边跨直线段及合拢段施工专项方案.doc

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中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部

牛栏江特大桥边跨直线段及合拢段专项

施工方案

一、编制依据及原则

1编制依据

1.1国家、交通部和地方政府（省、直辖市）的有关政策、法规和条例、规定。

1.2国家和交通部现行设计规范、施工规范、验收标准。

1.3设计文件:

云南省交通规划设计研究院出版的施工图设计文件。

1.4现场调查的相关资料。

1.5施工单位积累的施工经验。

1.6本集团公司内部相关技术管理实施办法。

1.7云南省公路建设项目危险性较大的分部分项工程专项方案安全管理办法。

1.8云南省公路建设工程施工脚手架与模板支撑系统安全管理规定。

1.9云南省公路建设工程施工脚手架与模板支撑系统脚手架验收挂牌的通知。

1.10《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社。

2编制原则

2.1全面、充分响应指挥部、公司要求，严格执行技术规范。

2.2施工方案力求经济、适用、可行。

2.3推行标准化管理工程，做到安全、优质、文明、高效。

2.4坚持技术创新，推广和应用“四新”成果。

二、工程概况

1概述

国家高速公路网G85重庆-昆明公路由四川宜宾进入云南省水富县，经昭通、曲靖的会泽到达云南省会昆明，是云南出省通往四川、重庆及华北方向最便捷的交通运输通道。

昭通至会泽公路是国家高速公路网G85重庆-昆明公路的一段，也是云南省干线公路网规划中“七出省”通道昆明～水富公路的重要组成部分。

1.1结构形式

牛栏江特大桥位于牛栏江两侧，地跨会泽、鲁甸两县，桥梁上部结构为7×30m先简支后连续T梁+102m+190m+102m预应力砼连续刚构桥+5×30m先简支后连续T梁全桥全长760.08m。

主桥上部构造为102＋190＋102m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁，箱梁根部梁高11.7m，跨中梁高4.2m；顶板在0号节段厚50cm并于1（1‘）号节段变化至28cm，其余梁段顶板厚均28cm；底板厚从跨中至根部由32cm变化为130cm，腹板从跨中至根部分五段采用90cm、70cm、50cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按1.8次抛物线变化。

箱梁顶板横向宽12.0m，箱底宽6.5m，翼缘悬臂长2.75m。

箱梁0号节段长13m，每个悬浇“T”纵向对称划分为22个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为7×3.5m、9×4.0m、6×4.5m，节段悬浇总长87.5m。

悬浇节段最大控制质量3000kN，边、中跨合拢段长均匀为2m，边跨现浇段长6.0m。

箱梁根部设四道厚0.8m的横隔板，中跨跨中设一道厚0.4m的横隔板，边跨梁端设一道厚1.50m的横隔板。

主梁纵桥向按预应力混凝土设计，横桥向按部分预应力A类构件设计。

主桥上部构造采用三向预应力，纵、横向、部分竖向预应力采用国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）高强度低松弛钢绞线，其标准强度fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa，松弛率小于0.035，设计锚下张拉控制应力fcon=0.75×1860=1395MPa，塑料波纹管管道偏差系数为0.0015、摩阻系数为0.17；金属波纹管管道偏差系数为0.0015、摩阻系数为0.25。

箱梁纵向钢束每股直径15.2mm，大吨位群锚体系；顶板横向钢束每股直径12.7mm，扁锚体系；为提高竖向预应力的有效性，箱梁竖向预应力在梁高大于7m的节段（0号至12号梁段）采用15-3G钢绞线，其余梁段采用精轧螺纹钢筋且辅以采用千斤顶进行二次张拉、扭力扳手进行锚固等措施。

