跨濟(jì)兗馬路2特大橋跨劉長山路406440m連續(xù)梁合攏段施工方案

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跨濟(jì)兗馬路2#特大橋跨劉長山路

（40+64+40）m連續(xù)梁

合攏段施工方案

審批：

審核：

編制：

中國水電集團(tuán)京滬高鐵土建工程三標(biāo)段項目經(jīng)理部一工區(qū)水電十一局

二○一○年五月

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目錄

1、編制依據(jù)-3-2、工程概況-3-3、施工人員組織-5-4、施工機(jī)械配置-5-5、合攏段混凝土-5-6、總體施工工藝-6-7、施工前準(zhǔn)備-7-8、合攏段施工-7-

8.1合攏段施工工藝-7-8.2合攏段鎖定-9-

8.2.1溫度應(yīng)力及摩擦力的計算-9-8.2.2勁性鋼支撐鎖定及計算-11-

9、合攏段混凝土施工-14-10、合攏段預(yù)應(yīng)力施工-14-11、合攏段施工本卷須知-15-12、質(zhì)量保證措施-15-13、安全保證措施-16-14、附件-16-

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1、編制依據(jù)

1）現(xiàn)場踏勘調(diào)查所獲得的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、當(dāng)?shù)刭Y源、交通狀況、溫度環(huán)境及其他施工環(huán)境等調(diào)查資料

2）《跨濟(jì)兗馬路2號特大橋跨劉長山路（40+64+40）m連續(xù)梁施工方案》3）《客運專線鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)》[2023]160號4）《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標(biāo)準(zhǔn)》[2023]160號5）《客運專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》TZ213-2023

6）《有砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（單線）跨度：（40+64+40）m》（圖號：叁橋通（2023）2211）。

2、工程概況

跨濟(jì)兗馬路特大橋劉長山路2#聯(lián)絡(luò)線連續(xù)梁是單箱單室變截面連續(xù)梁。橋跨布置為（40+64+40）m,最高5.045m,最低3.045m，頂板寬7.2m,底板寬3.8m,橋址位于2#聯(lián)絡(luò)線103#至106#墩。橋梁孔跨布置見圖2-2《劉長山路2#聯(lián)絡(luò)線橋址縱立面圖》

圖2-2《劉長山路2#聯(lián)絡(luò)線橋址縱立面圖》

技術(shù)參數(shù)：跨濟(jì)兗馬路2#特大橋劉長山路連續(xù)梁采用有碴軌道40m+64m+40m預(yù)應(yīng)力混凝土單線連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)形式。

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（1）梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。本橋為有碴軌道40m+64m+40m預(yù)應(yīng)力混凝土單線連續(xù)梁，箱梁頂寬7.2m，箱梁底寬3.8m，中支點附件局部加寬至4.8m。頂板厚度除梁端附近外均為32cm，底板由跨中的40cm按二次拋物線變化至根部的70cm,方程式為Y=800X2/51502，腹板厚40cm～60～80cm，按折線變化。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎脠A弧倒角過度。全聯(lián)在端支點、中跨中和中支點處工設(shè)5個橫隔板，橫隔板及梁端底板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。

（2）橋面寬度：擋渣墻內(nèi)側(cè)凈寬4.46m，橋面板寬7.2m。

（3）梁全長為145.4m，計算跨度為40+64+40m，邊支點、中支點截面處中心梁高分別為3.00m、5.00m，線路中心線標(biāo)高分別為3.045m、5.045m。梁底下緣按二次拋物線變化，邊支座中心線至梁端0.7m。

（4）全橋共分7個梁段，中支點B號梁段長度28.5m，A號梁段長度26.45m，C號合龍段長度2.25m，D號梁段長度31.0m。

（5）梁體混凝土強(qiáng)度等級為C55，封端采用強(qiáng)度等級為C55的無收縮混凝土，擋渣墻及人行道欄桿底座采用等級為C40，保護(hù)層采用C40纖維混凝土，人行道欄桿采用C30鋼筋混凝土。

