合拢段加劲型钢支撑施工方案资料.pdf

《合拢段加劲型钢支撑施工方案资料.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《合拢段加劲型钢支撑施工方案资料.pdf（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、嘻嘻嘻段扩能改造工程嘻嘻嘻段扩能改造工程flyfly江特大桥（江特大桥（62+262+2 100+62100+62）mm刚构连续梁刚构连续梁合拢段临时加劲型钢支撑约束专项施工技术方案合拢段临时加劲型钢支撑约束专项施工技术方案中铁中铁 x x 局集团有限公司局集团有限公司20122012 年年 5 5 月月 2020 日日一、工程概况一、工程概况1、桥梁概况xx 段扩能改造工程，在 DK29+411.56 DK30+010。975 处跨越 fly江,设特大桥一座。桥址位于mjfnuhgf 镇飞龙上游，新建桥位于既有桥的左侧，与既有线间距 30m,横跨 fly 江。特大桥桥跨全长599.415m，

2、孔跨布置为732m 简支 T 梁(62+2 100+62)m 连续刚构 132m 简支 T 梁，单线铁路桥梁。其中第 8第 11 孔桥梁为(62+2 100+62）m 预应力钢筋混凝土连续刚构梁。其余孔跨采为预制后张简支钢筋混凝土T 梁。连续刚构悬臂梁采用挂 篮法悬臂浇筑施 工工艺,O 号梁段 及边跨梁段采用支架现浇法施工工艺。简支T 梁采用预制架设法施工工艺。连续刚构主跨几何特征如图1 所示.连续刚构的第8、9、10桥墩为主跨桥墩。主桥墩墩身采用矩形实体双板式桥墩，墩高均为10。5m。板式墩横截面尺寸为宽4。8m、长 1.4m，两板柱间间距3。6m，双板柱外形长6。4m，板柱墩身设计为C55

3、 钢筋混凝土。主墩结构示意图如图 2 所示。箱梁顶宽 7。2m，底宽 4.8m,梁高由墩顶处最高7.4m，渐变至跨中 3.6m 高，直腹板型单箱单室箱梁。连续刚构梁各节段特征如表 1 所示。表表 1 1：连续刚构梁各节段特征概述表：连续刚构梁各节段特征概述表节段号描述节段号描述0 0O 号梁段1 1280悬浇段50。389 9400悬浇段36。512 2300悬浇段50.711010400悬浇段35.223 3300悬浇段47。111111400悬浇段34。774 4300悬浇段43.121212400悬浇段34.555 530039.4513134003506 67 7350悬浇段38。14

4、15151170节段长640砼方量1668 8悬浇段节段长400砼方量39。51悬浇段悬浇段41。971414200悬浇段合拢段边跨段34。50中26。57/17。125。33252 2、当地自然气候条件bb 市地区夏长冬暖有微寒.全年平均气温为22,每年 1 月(农历 12 月）份虽是全年气温最低的月份，但平均气温仍在10以上，比较暖和。每年农历10月一12月偶有强烈寒潮入侵,市内偶尔出现连续几天10以下的低温，最冷时气温降至 0以下，偶尔轻霜，但为数甚少。合拢段施工期限预计最高最低温差在 15之内。3、合拢施工顺序该连续刚构施工合拢顺序为先边跨后中跨的合拢顺序.该连续刚构中跨、边跨合拢，均

5、利用悬浇段既有挂篮和模板作为合拢吊架,从悬浇段前移至合拢段进行合拢。合拢劲性骨架的安装与锁定、预张拉临时预应力束、T构顶推、平衡配重的设置、合拢段砼浇注时间及温度的控制、合拢钢束的张拉与压浆等关键步骤，均按照设计和监控要求执行。其他如钢筋绑扎、预应力安装、张拉及压浆、模型安装及加固等通用工序，均和正常悬浇段相同.4、合拢步骤及方法 4.1 合拢吊架平台搭设边跨合拢吊架。边跨合拢时，先将边跨现浇段梁底及内箱的前端支架拆除影响合拢吊架安装部分，再将边跨8#悬浇段两幅挂篮整体前移 200cm1进行边跨合拢。边跨合拢过程中,保持中跨 2 副挂篮锚固不动.中跨合拢吊架。中跨合拢时，先将 8#墩、10 墩

