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1、中国中铁航空港建设集团有限公司中国中铁航空港建设集团有限公司西西平铁路平铁路后河村特大桥后河村特大桥1-80m钢钢-砼组合桁梁施工技术研究砼组合桁梁施工技术研究 西西平铁路平铁路后河村特大桥后河村特大桥1-80m钢钢-砼组合桁梁施工技术研究砼组合桁梁施工技术研究 主要内容介绍如下主要内容介绍如下 :1 工程概况工程概况2 施工重难点分析施工重难点分析3 关键技术关键技术4 主要施工方案的确定主要施工方案的确定5 钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术7 组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安
2、装技术8 组合桁梁组合桁梁1:1节点工艺试验节点工艺试验9 施工该桥后的体会施工该桥后的体会 1-80m钢钢-混凝土组合桁梁位于西平铁路后河村特大桥混凝土组合桁梁位于西平铁路后河村特大桥7号号8号墩上,号墩上,桥梁跨越银川至福州高速公路,与公路斜交角为桥梁跨越银川至福州高速公路,与公路斜交角为48度。桥址范围内高速度。桥址范围内高速公路设计为填土路基,大小里程填土高度分别为公路设计为填土路基,大小里程填土高度分别为2.5m和和3.3m,路肩宽度为路肩宽度为29m。 1-80m钢钢-混凝土组合桁梁,是近年来发展起来的一种新型桥梁结构,混凝土组合桁梁,是近年来发展起来的一种新型桥梁结构,其实质是桁
3、架梁与槽形梁的组合结构,具有结构新颖、用钢省、跨度大、其实质是桁架梁与槽形梁的组合结构,具有结构新颖、用钢省、跨度大、梁面薄等优点(与其它混凝土结构桥梁相比,能取得更大的桥下净空)梁面薄等优点(与其它混凝土结构桥梁相比,能取得更大的桥下净空) 。它由上弦、腹杆、下弦(槽型梁)构成。梁长。它由上弦、腹杆、下弦(槽型梁)构成。梁长82m,支座纵距为,支座纵距为80m,桁高,桁高9m,节间距,节间距10m,桁中心距,桁中心距6.7m,桁式采用无竖杆三角桁。上,桁式采用无竖杆三角桁。上弦为钢筋混凝土结构,下弦为预应力钢筋混凝土结构。弦为钢筋混凝土结构,下弦为预应力钢筋混凝土结构。 腹杆腹杆通过节点板与
4、上下弦钢筋混凝土连接。节点板和腹杆钢箱材质通过节点板与上下弦钢筋混凝土连接。节点板和腹杆钢箱材质采用采用Q345qE,钢箱壁厚采用,钢箱壁厚采用16mm、24mm、32mm和和40mm四种规格,四种规格,其他钢板及管材采用其他钢板及管材采用Q235钢材钢材 。 1 工程概况工程概况总总 体体 结结 构示构示 意意 图图1 工程概况工程概况1 工程概况工程概况80m钢-混凝土组合梁效果图1 工程概况工程概况80m钢-混凝土组合梁现场照片(1)2 施工重难点分析施工重难点分析2.1 1-80m钢钢-混凝土组合桁架桥梁是目前国内首次使用,是世界同类型桥混凝土组合桁架桥梁是目前国内首次使用,是世界同类
5、型桥梁中跨度最大的,没有可参考的成熟施工经验。梁中跨度最大的,没有可参考的成熟施工经验。2.2 钢钢-混凝土组合桁架桥梁下弦节点处钢筋密布,节点板定位困难,混混凝土组合桁架桥梁下弦节点处钢筋密布,节点板定位困难,混凝土采用凝土采用C55纤维混凝土,混凝土配合比设计要求高,节点处混凝土浇注纤维混凝土,混凝土配合比设计要求高,节点处混凝土浇注难度大。难度大。2.3 钢腹杆在浮动状态下安装,安装精度要求高。钢腹杆在浮动状态下安装,安装精度要求高。2.4 钢钢-混凝土组合桁梁受力复杂,对桥梁线性和内力监控要求高。混凝土组合桁梁受力复杂,对桥梁线性和内力监控要求高。2.5 本桥上跨银武高速公路,交通繁忙
6、,对施工过程中安全保畅要求高,本桥上跨银武高速公路,交通繁忙,对施工过程中安全保畅要求高,施工安全风险较大。施工安全风险较大。3 关键技术关键技术 3.1 支架方案的优化与设计支架方案的优化与设计 原设计采用满堂支架进行组合桥梁的拼装,在充分考虑桥下高速公原设计采用满堂支架进行组合桥梁的拼装,在充分考虑桥下高速公路施工行车安全和交通保畅的条件下,经过对满堂支架和钢管柱路施工行车安全和交通保畅的条件下,经过对满堂支架和钢管柱+贝雷片贝雷片膺架两种方案的比选,选用钢管柱膺架两种方案的比选,选用钢管柱+贝雷片膺架的型式,并进行相应设计贝雷片膺架的型式,并进行相应设计和力学验算。和力学验算。3 关键技
