大豐互通主線橋鋼管拱橋上部結構安裝

2022-09-24 06:24:03 字數 5111 閱讀 4959

新團河特大橋上部結構施工方案

第一章工程設計圖說明

鹽通高速公路df4標新團河特大橋主線橋設計為三跨連續鋼管拱橋,採用剛性繫梁剛性拱體系,中拱計算跨徑為63.12m,矢高15.78m,矢跨為1/4,邊拱計算跨徑42.

2m,矢高8.44m,矢跨比為1/5,拱圈以二次拋物線變化。鋼管拱肋為啞鈴型斷面,中拱肋高2.

0m,邊拱肋高1.8m,拱肋上下弦管直徑中拱肋80cm,邊拱肋70cm,均採用14mm厚鋼板捲製,鋼管每隔4m和接頭處均設有加勁板。

繫梁為i型斷面,樑高1.8m,梁寬1.0m,肋寬0.

5m,翼外端高30cm,根部為40cm,繫梁在端頭及中支點處加厚成矩形斷面,吊桿附近加厚澆實,繫梁分兩次張拉。內橫樑採用高1.4m,寬0.

65m的等截面梁,在梁頂以下35cm處兩側設定小牛腿供擱置橋面板,端橫樑採用高1.4m,寬82.5cm的等截面梁,向跨中方向伸出的小牛腿供擱置橋面板用,向伸縮縫方向伸出的小牛腿供擱置伸縮縫槽口。

由於中跨和邊跨拱的系樑端至支撐點的距離不同,端橫樑頂面尺寸略有變化。每個繫梁配10束12φj15.24的預應力束,分三批張拉。

內橫樑配4束8φj15.24預應力束和2束9φj15.24預應力束,端橫樑配有6束6φj15.

24的預應力束,均分三批張拉,張拉順序見具體施工步驟。

吊桿採用ovmds成品吊索的組合型吊桿,成品吊索外包pe,吊索均採用ovmds7-61成品索,吊桿分四批張拉。

主橋橋面板為預製鋼筋砼空心板,板厚35cm,全橋共有四種跨徑兩種寬度,板端設油毛氈墊層。

第二章總體施工方法

一、 總體施工方法

(1)繫梁

在繫梁位置搭設現澆支架,直接在支架平台上分段現澆繫梁及拱腳砼。現澆支架分兩種情況,南岸的邊跨橫跨大劉路,直接在路上搭設輪扣式承重鋼管支架作為繫梁現澆支架,留兩個行車道,車道寬4.5公尺,淨高4公尺。

中孔橫跨新團河用鋼管樁做基礎,貝雷片做底梁搭設繫梁的現澆平台,中間留18公尺通航孔。北岸邊跨系梁為岸上施工,搭設輪扣式承重鋼管支架比較方便。

(2)橫樑(端橫樑、中橫樑)

1#、2#、9#、10#、22#、23#、30#、31#等橫樑位於拱座處,在繫梁拱座澆築完成後,搭設輪扣式承重鋼管支架現澆,使之與繫梁連為一體成為整體框架。在北岸邊跨的兩幅橋跨下面建預製場,在預製場預製3#~8#、11#~21#、24#~29#橫樑,通過龍門吊完成縱向的運輸安裝就位,橫樑溼接頭施工在繫梁上用托架支承後支模澆築。

(3)拱肋、橫撐

在工廠加工拱肋鋼管及拱肋橫撐。鋼管按設計分段製作,廠內試拼成拱,航運到工地,龍門吊吊裝就位,幫浦車對稱壓注鋼管砼。

(4)吊桿

選擇專業廠家制索,安裝,張拉,調整索力。

(5)橋面板

橋面板在預製場預製,龍門吊安裝。

(6)橋面鋪裝及附屬設施

按常規方法施工橋面鋪裝(含防水層)及其它橋面附屬設施。

二、總體施工步驟

( 詳見圖一)

第三章主要專案的施工方法

一、繫梁的施工

(一)現澆支架搭設

1、 中跨平台

中跨跨越新團河,跨徑為63.12公尺,現澆支架設4個臨時墩,將該系梁(含拱座)分為2.46m+3*19.

4m+2.46m五跨連續。平台的基礎設四個,跨徑為19.

