连续钢构施工方案设计

氏河特大桥主跨160m连续刚构施工组织设计一、工程概况（一）简介氏河特大桥跨氏河90+160×4+90m预应力混凝土连续梁，一联全长820m；桥梁双幅总宽为34.5米，单幅宽17.25米，0.5米(防护栏)＋15.25米(行车道)＋3.0(防护栏)＋15.25米(行车道)＋0.5米(防护栏)。

单幅桥面总宽16.9m，梁部截面为单箱双室、变截面结构，箱底外宽11.4m；中支点处梁高10m，梁端及跨中梁高3.5m。

顶板厚30~50cm，腹板厚从45cm 变化到80cm，底板厚从30cm变化至120cm。

箱梁采用三向预应力体系，梁部采用C50聚丙烯纤维混凝土。

主梁采用挂蓝悬臂现浇法施工。

各单“T”除0号块外分为22对梁端，其纵向分段长度为5×2.5m+5×3m+6×3.5m+6×4m，对于边跨梁，增加了一段（4m）不对称段施工。

0#块总长13m，中跨、边跨合拢段长度均为2m，边跨现浇段为4.6m。

悬臂现浇梁段最大重量为228吨，挂篮自重按120吨考虑。

桥面铺装层为10cm厚的沥青混凝土+8cm厚的C40混凝土，混凝土铺装掺加聚丙烯纤维。

桥面横坡为双向2%，由箱梁顶面形成，箱梁底板横向保持水平。

氏河特大桥主跨160m连续梁基本数据统计表表11、技术含量高，施工复杂氏河特大桥连续梁为单箱双室结构，采用三项预应力体系，聚丙烯纤维混凝土，最大跨度为160m，技术含量高，施工过程控制困难。

2、施工安全要求高160m连续梁由于墩高均在86m以上，施工时，对于安全及安全防护要求高，时刻监督检查施工中存在的安全隐患。

二、施工计划安排（一）总体施工计划安排氏河特大桥90+160×4+90m连续梁2009年11月1日开始施工，到2011年03月31日结束（包括底板拉完成），计划13月的时间。

（二）各主要分项工程施工计划安排表表2三、总体施工方案该连续梁的主要施工工序和关键技术包括：0#梁段支架的设计与搭设、0#梁段混凝土浇筑施工、挂篮设计拼装、连续梁悬臂灌注、合拢段施工、预应力施工、边孔现浇段施工、边孔不均衡段施工。

该连续梁的总体施工方案为：主墩施工完成后在墩顶上搭设型钢托架，支护0#梁段模板、绑扎钢筋，将0#梁段混凝土两次性浇注成型。

连续刚构悬臂施工采用菱形挂篮在每个T构两端对称悬臂浇注各梁端，利用塔吊进行挂蓝安装。

施工程序为：采用10对、20只挂蓝同时施工10个T构，施工及合拢次序完全按设计给定的程序进行。

合拢段直接采用挂篮底模平台和外模板施工。

边跨现浇梁段在边墩墩顶托架上施工。

混凝土由拌合站集中拌和，采用混凝土运输车运输，输送泵（车）灌注砼。

为确保箱梁合拢误差符合规要求和成桥后的线型，在箱梁灌注过程中，将影响箱梁挠度的各因素变化信息及时向设计单位、监控单位反馈，并与设计单位及监控单位密切合作，共同完成箱梁线形控制。

见《氏河特大桥90+160×4+90m连续梁总体施工工序图》。

三、各主要分项工程施工工艺氏河特大桥主桥为六跨预应力砼连续刚构，其跨径组合为90m+160×4m+90m。

主梁采用单箱双室截面，箱顶板宽16.9m，底板宽11.4m。

箱梁0号块段长13m，根部断面高10m，纵桥向悬伸长度1m。

在墩顶围，箱梁腹板厚80cm，顶板厚50cm，底板厚120cm。

全桥共计10个0号梁段，单个0号梁段砼数量为739.4m3，重量1922.4t。

1、施工方案概述0#段为箱梁与墩身连接的隅节点，截面力最大且受力复杂。

0#梁段是在墩顶托架上进行，是本桥施工的关键工序，具有块段长、梁高、壁薄、管道密集的特点。

施工过程中必须以确保质量、重视安全、缜密安排、精心施工为原则。

必须保证支架安全、混凝土浇注、预应力管道安装等关键工序的施工质量。

0号梁段拟采用托架法进行现浇施工。

由于0号梁段是墩身与箱梁连接的关键部位，具有断面高、砼体积大、钢筋及预应力管道密集等特点，为保证砼浇筑质量和减轻支架负荷，竖向分为两次浇筑，第一层砼浇筑高度为3.5m，第二次即顶层砼浇筑高度为6.5m。

