連續梁合攏方案

2021-12-27 05:43:24 字數 4894 閱讀 7126

京滬高鐵大汶河特大橋跨京滬線工程

48+80+48m連續梁合攏方案

一、編制依據

1、通橋(2008)2368a-ⅳ無碴軌道48+80+48現澆預應力混凝土連續梁(雙線);

2、京滬高速大汶河特大橋施工圖(京滬高京徐施橋-21補26);

3、跨京滬線48+80+48m連續梁施工方案。

4、《鐵路混凝土強度檢測評定標準》(tb10425-94);

5、《鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準》(鐵建設[2005]160號);

6、《客運專線鐵路橋涵工程施工質量驗收暫行標準》(鐵建設[2005]160號);

7、《鐵路混凝土工程施工技術指南》(tz210-2005);

8、《客運專線鐵路橋涵工程施工技術指南》(tz213-2005);

9、《鐵路工程結構混凝土強度檢測規程》(tb10426-2004/j342-2004);

10、《鐵路工程施工安全技術規程(上、下冊)》(tb10401.1-2003/j259-2003)(tb10401.2-2003/j260-2003);

11、《鐵路專線高效能混凝土暫行技術條件》 ;

二、工程概況

48+80+48m連續梁共設三個合攏段,即兩個邊跨合攏段、乙個中跨合攏段。合攏段箱梁截面與現澆段遠離梁端的截面相同,中跨合攏段設橫隔牆一道,每個合攏段長2m,混凝土22.078m3,梁段重57.

402t,截面高3.85m,底板及頂板厚度40cm,腹板厚度48cm。

三、施工方案

全橋箱梁合攏順序為先合攏邊跨,後合攏中跨。邊跨及中跨均利用一側掛籃合攏。

1、邊跨合攏

邊跨10號塊混凝土澆築完成後,掛籃前移2m,利用掛籃底模、外側模、內模作為合攏段模板。掛籃移動的同時,在相應中跨10號塊位置加3.2噸配重,配重採用水箱(水桶)注水方案。

掛籃移動前,必須拆除現澆段底板與掛籃前下橫樑衝突部分支架(約1m長),便於掛籃行走及安裝。現澆段施工過程中,應根據掛籃的錨固位置預留相應空洞。

普通鋼筋及預應力管道安裝完成後,在每天的最底溫度完成剛性連線。即分別在箱梁頂板和箱室底板上面焊接兩對i32a工字鋼,每對i32a工字鋼分別用上、下兩塊10mm和20mm鋼板焊接成整體,並焊接於下鋼板的u形鋼筋與混凝土連線成整體,達到合龍段鎖定的目的。

合攏段在混凝土澆築前一周,對梁體的高程、軸線及橋長進行聯測,並觀測本週的氣溫變化資料,找出氣溫變化規律,確定一天中最低溫度時間、恆溫時間及公升溫時間,以便在低溫及溫度變化小的時間內灌注混凝土,混凝土澆築完後氣溫應開始回公升。

待合攏段混凝土強度達到設計的95%,彈性模量達到100%,且齡期不少於5天後,張拉並錨固縱向預應力束t14、b11-b14橫向、豎向預應力筋。拆除主墩臨時固結後,繼續張拉並錨固縱向預應力筋b9-b10。

附《邊跨合攏施工圖》、《剛性骨架加工及安裝圖》

2、中跨合攏

中跨合龍利用一側掛籃改裝進行,由於303號主墩的施工速度較304號主墩要快,故施工中決定303號墩中跨掛籃向後退3m,304號墩中跨掛籃向前移2m作為中跨合攏段吊架,利用掛籃底模、外側模、內模作為合攏段模板。

普通鋼筋、預應力管道安裝及臨時鎖定與邊跨合攏段相同。

合攏段在混凝土澆築前一周,對梁體的高程、軸線及橋長進行聯測,並觀測本週的氣溫變化資料,找出氣溫變化規律,確定一天中最低溫度時間、恆溫時間及公升溫時間,以便在低溫及溫度變化小的時間內灌注混凝土,混凝土澆築完後氣溫應開始回公升。

