跨济兖公路2#特大桥跨刘长山路40+64+40m连续梁合拢段施工方案 -

跨济兖公路2#特大桥跨刘长山路

（40+64+40）m连续梁

合拢段施工方案

审批：

审核：

编制：

中国水电集团京沪高铁土建工程 三标段项目经理部一工区水电十一局

二○一○年五月

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目 录

1、编制依据 .................................................................................................. - 3 - 2、工程概况 .................................................................................................. - 3 - 3、施工人员组织 .......................................................................................... - 5 - 4、施工机械配置 .......................................................................................... - 5 - 5、合拢段混凝土 .......................................................................................... - 5 - 6、总体施工工艺 .......................................................................................... - 6 - 7、施工前准备 .............................................................................................. - 7 - 8、合拢段施工 .............................................................................................. - 7 -

8.1合拢段施工工艺 .............................................................................. - 7 - 8.2合拢段锁定 ...................................................................................... - 9 -

8.2.1温度应力及摩擦力的计算 ...................................................... - 9 - 8.2.2劲性钢支撑锁定及计算........................................................ - 11 -

9、合拢段混凝土施工 ................................................................................. - 14 - 10、合拢段预应力施工 ............................................................................... - 14 - 11、合拢段施工注意事项 ........................................................................... - 15 - 12、质量保证措施....................................................................................... - 15 - 13、安全保证措施....................................................................................... - 16 - 14、附件 ..................................................................................................... - 16 -

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1、编制依据

1）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况、温度环境及其他施工环境等调查资料

2）《跨济兖公路2号特大桥跨刘长山路（40+64+40）m连续梁施工方案》 3）《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》[2005]160号 4）《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》[2005]160号 5）《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005

6）《有砟轨道预应力混凝土连续梁（单线）跨度：（40+64+40）m》（图号：叁桥通（2008）2211）。

2、工程概况

跨济兖公路特大桥刘长山路2#联络线连续梁是单箱单室变截面连续梁。桥跨布置为（40+64+40）m,最高5.045m,最低3.045m，顶板宽7.2m,底板宽3.8m,桥址位于2#联络线103#至106#墩。桥梁孔跨布置见图2-2《刘长山路2#联络线桥址纵立面图》

图2-2《刘长山路2#联络线桥址纵立面图》

技术参数：跨济兖公路2#特大桥刘长山路连续梁采用有碴轨道40m+64m+40m预应力混凝土单线连续梁的结构形式。

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（1）梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。本桥为有碴轨道40m+64m+40m预应力混凝土单线连续梁，箱梁顶宽7.2m，箱梁底宽3.8m，中支点附件局部加宽至4.8m。顶板厚度除梁端附近外均为32cm，底板由跨中的40cm按二次抛物线变化至根部的70cm,方程式为Y=800X2/51502，腹板厚40cm～60～ 80cm，按折线变化。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过度。全联在端支点、中跨中和中支点处工设5个横隔板，横隔板及梁端底板设有孔洞，供检查人员通过。

（2）桥面宽度：挡渣墙内侧净宽4.46m，桥面板宽7.2m。

（3）梁全长为145.4m，计算跨度为40+64+40m，边支点、中支点截面处中心梁高分别为3.00m、5.00m，线路中心线标高分别为3.045m、5.045m。梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.7m。

（4）全桥共分7个梁段，中支点B号梁段长度28.5m，A号梁段长度26.45m，C号合龙段长度2.25m，D号梁段长度31.0m。

（5）梁体混凝土强度等级为C55，封端采用强度等级为C55的无收缩混凝土，挡渣墙及人行道栏杆底座采用等级为C40，保护层采用C40纤维混凝土，人行道栏杆采用C30钢筋混凝土。

（6）预应力体系为两向预应力：纵向预应力体系的预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用OVM圆塔型系列锚具，张拉体系采用与锚具配套的千斤顶设备，管道形成采用金属波纹管成孔。竖向预应力的预应力筋采用Φ25mm高强精轧螺纹钢，型号为PS930，抗拉强度标准值为fpk=930MPa，锚固体系采用JLM-25型锚具，张拉体系采用YC60A型千斤顶，管道形成采用内径Φ35mm铁皮管成孔。

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3、施工人员组织

总负责人： 赵新泽 技术负责人： 田卓伦 拌合站负责人：刘爱军 现场施工负责人：叶日宏 现场技术负责人：白旭辉 线型观测负责人：王文平

表3-1 一个合拢段施工人员配置表

工种 钢筋工 模板工 混凝土工 预应力工 卸载工人 人数 15×2 10 10 8 6 工种 电工 杂工 泵车司机 塔吊司机 罐车司机 人数 1 3 4 2 3 4、施工机械配置