砼施工采用在墩顶预埋牛腿支架(简称主托架)进行，外侧模直接采用定型钢模板借助墩顶预埋牛腿支架进行施工。

0号块段箱顶板采用满堂支架浇筑，悬伸段顶板采用挂篮模架施工。

施工顺序为：安装正面、侧面鹰架→安装0#段底模→预压→分片吊装0#段外侧模板、安装底板和腹板钢筋→安装0#段竖向预应力钢筋→安装模板→绑扎顶板钢筋和横向预应力筋→安装纵向预应力管道→搭设砼灌注工作平台→灌注砼→养生→拆模。

0#块施工工艺框图2、施工准备（1）、技术准备我部试验室已经选配出合适的混凝土配合比和预应力水泥浆配合比：混凝土配合比：对连续刚构施工图进行了认真复核，对存在的问题对进行了咨询解决，对刚构所需设备的选型进行详细论证与选择，确保施工过程能满足需要，且是最经济的选型，对配合比进行详细论证，在保证强度的情况下确保成本降低；对所有施工人员进行技术交底和技术培训，确保施工人员能熟练掌握0#块施工技术与施工要点，能掌握相关技术规，管理人员能熟悉图纸，有效指挥施工生产。

（2）、材料准备我部在施工前进行了托架和0#块外模板的设计，托架由于加工简单，我部在施工现场进行了加工；0#块模板委外加工，在现场进行组装。

在实验室选出配合比后，物资部及时将所需沙石水泥等材料贮备到位，并进行了检测；10月25日前将所需钢材贮备到位并完成对原材料的检测。

所需材料详见“0#块施工材料汇总表”。

0#块施工材料汇总表（3）、设备准备依据连续刚构的施工需要，我部将所需设备及时购买或从其他工地调入，以满足施工需要。

所需设备详见“0#块施工设备汇总表”。

0#块施工设备汇总表（4）、人员准备在施工前，项目部通过队伍的选择，选择了公司部有经验的队伍，该队伍具有连续刚构的施工经验。

一线工人具有很强的施工经验，具体人员如下表：0#块施工人员统计表3、支架布置(1)、部膺架：在墩顶砼设置刚牛腿，牛腿上安装纵横梁和模架，模架铺设模板,并在封顶砼设置吊环,用以拆除膺架。

(2)、外部膺架：外部膺架主要包括正面膺架和侧面膺架。

正面膺架主要承担0#梁段悬臂部分的混凝土及其他荷载的自重。

侧面膺架主要承担桁架以及其他活载的重量。

膺架是由在墩顶墩身预埋螺栓套组焊的预埋件，安装型钢加工的三角架组成，三角架与螺栓套采用M27（8.8级）高强螺栓连接，工程完后直接卸掉螺栓，并用砂浆抹平即可。

外部膺架用型钢作分配梁，承受施工时的荷载。

(3)、支架的预压①预压的目的支架预压的目的是消除非弹性变形和测定弹性变形量，为确定立模标高提供参数。

采用预应力体系在模架、模板组装就位前对支架进行完全模拟施工状态下的荷载加载试验。

具体方法为根据支架结构和需要的吨位情况布置施力位置，在支架顶面的四角、中心、千斤顶附近的分配梁顶面及分配梁的跨中等具代表性的位置布设观测点，承台施工时在承台预埋锚板作为持力点，通过预应力钢绞线和支架顶面千斤顶及传力分配装置实现对支架预压。

