56m系钢管混凝土系杆拱施工方案(新)

白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-1-白龙江3号特大桥1－56m系杆拱施工组织设计中铁十三局兰渝铁路指挥部五分部二零一零年十一月二十五日白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-2-白龙江3号特大桥系杆拱施工组织设计一、工程简介（一）工程概况白龙江3号特大桥中心里程为DK347+294，起讫里程为DK341+842.07～DK352+745.54，全长10904.73m，共330孔。线路沿白龙江左右两侧并行，1孔56m钢管混凝土系杆拱位于白龙江3号特大桥264#～265#墩之间，在DK350+582.5处跨兰海高速两水出口匝道。基础采用φ1.5m钻孔桩基础，桥墩采用圆端形实体墩。（二）编制依据1、《新建兰渝铁路施工图（1孔56m钢管混凝土系杆拱设计图）》（图号：兰渝施桥通01）2、《新建兰渝铁路白龙江3号特大桥56m系杆拱基础设计图》（图号：兰渝施-I-桥-70）3、《客运共线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）4、《客运共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）5、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）6、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）（三）主要技术标准线路等级：客货共线铁路设计速度：客车200km/h,货车120km/h(转8A货车为80km/h)。地震烈度：地震烈度为Ⅷ，地震动峰值加速度0.2g。（四）钢管系杆拱主要结构构造结构为钢管混凝土系杆拱，计算跨径56m，失高11.667m，矢跨比1/4.8。拱轴线为二次抛物线，方程为Y=0.8333X-0.01488X2。拱肋为钢白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-3-管混凝土结构，哑铃型断面。为增强拱肋平面外稳定性，拱肋间设置三道横撑，均为一字撑。横撑为钢管混凝土结构，钢管直径700mm，壁厚16mm。全梁共设9对吊杆，除拱脚至第一根吊杆间距为8.0m外，其余吊杆中心间距5.0m。梁体采用等高度、箱形断面，梁长57.6m，梁高2.6m。（五）场地平面布置在264-265号墩左右两侧新征两块地，作为吊装存放拱肋、吊杆等场地。钢筋加工厂到系杆拱桥位运距为100m，详见下图：265号墩264号墩266号墩263号墩便道红线262号墩261号墩261号墩拱肋存放区吊车位吊车位吊车位吊车位双层板房宿舍及办公配电室女厕所男厕所便道机械设备停放区大门水井沉淀池垃圾台支架搭设区钢筋加工区餐厅宿舍洗漱间钢筋存放区半成品存放区大门排水沟低压线低压线消防池灭火器便道消防路线4020拱肋存放区图一、场地平面布置图二、资源配置（一）劳动力组织根据现场实际情况，选择经验丰富的桥梁十二队进行系杆拱的施工。现场投入施工人员100人，下设拱肋安装、吊杆安装、梁体施工三个专业化工班。白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-4-（二）主要进场机械设备表一、进场机械设备表序号设备规格型号单位数量备注1汽车吊25t台12汽车吊50t台13钢筋调直机台24切割机台45电焊机台106砼泵车台27木工机具套18张拉设备套8三、施工计划安排白龙江3号特大桥56m系杆拱桥计划于2010年12月1日正式开工，2011年4月28日全部完工。箱梁全部施工计划于2010年3月4日完成。拱肋安装施工计划于2010年3月29日完成。吊杆施工计划于2010年4月13日完成。其它附属施工计划于2010月4月28日完成。四、总体施工方案下承式钢管混凝土系杆拱桥采用先梁后拱的施工工艺。箱梁采用满堂支架现浇施工，支架是由碗扣架组成。箱梁分为两次浇筑混凝土，箱梁施工完成后。在顶面搭设拱肋拼装支架，用50t汽车吊进行拱肋安装。拱肋拼装完成后，用两台汽车泵浇注混凝土。拱肋浇筑完毕，用25t汽车吊安装吊杆，并按设计要求张拉吊杆，在吊杆张拉完成后，最后一次落架成桥。白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-5-白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-6-白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-7-图二、系杆拱施工步骤图白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-8-施工准备搭设支架铺设底、侧模预压底板、腹板钢筋绑扎安装内模顶板钢筋绑扎校核模板波纹管预埋下锚箱预埋件埋设梁体砼浇筑砼养生拆除模板预应力张拉、注浆及封锚拱肋施工支架搭设组拼拱肋、横撑构件并焊接拱肋砼灌注吊杆安装、张拉桥面系、附属工程施做拱肋分段焊接横撑加工厂内涂装钢管管节焊接分段运输工地图三、施工工艺流程图五、详细施工方案（一）现浇梁施工1、地基处理地基采用碎卵石土换填，长45.68m，宽16.2m，高2m的范围。用20T振动压路机分层碾压回填，每层回填高度约为20-30cm的砂卵石土，碾压密实，至基顶以下50cm采用级配碎石分层填筑，回填至高程1027.4。采用动力触探法检测，地基承载力不低于420Kpa。并且两侧开挖宽40cm，白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-9-深度20cm的排水沟，顶面设置中间高两侧低1%的横坡，以利于排水，排水沟交接处设置集水井。并且保证施工期间排水畅通，防止雨水长时间浸泡基础。表二、承载力实验记录表测点标号12345承载力（kpa）5004806006305202、支架施工（1）杆件规格及数量满堂式支架采用碗扣架组成，其中立杆为：3.0m、2.4m、1.8m分别为7688根,646根,112根，横纵杆为：0.9m、0.6m分别为30146根,25884根，顶底托(可调节高度)3756个，剪刀撑钢管长为6.0m。