受力结构图G=2290tL=39mF=21.7t△L1△L2△L3a=2.6ma=2.6m10#块端部N1钢管N2主墩N3钢管力学方程式（超静定）△L1+△L3=2△L2①（位移方程式）N1+N2+N3=G+F②（力学平衡方程式）N3×a-F×L-N1a=0③（弯距平衡方程式）△L1=（N1×H）/（E×A）=（N1×8.4）/（2.0×1011×24818.6×10-6）=N1/（5.91×108）△L2=（N2×H）/（E×A）=（N2×8.4）/（3.6×1010×3.14×0.52×2）=N2/（6.732×109）△L3=（N3×H）/（E×A）=（N3×8.4）/（2.0×1011×24818.6×10-6）=N3/（5.91×108）将△L1、△L2、△L3代入①得：（N1+N3）/(5.91×108)=2N2/(6.732×109)N1+N3=1.756×10-1N2④将④代入②得：1.756×10-1N2+N2=（2290+21.7）×104N2=1966×104N=1966t由③得：N3-N1=FL/a=(21.7×104×39)/2.6=325.5×104（N）⑤由④+⑤得：2N3=1.756×10-1N2+325.5×1047=671×104（N）N3=335.5×104N=335.5tN1=N3-325.5×104=378.8×104-325.5×104=10×104N=10(T)因此，在此状态下N1钢管还受力,不可能发生倾覆,当钢绞线有一向下拉力时(钢绞线长9.2米),受力结构图变为：G=2290tL=39mF=21.7t△L1△L2△L3a=2.6ma=2.6m10#块端部N1N2N3力学方程式△L1+△L3=2△L2⑥N2+N3=G+F+N1⑦N3×a-F×L+N1a=0⑧△L1=（N1×L）/（E×A）=（N1×9.2）/（1.95×1011×140×16×106）=2.11×10-8N1△L2=N2/（6.732×109）=1.49×10-10N2△L3=N3×（5.91×108）=1.692×10-9N3将△L1、△L2△L3代入⑥得：2.81×10-8N1+1.692×10-9N3=2×1.49×10-10N2⑨N2+N3=2311.7×104+N1⑩2.6N3-21.7×104×39+2.6N1=0解之得：N1=1.6×104N=2.15tN2=1989.4×104N=1990.5tN3=232.9×104N=323.35t钢管强度验算每根钢管承受压力为323.35/4=80.84tN=81tA=24818.6mm2δ=1.4N/A=（1.4×81×104）/24818.68=45.7Mpa≤[δ]=140Mpa(1.4是安全系数)钢管强度满足要求。对φ80钢管稳定性验算L=8400mmi=√D2+d2/4=√8002+7802/4=279.3mm长细比：λ=L/i=8400/279.3=30.07查表得φ1=0.882δ=2.5N/A=2.5×81×104/(24818.6)=81.6Mpa≤φ1[δ]=0.882×140=123.5Mpa(2.5是安全系数)钢管稳定性满足要求。第二种情况：按不平衡验算钢绞线受力结构图G=2290tL=39mF=21.7t△L1△L2△L3a=2.6ma=2.6m10#块端部N1N2N3力学方程式△L1+△L3=2△L2①（位移方程式）N1+N2+N3=G+F②（力学平衡方程式）N3×a-F×L-N1a=0③（弯距平衡方程式）△L1=（N1×L）/（E×A）=（N1×15）/（2.0×1011×24818.6×10-6）=N1/（5.395×108）△L2=（N2×L）/（E×A）=（N2×10）/（3.6×1010×2.4×7）=N2/（7.56×1010）△L3=（N3×L）/（E×A）=（N3×15）/（2.0×1011×24818.6×10-6）=N3/（5.395×108）9将△L1、△L2、△L3代入①得：（N1+N3）/(5.395×108)=2N2/(7.56×1010)N1+N3=1.427×10-2N2④将④代入②得：1.427×10-2N2+N2=（2290+21.7）×104N2=2279.2×104N=2279.2t由③得：N3-N1=FL/a=(21.7×104×39)/2.6=325.5×104（N）⑤由④+⑤得：2N3=1.427×10-2N2+325.5×104=325.5×104（N）N3=325.5×104N/2=162.7tN1=N3-325.5×104=162.7×104-325.5×104=-162.8t对φ80钢管强度验算每根钢管承受压力为175.1/4=43.775tN=43.