（6）預(yù)應(yīng)力體系為兩向預(yù)應(yīng)力：縱向預(yù)應(yīng)力體系的預(yù)應(yīng)力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2023預(yù)應(yīng)力鋼絞線，錨固體系采用OVM圓塔型系列錨具，張拉體系采用與錨具配套的千斤頂設(shè)備，管道形成采用金屬波紋管成孔。豎向預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力筋采用Φ25mm高強(qiáng)精軋螺紋鋼，型號為PS930，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fpk=930MPa，錨固體系采用JLM-25型錨具，張拉體系采用YC60A型千斤頂，管道形成采用內(nèi)徑Φ35mm鐵皮管成孔。

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3、施工人員組織

總負(fù)責(zé)人：趙新澤技術(shù)負(fù)責(zé)人：田卓倫拌合站負(fù)責(zé)人：劉愛軍現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人：葉日宏現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人：白旭輝線型觀測負(fù)責(zé)人：王文平

表3-1一個合攏段施工人員配置表

工種鋼筋工模板工混凝土工預(yù)應(yīng)力工卸載工人人數(shù)15×2101086工種電工雜工泵車司機(jī)塔吊司機(jī)罐車司機(jī)人數(shù)134234、施工機(jī)械配置

表4-1合攏段主要施工機(jī)具配置表

名稱交流弧焊機(jī)千斤頂油泵32T機(jī)械千斤頂50mm振動棒30mm振動棒泵車罐車4T塔吊數(shù)量44416106232型號YCW400備注其中備用1臺其中備用1臺

5、合攏段混凝土

合攏段使用摻加膨脹劑的混凝土，合攏段混凝土配比由中心試驗室配制，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實施。

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6、總體施工工藝

跨劉長山路2#聯(lián)絡(luò)線103#-106#連續(xù)梁采用支架法施工，103#-104#、105#-106#可進(jìn)行地基處理后直接搭設(shè)滿堂支架。104#-105#段跨鄉(xiāng)村馬路，由于施工時D#梁段張拉后起拱，受力狀態(tài)發(fā)生了改變，考慮安全因素，在此處除搭設(shè)滿堂支架外，另在D#段兩端設(shè)置勁性支撐。

圖6-1上部結(jié)構(gòu)施工流程圖

A塊施工體系轉(zhuǎn)換D塊105#墩頂B塊104#墩頂B塊2個C塊合攏段-6-

跨劉長山路支架現(xiàn)澆連續(xù)梁分節(jié)圖其次次澆筑其次次澆筑A段B段C段D段D段C段B段A段第三次澆筑第一次澆筑第一次澆筑第一次澆筑第三次澆筑圖6-2分段澆筑示意圖

7、施工前準(zhǔn)備

B、D段施工完成，清除橋面不必要的荷載后，進(jìn)行合攏段施工。合攏段施工是主梁施工的一個重要環(huán)節(jié)，施工前，首先對B、D段兩端的高程及軸線偏位狀況進(jìn)行測量，并對測量結(jié)果進(jìn)行分析，假使超出原設(shè)計規(guī)定的誤差要求，應(yīng)找出問題存在的原因，并根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整。主梁合攏段利用支架進(jìn)行現(xiàn)澆施工。

8、合攏段施工

8.1合攏段施工工藝

模板安裝（支架搭設(shè)完成）→綁扎鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道→安裝勁性骨架→澆筑合攏段砼（選擇一天中溫度最低的時間進(jìn)行）→砼養(yǎng)生至設(shè)計張拉強(qiáng)度→拆除內(nèi)模板→按設(shè)計要求解除鎖定→張拉預(yù)應(yīng)力束并壓漿。

合攏段混凝土澆注后，養(yǎng)生達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力束，解除主墩頂臨時固結(jié)，使上部結(jié)構(gòu)變?yōu)楹喼啥藨冶鄣慕Y(jié)構(gòu)，中跨合攏后，澆筑A#梁段，完成兩次體系轉(zhuǎn)換。

為了確保合攏段成功，需要對合攏段兩側(cè)梁體進(jìn)行鎖定，根據(jù)多種方案確定，鎖定選用勁性鋼支撐外部鎖定形式。合攏段僅2.25m，直接搭設(shè)滿堂支架施工。合攏段支架搭設(shè)見圖8.1-1。合攏段施工工藝見圖8.1-2。

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圖8.1-1連續(xù)梁合攏段支架搭設(shè)橫斷面圖

檢查鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道，澆注合攏段砼。綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力管道，穿縱向預(yù)應(yīng)力束，內(nèi)模就位。焊接勁性骨架支架搭設(shè)完成鋪縱向型鋼，安裝底模及外側(cè)模。

