大桥连续梁连续梁临时锚固措施施工专项方案

新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固专项施工方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司1第一章编制说明1.1编制依据1、新建贵广铁路工程设计图，时速300公里客运专线铁路《无砟轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）》（跨度：40+64+40m）【图号：专桥贵广09】；2、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）；3、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（JTJ041-2000）；4、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；5、《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）；6、《黄落绥江大桥设计图》；7、专家评审意见和相关施工经验。1.2编制目的在连续梁悬灌施工过程中，可能会产生不平衡力，为确保施工安全，在0#块处采用临时锚固措施，来抵消不平衡力，同时为现场施工技术进行有效的指导，特编制此方案。1.3编制范围本方案至适应于黄落绥江大桥连续梁施工临时锚固施工。第二章工程概况及工程数量2.1工程概况黄落绥江大桥位于广东省肇庆市怀集县坳仔镇境内，依次于黄落村上游300m左右处跨越省道S263至黄落村的乡道，跨越绥江左汊、绥江中心小岛、绥江右汊，再跨越省道S263至乡道（砼）。新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固施工专项方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司2黄落绥江大桥为双线桥，位于缓各曲线及直线段上，线间距为4.8m，全桥长319.88m，中心里程为：DK668+656.040，起始里程：DK668+496.10～DK668+815.98，全桥跨孔布置为1-32+1-（40+3×64+40）m连续梁，全桥共5墩2台。本桥2、3、4、5号墩上部连续梁全部采用悬臂挂篮法施工，0#块采用托架法施工，为确保施工安全，需对0#块采用临时锚固措施进行固结。2.2工程数量表2-1主要工程数量表序号项目名称材料及规格单位数量备注1混凝土C50m310.132螺纹钢Ф32t12.134480根3螺纹钢Ф22t1.907160根4硫磺砂浆M50m30.768第三章临时锚固设计3.1设计说明连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下，施工管理与控制差异。人为操作的不准确等因数，连续梁会产生一定的不平衡力矩，根据相关施工经验和现在管理与控制水平，现就40+64+40m连续梁施工临时锚固的形式以及受力情况进行分析设计计算：3.1.1已知数据各段梁体参考数见下表：节段名称01234567节段长度（cm）900300325350425425425400节段体积（m3）162.88549.90150.40650.59055.51248.77744.83741.285节段重量（t）423.501129.743131.055131.533144.332126.820116.576107.310新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固专项施工方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司33.1.2临时锚固设计1、临时锚固的位置及尺寸设计见下图：C50混凝土30φ32钢筋10φ22钢筋图3-1-1临时锚固示意图2、临时支座采用C50钢筋混凝土，截面尺寸为1.6×0.6m3、临时支座外侧在墩身施工时预埋Ф32抗拉锚筋，按3根一束进行设置，每个临时支座设置30根，内侧配Ф22钢筋，间距15cm。3.2临时锚固计算3.2.1锚固钢筋抗拉强度计算按照《铁路桥涵混凝土和预应力混凝土设计规范》，普通Ⅱ级钢筋（HRB335）抗拉强度设计值为300MPa，则单根Φ32锚筋抗拉力设计值为：322×3.14×300/4=241.2KN。3.2.2锚筋抗拉力矩计算梁体倾覆时支点钢筋锚固点处，钢筋抗拉力臂为3.03m，则钢筋抗拉力矩计算为：新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固施工专项方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司4M=241.2×30×2×3.03=43850.16KN·m3.2.3最大不平衡弯矩计算考虑的不平衡荷载1、竖向最大不平衡弯矩计算考虑的不平衡荷载(1)一侧混凝土自重超重5%。0#块荷载产生的弯矩：423.501/2×5%×10×4.5/2=238.22KN·m1#块荷载产生的弯矩：129.743×5%×10×(4.5+3/2)=389.23KN·m2#块荷载产生的弯矩：131.055×5%×10×(4.5+3.0+3.25/2)=565.17KN·m3#块荷载产生的弯矩：131.533×5%×10×(4.5+3.0+3.25+3.5/2)=822.08KN·m4#块荷载产生的弯矩：144.332×5%×10×(4.5+3.0+3.25+3.5+4.25/2)=1181.72KN·m5#块荷载产生的弯矩：126.820×5%×10×(4.5+3.0+3.25+3.5+4.25+4.25/2)=1307.83KN·m6#块荷载产生的弯矩：116.576×5%×10×(4.5+3.0+3.25+3.5+4.25×2+4.25/2)=1449.91KN·m7#块荷载产生的弯矩：107.310×5%×10×(4.5+3.0+3.25+3.5+4.25×3+4.0/2)=1555.99KN·m则一侧混凝土自重超重5%产生的不平衡弯矩M1′=238.22+389.23+565.17+822.08+1181.72+1307.83+1449.91+1555.99=7510.14KN·m(2)一侧施工线荷载为10KN/m，另一侧为悬臂空载。施工线荷载偏差产生最大不平衡弯矩在7#块，力臂L长29.0m。