6、中跨 13悬浇段挂篮整体后退 450cm 锚固,再将 9墩中跨 13悬浇段挂篮整体前移 200cm 进行中跨合拢.中跨合拢过程中,保持边跨 2 副挂篮锚固在边跨不动.4.2 钢筋绑扎、预应力安装、模型安装及加固挂篮前移并锚固，形成合拢吊架平台后，同普通悬浇段一样清洗模型、绑扎钢筋、安装预应力、安装模型并加固。4。3 T 构顶推力施加根据设计要求，中跨合拢临时锁定前，需在 2025的温度条件下，在中跨合拢段两侧的 T 构端部施加顶推力 F2400KN,以调整墩梁内力。顶推时，以顶力为控制指标，以合拢段两端水平位移量为校核指标，顶力总量 2400KN,由四台千斤顶均匀承担。在悬浇 13#段砼时，在

7、中跨合拢口两端的 13#段底板及顶板与腹板交界处，提前预埋 4 块 50050010mm 钢板，作为 4 个顶推着力点。顶推时间选择在凌晨 2：004：00，此时段当地气温25左右，满足设计要求的温度条件.顶推时，采用4 台 300t 液压千斤顶，配合加工好的4 根300 体内支撑柱，在 4 个顶推着力点同时均匀施加，每个千斤顶及每根分配梁均摊 125t 顶力.施加顶力过程中，安排测量人员对合拢口两端梁体水平位移进行精密测量与记录。4.4 合拢劲性骨架安装、锁定及拆除合拢劲性骨架用于连接和支撑合拢段两端梁体,保证合拢段净空,防止合拢段两端梁体在浇筑合拢段砼过程中，以及合拢段砼尚未达到设计强度2

8、之前发生错动，同时抵抗合拢段两端梁体因温度升高膨胀而在合拢段砼中产生的压应力,并抵抗合拢段两端梁体可能错动而引起的竖向剪应力。劲性骨架拆除安排在合拢段砼养生等强至设计强度之后，合拢钢束张拉开始之前.由于合拢劲性骨架采用焊缝连接,抗拉能力较低，故通过预张拉临时预应力束,用来抵抗合拢段两端梁体因温度降低收缩而在合拢段砼中产生的拉应力.4。5 配重加设及卸除通过加设和同步卸除配重，使合拢口两端悬臂在合拢段砼浇注过程中受力始终保持一致，从而使合拢口两端悬臂高差始终保持不变，可以避免合拢段砼开裂;同时尽最大可能避免因施工原因造成结构产生附加应力,从而实现“无应力合拢。配重加设安排在浇注合拢段砼前，合拢口

9、两端对称施加。中跨合拢段配重共计 691KN，边跨合拢段配重共计 448KN。配重采用塔吊吊装沙袋设置。在浇注合拢段砼时，根据砼的浇注速度及数量，边浇筑砼边卸除配重,卸除速度与砼浇注速度基本保持一致，其重量差不得超过 5 吨。4。6 砼浇注及养生因砼抗压能力强,抗拉能力低，为避免因温度降低梁体收缩导致合拢段砼受拉破坏，合拢段砼浇注时间安排在全天气温最低且温差变化最小的时段（凌晨 2:006:00）进行，浇筑温度要求在 2025之间。合拢段砼采用水平分层、左右对称一次浇注完成.合拢段砼浇注后，加强覆盖和洒水养护，防止合拢段砼因内外温差过大开裂.34。7 合拢施工注意事项（1）在合拢前 4 个节段

10、的施工过程中，加强合拢口两端梁体的线型控制及梁端截面控制，确保合拢口两端梁体轴线、标高、节段长度等指标满足合拢精度要求.（2）确保 T 构顶推力及合拢口水平位移符合设计要求，确保合拢劲性骨架预埋及焊接质量，确保临时张拉力锁定效果。(3）合拢劲性骨架焊接锁定、合拢段砼浇注，尽量快速、对称，尽量缩短合拢施工时间。（4）合拢前，清除梁上多余的材料、机具，尽量使合拢口两端的施工荷载平衡。合拢段砼浇筑后至合拢钢束张拉前，禁止施工荷载的超平衡变化。二、临时加劲型钢支撑约束结构概况二、临时加劲型钢支撑约束结构概况连续刚构的边跨合拢段,边跨边墩为活动支座，滑动摩擦力很小,刚构的温差应力因活动支座滑动得到释放,

