京沪高铁南京相关枢纽工程NJ-3标五工区石干特大桥(40m+72m+40m)连续梁边跨、中跨合拢段施工方案中铁四局南京铁路相关工程NJ-3标项目经理部五工区二00九年九月目录1、工程概况…………………………………………………………………2、合拢段设计简介…………………………………………………………3、合拢顺序…………………………………………………………………4、合拢施工方案……………………………………………………………5、合拢施工步骤及施工方法………………………………………………(1)合拢吊架平台搭设…………………………………………………(2)加设配重………………………………………………………………(3)钢筋绑扎、预应力安装、模型安装及加固…………………………(4)合拢撑架安装、锁定及拆除…………………………………………(5)临时预应力束张拉……………………………………………………(6)加设换重………………………………………………………………(7)砼浇注及养生…………………………………………………………(8)预应力张拉、压浆……………………………………………………(9)支架、挂篮拆除………………………………………………………6、合拢施工需注意的其它事项……………………………………………附件一:72连续梁合拢吊架受力检算书附件二:72连续梁边跨现浇段及合拢段设计构造图附件三:72连续梁合龙撑架设计图附件四:72连续梁设计施工步骤图附件五:72连续梁合拢施工顺序流程图附件六:72连续梁合拢吊架施工步骤图南水北调(40+72+40)m连续梁边跨、中跨合拢段施工方案1、工程概况石干特大桥连续梁跨度为40+72+40m,共两联,京沪与沪汉蓉各一联,主梁上跨改移后的大周路。
本方案按京沪连续进行编制。
连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。
箱梁顶宽12m,底宽 6.7m,顶板厚40~50cm,按折线变化,腹板厚度48~60~90cm,按折线变化,底板厚40~100cm,按曲线变化,底板设30*60梗肋,顶板设30*90梗肋。
在端支点、中支点共设四个横隔梁,隔板设有孔洞,供检查人员通过。
中支点横隔板厚2.4m,端支点横隔板厚1.15m。
桥面宽度:防护墙内侧净宽8.8m,桥上人行道栏杆内侧净宽11.9m,桥面板宽12.0m,桥梁建筑总宽度12.28m,梁全长为153.5m,计算跨度为(40+72+40)m,中支点截面中心梁高6.2m,跨中2.0m直线段及边跨4.75m直线段截面中心梁高为3.6m,梁底按R=217.117m圆曲线变化,边支座中心线距梁端0.75m。
支座横桥向中心距均为5.6m。
京沪高速铁路石干特大桥53#~56#墩及沪汉蓉铁路石干特大桥50#~53#墩上部结构采用(40+72+40)m预应力钢筋砼悬臂浇筑连续箱梁施工。
悬灌梁段长3.0m、3.5 m,合拢段长1m和2m。
一个“T”构共有18个悬灌梁段,边跨现浇段长4.75m,1号块为最大重151t。
箱梁设纵向、横向和竖向三种预应力,横向、纵向预应力管道采用金属波纹管,竖向预应力管道采用铁皮管。
预应力筋采用标准公称直径15.24mm,强度级别为1860MPa的低松弛钢绞线及Φ25精轧螺纹,墩顶支座为球形支座。
连续梁主墩施工完后,在承台顶安装落地钢管支架,进行预压并施工0#块,张拉预应力束,完成墩梁临时固结;之后在0#块上拼装挂篮,开始对称悬臂浇筑1#~9#标准节块,并保证主“T”构端基本同步施工,最大不平衡重量不超过设计值8t;标准节块施工的同时,完成边跨现浇段支架搭设、混凝土浇筑,最后按照先边跨合拢、再中跨合拢的顺序,完成连续梁的主体施工。
