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中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在1金沙南河特大桥门式墩施工方案一.工程概况新建铁路成都至绵阳至乐山客运专线金沙南河特大桥（中心里程DK9+813.3），起讫里程为DK9+184.313～DK11+170.637。全桥共64个墩台，其中55#～56#为门式墩跨越南河及既有混凝土公路。58#、59#、60#墩门式墩与既有宝成线以20°夹角度上跨立交。既有线轨顶到帽梁底最小距离为11.294m，既有线轨顶到承力索的最大距离为7.325米。承力索采用绝缘套管保护，加绝缘套管后承力索的安全距离不小于1.9m。为了确保既有线的行车安全，设计支架底面距轨顶的最小净高为9.294m,承力索距支架底的最小距离为190cm。支架净跨度为17.18m。二、支架设计1、支架设计总体方案支架与既有线采斜交搭设，支架钢管柱支撑在门式墩两侧的承台上，支架立柱设计采用Φ630mm钢管柱，每个门式墩设计12根钢管柱，左右侧各6根，钢管柱与承台顶面预埋的钢板连接采用焊接。贝雷梁支架主体结构为：在钢管柱顶部安装两根I56a工字钢作为横梁，横梁与钢管柱顶部钢板焊接牢固。在I56a工字钢顶面设置8组23片军用贝雷梁作为纵梁，为了方便支架的拆除，在贝雷梁的下面设置砂箱，砂箱直径为20cm，高度20cm，壁厚10mm。在贝雷梁上面铺设I16a工字钢做为横向分配梁，间距30cm，然后铺设10cmx10cm纵向方木，间距30cm，最后在方木上铺设1.5cm厚竹胶板作为帽梁底模。2、支架的基础设计单侧6根钢管柱5根设置在承台上，靠外侧一根用于滑移钢管柱支撑在外侧的扩大基础上。扩大基础尺寸为150cm(长)X120cm(宽)中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在2X100cm(高)，采用C30砼，砼基础基底承载力不小于150Kpa。为方便与钢管柱的连接，在承台和扩大基础的顶面预埋(800x800x20)mm钢板。3、立柱设计支架立柱设计采用Φ630mm，壁厚8mm钢管柱，底面设法兰盘，法兰盘与钢管柱之间焊接三角形加强胫，焊接宽度及高度为8mm。每个门式墩设计12根钢管立柱，钢管立柱与承台预埋的钢板连接采用焊接。4、支架主体结构设计贝雷架支架主体结构为：在钢管柱顶部安装两根I56a工字钢作为横梁，横梁每端悬臂195cm，作为搭设人行通道。横梁与钢管柱顶部焊接牢固，在I56a工字钢顶面设置8组23片军用贝雷梁作为纵梁，为了方便支架的拆除，在横梁I56a工字钢与纵梁贝雷梁之间设置砂箱，砂箱直径为Φ20cm，高度20cm，壁厚10mm。在贝雷梁顶面铺设I16工字钢作为横向分配梁，间距30cm，然后再其顶面铺设(10x10)cm纵向方木，间距30cm；最后在方木上面铺设15mm厚竹胶板作为帽梁底模。为了方便底模的拆除，底模分块制作(与方木连为整体)，制作成标准块，拆模时用倒链丛帽梁两侧拖出。5、支架两侧安全防护设计为了防止坠落物在支架边缘反弹出支架，危及既有线行车安全，支架四周设置防护围栏。防护围栏采用[63mm槽钢制作，间隔100cm焊接在I16a工字钢上作为立柱，水平杆采用φ16mm钢筋，然后再栏杆内侧120cm高度用竹胶板进行封闭，竹胶板也槽钢采用铁丝固定，栏杆外侧设密目网封闭。6、支架的接地及防雷措施为了防止支架带静电，对支架采用接地措施，将∠50角钢打入地面以下不小于200cm深度，然后用5cm宽的扁铁与支架焊接连成整中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在3体。安装完毕后测量接地电阻，确保接地电阻不大于10Ω。为防止支架受雷击，在支架四个角点处安装避雷针，避雷针的接地线与支架的接地线连接，当支架受雷击时，可将瞬间电流传到大地。三、支架搭设1、立柱吊装立柱按设计尺寸在工区加工成型后用平板车运至现场吊装，采用25t汽车吊人工配合安装，靠山体侧采用塔吊配合人工安装，立柱与基础预埋钢板之间连接采用焊接。立柱安装时要保证其垂直，既有线两侧的立柱分别吊装。为了防止立柱在吊装过程中侵入既有线内，在立柱吊装过程中设专人指挥，既有线两侧有专人防护。2、横梁施工两根I56a工字钢横梁顶面和底面均采用10mm钢板连接，间隔100cm设置一道加强胫。采用25t汽车吊车吊人工配合安装，吊装过程中设专人指挥，既有线两侧有专人防护。3、贝雷梁拼装、吊装贝雷梁在工区拼装成块后运到现场吊装，采用25T汽车吊配合人工拼装，严格按设计图拼装。贝雷梁在拼装式将上下加强弦杆、连接杆、支撑架一同拼装。贝雷梁分八组拼装，第一、第八块为2组贝雷梁，第二、第三、第四、第六、第七块为3组贝雷梁，第五块为4组贝雷梁。贝雷梁分块拼装完成后用平板车到现场。在六块贝雷梁中第四块贝雷梁最重，重约7800kg，采用100t汽车吊吊装人工配合，吊装时在贝雷梁两端下面各设一根牵引绳，以控制贝雷梁的摆动。