纵向、横向预应力束采用预埋塑料波纹管成孔，真空辅助压浆工艺，其余采用镀锌金属波纹管。

1.2牛栏江特大桥主要技术标准

（1）设计时速80km/h，路基宽12m，双向2车道。

（2）荷载等级：

公路-Ⅰ级，无人群荷载。

（3）桥宽：

桥宽布置为0.5m+11m（行车道）+0.5m（防撞护栏）。

（4）高程：

1985国家高程基准。

（5）坐标：

1980国家坐标系和独立坐标系统。

2结构特点：

2.1结构采用现浇连续结构，上部现浇箱梁采用C55混凝土，高空作业安全风险大；

2.3管道密集、预埋件较多，需强有力质量管控措施和预控措施。

三、施工进度计划：

本专项方案施工时间：

2015年6月10日至2015年8月20日。

具体工序工期计划为：

1、8号主墩边跨直线段施工：

2015年6月10日～2015年6月30日。

2、8号主墩边跨合拢段施工：

2015年7月1日～2015年7月15日。

3、9号主墩边跨直线段施工：

2015年6月10日～2015年6月30日。

4、9号主墩边跨合拢段施工：

2015年7月1日～2015年7月15日。

5、中跨合拢段施工：

2015年7月16日～2015年8月20日

四、人员、材料及设备：

1、配置的现场管理人员如下：

序号

管理人员岗位

姓名

备注

1

项目常务副经理

曹国俊

2

项目总工程师

李华东

3

党委书记

魏华

4

项目副经理

洪家友

5

技术科长

刘清华

6

安全科长

史永军

7

试验主任

闻立勇

8

施工队长

卫岚

9

技术主管

杨志杰、尹磊

11

质检科长

岳海波

12

试验员

崔详详

2、设备：

序号

设备名称

单位

数量

1

25吨汽车吊

辆

1

2

50塔吊

台

1

3

砼运输车

辆

8

4

输送泵

台

1

5

砼振动棒

台

10

6

电焊机

台

20

7

200KW发电机

台

1

8

1500搅拌站

套

2

9

碘钨灯

盏

30

3、材料：

材料总需求量见下表所示：

序号

名称

设计用量

材料准备量

备注

1

水泥

120t

160t

2

砂

200m3

240m3

3

碎石

240

280

4

粉煤灰

7t

10t

5

高效减水剂

2t

4t

五、施工技术

1、边跨直线段专项施工方案：

边跨直线段具体尺寸见下图所示：

牛栏江特大桥主桥边跨直线段考虑不占用连续刚构悬臂段施工主要工序时间，采用托架方式进行施工。

1.1边跨直线段施工：

1.1.1边跨直线段为梁段总长6米、梁高4.2m。

采用托架法施工。

外模和底模采用大块钢板、胶合板进行组合，内模采用组合钢模板。

1.1.2施工程序为：

（1）搭设支架；支架采用三角托架体系，结构形式见下图所示：

边直段托架采用三角斜腿支撑结构形式，使用2[40a槽钢和2[36a槽钢斜撑做三角托架，托架纵梁上布置7根I36a工字钢作为横向分配梁，横向分配梁间距为0.6m，分配梁端布置横向和纵向方木，方木截面尺寸为10*10cm2，纵向方木的间距为30cm，方木上铺设1.5cm的竹胶板+3mm厚钢板，从而形成边直段底模及施工的平台。

托架结构安全性检算资料见附件一所示。

（2）7#、10#边墩偏压等相关指标检算资料：

7#号墩高57米，10#号墩墩高70米，且为变截面布置，顶面空心部分截面较小，检算时取其断面具有代表性，变跨直线段检算以10#墩为准进行。

①桥墩强度刚度校核

190m主桥边跨现浇段施工，不配平衡重工况下桥墩强度和刚度检算：

190m主桥边墩10#最弱截面特征如图4-3示：

图4-3190m10#边墩最弱截面图

则桥墩惯性矩（公式引自路桥施工计算手册）:

I=（bH3-ah3）/12=（6000*35003-4800*23003）/12=1.65×1013mm4

边墩C40砼弹性模量取设计值:

E=3.1×104N/mm2

边跨合拢前要先拆除挂篮底模、部分内模架、部分轨道、悬吊系统，剩余外模（含一组滑行梁）、内模模板和内模支架系统形成合拢吊架，再加上托架系统自重，总重约250KN，边跨合拢时边墩承受块1、2、3砼荷载以及合拢吊架重量的一半，所受荷布置如图4-4。

图4-4边跨现浇段施工荷载图

简化成计算模型见图4-5：

图4-5边墩受载模型图

边跨现浇及合拢段砼荷载计算参照图4-6：

图4-6边跨现浇段及合拢段梁截面图

钢筋砼容重按2.7T/m3计算，超灌系数取1.1。

P1=10.86×2×2.7×1.1×104=6.5×105N

P2=[（10.86+10.86*1.2）/2]×1.5×2.7×1.1×104=5.3×105N

P3=[（10.86*1.2*1.2+10.86*1.5）/2]×2×2.7×1.1×104=9.5×105N

P拢=2.5×105/2=1.25×105N

墩身承受弯矩Md=4950·P1+3650·P拢+3200·P2+1450·P3=6.7×109N·mm

墩身承受弯矩时，托架侧墩身砼受压，对侧墩身钢筋受拉，根据边墩钢筋布置图可知，受拉钢筋只考虑边墩会泽侧单边有1#-78根φ32钢筋，7a#-30根φ20钢筋，校核计算时只计算1#筋，7a#及其他钢筋作为储备不计算。

桥墩钢筋拉应力检算：

图4-7牛栏江特大桥10#墩钢筋截面图

根据公式：

γ0Md=fAsz（公式引自JTJD62-2004）；

γ0：

桥梁结构重要性系数，安全等级取1级1.1；

Md：

构件受弯矩值；

As：

受拉钢筋截面积，π322/4×78=62699.5mm2；

z:

内力臂值，根据图1可知为3140mm；

墩身钢筋受拉应力:

f=γ0Md/Asz=1.1×6.7×109/（62699.5×3140）=37.4Mpa<335Mpa（安全）

②桥墩挠度检算：

桥墩受到的弯矩为Md墩顶挠度计算可简化成悬臂梁模型：

图4-8牛栏江10#墩墩顶挠度模型图

P=Md/L=6.7×109N/70000=9.6×104N

墩顶挠度fx=PL3/（3EI）=9.6×104×700003/（3×3.1×104×1.65×1013）=21.4mm＜L/600=166mm。

（可行）

结论：

即便施工边跨现浇段时不配重，桥墩强度刚度仍能满足要求，但是为保险起见，边跨现浇段浇筑时采用引桥30米T梁配平衡重。

③结构混凝土裂纹计算：

a、耐久性基本要求

环境类别

环境条件

裂纹宽度限制

备注

Ⅰ类

温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀的水或土接触的环境

0.2mm

Ⅱ类

严寒地区的大气环境、使用除冰盐环境、滨海环境

0.2mm

b、裂纹宽度计算：

W1k=C1C2C3σss/Es*（（30+d）/（0.28+10ρ））

=1.0*1.5*1.1*166.2/（2.0*100000）*（（30+32）/（0.28+10*0.0158））=0.194mm满足要求。

式中：

C1带肋钢筋，取1.0；C2=1+0.5*（Nl/NS）；C3取1.1

σss钢筋应力

σss=Ns*e’s/（As*（h0-a’s））

=21.88*100000n*3140mm/（78*803mm2（700-40）mm）=166.2n/m