7、术关键技术3.2 钢腹杆安装施工技术钢腹杆安装施工技术 采用在膺架上拼装采用在膺架上拼装20t龙门吊进行组合桥梁钢腹杆安装,采用将钢龙门吊进行组合桥梁钢腹杆安装,采用将钢腹杆预拼成人字型后再实施吊装,在雨水口处设定位工装来完成钢腹杆腹杆预拼成人字型后再实施吊装,在雨水口处设定位工装来完成钢腹杆的固定和安装,避免了多次吊装的风险,保证了钢腹杆的安装质量。的固定和安装,避免了多次吊装的风险,保证了钢腹杆的安装质量。3.3 线性控制技术线性控制技术 通过对支架预压变形、地基沉降的观测调整支架预拱度的设置,达到通过对支架预压变形、地基沉降的观测调整支架预拱度的设置,达到设计线性控制精度设计线性控制精度
8、;委托兰州交通大学通过对桥梁施工过程的内力监测、委托兰州交通大学通过对桥梁施工过程的内力监测、静载试验静载试验,对设计受力状态进行验证。对设计受力状态进行验证。 3.4 1:1节点试验施工工艺技术节点试验施工工艺技术 通过对组合桥梁下弦钢节点进行通过对组合桥梁下弦钢节点进行1:1工艺试验,对设计钢筋布置进工艺试验,对设计钢筋布置进行优化调整,总结出节点钢筋安装顺序、预应力筋安装工艺、节点处钢行优化调整,总结出节点钢筋安装顺序、预应力筋安装工艺、节点处钢腹杆定位及加固方案、混凝土配合比的验证和浇注、振捣工艺方法,保腹杆定位及加固方案、混凝土配合比的验证和浇注、振捣工艺方法,保证钢节点施工质量。证
9、钢节点施工质量。4主要施工方案的确定主要施工方案的确定4.1 80m钢钢-混凝土组合桁梁原位现浇膺架方案的确定混凝土组合桁梁原位现浇膺架方案的确定根据现场实际情况,我们制定了下列根据现场实际情况,我们制定了下列2个膺架方案个膺架方案方案一:钢管轮扣满堂膺架方案方案一:钢管轮扣满堂膺架方案优优 点:膺架搭拆方便。点:膺架搭拆方便。缺缺 点:由于是跨福银高速公路,首先膺架基础处理要伤及公路边坡,点:由于是跨福银高速公路,首先膺架基础处理要伤及公路边坡, 公路部门不同意,其次是上跨公路需另做方案。公路部门不同意,其次是上跨公路需另做方案。方案二:钢管柱方案二:钢管柱+贝雷片膺架方案贝雷片膺架方案优优
10、 点:膺架上跨公路半幅点:膺架上跨公路半幅1跨跨过,可以保证车辆通行宽度;基础处跨跨过,可以保证车辆通行宽度;基础处理基本不损伤公路工程。理基本不损伤公路工程。缺缺 点:膺架搭拆所需人力和机械台班较多。点:膺架搭拆所需人力和机械台班较多。 我们对以上我们对以上2个方案都进行了细化设计,经过多次论证,个方案都进行了细化设计,经过多次论证,确定方案二确定方案二“钢管柱钢管柱+贝雷片膺架方案贝雷片膺架方案”为本工程膺架实施方案。为本工程膺架实施方案。4主要施工方案的确定主要施工方案的确定4.2 腹杆安装方案的确定腹杆安装方案的确定钢腹杆现场安装有钢腹杆现场安装有3个方案选择:个方案选择:方案一:在梁
11、的端部侧面各立塔吊方案一:在梁的端部侧面各立塔吊1座进行吊装;座进行吊装;方案二:采用汽车吊进行吊装;方案二:采用汽车吊进行吊装;以上以上2个方案,经技术、安全、经济核算被否定。个方案,经技术、安全、经济核算被否定。方案三:采用膺架上安装走行龙门吊进行吊装,该方案技术上可行,方案三:采用膺架上安装走行龙门吊进行吊装,该方案技术上可行,安全上有保证,经核算比较经济。安全上有保证,经核算比较经济。4.3 80m钢钢-混凝土组合桁梁混凝土模型及浇筑方案的确定混凝土组合桁梁混凝土模型及浇筑方案的确定(1)混凝土模型)混凝土模型 经研究采用钢支架竹胶板组合模型。经研究采用钢支架竹胶板组合模型。(2)混凝
12、土浇筑)混凝土浇筑 经研究下弦采用经研究下弦采用2台混凝土汽车泵由梁的中部分别向台混凝土汽车泵由梁的中部分别向梁端连续浇筑,混凝土罐车运输。上弦采用梁端连续浇筑,混凝土罐车运输。上弦采用1台混凝土汽车泵由梁的一端台混凝土汽车泵由梁的一端向另一端连续浇筑。向另一端连续浇筑。5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.1钢管柱钢管柱+贝雷片膺架的基础设计与施工贝雷片膺架的基础设计与施工钢管柱钢管柱+贝雷片膺架钢管柱基础,采用砼扩大条形基础并预埋地脚螺栓贝雷片膺架钢管柱基础,采用砼扩大条形基础并预埋地脚螺栓(大桥(大桥7号号8号墩侧的钢管柱基础利用墩的承台为基础)。号墩侧的钢管柱基础