表4-1合拢段主要施工机具配置表

名称 交流弧焊机 千斤顶 油泵 32T机械千斤顶 50mm振动棒 30mm振动棒 泵车 罐车 4T塔吊 数量 4 4 4 16 10 6 2 3 2 型号 YCW400 备注 其中备用1台 其中备用1台

5、合拢段混凝土

合拢段使用掺加膨胀剂的混凝土，合拢段混凝土配比由中心试验室配制，经监理工程师批准后实施。

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6、总体施工工艺

跨刘长山路2#联络线103#-106#连续梁采用支架法施工，103#-104#、105#-106#可进行地基处理后直接搭设满堂支架。104#-105#段跨乡村公路，因为施工时D#梁段张拉后起拱，受力状态发生了改变，考虑安全因素，在此处除搭设满堂支架外，另在D#段两端设置劲性支撑。

图6-1 上部结构施工流程图

A块施工 体系转换 D块 105#墩顶B块 104#墩顶B块 2个C块合拢段 - 6 -

跨刘长山路支架现浇连续梁分节图第二次浇筑第二次浇筑A段B段C段D段D段C段B段A段第三次浇筑第一次浇筑第一次浇筑第一次浇筑第三次浇筑图6-2 分段浇筑示意图

7、施工前准备

B、D段施工完成，清除桥面不必要的荷载后，进行合拢段施工。合拢段施工是主梁施工的一个重要环节，施工前，首先对B、D段两端的高程及轴线偏位情况进行测量，并对测量结果进行分析，如果超出原设计规定的误差要求，应找出问题存在的原因，并根据要求进行调整。主梁合拢段利用支架进行现浇施工。

8、合拢段施工

8.1合拢段施工工艺

模板安装（支架搭设完成）→绑扎钢筋、安装预应力管道→安装劲性骨架→浇筑合拢段砼（选择一天中温度最低的时间进行）→砼养生至设计张拉强度→拆除内模板→按设计要求解除锁定→张拉预应力束并压浆。

合拢段混凝土浇注后，养生达到设计强度后，张拉预应力束，解除主墩顶临时固结，使上部结构变为简支带两端悬臂的结构，中跨合拢后，浇筑A#梁段，完成两次体系转换。

为了确保合拢段成功，需要对合拢段两侧梁体进行锁定，根据多种方案确定，锁定选用劲性钢支撑外部锁定形式。合拢段仅2.25m，直接搭设满堂支架施工。合拢段支架搭设见图8.1-1。合拢段施工工艺见图8.1-2。

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图8.1-1 连续梁合拢段支架搭设横断面图

检查钢筋及预应力管道，浇注合拢段砼。 绑扎钢筋，安装预应力管道，穿纵向预应力束，内模就位。 焊接劲性骨架 支架搭设完成 铺纵向型钢，安装底模及外侧模。

拆除临时锁定 砼养护砼强度达到设计95％ 拆除临时墩约束

张拉纵向预应力筋并灌浆 图8.1-2 合拢段施工工艺流程图

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8.2合拢段锁定

8.2.1温度应力及摩擦力的计算

1）温度应力的计算

为简化计算，将温度变化产生的轴向力按线膨胀计算，并将变截面箱梁分段按其平均截面计算。则连续梁合拢段施工的温度应力计算图式如图8.2.1-1所示。

lb

h lg ld

h lg lb

h

图8.2.1-1 温度应力计算图式

设梁升温△t时产生的自由伸长量为△lt，由于两端约束产生的缩短为△lN，则：

△lt＝2αg△t lg+2△tαh +△tαh L (8-1)

dh因αg＝αh，有

△lt＝2αg△t lg+2△tαh +△tαh L＝αht l (8-2)

dh又

?lN?NlgEgAgn??i?1NlhEhAhi?lg??N2??EAgg?n?i?1?? (8-3) EhAh??lhi假设两墩身无变位，则按变形协调原理，有：

△lt＝?l (8-4)

N由式(8-2)，式(8-3)和式(8-4)可得：

?l N???tl?2??EAgg?n?i?1?? (8-5) i?EhAh?lhi式中：N—梁因升温所受的轴向力；

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αh,αg—分别为混凝土和钢的线膨胀系数；

l, L,L,lg—分别为合拢跨总长，中跨12B#长度,D#长度及合拢口的钢

bhdh支撑长度；

Eg,,Eh—分别为钢和混凝土的弹性模量；

Ahlhii—箱梁的第i段平均截面积； —箱梁的第i段分段长度。

现场温度统计表，根据山东省气象局提供济南的常年月气温，得到现场温度统计表(见表8.2.1-1)。

项目 平均最低温度（℃） 平均最高温度（℃） 12月 月 -5 -2 4 7 3月 4 13 45月 月 11 17 22 27 67月 月 21 23 32 32 89月 月 22 17 31 27 1011月 月 11 4 21 13 12月 -2 6 表8.2.1-1 济南常年月气温统计表