為使合攏混凝土在澆築過程中結構體系處於穩定狀態,預先在懸臂端增加配重,使合攏段兩端高差控制在規範允許範圍內,每端配重相當於合攏段混凝土重量的一半,在澆築混凝土過程中逐步撤除。

待合攏段混凝土強度達到設計的95%,彈性模量達到100%,且齡期不少於5天後,張拉並錨固縱向預應力束t13、b1-b8、b15及橫向、豎向預應力筋。

附《中跨合龍段吊架示意圖》

3、合攏順序

⑴、完成t構懸臂箱梁施工,完成現澆支架和梁段施工;

⑵、邊跨掛籃前進2m並錨固,中跨10號快位置增加適當配重。

⑶、調集成攏段模板;

⑷、普通鋼筋及預應力管道安裝;

⑸、選擇最佳合攏溫度臨時鎖定、澆注混凝土,完成邊跨合攏;

⑹、預應力筋張拉及錨固;

⑺、解除墩梁臨時固結;

⑻、繼續張拉及錨固邊跨合攏段剩餘預應力筋;

⑼、303中跨掛籃後退3m,304中跨掛籃前進2m並錨固;

⑽、調整中跨合攏段模板,並根據兩端頂板高程調整配重;

⑾、普通鋼筋及預應力管道安裝;

⑿、選擇最佳合攏溫度臨時鎖定、澆注混凝土,完成中跨合攏;

⒀、預應力筋張拉及錨固;

⒁、將中跨掛籃移至0號塊位置,利用汽車吊拆除;邊跨掛籃直接利用汽車吊就位拆除。

4、施工注意事項

梁跨結構體系轉換應在合攏段縱向連續梁預應力束張拉並壓漿完成後進行。

體系轉換中應注意:

⑴、連續梁預應力筋的張拉順序應按照設計的規定:一般先頂板後底板再腹板,先短力筋後長力筋的順序,並對稱實施張拉;⑵、正彎矩力筋張拉過程中,要有專人觀察記錄鋸齒板後端梁斷面的變化,檢查是否出現裂紋;⑶、在解除臨時支座後,注意觀察永久支座的下沉量並做好記錄,以校核轉換效果。

四、臨時鎖定

1、鎖定方案

邊跨合龍段和中跨合龍段均採用相同的臨時鎖定工字鋼固接方案,即:分別在箱梁頂板和箱室底板上面焊接兩對i32a工字鋼,每對i32a工字鋼分別用上、下兩塊10mm和20mm鋼板焊接成整體,並焊接於下鋼板的l形鋼筋與混凝土連線成整體,達到合龍段鎖定的目的。剛性骨架加工及安裝詳見附圖。

2、檢算資料

⑴、合龍方段工字鋼布置

合龍段分邊跨合龍段和中跨合龍段兩種型別,它們採用相同的臨時鎖定工字鋼固接方案,見下圖。即:分別在箱梁頂板和箱室底板上面焊接兩對i32a工字鋼,每對i32a工字鋼分別用上、下兩塊10mm和20mm鋼板焊接成整體,並焊接於下鋼板的l形鋼筋與混凝土連線成整體,達到合龍段鎖定的目的。

(長度單位:mm)

⑵、合攏後溫公升或溫降產生的摩擦力計算

計算因溫公升或溫降產生的摩擦力需分邊跨合龍段和中跨合龍段兩種情況,最不利情況屬於中跨合龍段,因此下面僅考慮中跨合龍段。

中跨合龍段混凝土澆注後即形成完整的連續梁,氣溫公升高或降低將導致梁體的伸長和縮短,並使梁體沿縱向產生微小移動,由此產生縱向摩擦力,中跨合龍段鎖定工字鋼需要能完全承受該摩擦力。下圖為左半橋縱斷面節段圖。