13、利用墩的承台为基础)。 (1)公路上钢管柱基础公路上钢管柱基础 公路路肩和中央分隔带处,采用现浇混凝土条形基础(置于水稳层或公路路肩和中央分隔带处,采用现浇混凝土条形基础(置于水稳层或沥青路面上),根据计算布设尺寸图如下:沥青路面上),根据计算布设尺寸图如下: 混凝土条形基础高度取混凝土条形基础高度取0.9m,宽度取,宽度取2.5m;沿条形基础长度方向分块布置(长;沿条形基础长度方向分块布置(长度不得大于度不得大于1.0m)且每块之间设)且每块之间设2cm的伸的伸缩缝,以便拆除。缩缝,以便拆除。5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.1钢管柱钢管柱+贝雷片膺架钢管柱基础设计
14、与施工贝雷片膺架钢管柱基础设计与施工 (2)公路外钢管柱基础)公路外钢管柱基础 在既有福银高速公路外设置钢管柱,其基础同样采用在既有福银高速公路外设置钢管柱,其基础同样采用扩大条形基扩大条形基 础(尺寸同上),顺公路方向布设。础(尺寸同上),顺公路方向布设。 条形基础四周条形基础四周2m范围用范围用M7.5水泥砂浆处理(厚度水泥砂浆处理(厚度6cm),横向流水坡),横向流水坡10%,并做好排水沟,确保基础不被,并做好排水沟,确保基础不被来水的侵害。来水的侵害。5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.1钢管柱钢管柱+贝雷片膺架钢管柱基础设计与施工贝雷片膺架钢管柱基础设计与施工
15、5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.2钢管柱钢管柱+贝雷片膺架的钢管柱设计与施工贝雷片膺架的钢管柱设计与施工(1)根据)根据计算算钢管柱管柱选5008mm钢管,管,为了增加其了增加其稳定性,定性,钢管柱之管柱之间的的连接采用接采用10号槽号槽钢连接,接,钢管柱管柱顶分配梁分配梁为2根根40b工字工字钢。(2)根据)根据现场地形情况,地形情况,设计每排每排钢管柱的管柱的长度,根据度,根据长度决定分度决定分节加工加工(各(各节间采用法采用法兰连接)或整接)或整节加工,本工程加工,本工程钢管柱管柱长度最大度最大为12m,根据,根据已有材料情况采用了整已有材料情况采用了整节加工
16、。加工。(3)钢管管顶2根根40b的工字的工字钢分配梁之分配梁之间采用点采用点焊,焊点点间距距50cm。(4)单排排钢管柱管柱组拼拼结构方式如下构方式如下图:单排钢钢管柱组拼结构示意图(5)单排排钢管柱沿管柱沿线路方向的路方向的稳定措施:定措施: 福福银高速公路上的高速公路上的3排及路外的排及路外的各各1排排钢管柱管柱顶部部纵向向设3道通道通长16连接接钢筋,筋,钢筋与筋与钢管柱管柱顶焊接,在公接,在公路外的路外的钢管柱上管柱上设双向双向钢丝绳拉拉线固定。固定。5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.3钢管柱钢管柱+贝雷片膺架的承重梁设计与施工贝雷片膺架的承重梁设计与施工(
17、1)承重梁布设 承重梁为25片贝雷梁,设计基本跨度为9m+12m+15m3+9m,每排贝雷梁之间用10号槽钢相互连接,其中在下弦左右翼板位置各设1片,间距60cm;左右腹板下各设置5片,间距30cm,底板下设置5片,间距90cm,左右翼板外侧各设3片贝雷梁,间距50cm(龙门吊行走之用),雨水孔位置左右各设置1片,间距45cm。(2)贝雷梁间的连接及安装a.贝雷片每2片为1组,用10号槽钢连接成9m或15m的贝雷梁,如图:(平断面图) b.用20吨汽车吊提升连接好的贝雷梁,将贝雷梁安放在钢管柱分配梁上的设计位置。c.在分配梁上的各组贝雷梁间同样用10号槽钢进行十字连接。d.施工时与公路交管部门