5公尺,中間兩基礎在水中,用鋼管樁作基礎,每支點用四根直徑1.1公尺的無縫鋼管,鋼管用振動錘下沉。

(1)支架承載力計算:

①繫梁標準節段(不含拱座,每節5.2公尺)每延公尺鋼筋混凝土為1.345m3,按2600kg/m3計,荷載為3.50噸/延公尺;

②繫梁模板每延公尺約4.6m2,含支撐、墊木按150kg/m2計,荷載為0.69噸/延公尺;

③施工臨時荷載按250kg/m2計,計算面積按系梁兩側各加寬0.5m考慮,荷載為0.50噸/延公尺;

④幫浦送混凝土管、管內混凝土及幫浦送動載按0.15噸/延公尺計。

⑤貝雷梁及附件自重為0.27*4/3=0.36噸/延公尺;

每根系梁下荷載合計:5.2噸/延公尺,拱座位置繫梁下荷載按15.

6噸/延公尺計,最大計算跨徑為19.4公尺,按簡支梁計算:貝雷梁內最大彎距為245t*m,小於四片貝雷梁的容許彎距315t*m;最大剪力為50t,小於四片貝雷梁的容許剪力98t;一根系梁荷載產生的臨時墩(河中的兩中間墩)最大支座反力為101噸,兩根系梁為202噸(將由4根鋼管樁承擔該荷載)。

按連續梁計算:貝雷梁內最大彎距為156t*m,小於四片貝雷梁的容許彎距315t*m;最大剪力為56t,小於四片貝雷梁的容許剪力98t;一根系梁荷載產生的臨時墩(河中的兩中間墩)最大支座反力為106噸,兩根系梁為212噸(將由4根鋼管樁承擔該荷載)。

(2)龍門架荷載計算:

①龍門吊自重58噸,最大吊重42噸,共110噸。則龍門吊每側腳下承受荷載為55噸。龍門吊腳的前後支點間距8公尺,每個支點下承受荷載為27.5噸。

②龍門吊軌道及枕木荷載為0.12噸/延公尺。

③貝雷梁及附件自重為0.27*4/3=0.36噸/延公尺;

最大計算跨徑為19.4m,按簡支梁計算:貝雷梁內最大彎距為179t*m,小於四片貝雷梁的容許彎距315t*m;最大剪力為32t,小於四片貝雷梁的容許剪力98t;龍門吊一側荷載產生的臨時墩(河中的兩中間墩)最大支座反力為64噸,加一根系梁荷載產生的反力,一共這165噸(將由4根鋼管樁承擔該荷載)。

按連續梁計算,彎矩、剪力、支座反力小於上述值。

(3)鋼管樁計算:

根據上述計算,臨時墩中墩的4根鋼管樁應承受的最大上部荷載為212噸。鋼管樁為δ16mm的φ1100mm無縫鋼管,按沉入樁計算,樁打入河床沖刷線以下6.0m,樁尖支承於2-1層粉砂處,進入粉砂層0.

5m,挖除鋼管樁內的高壓縮性土層後採用鋼筋混凝土封底。

根據《公路橋涵地基與基礎設計規範》jtj024-85,沉入樁單樁安全係數為2的容許承載力為:

p=0.5*(u∑ai liτi+a aσr) =86噸

其中:振動沉樁影響係數ai 及a分別按0.7、1.

0計取,li τi σr分別按《工程地質勘察報告》的鄰近的靜力觸探測得的資料計算分別為: 3m,2.5m,0.

5m;τi =βiτi =28kpa;σr=βσi= 1372kpa;樁周長u為3.456m,樁尖面積為0.950m2。

四根鋼管樁作為群樁驗算樁尖處的容許承載力為310噸,大於實際承受的最大上部荷載212噸。《工程地質勘察報告》中資料表明粉砂層下有一層淤泥質亞粘土層,把它作為軟弱層,按《公路橋涵地基與基礎設計規範》jtj024-85驗算其承載力滿足要求。

由於持力層上方為高壓縮性淤泥質亞粘土,先期打入的兩根試驗樁開挖後表明該層的地下水與粉砂層地下水貫通,挖除該層土時地下水將大量湧出,減弱持力層承載力,增加沉降量。為了降低減小樁基及支架沉降,我們將採取對粉砂層頂部及及上方的淤泥質亞粘土層進行壓密注漿措施。注漿範圍為粉砂層頂部及淤泥質亞粘土層底部各1m,水泥漿水灰比0.

5,壓力0.4~0.6mpa。

墩時墩邊墩在岸邊,利用承台作基礎,用壁厚12mm的φ700mm鋼管作立柱,每個墩2根立柱鋼管,容許承載力為2075噸。遠大於實際荷載(約160噸)。

鋼管樁搭設好,用剪力撐連線成整體,進行承載力試驗。

2、 邊跨平台

邊跨南岸跨越大劉一級公路,北岸跨越新團河大堤,跨徑為42.2公尺。對於南岸繫梁現澆支架,直接立在路上,為保證車輛正常通行,在大劉路上設3個支墩,即中分帶上設乙個,兩條行車道兩側各設乙個,行車道淨寬5.