本桥根据目前施工进展，计划在5月中旬进行C段合拢。按梁体升温后最大温差取10 ℃考虑计算。箱梁截面特性统计表，如表8.2.1-2所示。

节段号 节段长度 （m） 1.25 3.25 3.5 3.5 2.75 2.5 4 4 5 平均截面积 （m2） 11.996 11.539 10.019 8.666 8.190 7.642 6.951 6.342 6.312 （10-11m/n） 0.294 0.793 0.984 1.138 0.946 0.922 1.621 1.777 2.231 0（1/2） 1 1/2B#梁段 2 3 4 5 6 1/2D#梁段 7 8（1/2） 表8.2.1-2 （40+64+40）m连续箱梁截面特性

依据中跨计算合拢段，假设两墩身无位移，则依变形协调原理和图8.2.1-1所示的力学模型，依据公式(8-5)：

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?lN???tl?2??EAgg?n?i?1?? = i?EhAh?lhiN?10?52.25??11??10?64?2?2?10.706?10?=10715063.03N=10715.063kN 5?2?10?7340?8?2） 摩擦力的计算

考虑支架模板与梁体的摩擦系数为0.15，104#墩为固定墩，此时考虑D#梁段的重力及105-B#梁段的重力计算摩擦力。 N=μG=0.15?26?（296.85+212.34）=1985.84kN

应力分析：温度应力引起的力较大，而此时只有模板对梁体有约束力，如果约束力小于梁体的温度应力，梁体必然会产生位移，只有保证合拢段临时锁定力大于模板和支座约束力即可保证合拢段相对无变形。

反之，若模板和支座约束力大于梁体的温度应力，合拢段临时锁定力就必须大于梁体的温度应力保证合拢段相对无变形。

N=1985.84kN<10715.63kN,此时在温度应力作用下D#梁段及105-B#梁段可滑动。

8.2.2劲性钢支撑锁定及计算

劲性钢支撑设置：在B#梁段及D#梁段顶部、箱内腹板（D段两端底板为锯齿块B6，底板无预埋钢板位置）各预埋4块500mm宽，1000mm长，20mm厚钢板做板面的预埋件，钢板下方加焊U型钢筋与钢板焊接埋入混凝土内，劲性钢支撑采用2Ⅰ32b工字钢焊接而成，在混凝土浇注前凌晨最低温度时，将劲性钢支撑型钢焊接于两侧梁体内预埋钢板上，起到支顶作用并起到部分抗拉作用，焊接时应注意同一根工字钢骨架一端焊接完后再焊接另一端。劲性钢支撑锁定见图8.2.2-1。

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N1N3N4N1N3N4N2N1N3N4N3图8.2.2-1 连续梁合拢段临时锁定示意图

图8.2.2-2 临时锁定大样图

表8.2.2-1 临时锁定工程数量表

编号 N1 N2 N3 N4

规格 I32b 0.38×0.01m 0.5×0.02m Ф16 - 12 - N4N1

长度 5.25m 0.2m 1m 1.07m 数量 8根 32块 8块 80根 1）锁定工字钢计算

图8.2.2-3工字钢组合示意图

Ⅰ32b工字钢截面特性：

A1=73.4cm2，Ix1=11620cm4，Iy1=502cm4。 组合截面2I32b受力计算

两端刚结，计算长度系数取0.5，偏于安全取0.65， L0=0.65L=0.65×4.25=2.76m=276cm Ix=2 Ix1=11620×2=23240 cm4 Iy=2（502+73.4×13.42）=27363.4cm4 Ix< Iy

ix?IX/A?23240/146.8?12.58

?x?L0/ix?276/12.58?14?150

由λx=14，查表得ψ=0.985

每根劲性钢支撑受力：[N]= ψA[f]=0.985×146.8×102×170=2458KN 每个合拢段设置了4根2I32b组合工字钢，则支撑力N=4×2458=9832KN>1985.84KN，满足要求，安全系数为4.54。

2）侧面角焊缝计算

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工字钢组合截面与预埋钢板之间结合主要靠工字钢侧面角焊缝，其受力计算如下。

fw=160Mpa，取hf=8mm<1.2tmin=1.2×15=18mm >1.5t?N0.7hflw?1985.84/40.7?8?800?2tmax?1.520?6.7mm

?55.4Mpa?160Mpa

注：角焊缝长度取800mm计算。

钢筋侧面以侧面角焊缝为主，且均采用双面焊，焊缝长度远大于工字钢的焊缝长度，故不另作计算。

由《有砟轨道预应力混凝土连续梁（单线）》叁桥通（2008）2211第7页“纵向预应力钢束布置图”可知，图纸并未设计合适的纵向预应力束可用于临时束，因此，只需设置锁定用劲性钢支撑即可。