18、联系,封闭半幅公路进行吊装作业,半幅吊装施工完后封闭另外半幅公路,完成公路范围内贝雷梁的架设。5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.3钢管柱钢管柱+贝雷片膺架的承重梁设计与施工贝雷片膺架的承重梁设计与施工(3)钢管柱+贝雷梁膺架横断面示意图、平面示意图如下 贝雷梁及钢管柱与线路正交立面图贝雷梁及钢管柱与线路正交立面图(断面垂直于线路中线断面垂直于线路中线)5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.3钢管柱钢管柱+贝雷片膺架的承重梁设计与施工贝雷片膺架的承重梁设计与施工(3)钢管柱+贝雷梁膺架横断面示意图、平面示意图如下:5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施
19、工贝雷片膺架设计与施工5.4钢管柱钢管柱+贝雷片膺架的落架装置设计贝雷片膺架的落架装置设计(1)落架装置)落架装置为钢楔楔块,图示如下:示如下:(2)对成品的成品的钢楔楔块进行抽行抽样压力力试验检验(依据(依据计算算书对其承其承受受压力的要求判定其是否合格),力的要求判定其是否合格),检验合格后方可使用。合格后方可使用。5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架现场照片贝雷片膺架现场照片钢管柱-贝雷片膺架全景照5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架现场照片贝雷片膺架现场照片公路外侧钢管柱混凝土基础公路上
20、钢管柱混凝土基础5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架设计与施工贝雷片膺架设计与施工5.5钢管柱钢管柱+贝雷片膺架现场照片贝雷片膺架现场照片施工中的钢管柱-贝雷梁支架6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术 6.1该桥梁线形控制的目的该桥梁线形控制的目的 (1)保)保证成成桥后后桥梁的梁的线形形满足足设计线形的要求。形的要求。(2)保)保证成成桥后各构件的施工后各构件的施工质量量满足足设计要求。要求。6.2 膺架的加载预压膺架的加载预压 鹰架搭设完成按设计及有关要求进行预压。膺架预压加载材鹰架搭设完成按设计及有关要求进行预压。膺架预压加载材料为预制砼立方块,按照梁体截面形式
21、模拟实际荷载分布进行预料为预制砼立方块,按照梁体截面形式模拟实际荷载分布进行预压砼块布置加载,加载重量为梁体重量的压砼块布置加载,加载重量为梁体重量的1.2倍。采用分级均匀倍。采用分级均匀加载,按三级进行,即加载,按三级进行,即50%、 100%和和120%的加载总重,每级的加载总重,每级加载后加载后15分钟,分钟,3小时后分别测设膺架和地基的沉降量。加载全小时后分别测设膺架和地基的沉降量。加载全部完成后,再次测设膺架和地基的沉降量,若沉降不明显或趋于部完成后,再次测设膺架和地基的沉降量,若沉降不明显或趋于稳定可卸载。卸载应分级进行,即稳定可卸载。卸载应分级进行,即120%-100%-50%-
22、0%,每级,每级卸载后均静载卸载后均静载1小时后分别测设膺架和地基的恢复量。做好数据小时后分别测设膺架和地基的恢复量。做好数据的记录工作。的记录工作。6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术6.2 膺架的加载预压膺架的加载预压6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术6.2 膺架的加载预压膺架的加载预压膺架加载预压现场照片(侧面)6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术6.3 膺架的变形观测膺架的变形观测(1)本膺架变形监控为一般性变形监控,主要监控膺架的地基沉降和膺架本身的变形情况,为调 整梁底线形