15公尺,淨高4.28公尺,在每個通道的入口設定限高限寬的門架,門架前設減速裝置。支點由條形砼基礎和鋼管立柱組成,支點上擱置32號工字鋼,作為現澆繫梁和龍門行走的平台。

支墩以外,採用輪扣式承重鋼管支架,支架上有可調節頂托,頂托上擱置墊木、枕木,墊木、枕木上方鋪龍門吊鋼軌、繫梁模板。

北岸邊跨為岸上施工,沒有行車通道,因此便於直接搭設輪扣式鋼管承重支架來支撐繫梁現澆模板及龍門吊軌道,輪扣式鋼管承重支架每根立杆最大容許承載力為3噸。先對地基進行石灰土處理,處理厚度0.6m,石灰摻量8%,然後在壓實的石灰土層上澆10cm的c20混凝土墊層。

在墊層上立承重鋼管支架,支架上有可調節頂托,頂托上擱置墊木、枕木,墊木、枕木上方鋪龍門吊鋼軌、繫梁模板。如圖(二)。

3、 平台預壓

平台安好後,橫向鋪工字鋼枕梁,橫樑上鋪底模,在底模上載入預壓,預壓的荷載為等荷載預壓,預壓荷載的構成為:1、上部結構繫梁的自重3.605噸/m,2、枕梁重0.

13噸/m,3、模板及臨時荷載1.15噸/m。採用砂袋均布荷載4.

885噸/m, 龍門吊及安裝構件的總重按集中荷載計算。預壓期間觀察平台的變形。觀察的方法是在平台上每5公尺乙個布設觀察點,觀察預壓前,預壓期間,解除安裝後各點的變形情況,以此來判斷解除安裝時間、各點的變形量,確定底模的鋪設標高。

以連續觀測兩天沉降不大於3mm為沉降基本穩定。

由於貝雷片銷軸與軸孔的間隙隨其周轉使用的次數增加而變大,荷載對其影響也不符合彈性理論,因此要準確地計算貝雷桁架的撓度較為因難。根據實際預壓的結果進行模板標高的重新調整及龍門吊軌道的標高調整。

(二)龍門吊安裝。

在兩側的貝雷梁上鋪設枕木及龍門吊軌道,安裝一台龍門吊,該龍門由南京起重裝置機械廠國家級專家設計驗算,滿足本工程上部結構的安裝要求。吊門吊由6個貝雷桁片組成,設計最大起吊能力為50噸(如圖三)。

(三)繫梁的現澆

全橋系梁均為支架現澆,而且是分段現澆,分段長度按設計的要求執行,澆築順序為:兩邊跨標準段→中跨標準段→四個拱座→拱座處橫樑。各段完成並養護達到要求強度後,張拉第一批系杆預應力鋼絞線束和第一批橫樑鋼絞線束。

1、模板

模板均採用大塊鋼模,底模與平台的聯結固定採用卡箍,側模與底模、端模採用角鋼和螺栓連線,底部及頂部均採用拉桿連線。製作的鋼模確保剛度。共投入10個系梁標準段模板(主跨共10個標準段,兩邊跨各5個標準段)、4個拱座模板、4套橫樑模板,合計109噸(約680m2)。

2、鋼筋

鋼筋在鋼筋製作場內製作完成後,運至現澆支架上進行現場綁紮、焊接,鋼筋在連線與焊接的部位錯開,乙個斷面的接頭數量不超過30%。

在綁紮鋼筋的同時安裝預應力波紋管。保證接頭嚴密不漏漿,線形順適直線段每1m,曲線段每0.5m用u形卡扣定位,防止澆築砼時的預應力管道上浮或下沉,波紋管固定後,穿塑料管做襯芯。

3、混凝土的澆築

(1)、砼採用砼攪拌站集中攪拌,由砼輸送幫浦直接輸送入模。

(2)、現場技術人員檢查砼的和易性和坍落度,對於不合格的砼應重新拌和或清理出場。

(3)、砼澆築順序為從繫梁的兩端開始向中間端推進。澆築時按斜坡分層布料,每層厚度不大於30cm,腹板的振搗採用細振動棒(φ30mm),插入式振搗棒應避免觸及波紋管,頂板的砼振搗採用插入式振搗棒配合平板式振搗器振搗,澆築完畢後1小時左右抽出襯芯。

4、砼的養生

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