11、合拢段温差应力影响较小；连续刚构的主跨合拢段，刚构的温差应力只能靠刚构变形相适应，合拢段的温差应力影响很大。因此，边跨合拢段不作为控制重点，参考主跨临时约束结构施工.以温差应力影响较大的主跨合拢段为控制对象。主跨合拢段的临时加劲型钢约束方案,采用体内刚性支撑、体外刚性约束预拉应力索相结合的三维约束结构。体内刚性支撑采用外径300mm、壁厚 10mm 钢管混凝土支撑柱，体外刚性约束采用水平面型钢桁架+挂篮竖向撑拉约束，合拢端临时预拉应力索临时锁定的组合措施。临时锁定束利用合拢口永久预应力束进行临时4锁定，暂定顶板、底板共计 10 束，每束临时锁定张拉力为 700KN，合计锁定张拉力 7000KN

12、，要在合拢段混凝土浇筑前施加锁定。合拢段临时加劲型刚约束结构如下图合拢段临时加劲型刚约束结构如下图1 1、边跨合拢体内刚性支撑及临时锁定张拉束如下，临时张拉束为顶板、边跨合拢体内刚性支撑及临时锁定张拉束如下，临时张拉束为顶板的的 Q1Q1、Q2Q2 及底板的及底板的 B2B2、B3B3、B4B4，每编号对称张拉，每编号对称张拉 2 2 束。体内刚性支撑束。体内刚性支撑如图中所示。如图中所示。2 2、中跨合拢体内刚性支撑及临时锁定张拉束如下中跨合拢体内刚性支撑及临时锁定张拉束如下,临时张拉束为顶板的临时张拉束为顶板的C1C1、C2C2 及底板的及底板的 D2D2、D3D3、D4D4，每编号对称张

13、拉，每编号对称张拉 2 2 束。体内刚性支撑如束。体内刚性支撑如图中所示。图中所示。3 3、体外约束桁架如下图，、体外约束桁架如下图，每个合拢段纵向约束采用 4 根300mm、壁厚 10mm 钢管混凝土支撑柱和临时张拉束共同作用，支撑柱与腹板浇筑在一起，不再拆除；横向约束采用 I16 工字钢桁架，分别在顶板上安装 2 组、箱内底板上安装 1 组。每组桁架使用 1 根 I16 型工字钢柱及 I16 工字钢斜拉杆组拼。三、临时加劲型钢支撑约束结构设计三、临时加劲型钢支撑约束结构设计1 1、设计参数、设计参数、钢材弹性模量：E=2。1105Mpa;、C55 混凝土弹性模量:Ec=3。55104 Mp

14、a；、Q235 钢材允许拉压应力：f=210Mpa。、箱梁混凝土材料线膨胀系数为1105m/com；、按当地温度差T15 co计算.、墩身高度 h=1050cm，横截面惯性矩 I=2。1952108cm4。5、合拢段长度 2m.、结构安全系数 K=1.3.2 2、临时加劲型钢支撑约束结构受力分析、临时加劲型钢支撑约束结构受力分析合拢段混凝土在刚构升温阶段,会受刚构温升应力的挤压作用;在刚构降温阶段，会受刚构收缩的拉应力作用。为使得合拢段混凝土在养护阶段不受到刚构温度应力的影响，设置临时加劲型钢支撑约束结构承担刚构温度应力。在合拢段混凝土养护阶段，当温度升高时，刚构的温升挤压应力由临时钢支撑承担