23、供依据。(2)膺架地基沉降的监控 基本点设置 在梁的外侧约15m处分别设2个基本点(点的埋设要符合有关规定); 观测点布设 在每条砼基础顶部分左、中、右布设3个观测点; 观测点测量 膺架搭设完成即开始对观测点进行观测测量,根据沉降量确定观测频次。 测量 工具 精密水准仪 。 沉降量评估 根据观测数据绘出“时间”与“沉降量”曲线,找出沉降的变化量,确定观测频次 和梁底标高预留量结果。 本工程观测频次:第1个月,每3天1次;第2个月以后,每7天1次; 梁底标高预留量:根据实际的沉降的变化量和梁体浇筑的工期,在底模安装时预加高5mm。 (3) 膺架变形的监控 1)膺架预压变形的数据统计整理及结果分析
24、(详见下节) 2)梁体砼浇筑过程膺架变形的监控 观测点布设 在膺架变形较大处设置测点,即在膺架梁的跨中分别设2个测点; 测量的方法 方法一:在测点的下方地面上设相对应固定测点,用测绳测距以判定膺架梁的变形量。 方法二:变形测定仪 变形量评估 根据变形量数据及时掌握膺架梁变形是否在允许范围内,有效监控膺架的安全使用。 结果为:本工程膺架变形在设计范围,同时钢筋混凝土梁底的变形也在设计范围。6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术6.4膺架的预拱度设置膺架的预拱度设置 按照按照设计施工施工图纸给定的跨中最大定的跨中最大预拱度拱度值(=66mm),),以二次抛物以二次
25、抛物线设置上拱的要求,置上拱的要求,结合合预压观测的膺架梁的膺架梁弹性性变形形值大小,大小,综合考合考虑膺架膺架梁的不同跨度,确定各相梁的不同跨度,确定各相应断面的不同底断面的不同底模模标高,高,设置最置最终的施工的施工预拱度,确保成拱度,确保成桥后梁底后梁底线形符合形符合设计要求。要求。 6.5膺架的线形控制数据统计整理及结果分析膺架的线形控制数据统计整理及结果分析(1)膺架)膺架预压沉降沉降测点布置点布置(2)膺架)膺架预压沉降数据整理沉降数据整理结果果(3)膺架)膺架预拱度拱度设置置结果果6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术 膺架顶面预压沉降观测点位布
26、置平面图膺架顶面预压沉降观测点位布置平面图6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术膺架预压测量结果整理(单位膺架预压测量结果整理(单位m)跨度尺寸点位预压前预压完成后平均值卸载完后平均值非弹性变形弹性变形备注X区C-0#955.4451 955.4350 955.4350 0.0101 钢管柱顶B-0#955.4462 955.4356 955.4356 0.0106 钢管柱顶A-0#955.4452 955.4344 955.4344 0.0108 钢管柱顶A-2#C-1#955.4789 955.4678 955.4678 0.0111 钢管柱顶C-1#95
27、5.4949 955.4865 955.4880 0.0109 0.0015 贝雷梁跨中腹板B-1#955.4721 955.4578 955.4596 0.0112 0.0018 贝雷梁跨中底板A-1#955.4453 955.4421 955.4437 0.0121 0.0016 贝雷梁跨中腹板15.0m跨C-2#955.5122 955.5015 955.5015 0.0107 钢管柱顶955.4908 955.4790 955.4790 0.0118 钢管柱顶贝雷梁跨中腹板955.4691 955.4558 955.4558 0.0133 钢管柱顶C-2#955.5502 955.52
28、79 955.5398 0.0239 0.0119 B-2#955.5241 955.4965 955.5101 0.0234 0.0136 贝雷梁跨中底板A-2#955.5059 955.4789 955.4911 0.0261 0.0122 贝雷梁跨中腹板A-4#C-3#955.5923 955.5791 955.5791 0.0132 钢管柱顶B-3#955.5686 955.5570 955.5570 0.0116 钢管柱顶A-3#955.5493 955.5365 955.5365 0.0128 钢管柱顶C-3#955.6312 955.6175 955.6296 0.0259 0.