（2）支架布置支架搭设严格按照支架设计图进行施工，首先在支架设计位置铺设1.2×0.3×0.08m的混凝土垫块，然后再混凝土垫块上安装立杆可调支座，进行搭设支架作业。支架安装时，在可调支座上先立定位立杆，再将横杆接头插入立杆的碗口内，压紧并放置碗口锁固，按照由底层向上的顺序安装。支架搭设接近设计标高时，可采用立杆可调底托盘进行调平，此时支架应预留两层15cm、10cm的方木及5.5cm的底模范围，以便用于调整标高和拆模提供松动的空间。施工过程中严格控制可调支座和可调底托盘的在立杆内的长度不应大于15cm，避免局部失稳。剪刀撑应随支架的搭设同步进行，每隔5-6m搭设剪刀撑，增加整体刚度，以免支架整体失稳。满堂支架搭设工艺：清理场地弹线定位设置立杆混凝土垫块竖立杆安装纵向水平杆安装横向水平杆安装剪刀撑扎安全网作业层铺脚手架板。白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-10-支架布置详见图四:支架布置图白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-11-ⅠⅠⅡⅡ60606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606090909060609090906060909090609060906090606090609060I-III-II梁中心线梁中心线60级配碎石层换填碎石层侧沟混凝土垫块级配碎石层换填碎石层侧沟混凝土垫块6060606060图四、支架布置图白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-12-（3）支架验算①荷载确定混凝土密度26KN/m3，混凝土倾倒荷载：2.6KN/m2，振捣荷载：2.0KN/m2，模板荷载：0.63KN/m2，A.端腹板处荷载：26×3.1+2.6+2+0.63=85.83KN/m2B.箱室处荷载：26×0.74+2.6+2+0.63=24.47KN/m2C.中隔板处：26×1.4+2.6+2+0.63=41.63KN/m2D.跨中边腹板处：26×2.6+2.6+2+0.63=72.83KN/m2②横向方木计算：横向10×10cm方木，W=bh2/6=1.67×10-4m3I=bh3/12=8.33×10-6m3E=9×103MFaA.端腹板处方木间距a=0.3m，跨度l=0.3m。q=85.83KN/m2×0.3m=25.749KN/ma)强度验算M=ql2/8=25.749×0.32/8=0.29KN.mδ1=M/W=0.29/1.67×10-4=1.74MFa10MFa故，强度满足施工要求。b)挠度验算ω=5ql4/384EI=5×25.749×103×0.34/384×8.33×10-6×9×109=0.036mml×400=0.75mm故，挠度满足施工要求。B.箱室处方木间距a=0.3m，跨度l=0.9m。q=24.47KN/m2×0.3m=7.34KN/ma)强度验算M=ql2/8=7.34×0.92/8=0.74KN.mδ1=M/W=0.74/1.67×10-4=4.45MFa10MFa白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-13-故，强度满足施工要求。b)挠度验算ω=5ql4/384EI=5×7.34×103×0.94/384×8.33×10-6m3×9×109=0.84mml×400=2.25mm故，挠度满足施工要求。C.中隔板处方木间距a=0.3m，跨度l=0.6m。q=41.63×0.3m=12.49KN/ma)强度验算M=ql2/8=12.49KN/m×0.62/8=0.56KN.mδ1=M/W=0.56/1.67×10-4=3.4MFa10MFa故，强度满足施工要求。b)挠度验算ω=5ql4/384EI=5×12.49×103×0.64/384×8.33×10-6×9×109=0.28mml×400=1.5mm故，挠度满足施工要求。D.跨中边腹板处方木间距a=0.3m，跨度l=0.6m。q=72.83KN/m2×0.3m=21.8KN/mc)强度验算M=ql2/8=21.8KN/m×0.62/8=0.98KN.mδ1=M/W=0.98/1.67×10-4=5.9MFa10MFa故，强度满足施工要求。d)挠度验算ω=5ql4/384EI=5×21.8×103×0.64/384×8.33×10-6×9×109=0.49mml×400=1.5mm故，挠度满足施工要求。③纵向方木计算白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-14-纵向15×15cm方木W=bh2/6=5.6×10-4m3I=bh3/12=4.21×10-5m3E=9×103MFaA.方木间距a=0.6m，跨度l=0.6m。q=85.83KN/m2×0.6m=51.498KN/mc)强度验算M=ql2/8=51.498KN/m×0.62/8=2.32KN.mδ1=M/W=2.32/5.6×10-4=4.1MFa10MFa故，强度满足施工要求。d)挠度验算ω=5ql4/384EI=5×51.498×103×0.64/384×4.21×10-5×9×109=0.23mml×400=1.5mm故，挠度满足施工要求。B.方木间距a=0.9m，跨度l=0.9m。q=24.47KN/m2×0.9m=22.023KN/mc)强度验算M=ql2/8=22.023KN/m×0.92/8=2.23KN.mδ1=M/W=2.23/5.6×10-4=3.98MFa10MFa故，强度满足施工要求。d)挠度验算ω=5ql4/384EI=5×22.023×103×0.94/384×4.21×10-5×9×109=0.49mml×400=2.25mm故，挠度满足施工要求。④立杆强度计算端腹板处：F=N×A=85.83×0.36=30.8KN40KN故立杆强度满足要求。箱室处荷载：F=N×A=24.47×0.81=30.2KN40KN白龙江3号特大大桥系杆拱施工组织设计中铁十三局集团兰渝铁路工程指挥部-15-故立杆强度满足要求。中隔板处：F=N×A=4