吊装过程中设专人指挥，吊装作业安排在“天窗”时间并在停电条件下进行。施工前后100m范围内安排专项安全防护小组负责现场施工安全防护。I16a工字钢横向分配梁、方木、竹胶板的吊装作业同样安排在“天窗”时间并在停电条件下进行。中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在4四、支架预压1、预压目的为了保证施工顺利进行，支架搭设完毕，底模安装完成后，必须进行预压处理，以消除支架的非弹性变形，同时取得支架的弹性变性各各非弹性变形的实际数值，作为门式墩墩帽立模抛高预拱值数据设置的参考。预拱度包括预抛高（支架模板的弹性变形）+门式桥墩盖梁设计预拱度。2、预压方法及数据处理以4.9m宽，2m高帽梁为例，支架搭设及底模铺设完毕，准备进行预压。考虑支架两边各150cm的工作平台，我们可把支架顶的宽度看成10.7m。支架考虑延米体积为4.9*2=9.8m3，按1.2的安全系数，则为11.76m3。预压材料使用袋装砂，袋装砂施工前预先称重，以便控制加载总质量。①加载底模铺设好后，开始吊装预制块，准备预压，分三阶段预压：第一阶段：加至设计荷载的45%；第二阶段：加至设计荷载的90%；第三阶段：加至设计荷载的120%。在底模处每隔3米设个观测断面，每个断面2个观测点。每次加载后立即对相应标志位置进行仪器观测，作好记录，并和上次观测记录作出分析对比。加满设计荷载后，每隔4小时间隔观测一次，直至测量数据相差不超过2mm，且持荷时间应不少于2昼夜。在每次加载过程中，均应观测支架的变形和稳定状况，作好记录，测定地基沉降和支架、模板变形，同时确定地基卸载后的回弹量。发现问题立即查明原因，迅速采取处理措施。根据各次观测记录，绘制加载---变形曲线，进行分析评价。②卸载中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在5卸载在支架变形稳定后分阶段实施。卸载的时候亦是采用分级卸载的方法：具体如下：第一阶段:卸至设计荷载的90%；第二阶段:卸至设计荷载的45%；第三阶段:卸完。每次卸载后，应对相应的标志位置进行仪器观测，作好记录。全部卸载完成后，绘制卸载曲线。对绘制的加载-变形曲线和卸载-曲线进行分析比较，得出支架的弹性变形和非弹性变形相关参数。根据所得参数，将支架的高程，调整到设计高程±该处弹性变形值。③支架的变形及地基压缩量主要考虑以下因素：δ=δ1+δ2+δ3+δ4δ1——支架弹性压缩量；δ2——支架与方木、方木与模板、支架与枕木、横梁和纵梁之间的非弹性压缩量；δ3——支架基础地基的弹性压缩量；δ4——支架基础地基的非弹性压缩量。通过预压施工，可以消除δ2、δ4的影响，则在底模安装时，其预拱度的设置按Δ=δ1+δ3计算，在模板的高程控制时加入预拱度数值。④数据整理根据所试验所测得的数据进行分析，对本工程所设计的帽梁模板支架进混凝土浇筑时的产生的变形进行有效的控制。可依据变形量调整帽梁的底标高，实现混凝土浇筑完成后能达到设计所要求的梁底标高。如发现支架下沉比较明显，需对地基处理进行加强。五、模板及支架拆除混凝土强度大道2.5Mpa时即可拆除侧模，待预应力张拉完毕、孔道压浆完毕后方可拆除底模。底模遵照“先支后拆，后支先拆”的原中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在6则进行。禁止狠砸猛撬、乱抛乱堆。拆模过程中有专人指挥，专职安全员跟班作业。支架拆除作业安排在“天窗”时间并在停电条件下进行。拆除顺序和搭设顺序相反，先搭的后拆，后搭的先拆，采用100t汽车吊、10t倒链、20t的千斤顶配合人工拆除。支架拆除工艺流程：防护围栏拆除落砂箱拆除砂箱（同时焊接两根φ16圆钢于I56a工字钢顶部）拆除底模及方木拆除I16a工字钢横向分配梁拆除贝雷梁拆除I56a工字钢横梁拆除Φ630mm钢管立柱详细拆除步骤为：①拆除防护围栏；②掏除砂箱内的砂；掏除时要两端慢慢同时进行，使支架慢慢下落；③两端用20t的千斤顶将分块的贝雷梁顶起，移去砂箱同时焊接两根φ16圆钢于I56a工字钢顶部当做滚轴，使贝雷梁落在滚轴上；④用10t倒链将底模及方木分块往帽梁两侧拖出，然后人工配合汽车吊将模板吊离支架；⑤100t的汽车吊配合10t的倒链将I16a工字钢横向分配梁从帽梁底向两侧拖出，然后用100t汽车吊吊离支架；⑥100t的汽车吊配合10t的倒链将第二块、第三块、第四块、第五块、第六块、第七块贝雷梁从帽梁底向两侧拖出，然后用100t汽车吊将贝雷梁吊离横梁；⑦100t汽车吊配合10t倒链将I56a工字钢横梁从帽梁底部拖出，然后100t汽车吊将I56a工字钢横梁吊下。⑧人工配合25t的汽车吊将右侧Φ630mm钢管立柱拆除；人工配合100t汽车吊将左侧Φ630mm钢管立柱拆除。六、支架设计检算支架检算见附件中铁十七局集团成绵乐铁路工程指挥部诚信创新永恒精品人品同在7中铁十七局成绵乐铁路工程指挥部一工区二零一零年八月十六日