15、；当温度降低时，刚构的收缩拉应力由临时预应力索来承担。合拢段临时加劲型钢支撑结构承担刚构温度伸缩应力的双重作用.3、结构计算基本条件、结构计算基本条件、由于合拢段施工时各梁段混凝土所经历的时间较短，混凝土收缩、徐变产生的变形值相对较小,计算时只考虑温差影响；、为简化计算，把变高度梁简化为平均断面的等截面梁处理；、为简便计算,刚构主跨温升长度按 L=100m 计算,忽略合拢段 2m 长的影响；、为简化计算，忽略临时预应力索预拉力对钢支撑和主跨 T 构的压缩影响；4 4、结构荷载计算、结构荷载计算、T 构最大温差伸缩量：LLT1105m/com10015co=15mm；、T 构的最大温度内力：=6

16、056KN；65 5、临时约束结构设计、临时约束结构设计、临时预应力索的设计当气温下降时，假定 T 构收缩内力完全由临时张拉束来承担。临时张拉束暂定 10 束，每束临时锁定张拉力不超过 700KN.考虑临时锁定张拉的对称性，按顶板和底板预应力束均匀分配.、体内临时支撑柱当气温上升时，T 构的伸张内力完全由临时支撑柱来承担。箱梁全断面共计布置 4 根钢管混凝土支撑柱,每根支撑荷载为 1516KN，其中底板和顶板各两根。体内临时钢管混凝土支撑柱采用直径300mm、壁厚 10mm、C50 混凝土支撑柱。按轴心受压杆件设计。钢管混凝土支撑柱横截面积 A707cm2,含钢截面积 AS75cm2，钢管混凝

17、土柱含钢率0.106，混凝土强度标准值fck=32。4MPa。管支撑高度h=200cm，长细比26。7，折减系数0。948。钢管混凝土提高系数K11。54。钢管混凝土轴心受压杆件的承载力：=4483KN。大于最大荷载N1516KN，储备系数 K=2.95.、约束桁架设计横向桁架杆件均按受压杆件设计。按钢结构一般规定取150 为控制目标。连接节点按受拉、受剪设计，抗拉抗剪能力F150KN。桁架顺桥支撑 2m,剪刀撑斜拉杆按 45o设置，斜拉杆长度为 2。83m。拟采用 I16 工字钢，最弱轴 iy=1.89cm，横截面积 A=26.1cm2.7撑杆:=105,小于 150;斜拉杆：=150,不大

18、于 150。杆件受拉能力:F=548KN,大于 150KN。6 6、合拢口临时约束桁撑结构设计、合拢口临时约束桁撑结构设计合拢口顶板面桁撑结构布置图如图 4 所示。合拢口底板面桁撑结构布置图如图 5 所示。其它验算满足要求,计算过程略。四、施工工艺及施工方法四、施工工艺及施工方法1 1。施工工艺流程图。施工工艺流程图2 2。施工方法。施工方法（1）合拢段体内钢管混凝土支撑柱的制作安装在合拢段刚性支撑安装前做好钢构件及其配件。在悬臂端最后一节的端面上按设计位置预埋锚垫板。钢管支撑柱采用直径300mm、壁厚10mmQ235 钢管,端头垫钣采用 34034020mm 钢板，每块预埋板锚固 4根直径2

19、5mm锚栓，锚栓锚固深度不小于250mm。焊缝高度不小于10mm，支撑钢管柱先就位焊接，后压注混凝土。支撑管长度以实测为准。(2）预埋连接板在合拢段相邻两个节段混凝土浇筑时，在箱梁顶板及底板设计位置预埋桁撑连接的锚固钢板。预埋板结构大样图如图 6 所示，其安装位置如图如图 4、5 所示。预埋板与锚栓采用焊接，焊缝高度不应小于15mm。为保证预埋板下混凝土灌注密实,预先在预埋板上钻孔漏气，以利于混凝土充实。挖孔位置应躲开支撑柱焊缝位置和锚筋位置。预埋板埋置高度与梁面持平，以利于提高抗剪能力.8（3 3）加劲钢支撑安装）加劲钢支撑安装桁撑均采用 I16 工字钢,桁撑预埋连接板采用厚度 12mm 钢