將跨中一側所有梁段重量累加可得到半橋總自重為:w=51610kn,為偏於安全計,橋上機械荷載、人群荷載、掛藍荷載可按3000kn考慮,並考慮1 .1超載係數,則半橋總荷載為:

g=1.1×(51610+3000)=67273kn

摩擦係數按f=0.06考慮,則因溫公升或溫降產生的水平摩擦力為:

f=0.06×67273=4036kn。

⑶、鎖定工字鋼的強度計算

a、鎖定工字鋼截面特性計算

2i32a熱扎鎖定工字鋼的截面特性:

截面面積:a=2*6.7156e-3 m2=1.34312e-2m2

慣性矩i=2*1.1100e-4 m4=2.22e-4m4

上下鋼板分別為□500×250×10和□500×250×20,可以合併為□500×250×30鋼板計算,其截面特性為:

慣性矩i:3.906e-5 m4

截面面積:a=7.5e-3 m2

總截面面積a=2*0.0067156+0.0075=0.0209312m2

b、鎖定工字鋼允許軸力

[n]=4×[σ] ×a=4×170e6×0.0209312=14233kn >f=4036kn。滿足要求

⑷、連線鋼筋計算

根據周水興等編著的《路橋施工計算手冊》,鋼筋與鋼板連線的貼角焊縫抗剪下強度計算公式:

τ=n/(hu*σlf)

n—作用在一根鋼筋上軸向力,取因溫公升或溫降產生的水平摩擦力f=4036kn/6=673kn。

hu—焊縫的計算厚度,取0.7hf=0.7*0.012=0.0084m。實際施焊時要求焊縫高度為12mm,且焊縫飽滿。

σlf—焊縫的計算長度之和。一根n4鋼筋長度為0.10m,一排共0.6m長

因此:τ=n/(hulf)=

673000/(0.0084*0.6)/2= 66.8mpa<[τ]= 85mpa

滿足抗剪要求。

⑸、合龍段混凝土澆注過程中鎖定工字鋼計算

中跨合龍段工字鋼鎖定後,工字鋼將與左右半跨梁橋連線成整體,形成組合連續梁橋,並將共同承受中跨合龍段混凝土重量產生的內力。

此時,鎖定工字鋼按組合截面計算。截面特性為:

截面面積:a=4×0.0209312m2=0.0837248m2;

慣性矩:i=i0+a2×y2=4*2.22e-4+4×1.34312e-2×(4.85/2+0.16) ×(4.85/2+0.16)= 0.3598m4

合龍段自重為w=2×337=674kn,為安全計,考慮超載係數1.5,則:

自重荷載為:w=1.5×674=1011kn

鎖定工鋼計算模型及所受外載如下:

計算結果如下:

可見:跨中合龍段混凝土澆注完後,鎖定工字鋼將產生最大25.3mpa的正應力。

溫度變化引起克服縱向摩擦力所產生的截面應力為:

σ=4036000/4/0.01421=71006333n/m2=71mpa

σmax=71+25.3=96.3mpa<[σ]=170mpa; 滿足要求。

[說明]:

(1)本計算按跨中合龍段鎖定工字鋼計算,邊跨合龍段鎖定方案同中跨;

(2)合龍施工是預應力連續梁橋施工的關鍵工序,因計算方案屬於理想模型,為安全起見,建議在跨中合龍段箱室頂、底板各增加一對i32a 工字鋼;

(3)要求制定詳細施工技術方案,確保每一工序能夠順利安全有序進行;

(4)要求跨中合龍混凝土澆注過程中需要有與合龍段等重的配重,確保合龍段混凝土澆注過程中,梁體保持靜止狀態;

(5)必須有足夠的措施確保連線i32a工字鋼的n3鋼板的下混凝土澆注密實;

(6)n3與n4必須按要求焊接,焊縫要求飽滿。

五、施工組織

1、勞動力組織

勞動力配置表

2、施工機具

主要施工機具表

六、工期安排

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目錄1編制依據 1 2工程概述 1 2.1工程簡介 1 2.2梁體構造 1 2.3預應力體系 2 2.4普通鋼筋 2 2.5混凝土強度等級 2 3施工方案 3 3.1施工流程 3 3.2邊跨合攏段施工方案 3 3.3中跨合攏段施工方案 8 4總體施工部署 9 4.1組織機構設定 9 4.2施工人員配...