9、合拢段混凝土施工

选择在一天凌晨3点左右气温最低时浇筑合拢段混凝土,浇筑时间宜在1h内完成,混凝土浇筑前一天做好梁面清理及其他准备工作。收听天气预报,3d内有大风降温时,不进行合拢段混凝土浇筑。两端的混凝土连接面要充分凿毛、湿润,并冲洗干净。采用微膨胀混凝土,现场技术负责人确认,利用汽车泵送,入模混凝土坍落度不大于20cm。混凝土浇筑后专人进行喷水雾养生,初凝后覆盖塑料薄膜及土工布保湿养护,专人进行混凝土测温记录。

10、合拢段预应力施工

合拢段混凝土灌注前,要将所有经过合拢段的预应力钢绞线全部穿入波纹管内,为防止混凝土浇筑时波纹管道堵塞,除接口处用胶带缠绕密封外,还要注意逐根检查有没有受电火花影响穿孔。同时混凝土浇筑时，预留混凝土下料口

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要尽量避开波纹管位置,

合拢段每根纵向波纹管顶埋设三通排气孔,以防合拢段发生堵管,影响压浆质量。

合拢段混凝土强度达到设计要求后,先拆除侧模及内侧模。然后拆除临时支座、劲性支撑锁定，最后按顺序进行其他预应力束张拉。

11、合拢段施工注意事项

合拢段施工注意事项

①B、D梁段施工时加强梁段的中线、标高控制，并进行联测。 ②在B、D梁段浇筑张拉完成后，清除梁段上不必要的施工荷载，一时无法清除者可以移至墩顶梁段上。

③合拢段砼施工选择在一天中温度最低的时间进行。砼的强度大于梁体强度一级，同时在砼中加入膨胀剂。浇筑完成后，时值气温开始上升为宜。注意振捣和养生质量，以防裂缝发生。

④合拢段砼灌注一次浇筑成型，时间尽量缩短，控制在1小时内完成。 ⑤砼强度达到设计要求后方可张拉预应力钢束，合拢段预应力钢束张拉前，要拆除刚性锁定。预应力束应严格按照设计要求的张拉顺序双向对称张拉。

⑥在跨中合拢段砼预应力束未张拉之前，不得在跨中范围内堆放重物或行走施工工具。

12、质量保证措施

为确保质量，现场技术员与施工员、质检员对每道工序进行自检、复检，严格按设计尺寸与规范要求仔细核对检查，确认无错无漏合格后，报请监理工程师检验，必须在合格签证后才能进行下道工序的施工。

每位员工必须对本施工每一工序做到了如指掌、熟练操作，管理层制定详

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细的定期培训计划，定期召开技术交底会议，由主管技术负责人、现场技术员、质检员对每道必要工序进行技术、质量、安全交底，使每个参加施工人员均做到工艺清楚，责任明确，心中有数。

现场施工人员及各部门必须认真做好各项原始施工记录，定期对本工程施工质量进行总结，找差距，定措施，不断优化改进。

13、安全保证措施

⑴安排专职安全员，负责安全检查，安全设施与检修。 ⑵本施工属高空作业，施工平台四周设置金属护栏、挂安全网。 ⑶电器设备设置安全防护装置、设备保护装置、漏电保护器等。 ⑷施工人员戴安全帽，系安全带，闲杂人员不准上桥。

⑸机械设备、仪器由专人操作，专人管理，高空吊装要统一指挥。 ⑹施工时，应随时注意桥下及四周人员的安全，禁止随意乱抛乱丢。

14、附件

《锁定劲性钢支撑施工图》（三页）

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细的定期培训计划，定期召开技术交底会议，由主管技术负责人、现场技术员、质检员对每道必要工序进行技术、质量、安全交底，使每个参加施工人员均做到工艺清楚，责任明确，心中有数。

现场施工人员及各部门必须认真做好各项原始施工记录，定期对本工程施工质量进行总结，找差距，定措施，不断优化改进。

13、安全保证措施

⑴安排专职安全员，负责安全检查，安全设施与检修。 ⑵本施工属高空作业，施工平台四周设置金属护栏、挂安全网。 ⑶电器设备设置安全防护装置、设备保护装置、漏电保护器等。 ⑷施工人员戴安全帽，系安全带，闲杂人员不准上桥。

⑸机械设备、仪器由专人操作，专人管理，高空吊装要统一指挥。 ⑹施工时，应随时注意桥下及四周人员的安全，禁止随意乱抛乱丢。

14、附件

《锁定劲性钢支撑施工图》（三页）

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/rz9r.html