拆除臨時鎖定砼養(yǎng)護(hù)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計95％拆除臨時墩約束

張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋并灌漿圖8.1-2合攏段施工工藝流程圖

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8.2合攏段鎖定

8.2.1溫度應(yīng)力及摩擦力的計算

1）溫度應(yīng)力的計算

為簡化計算，將溫度變化產(chǎn)生的軸向力按線膨脹計算，并將變截面箱梁分段按其平均截面計算。則連續(xù)梁合攏段施工的溫度應(yīng)力計算圖式如圖8.2.1-1所示。

lb

hlgld

hlglb

h

圖8.2.1-1溫度應(yīng)力計算圖式

設(shè)梁升溫△t時產(chǎn)生的自由伸長量為△lt，由于兩端約束產(chǎn)生的縮短為△lN，則：

△lt＝2αg△tlg+2△tαh+△tαhL(8-1)

dh因αg＝αh，有

△lt＝2αg△tlg+2△tαh+△tαhL＝αhtl(8-2)

dh又

?lN?NlgEgAgn??i?1NlhEhAhi?lg??N2??EAgg?n?i?1??(8-3)EhAh??lhi假設(shè)兩墩身無變位，則按變形協(xié)調(diào)原理，有：

△lt＝?l(8-4)

N由式(8-2)，式(8-3)和式(8-4)可得：

?lN???tl?2??EAgg?n?i?1??(8-5)i?EhAh?lhi式中：N—梁因升溫所受的軸向力；

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αh,αg—分別為混凝土和鋼的線膨脹系數(shù)；

l,L,L,lg—分別為合攏跨總長，中跨12B#長度,D#長度及合攏口的鋼

bhdh支撐長度；

Eg,,Eh—分別為鋼和混凝土的彈性模量；

Ahlhii—箱梁的第i段平均截面積；—箱梁的第i段分段長度。

現(xiàn)場溫度統(tǒng)計表，根據(jù)山東省氣象局提供濟(jì)南的常年月氣溫，得到現(xiàn)場溫度統(tǒng)計表(見表8.2.1-1)。

項目平均最低溫度（℃）平均最高溫度（℃）12月月-5-2473月41345月月1117222767月月2123323289月月221731271011月月114211312月-26表8.2.1-1濟(jì)南常年月氣溫統(tǒng)計表

本橋根據(jù)目前施工進(jìn)展，計劃在5月中旬進(jìn)行C段合攏。按梁體升溫后最大溫差取10℃考慮計算。箱梁截面特性統(tǒng)計表，如表8.2.1-2所示。

節(jié)段號節(jié)段長度（m）1.253.253.53.52.752.5445平均截面積（m2）11.99611.53910.0198.6668.1907.6426.9516.3426.312（10-11m/n）0.2940.7930.9841.1380.9460.9221.6211.7772.2310（1/2）11/2B#梁段234561/2D#梁段78（1/2）表8.2.1-2（40+64+40）m連續(xù)箱梁截面特性

依據(jù)中跨計算合攏段，假設(shè)兩墩身無位移，則依變形協(xié)調(diào)原理和圖8.2.1-1所示的力學(xué)模型，依據(jù)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=10715.063kN5?2?10?7340?8?2）摩擦力的計算

考慮支架模板與梁體的摩擦系數(shù)為0.15，104#墩為固定墩，此時考慮D#梁段的重力及105-B#梁段的重力計算摩擦力。N=μG=0.15?26?（296.85+212.34）=1985.84kN

應(yīng)力分析：溫度應(yīng)力引起的力較大，而此時只有模板對梁體有約束力，假使約束力小于梁體的溫度應(yīng)力，梁體必然會產(chǎn)生位移，只有保證合攏段臨時鎖定力大于模板和支座約束力即可保證合攏段相對無變形。