29、0121 贝雷梁跨中腹板B-3#955.6059 955.5889 955.6024 0.0229 0.0135 贝雷梁跨中底板A-3#955.5904 955.5789 955.5912 0.0231 0.0123 贝雷梁跨中腹板15.0m跨C-4#955.6718 955.6591 955.6591 0.0127 钢管柱顶955.6561 955.6448 955.6448 0.0113 钢管柱顶955.6324 955.6221 955.6221 0.0103 钢管柱顶C-4#955.7031 955.6815 955.6919 0.0226 0.0104 贝雷梁跨中腹板6 80m钢钢-
30、混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术B-4#955.6951 955.6788 955.6924 0.0211 0.0136 贝雷梁跨中底板A-4#955.6738 955.6546 955.6668 0.0203 0.0122 贝雷梁跨中腹板12.0m跨C-5#955.7519 955.7420 955.7420 0.0099 钢管柱顶B-5#955.7429 955.7331 955.7331 0.0098 钢管柱顶A-5#955.7159 955.7059 955.7059 0.0100 钢管柱顶C-5#955.7892 955.7818 955.7868 0.021
31、3 0.0050 贝雷梁跨中腹板B-5#955.7790 955.7499 955.7561 0.0229 0.0062 贝雷梁跨中底板A-5#955.7481 955.7338 955.7391 0.0232 0.0053 贝雷梁跨中腹板C-6#955.8270 955.8156 955.8156 0.0114 钢管柱顶B-6#955.8149 955.8018 955.8018 0.0131 钢管柱顶A-6#955.7951 955.7819 955.7819 0.0132 钢管柱顶9.0m跨A-6#955.8421 955.8371 955.8388 0.0126 0.0017 贝雷梁跨
32、中腹板B-6#955.8278 955.8178 955.8202 0.0111 0.0024 贝雷梁跨中底板C-6#955.8090 955.7980 955.7980 0.0110 钢管柱顶Y区A-7#955.8400 955.8280 955.8280 0.0120 钢管柱顶B-8#955.8400 955.8310 955.8310 0.0090 钢管柱顶C-8#955.8570 955.8470 955.8470 0.0100 钢管柱顶说明:1、本桥的预压范围为沿纵桥向75m(梁端靠近桥墩3.5m的范围不预压),横桥向7.8m。 2、加载重量为梁体重量的1.2倍(由于上弦梁是在下弦梁
33、施工完成且部分预应力张拉后进行,故不考虑上弦梁重量),其中两侧翼板施加的荷载各为374.4KN,两侧腹板施加的荷载各为6029.1KN,底板施加的荷载为4773.6KN,总的施加荷载为14651*1.2=17581KN。 3、变形计算:现场实测钢管柱地基无沉降变化,且认为钢管钢管柱无压缩变形(变形很小,可忽略),则钢管墩顶位置无弹性变形,非弹性变形=加载前标高-加载完成后标高;弹性变形=卸载后标高-加载完成后标高。卸载后标高和加载完成后标高均去掉其最大值和最小值并取它的平均值作为最终的卸载后标高和加载完成后标高。 4、本表为非弹性变形和弹性变形数据整理结果。 5、其中0#8#为钢管柱顶贝雷梁位
34、置的点位,1#6#为贝雷梁跨中位置的点位。6 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术膺架预拱度设置结果线路左侧线路中线路右侧墩台里程桩号最终预拱度(m)墩台号里程桩号最终预拱度(m)墩台号里程桩号最终预拱度(m)0#182969.510 0.0063 0#182969.510 0.0070 0#182969.510 0.0065 1#182974.862 0.0181 1#182970.530 0.0091 1#182970.698 0.0111 2#182983.862 0.0395 2#182979.530 0.0309 2#182975.198 0.0222
35、 3#182998.862 0.0638 3#182994.530 0.0591 3#182990.198 0.0543 4#183013.862 0.0658 4#183009.530 0.0669 4#183005.198 0.0679 5#183028.862 0.0449 5#183024.530 0.0513 5#183020.198 0.0577 6#183040.862 0.0169 6#183036.530 0.0259 6#183032.198 0.0348 8#183044.510 0.0062 8#183044.510 0.0061 8#183044.510 0.0060