连续箱梁采用三角形挂篮悬臂灌注施工工艺。
本桥共计配备4只挂篮。
2、合拢段设计简介(40+72+40)m连续梁合拢段共计3个,其中边跨合拢段2个,中跨合拢段1个。
边跨合拢段长1m,中心梁高3.6m,底板宽6.7m,厚0.4m;顶板宽12m,厚0.4~0.75m;腹板为单箱直腹板结构形式,厚0.6m。
梁体采用C50高性能耐久砼,砼设计方量11.03m3,钢筋2.49t。
边跨合拢段横断面上共设有纵向合拢钢束14孔,其中备用束2孔,横向、竖向预应力设置同其它节段。
边跨合拢段梁体结构及合拢钢束设计详见下图:边跨合拢段结构图中跨合拢段长2m,中心梁高3.6m;底板宽6.7m,厚0.4m;顶板宽12.0m,厚0.2~0.538m;腹板为单箱直腹板结构形式,厚0.6m。
梁体采用C50高性能耐久砼,砼设计方量22.06m3,钢筋5.45t。
中跨合拢段横断面上共设有纵向合拢钢束26孔,其中备用束2孔,横向、竖向预应力设置同其它节段。
中跨合拢段梁体结构及合拢钢束设计详见下图:中跨合拢段结构图边跨、中跨合拢段均设置体外合拢撑架,每个合拢段4道,分别位于腹板上方顶板顶面和内箱底板下倒角顶面。
体外合拢撑架采用2根I40a工字钢制作,施工采用8根长 3.0m(2.0m)的I40工字钢钢作为刚性支撑焊接其上进行锁定,工字钢钢号为16Mnq,以承受温度升高使悬臂纵向伸长产生的压应力,并穿以部分纵向预应力束,以预应力来抵消两端因温度降低而缩短所产生的拉力。
工字钢与梁体采用每端预埋4根φ42的预埋螺栓进行栓接,预埋螺栓钢号同工字钢,为16Mnq,地脚螺栓长415mm,预埋深度为315mm。
合拢撑架布置详见下图:3、合拢顺序(40+72+40)m连续梁合拢顺序为先边跨后中跨,根据设计施工步骤,具体合拢顺序如下:边跨现浇段施工(落地支架)视合拢标高误差加设配、换重搭设边跨合拢段落地支架平台安装、锁定边跨合拢撑架绑扎钢筋、安装预应力及模型浇注边跨合拢段砼(同步拆除换重)边跨合拢段砼养生、等强边跨合拢钢束张拉、压浆边跨合拢段横向、竖向预应力张拉、压浆拆除边跨合拢段、现浇段支架中跨合拢段砼养生、等强浇注中跨合拢段砼(同步拆除换重)绑扎钢筋、安装预应力及模型安装、锁定中跨合拢撑架搭设中跨合拢段吊架平台拆除中跨合拢段挂篮、吊架完成中跨合拢,全桥合拢中跨合拢钢束张拉、压浆中跨合拢段横向、竖向预应力张拉、压浆完成边跨合拢边跨、中跨对称悬灌至9#段临时预张拉边跨钢束2B21、2T11拆除54#、55#墩临时支座及支撑临时预张拉中跨钢束2Z7、2T134、合拢施工方案合拢施工方案的重点在合拢吊架的设计,其它如配重、换重的设置、合拢撑架的安装与锁定、预张拉临时预应力束、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,均严格按照设计要求及施工规范要求执行。
钢筋绑扎、预应力安装、张拉及压浆、模型安装及加固、支架及操作平台搭设等通用工序,均和正常悬灌、边跨现浇段要求相同,在此不再赘述。
合拢吊架的设计关键在于如何利用既有挂篮和支架,根据设计要求,结合工地现场既有材料、机具等实际情况,边跨合拢利用落地支架配合边跨挂篮底模作为支撑,纵、横铺设方木平台进行施工;中跨合拢利用中跨一侧幅挂篮底、侧模作为支撑进行施工。
中跨、边跨挂篮在悬灌完9#段后,中跨一侧挂篮解体,另一侧挂篮前移2m,通过调节挂篮底模前吊杆、后吊带,随后提升挂篮底模平台,将挂篮底模前吊杆、后吊带打紧锁死,使合拢段底模紧贴已浇注的9#段底板砼底面,形成合拢吊架平台。