M2′=10×4×29=1160.0KN·m新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固专项施工方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司5(3)施工挂蓝的动力系数，一侧采用1.2，另一侧采用0.8。施工挂蓝的动力系数产生的最大不平衡弯矩在7#块，力臂L长29.0m，施工挂蓝按56t考虑，混凝土按108t考虑。M3′=（1.2-0.8）×164×10×29.0=19024.0KN·m(4)阶段混凝土浇筑不同步产生的偏差控制在20t以下。阶段混凝土浇筑不同步产生最大不平衡弯矩在7#块：M4′=20×10×29=5800KN·m(5)风不平衡荷载：设另一侧风向上吹，按风压强度按W=800pa取，线荷载为：0.8KN/m2×13.4m=10.72KN/m。风荷载产生的最大不平衡弯矩在7#块：M5′=10.72×31×31/2=5150.96KN·m取最不利荷载组合：组合一：(1)+(2)+(3)+(4)M一′=M1′+M2′+M3′+M4′=33494.14KN·m组合二：(1)+(2)+(3)+(5)M′=M1′+M2′+M3′+M5′=32845.10KN·m由上可知，荷载组合一产生的不平衡弯矩最大，则最大不平衡弯矩:Mmax′=33494.14KN·m而钢筋产生的抗拉力矩为M=43850.16KN·m＞Mmax′=33494.14KN·m满足要求。2、水平方向最大不平衡弯矩计算考虑的不平衡荷载水平方向最大不平衡力矩为风压引起，该地区风压为W=800pa，按平均梁高4.6m，力臂3.4m考虑，则最大弯矩为:Mh=0.8×62×4.6×3.4=775.74KN·m新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固施工专项方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司63.2.4临时支座混凝土局部应力检算1、最大竖向支反力计算：0#～7#块重量为：2198.239t，挂篮重量100t；机具、材料和人重量为：62t考虑；活荷载考虑1.2倍安全系数，即（100+62）×1.2=194.4t，故最大竖向支反力为：23926.4KN。2、不平衡弯矩33494.14KN·m。则只考虑C35素混凝土情况下。局部压应力为:σｃ－１=Ｎ／A0+M/W0=23926.4×10-3(4×2×1.6×0.6)+33494.14×10-3/(2×1.6×0.63/6+2×1.6×0.6×1.352)＝12.4Mpa考虑到架梁时混凝土受压强度可以提高10%，则墩的最小容许受压强度为[σｃ－１]=1.1×14.3=15.7Mpaσｃ－１＝12.4Mpa则局部应力满足要求。3.2.5桥墩偏心受压强度检算最大竖向支反力为23926.4KN，不平衡弯矩33494.14KN·m，横向最大弯矩为775.74KN·m(由于该处不平衡弯矩为33494.14KN·m，故该处横向最大弯矩是该处不平衡弯矩33494.14KN·m的2.3%，故可忽略水平最大弯矩的影)，则最不利截面为墩顶面(面积最小)：σｃ＝Ｎ／A0+ηM/W0η--挠度对偏心距影响的增大系数η=1/(1-KN/β)K—安全系数，此处取1.6N—轴心压力β=απ2ECIC/L0新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固专项施工方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司7α=0.16+0.1/(0.2+e0/h)e0=M/Ｎ=33494.14/23926.4=1.4mh=3.7mα=0.16+0.1/(0.2+e0/h)=0.16+0.1/(0.2+1.4/3.7)=0.16+0.1/0.524=0.33ECIC=3.2×107×(5.8×3.73/12+3.14×3.74/64)=10.8×108KN.m2L0—压杆计算长度，实际墩高取29.5m，则L0=59.0mβ=απ2ECIC/L02=0.33×3.142×10.8×108/592=1.01×106KN·mη=1/(1-KN/β)=1/(1-33494.14×1.6/(1.01×106))=1.056则中性轴位置在(不考虑圆端部分)：N/(5.8×3.7)=6MX/(5.8×3.73)则X=23926.4×5.8×3.73/(6×33494.14×5.8×3.7)=1.63m1.85m则墩截面为部分截面受压则截面A0=5.8×(1.85+1.63)=20.184m2W0=5.8×(1.85+1.63)2/6=11.71m3(不考虑墩圆端部分情况下)σc＝Ｎ／A0+ηM/W0=23926.4/(20.184×103)+1.056×33494.14/(11.71×103)=4.205MPa弯曲受压混凝土容许应力[σb]=10MPaσc=4.205MPa[σb]=10MPa则墩偏心受压强度满足规范要求。新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固施工专项方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司8第四章临时锚固施工4.1施工准备4.1.1施工准备临时锚固措施施工前，应备足相关的材料、施工设备，配足施工人员。4.1.2技术准备开工前由技术部组织技术人员认真学习本方案，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全、质量、环保、工期等保证措施，编制应急预案。由相关部门对施工人员进行技术交底、岗前技术、安全培训。4.2技术要求1、钢筋品种、规格、技术性能应符合现行国家标准规定和设计要求，钢筋连接方式、弯钩形式、级别和数量应满足设计要求。2、其余材料必须符合相关技术规范。3、施工中应按照施工图准确的预埋锚固筋，严格控制施工质量。4.3施工程序及工艺流程4.3.1施工程序施工准备→墩顶混凝土浇筑前→预埋锚固筋→墩顶混凝土浇筑→0#块托架施工→临时支座施工（M50硫磺砂浆）→0#块施工。新建贵阳至广州铁路GGTJ-10标段黄落绥江大桥连续梁临时锚固专项施工方案中国水利水电建设集团路桥工程有限公司94.3.2工艺流程图4-3-1临时锚固施工工艺流程图4.3.3施工工艺1、预埋锚固筋（1）墩顶混凝土施工前，在仓内预埋锚固筋，锚固筋使用Ф25架力钢筋进行固定，间距为1.0m，锚固筋采用Ф32螺纹钢，按3根一束进行布置，间距15cm，埋入墩身2.0m，外留2.0m；锚固筋布置在临时支座的外侧，同时在内侧布置一排Ф22螺纹钢。（2）锚固筋验收通过后，方可进行墩顶混凝土浇筑，墩顶混凝土按墩身混凝土浇筑相关流程