36、 制 表元 佳复 核王兴建日 期2011-4-236 80m钢钢-混凝土组合桁梁的线形控制技术混凝土组合桁梁的线形控制技术 根据根据设计,成,成桥后的上拱度后的上拱度为12mm,实际成成桥后的上拱度后的上拱度为8mm,比比设计小小4mm,经咨咨询设计单位,拱度偏差位,拱度偏差4mm对结构安全无影响。构安全无影响。 偏差原因分析:偏差原因分析: 膺架膺架弹性性变形考形考虑偏小。偏小。 测量偏差的影响。量偏差的影响。 在今后施工同在今后施工同类工程工程时,这方面作方面作进一步研究。一步研究。(4)结果分析7 组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.1安装工艺流程安装工艺流程
37、( 临时工作平台的搭工作平台的搭设)(底模(底模铺设)(预压)20吨吨龙门吊架吊架设构件支撑工装的安装(雨水口构件支撑工装的安装(雨水口处)钢腹杆腹杆桥上人字形拼装上人字形拼装人字形构件安装人字形构件安装横、横、纵向支撑安装向支撑安装检查并精并精调腹杆腹杆(浇注下弦混凝土)注下弦混凝土)检查并检查并精精调腹杆腹杆(浇注上弦混凝土)注上弦混凝土)腹杆面漆涂装腹杆面漆涂装 7 组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.2主要吊装机具选择主要吊装机具选择 根据现场地形情况,本桥梁跨高速公路,考虑到不影响下方道路通行的前提 下,采用20吨门式起重机为主要吊装机具,在搭设的临时工作
38、平台上架设跨度11米,起吊高度13米的门式起重机。如图(一)、图(二)所示:7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.2主要吊装机具选择主要吊装机具选择7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.3工装设计与安装工装设计与安装 依照图纸所示,节点采用钢板连接,下节点板下部与底模板之间距离依照图纸所示,节点采用钢板连接,下节点板下部与底模板之间距离为为600mm,图纸中无设计出钢腹杆的固定方案,为了不破坏下弦梁的结构,图纸中无设计出钢腹杆的固定方案,为了不破坏下弦梁的结构,根据雨水口的布置情况,工装钢结构件固定在雨水口处,工装与贝雷梁用根据雨水口的布
39、置情况,工装钢结构件固定在雨水口处,工装与贝雷梁用U型卡连接。如图(三)所示:型卡连接。如图(三)所示:工装工装结构构设计如下如下图:(1)上下上下节点板、腹杆点板、腹杆桥上人字形拼接上人字形拼接7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.4安装具体步骤安装具体步骤 a)吊车将构件按顺序分组吊至桥头拼装平台上,待第一组两个人字形拼装、安装完成后,在起吊第二组构件,依次完成八组16个人字形单元的拼接。 b)拼装过程中,应严格控制好两腹杆构件之间的角度(58度6分34秒),螺栓只是带帽安装不进行初拧和终拧。如图(五)所示:c)人字行构件为平面桁架结构,故采用卧式拼装,可以减少
40、胎具高度,降低连接难度,将构件放在胎架上,按照桁架施工详图固定杆件的位置,用高强螺栓进行连接。7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.4安装具体步骤安装具体步骤(2)人字形构件安装人字形构件安装a)构件安装前,构件安装前,将设计控制点引至贝雷梁上,当构件吊至相应位置将设计控制点引至贝雷梁上,当构件吊至相应位置时,两端拉设缆风绳配合对位,待吊车松钩后,用千斤顶微调纵横时,两端拉设缆风绳配合对位,待吊车松钩后,用千斤顶微调纵横向位置,使构件控制点与设计控制点相重合,用同样方法,固定其向位置,使构件控制点与设计控制点相重合,用同样方法,固定其它构件单元。如图(六)所示:它构
41、件单元。如图(六)所示:b)杆件安装杆件安装顺序:杆件安装序:杆件安装应根根据据编号从一个方向两号从一个方向两侧依次安装。依次安装。7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.4安装具体步骤安装具体步骤(3)横、纵向支撑的安装横、纵向支撑的安装 钢桁架纵向连接:上弦杆之间采用钢桁架纵向连接:上弦杆之间采用14b槽钢连接,下弦杆之间无槽钢连接,下弦杆之间无连接。在施工中,为确保桁架的稳定性,固定一组人字梁后,依次连接。在施工中,为确保桁架的稳定性,固定一组人字梁后,依次进行了横向支撑和纵向支撑的连接。进行了横向支撑和纵向支撑的连接。(4) 精调桁架腹杆及高强度螺栓的施工精调