合拢吊架平台形成后,同其它段一样绑扎钢筋、安装预应力、安装模型及加固、搭设内箱支架、浇注砼。
5、合拢施工步骤及施工方法(1)合拢吊架平台搭设①边跨合拢段边跨合拢利用落地钢管支架配合边跨挂篮底模作为支撑,横向铺设10×10cm方木形成支架平台进行施工。
其具体施工步骤分以下三步:第一步:按正常悬灌程序悬浇边跨9#段。
张拉、压浆完成后,拆除边跨两幅挂篮的前端张拉平台和底模操作平台。
第二步:调节边跨两幅挂篮的底模前吊杆和后吊带,其余吊杆、模型及拉杆均保持不动,将边跨两幅挂篮的底模平台整体下降60cm。
第三步:由于挂篮底侧模吊挂系统需向边跨方向移动,移动前,将三角形主桁进行拆除,另将现浇段纵向I20工字钢影响底模系统前移长度割除,底模及侧模滑道用现浇段预埋吊挂杆进行吊挂,后与正常悬臂段施工方法同。
②中跨合拢段中跨合拢利用中跨两幅挂篮底模下降作为支撑,纵铺I20a工字钢、横铺20×14cm 方木形成吊架平台进行施工。
其具体施工步骤分如下五步:第一步:按正常悬灌程序前移中跨两幅挂篮并锚固,悬浇中跨14#段并张拉、压浆。
第二步:中跨14#段张拉、压浆完毕后,拆除中跨两幅挂篮的前端张拉平台和底模操作平台;按正常悬灌程序前移中跨两幅挂篮并锚固,悬浇中跨15#段并张拉、压浆。
第三步:同步调节中跨两幅挂篮的底模前吊杆和后吊带,其余吊杆、模型及拉杆均保持不动,将中跨两幅挂篮的底模平台整体下降60cm。
第四步:按照《中跨合拢吊架平台立面图》所示间距和数量,在中跨两幅挂篮的底模平台纵梁位置,纵向铺设300cm长的I20a工字钢,在I20a工字钢上按中对中间距27cm横向铺设20×14cm方木,再在20×14cm方木上铺设18mm厚胶合板作为底模及翼缘板支架平台。
纵铺工字钢和胶合板底模至少伸入合拢口两端挂篮底模50cm进行搭接。
第五步:底模及翼缘板支架平台铺设好后,同步调节中跨两幅挂篮的底模前吊杆和后吊带,将中跨两幅挂篮的底模平台整体提升18cm,使中跨合拢段底模紧贴两端已浇注的15#段底板砼底面,再将中跨两幅挂篮的底模前吊杆和后吊带打紧锁死。
中跨合拢吊架平台形成。
经过上述五个施工步骤,最终形成的中跨合拢吊架平台如下图所示:(2)加设配重加设配重目的有二,一为平衡中墩两端梁体不平衡荷载及弯矩,二为调整合拢标高误差。
由于合拢时边跨、中跨挂篮均锚固在15#段不再前移,能够保持78#、79#中墩两端梁体荷载、弯矩完全对称、平衡,经与监控单位沟通,采用上述合拢方案可以取消不平衡配重。
在已确定的合拢时间、合拢温度下,全桥拉通测量合拢段两边梁端高差是否满足合拢精度要求(合拢前两悬臂端相对高差≤15mm,轴向偏差≤15mm),视具体合拢标高误差决定是否加设配重,配重重量及分布由监控单位通过计算确定。
就目前梁体的线形偏差来说,标高及轴线误差均只有5mm左右。
(3)钢筋绑扎、预应力安装、模型安装及加固合拢吊架平台形成后,同边跨现浇段一样铺设底模、绑扎钢筋、安装预应力、安装腹板模型并加固,同时搭设内箱及翼缘板支架。
合拢段底板及翼缘板底模、腹板外模均采用18mm厚胶合板,内模采用3015小块钢模;底板底模下按中对中间距30cm铺设14×12cm(中跨合拢段20×14cm)承重方木;内、外模竖背杠采用10×10cm方木,中对中间距30cm;横背杠采用2[14,竖向共设5道,每道间距100cm;腹板、横隔板穿墙拉杆采用φ25圆钢加工制作,沿2[14横背杠按照100×100cm间距设置,对腹板、横隔板进行对拉加固。