该试验方法不同于起重机械：因为其荷载是顺序逐加的、且观测时间（或卸载时间）长达24小时。

②底模板设计完成后，设置观测点制定表格，并测量记录。

③加载前的检查检查金属结构有无变形，各焊缝检测满足设计规的要求。

检查牛腿鹰架与桥墩间的螺栓锚固是否牢固。

完全模拟浇注状态进行全面检查，全面检查合格后方能进行加载工作。

④加载在两梁端围按荷载分布示意图计算出每个布点的加载荷载值。

加载至箱梁施工荷载状态的120%，进行测量记录，观察支架的受力的情况。

1小时观测一次，12小时观测一次，24小时再测量观察一次。

⑤加载过程中应注意的问题对各个压重载荷必须认真计算和记录，由专人负责。

所有压重所用的预应力材料提前准备至方便起吊运输的地方。

在加载过程中，要求详细记录加载时间、吨位及位置，要及时通知测量组作现场跟踪观测。

未经观测不能进行下一级荷载。

每完成一级加载应暂停一段时间，进行观测，并对牛腿鹰架进行检查，发现异常情况应及时停止加载，及时分析，采取相应措施。

如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。

加载全过程中，要统一组织，统一指挥，要有专业技术人员及负责人在现场协调。

每加载一级都要测试所有标记点的数据。

如发现局部变形过大时停止加载，对体系进行补强后方可继续加载。

卸载时每级卸载均待观察完成后，做好记录后再卸至下一级荷载，测量记录牛腿鹰架的弹性恢复情况。

所有测量记录资料要求当天上报试验指导小组，现场发现异常问题要及时汇报。

(4)、在墩身上预埋型钢托架，并进行预压，然后铺设0#梁段底模。

托架布置见下图：图0#段施工支架布置示意图支架检算：(一)、设计依据1、《公路桥涵钢结构及木结构设计规》2、《钢结构设计规》3、《公路桥涵施工技术规》4、《路桥施工计算手册》5、公路施工手册《桥涵》（二）、荷载统计1、对于双肢外侧每侧悬臂1m的施工载荷统计荷载计算及效应组合表2 荷载计算表2、双肢外侧每侧悬臂1m施工承重托架计算主纵梁跨度1m，上下预埋件高差按1.5m设置，斜杆长度为1.80m。

经试算，主纵梁采用2匚22a，斜腿采用2匚22a。

o#段施工时主托架所受的荷载为2087.9kn，在施工时考虑6片主托架受力，则每片主托架承受的平均荷载为：F=2087.9/6=348KN经受力分析可知：F1=F2=F/2=174KN预埋件所受拉力为F2=f2=174KNFl=f2/tanα=174/(1.5/1)=116KNN= f2/sinα=174/(1.5/1.8)=208.8KN2.1、对预埋件1验算正面图侧面图预埋件1图预埋件1采用12个M27（8.8级）高强螺栓连接，则有螺栓为承拉、承压、抗剪高强螺栓，则有1个高强螺栓的承拉、承压、抗剪承载力设计值为：M27高强螺栓的设计预拉力P=205KN0.80.8205164b t N p KN ==⨯=22271250143066.25143.0744bb vv vd N n f N KN ππ⨯=⨯⨯=⨯⨯==2720590318600318.6b b c c N d t f N KN ==⨯⨯==∑受力最大的“1”号螺栓所受力为1222134810.154580.816433(0.050.15)t i M y N KN P KN m y ⨯⨯⨯===<=⨯⨯+∑ 1174318.6/14.5265.5(12 1.2b vc N F n KN N KN ===<==满足）0.3681()==<满足 连接抗滑移验算：“1”螺栓按摩擦型设计的抗剪承载力设计值为0.9( 1.25)0.910.35(205 1.2558)41.73b v f t N n P N KN μ=-=⨯⨯⨯-⨯=1174/14.5 1.3 1.341.7354.25(12b v v N F n KN N KN ===<=⨯=满足）对预埋件钢板与2匚22a 之间的焊缝进行检算 2匚22a 槽钢与钢板的焊缝长度为C=22+7.7×2=37.4cm 则焊缝的抗拉力为fh=8×37.4=299.2KN 2.2、对预埋件2验算预埋件2图侧面图正面图预埋件2采用12个M27（8.8级）高强螺栓连接，则有螺栓为承压、抗剪高强螺栓，则有1个高强螺栓的承压、抗剪承载力设计值为：M27高强螺栓的设计预拉力P=205KN22271250143066.25143.0744b b vv vd N n f N KN ππ⨯=⨯⨯=⨯⨯==2720590318600318.6b b c c N d t f N KN ==⨯⨯==∑抗滑移验算：“1”螺栓按摩擦型设计的抗剪承载力设计值为0.90.910.3520564.58b v f N n P KN μ==⨯⨯⨯=1174/14.5 1.3 1.364.5883.95(12b v v N F n KN N KN ===<=⨯=满足）2.3、牛腿鹰架主纵梁验算(2匚22a)δ挠度检算在进行受力分析时，把主纵梁的两个交点看成是两个铰接的点，因此可以分析出在杆的中部是变形最大的位置；L=1/2=0.5m，槽钢的弹性模量E=200×109Pa；I=2×2390=4780cm4=4.78×10-5 m4最大弯矩为Mmax=ql2/8=48KN.m构件抗弯截面系数Wx=2×218=436cm3抗弯应力σ=Mmax/Wx=110MPa<[140MPa]，满足要求。