42、桁架腹杆及高强度螺栓的施工 a)检查腹杆部位的平面坐标和高程,对不符合要求的部位进行精确检查腹杆部位的平面坐标和高程,对不符合要求的部位进行精确调整。调整。 b) 高强度螺栓的施工分为初拧和终拧,在完成精调桁架腹杆和高强高强度螺栓的施工分为初拧和终拧,在完成精调桁架腹杆和高强度螺栓初拧的条件下,进行高强度螺栓的终拧工作,高强度螺栓的度螺栓初拧的条件下,进行高强度螺栓的终拧工作,高强度螺栓的终拧扭矩检查应在终拧终拧扭矩检查应在终拧4小时以后、小时以后、24小时之内完成。小时之内完成。7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.5现场安装照片现场安装照片固定人字形钢腹杆的钢支
43、撑工装7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.5现场安装照片现场安装照片人字形钢腹杆用20t龙门吊提吊安装7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.5现场安装照片现场安装照片人字形钢腹杆用20t龙门吊提吊安装7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.5现场安装照片现场安装照片人字形钢腹杆用20t龙门吊提吊安装7组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术组合桁梁钢腹杆膺架上的安装技术7.5现场安装照片现场安装照片安装完成的人字形钢腹杆8 组合桁梁组合桁梁1:1节点工艺试验节点工艺试验8.1钢钢-砼组合桁梁复杂结构部位施工工艺模拟试验砼
44、组合桁梁复杂结构部位施工工艺模拟试验 按按1:1截截取取下下弦弦梁梁1个个节节点点的的结结构构尺尺寸寸,按按照照图图纸纸尺尺寸寸进进行行钢钢筋筋绑绑扎扎和和波波纹纹管管定定位位,模模型型采采用用18mm竹竹胶胶板板加加工工而而成成,模模板板安安装装完完成浇筑成浇筑C55纤维砼,养护到强度后进行试验验收和工艺总结。纤维砼,养护到强度后进行试验验收和工艺总结。8.2工艺试验现场照片工艺试验现场照片1:1节点实体照片(钢腹杆节点)1:1节点实体照片(钢筋安装)1:1节点实体照片(钢筋安装)8 组合桁梁组合桁梁1:1节点工艺试验节点工艺试验8.2工艺试验现场照片工艺试验现场照片1:1 节 点 实 体
45、照 片 模 型8 组合桁梁组合桁梁1:1节点工艺试验节点工艺试验8.2工艺试验现场照片工艺试验现场照片1:1节点实体照片外侧1:1节点实体照片内侧1:1节点实体照片断面8 组合桁梁组合桁梁1:1节点工艺试验节点工艺试验8.3工艺试验总结工艺试验总结 (1) 钢筋、筋、预应力筋、力筋、钢桁架的安装桁架的安装顺序序为:钢桁架桁架钢筋筋预应力筋力筋 (3) 1个工作面个工作面处需需3.5cm振振捣棒棒2台(其中台(其中备用用1台),台),5.0cm振振捣棒棒2台(其中台(其中备用用1台),台), (4) 模型采用模型采用钢架竹胶板架竹胶板组合模型的方案是可行的。需改合模型的方案是可行的。需改进的是的
46、是腹板倒角面上不需要开口,同腹板倒角面上不需要开口,同时加加强强振振捣检查。 (5)经对工工艺试验块混凝土混凝土进行破解,混凝土内部是密行破解,混凝土内部是密实的。的。 “7、8号箍筋的号箍筋的设计尺寸尺寸经设计院同意院同意进行了行了调整整”(2) 拌制拌制C55纤维混凝土的塌落度混凝土的塌落度拟选为:1820cm拌制拌制时间和和顺序序为:加水前干料拌和加水前干料拌和90s加水后再拌和加水后再拌和30s9施工该桥后的体会施工该桥后的体会 本本桥采用采用80米米钢混梁跨越高速公路混梁跨越高速公路 ,在世界同,在世界同类桥梁中梁中为跨度最大,如与普通跨度最大,如与普通连续梁相比,其梁相比,其优势在
47、在于能于能获得更大的公路得更大的公路净空;与空;与钢桁梁桁梁桥相比,有用相比,有用钢省、免省、免维护的特点;但在施工的特点;但在施工时临时膺架占用公路周膺架占用公路周期期较长,有一定安全,有一定安全风险;临时工程如膺架、模板等工程如膺架、模板等为一次投入,成本一次投入,成本较大。如大。如实际中采用多跨布置中采用多跨布置时,其其经济效益将更加效益将更加显著,安装及拆除著,安装及拆除环节可可选定更合定更合理的流水施工工理的流水施工工艺。在本。在本桥施工中,由于是第一座施工中,由于是第一座桥,钢腹杆加工、安装及模板安装耗腹杆加工、安装及模板安装耗时过多,在以上几个多,在以上几个环节还有一定改有一定改进空空间。谢谢各位领导、同志!谢谢各位领导、同志!