跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案

新建山西中南部铁路通道瓦塘至汤阴东（含）段站前工程ZNTJ—7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案编制单位：中铁十一局集团有限公司山西中南部铁路通道ZNTJ-7标项目经理部三分部编制日期：二0一0年八月山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-1-跨大运高速公路特大桥施工方案一、编制依据(一)、铁道第三勘察设计院设计的《新建铁路山西中南部铁路通道工程DK351+001.44跨大运高速公路特大桥施工图》(二)、跨大运高速公路特大桥跨越大运高速公路施工防护评审会议记要；(三)、高管局对上跨线路施工的防护要求；(四)、现行国家、铁路部颁发的现行铁路工程设计规范、施工规范、铁路工程质量评定及验收标准、安全规则等；(五)、国家及当地政府的相关法规、条例及政策；(六)、工程所在地的地质、水文、气象等资料；(七)、我公司拥有的国家级、省部级工法、科技成果、机械设备、施工技术水平和长期从事铁路、公路建设所积累的丰富施工经验；(八)、我项目部对施工现场踏勘调查所获得的有关资料。二、工程概况山西中南部铁路通道ZNTJ-07标段跨大运高速公路左右线特大桥位于山西省临汾市洪洞县境内，以1联（48+80+48）m连续梁与已建成通车的大运高速公路发生立体交叉，其交叉里程为：大运高速公路里程K61+900=新建铁路DK350+345.39，交叉角度50°，交叉后桥下净空不小于5.5米。邻近该高速公路的25#墩距高速公路隔离栅栏9.2m，26#墩中心距高速公路路肩边缘17.0m，跨径为80m。连续梁全长为48+80+48=176米，梁底宽度6.8米，桥面宽度12.16米，梁体为单箱单室、变截面结构。连续梁共分51个梁段悬浇，0号段长度为12米，一般梁段分成3.25m、3.5m和4m，合拢段长2.0m，边跨直线段长9.75m，梁高从7.6m—4.6m，最大浇筑块重1778KN。三、施工总体防护方案(一)、防护原则1、满足大运高速公路最小通行净空不小于5.5m；2、尽量不破坏大运高速公路主体结构；山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-2-3、对大运高速公路行车干扰控制到最低限度；4、各类交通标志设置应确保正常状态下大运高速公路的行车安全；5、连续梁主体施工期，杜绝杂物、施工废液坠落至高速路面上。(二)、防护方案施工总体防护方案采用在高速公路两侧的紧急停车带和中央分隔带浇筑支墩、埋设粗钢管立柱，然后把边支墩和中支墩上的粗钢管用工字钢横梁连接，在横梁上铺设槽钢分配梁后满铺木板，并在两侧挂双层密目安全网与外界隔离，在施工中做到梁部施工和高速公路完全分离，同时也不会影响高速公路上的行车。详见“跨大运高速公路特大桥连续梁施工平面布置图”(三)、施工顺序铺设彩条布→浇筑支墩混凝土→埋设粗钢管→搭设工字钢横梁→铺设工字钢分配横梁→铺设木板→挂双层密目安全网→悬浇梁施工→拆除木板及横梁→拆除钢管及基础→恢复原状四、工期安排跨大运高速公路特大桥工期计划见下表：跨大运高速公路左右线特大桥工期计划表序号部位开工时间完工时间备注1远离高速公路地段桩基2010.06.302010.12.302远离高速公路地段承台2010.07.152011.03.303远离高速公路地段墩身2010.10.52011.07.204邻近高速公路地段25#、26#桩基、承台、墩身、2010.09.302011.03.205(48+80+48)连续梁2011.05.012011.10.30五、施工准备(一)组织准备山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-3-由项目经理统一组织安排，领导指挥，成立防护施工指挥小组。为确保行车、人身、设备和施工安全，要求所有人员严格按照《施工安全规章》周密组织、负责到人、落实到人、规范操作外，在上路防护施工前还要建立完善施工组织，责任落实到人，明确各岗位责任和联络方法，全部施工人员划分为技术、施工、安全、材料四个组，统一由项目部经理指挥。根据项目部人员情况成立防护施工指挥小组：总指挥长：万日平（项目经理）职责：对防护施工现场质量、安全及协调负总责。下设四组：1、技术组：组长：杨勤（项目总工）组员：葛涛（工程部长）、田超（现场工程师）职责：负责复核测量放样，编制防护施工作业指导书和安全技术及质量保证措施等工作。2、施工组：组长：刘晓磊（项目副经理）组员：赵贵新（调度室主任）、张新（调度）职责：负责现场施工防护施工及协调工作。3、安全组组长：莫足清（项目部专职安质部长）组员：孙京华（安全员）职责：负责施工安全、人员安全和清理闲杂人员等防护工作。太原方向交通疏导及防护人员：刘军运城方向交通疏导及防护人员：陈计柱职责：负责高速公路上交通疏导及安全防护等工作。4、材料组组长：彭华求（项目部物设部长）组员：向中芬（项目部材料员）山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-4-职责：负责施工所需材料、机具设备的组织供应等工作。(二)技术准备1、施工前对支墩位置进行准确放样，并在高速公路上做好标识；2、对防护棚架的受力进行强度和稳定性验算。