反之，若模板和支座約束力大于梁體的溫度應(yīng)力，合攏段臨時鎖定力就必需大于梁體的溫度應(yīng)力保證合攏段相對無變形。

N=1985.84kN1985.84KN，滿足要求，安全系數(shù)為4.54。

2）側(cè)面角焊縫計算

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工字鋼組合截面與預(yù)埋鋼板之間結(jié)合主要靠工字鋼側(cè)面角焊縫，其受力計算如下。

fw=160Mpa，取hf=8mm1.5t?N0.7hflw?1985.84/40.7?8?800?2tmax?1.520?6.7mm

?55.4Mpa?160Mpa

注：角焊縫長度取800mm計算。

鋼筋側(cè)面以側(cè)面角焊縫為主，且均采用雙面焊，焊縫長度遠(yuǎn)大于工字鋼的焊縫長度，故不另作計算。

由《有砟軌道預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（單線）》叁橋通（2023）2211第7頁“縱向預(yù)應(yīng)力鋼束布置圖〞可知，圖紙并未設(shè)計適合的縱向預(yù)應(yīng)力束可用于臨時束，因此，只需設(shè)置鎖定用勁性鋼支撐即可。

9、合攏段混凝土施工

選擇在一天凌晨3點左右氣溫最低時澆筑合攏段混凝土,澆筑時間宜在1h內(nèi)完成,混凝土澆筑前一天做好梁面清理及其他準(zhǔn)備工作。收聽天氣預(yù)報,3d內(nèi)有大風(fēng)降溫時,不進(jìn)行合攏段混凝土澆筑。兩端的混凝土連接面要充分鑿毛、潮濕,并沖洗清白。采用微膨脹混凝土,現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人確認(rèn),利用汽車泵送,入?；炷撂涠炔淮笥?0cm。混凝土澆筑后專人進(jìn)行噴水霧養(yǎng)生,初凝后覆蓋塑料薄膜及土工布保濕養(yǎng)護(hù),專人進(jìn)行混凝土測溫記錄。

10、合攏段預(yù)應(yīng)力施工

合攏段混凝土灌注前,要將所有經(jīng)過合攏段的預(yù)應(yīng)力鋼絞線全部穿入波紋管內(nèi),為防止混凝土澆筑時波紋管道堵塞,除接口處用膠帶纏繞密封外,還要注意逐根檢查有沒有受電火花影響穿孔。同時混凝土澆筑時，預(yù)留混凝土下料口

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要盡量避開波紋管位置,

合攏段每根縱向波紋管頂埋設(shè)三通排氣孔,以防合攏段發(fā)生堵管,影響壓漿質(zhì)量。

合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后,先拆除側(cè)模及內(nèi)側(cè)模。然后拆除臨時支座、勁性支撐鎖定，最終按順序進(jìn)行其他預(yù)應(yīng)力束張拉。

11、合攏段施工本卷須知

合攏段施工本卷須知

①B、D梁段施工時加強(qiáng)梁段的中線、標(biāo)高控制，并進(jìn)行聯(lián)測。②在B、D梁段澆筑張拉完成后，清除梁段上不必要的施工荷載，一時無法清除者可以移至墩頂梁段上。

③合攏段砼施工選擇在一天中溫度最低的時間進(jìn)行。砼的強(qiáng)度大于梁體強(qiáng)度一級，同時在砼中參與膨脹劑。澆筑完成后，時值氣溫開始上升為宜。注意振搗和養(yǎng)生質(zhì)量，以防裂縫發(fā)生。

④合攏段砼灌注一次澆筑成型，時間盡量縮短，控制在1小時內(nèi)完成。⑤砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，合攏段預(yù)應(yīng)力鋼束張拉前，要拆除剛性鎖定。預(yù)應(yīng)力束應(yīng)嚴(yán)格依照設(shè)計要求的張拉順序雙向?qū)ΨQ張拉。

⑥在跨中合攏段砼預(yù)應(yīng)力束未張拉之前，不得在跨中范圍內(nèi)堆放重物或行走施工工具。

12、質(zhì)量保證措施

為確保質(zhì)量，現(xiàn)場技術(shù)員與施工員、質(zhì)檢員對每道工序進(jìn)行自檢、復(fù)檢，嚴(yán)格按設(shè)計尺寸與規(guī)范要求細(xì)心核對檢查，確認(rèn)無錯無漏合格后，報請監(jiān)理工程師檢驗，必需在合格簽證后才能進(jìn)行下道工序的施工。

每位員工必需對本施工每一工序做到了如指掌、熟練操作，管理層制定詳

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細(xì)的定期培訓(xùn)計劃，定期召開技術(shù)交底會議，由主管技術(shù)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場技術(shù)員、質(zhì)檢員對每道必要工序進(jìn)行技術(shù)、質(zhì)量、安全交底