20、板、25mm 锚栓,锚栓锚固深度不小于 250mm.所用钢材材质均为 Q235 钢材。桁撑的斜拉杆应以实测尺寸为准。按图 4 和图 5 的结构和位置布置图，组装桁撑。桁撑均为焊接，焊缝高度不小于10mm.（4 4）张拉临时预应力束）张拉临时预应力束在钢管混凝土支撑柱及桁撑安装完毕后、混凝土灌注前张拉临时预应力束,实现刚构锁定效应。按最大温差 20 度内力计算，每个合拢口临时锁定张拉力不小于 10500KN。当设计院有明确要求时，按设计文件要求顺序施工。若设计文件无要求，可按每束张拉 1000KN，需要临时张拉 11 束。根据合拢段预应力束配置情况，底板张拉 6 束、顶板张拉 5 束。张拉时要遵

21、循对称同步作业顺序，确保合拢段对称受载。(5）合拢段混凝土浇筑合拢段混凝土的浇筑时段要选择在一天中的降温接近平均气温时开始最好，使得临时加劲杆支撑受力和墩身受弯曲最小。合拢段混凝土应采用微膨胀混凝土浇注，减少收缩变形。应快速浇筑,争取在最短时间内完成,以利于混凝土尽早达到设计强度.混凝土浇筑完成后，及时覆盖、保湿润养护，梁面、箱内洒水保湿降温。覆盖和养护范围超过两端各一米以上。以减少温差应力。（6）合拢段预应力张拉合拢段混凝土养护达到设计要求后，开始张拉预应力束。对锁定束补9助设计张拉力，达到连续刚构结构。（7）、拆除临时钢支撑在合拢段纵向预应力施加后,即可拆除体外临时桁撑，体内支撑柱留在结构

22、内,永久受力.拆除方法采用乙炔切割法，先顶板后底板顺序拆除.五、施工注意事项五、施工注意事项1、选用早强、高强混凝土，使得合拢段混凝土尽早达到设计强度，减少刚构温度变化对合拢段混凝土的质量影响，并严格控制用水量，以减少混凝土的收缩变形。2、为避免新浇混凝土早期受到较大拉力作用。合拢段混凝土浇筑时间,应选在当天平均温度时刻，且开始升温起步阶段，使混凝土浇筑后至达到一定强度之前处于升温过程之中,以避免升温对合拢段混凝土的影响。3、加强混凝土养护.使得新浇筑混凝土在达到设计强度前处于潮湿状态，以减少箱梁顶面因日照不均所造成温差影响。4、为防止合拢段两边悬臂端因降温而产生上翘，在合拢段施工时应在两悬臂

23、端部按设计要求增加压重。5、及时张拉。在合拢段混凝土强度达到设计强度的 90时,应及时张拉部分预应力连续束，实现连续体系，以策安全。6、合拢段空间三维约束稳定措施纵向（顺桥向）稳定靠钢管混凝土支撑柱和临时预应力索约束；横桥向稳定靠加劲钢桁撑的桁架约束；竖向稳定性，应利用挂篮底模平台和上桁架对箱梁底板和顶板间的约10束。为使得挂篮前横梁下约束有效，应将上桁架前横梁与顶板间增设 2 根临时钢性支撑柱，支撑位置对应于箱梁腹板左右，将上桁架前横梁支撑在箱梁上,并利用长吊杆将前上横梁和底平台前托梁拉锚成一体。7、严格监测 T 构的悬浇位移变化和温度变化.特别是合拢前一个月的资料，应准确无误，为合拢段施工提供准确参数。8、严格控制锁定温度.根据钢筋混凝土变形大滞后性特征，建议合拢段临时锁定温度控制在 20oc。若施工期间气温与其有差别，应采取相应的千斤顶支顶或张拉预应力钢束的措施调整T 构变形量.9、注意高空施工作业安全.加劲型钢约束结构安装,应在挂篮走行到位后进行，利用挂篮作为施工支撑平台。六、工程数量六、工程数量每个合拢段用钢料：1、300mm、壁厚 10mm 钢管:580kg；2、340340mm 厚 20mm 锚板：150kg；3、I16 工字钢：460kg；4、12mm 厚钢板：70kg;5、锚筋25 螺纹:380kg。11