编制桁架吊装作业指导书，并认真向各工种、各岗位、各工序进行技术交底。(三)施工现场准备1、现场所需的钢管、工字钢横梁、工字钢分配梁及竹胶板等材料准备到现场；2、现场吊车就位并选择好吊装及支撑位置。六、防护设施施工及交通渠化设计(一)交通封闭在施工进程中为保证高速公路过往车辆的行车安全，在边支墩和中支墩施工时，在施工路段前1KM内设行车警示标牌，并封闭施工路段紧靠支墩的车道。(二)钢管底座支墩施工支墩施工时，先铺设彩条布，然后按施工详图浇筑支墩并埋好预埋件。要求底座砼施工时不得破坏中央分隔带预埋通信光缆等设施。钢管底座支墩砼浇筑后拆除交通防护，及时恢复交通。钢管底座详见附后“平面布置图。”(三)钢管柱施工钢管底座支墩浇筑、养护到一定龄期后，方可进行钢管柱安装施工。安装钢管柱时，采用吊车吊装，左右幅分离施工的方案。钢管柱吊装到位后，应立即进行安装。由于吊机要在高速公路上吊装，因此在施工前封闭所有一侧车道，并在道路前方中央分隔带开口处采用交通导流方案，按规定设置交通管制标志信号。(四)搭设工字钢横梁及工字钢分配横梁搭设工字钢横梁及工字钢分配横梁亦须吊装，故现场防护方法与钢管柱施工时相同。构件吊装到位后，立即进行拼装、上螺栓，要求联接必须牢固。山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-5-(五)搭设木板分配横梁搭设完毕后，立即在上面满铺竹胶板并用粗铁丝困扎牢固。要求木板平整稳固，不得有翘曲现象。(六)防护网挂设铺设竹胶板后在防护棚架两侧挂设双层密目安全网。(七)竹胶板拆除悬浇梁施工完毕后，进行防护棚架的拆除。先拆除竹胶板，在拆除竹胶板前将竹胶板上的杂物清除干净，拆时人员边拆边后退，防止拆除时出现竹胶板掉块现象。(八)清理现场桁架拆除完毕后拆除中央分隔带及两侧的钢管底座混凝土，清理现场，并恢复至原貌。七、检算说明工字钢受力简图工字钢受力简图(二)、荷载分析1、施工人员荷载暂定为2.5KN/m2,在14型工字钢受力检算中，山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-6-转换为线荷载为：q11=2.5KN/m，在50C型工字钢受力检算中，转换为线荷载为：q21=15KN/m2、竹胶板自重定为16Kg/m2,在14型工字钢受力检算中，转换为线荷载为：q12=0.16KN/m，在50C型工字钢受力检算中，转换为线荷载为：q22=0.96KN/m。3、工字钢分配横梁定为14型普通工字钢，其自重为16.9Kg/m,在14型工字钢受力检算中，转换为线荷载为：q13=0.169KN/m，在工字钢受力检算中，转换为线荷载为：q23=1.014KN/m。4、工字钢主横梁定为50c型的普通工字钢，其自重为109Kg/m,在工字钢受力检算中，转换为线荷载为：q24=1.09KN/m。(三)、14型工字钢分配横梁受力检算1、q1=q11*1.4+(q12+q13)*1.2=3.9KN/m2、工字钢分配横梁内力简图工字钢分配横梁受弯矩简图工字钢分配横梁受剪力简图3、工字钢分配横梁所受最大弯矩Mmax=17.55KNm,位置接近于跨中。工字钢分配横梁所受最大剪力Vmax=18.72KN,位于支点处。4、强度校核弯曲正应力为：σ=(M/W)=172.1N/mm2[σ]=215N/mm2剪应力为：τ=(VS/Itw)=28.4N/mm2[τ]=125N/mm2故强度符合要求(四)、50C型工字钢主横梁受力检算1、q2=q21*1.4+(q22+q23+q24)*1.2=24.68KN/m2、工字钢横梁内力简图：山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-7-工字主横梁受弯矩简图工字主横梁受剪力简图3、工字主横梁所受最大弯矩Mmax=503.87KNm,位于接近于跨中处。工字主横梁所受最大剪力Vmax=210.3KN,位于支点处。4、强度校核弯曲正应力为：σ=(M/W)=197N/mm2[σ]=215N/mm2剪应力为：τ=(VS/Itw)=31.44N/mm2[τ]=125N/mm2故强度符合要求5、刚度校核将工字横梁简化为简支梁，跨中挠度υ=(5/384)*(q2*L4/EI)=80.6mm[υ]=L/350=36.51mm但由于结构不受力，故挠度可用。(五)、50圆钢管立柱受力检算立柱采用50圆钢管立柱，壁厚8mm。1、压应力检算单根立柱受力F=q2*(2L)/3=210.3KN压应力κ=F/S面=17.02N/mm2[κ]=215N/mm22、稳定性验算长细比λx=(hx/ix)=470/3.9=20.5hx取4.7m(立柱长)。本立柱截面属于a类截面，查表得截面稳定系数ψx=0.972σx=[F/(ψx·A)]=17.5N/mm2[σ]=215N/mm2山西中南部铁路通道ZNTJ-7标跨大运高速公路特大桥连续梁施工防护方案-8-此柱满足整体稳定性和刚度要求同时立柱间用75×75角钢剪力式连接，保证整体的稳定性。通过检算，该防护棚架满足受力要求。为了包证立柱的稳定，在路肩上浇注100×80×80cm的混凝土底座。为了防止立柱受到汽车通行时产生的震动和风荷载而导致的立柱出现偏压，基础倾覆失稳，把混凝土基础设置在沥青路面上。现场再根据情况添加相应的剪力构建。