果比河大桥合拢方案

1、新建织金至纳雍铁路站前工程标果比河大桥现浇连续刚构合拢（先中后边）专项方案编 制: 审 核: 审 批: *集团织金至纳雍铁路工程指挥部二一五年四月目 录一、工程概况11.1连续刚构总体概况11.2连续刚构梁体构造11.3连续刚构预应力设计1二、合拢施工工程简介2三、施工方案编制依据及参数2四、施工组织安排34.1 工期安排34.2 人员组织54.3 设备机具安排表6五、中跨合拢段施工工艺75.1 中跨合拢口环境温度观测75.2 中跨合拢段标高及平面位置确定85.3 中跨合拢挂篮移位85.4 中跨合拢顶梁施工95.4.1 顶梁传力杆受力计算11一、简算结构简介11二、主要计算参数及构件强度、稳定

2、性验算115.5刚性连接锁定合拢段及临时预应力束张拉165.5.1 合拢段锁定计算架设及受力验算16一、简算模型基本假定及受力过程分析16二、简算参数18三、劲性骨架方案18四、最不利受力情况下（温升时）劲性骨架验算185.6 模板安装及钢筋制安235.6.1 模板组成235.6.2 模板行走就位235.6.3 钢筋制安及预应力管道安装245.7 压配重245.7.1 配重计算245.8 混凝土浇筑与养护255.9 预应力张拉及压浆265.9.1 预应力束制作、安装265.9.2预应力束张拉及管道压浆26六、边跨合拢段施工工艺27七、质量保证措施277.1 保证工程质量的组织措施277.2 保

3、证工程质量的管理措施及施工工艺技术措施28八、安全施工保证措施298.1 组织保证措施298.2 制度保证298.3 机械安全保证措施318.4 塔吊使用过程安全保证措施318.5 高空作业安全保证措施32九、施工环保、水土保持措施349.1 贯彻ISO14001环境管理体系标准349.2 防止和减轻水、大气受污染措施349.3 施工期环境噪音防护359.4 施工期环境空气防护359.5 施工期废弃物处理359.6 防止施工期水土流失措施359.7 文明施工3622一、工程概况1.1连续刚构总体概况本桥为织纳铁路果比河大桥, 位于线路DK37+563处，跨越果比河。该桥设计为5跨338.703

4、米, 主桥采用68m+128m+68m预应力混凝土连续刚构。大桥基础采用不等长桩基。3#墩、4#墩为矩形空心墩其余墩为实心混凝土墩。1.2连续刚构梁体构造刚构梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长为265.4m，中跨中部10m梁段和边跨端部9.7m梁段为等高梁段，梁高4.4m；主墩处8m梁段梁高8.8m，变高梁段梁底曲线为二次抛物线，抛物线方程为y=4.4+4.4x2/552（x=055m），梁底板顶曲线也为二次抛物线，抛物线方程为y=3.9+4x2/552(x=055m),原点位于5号和41号截面下缘点。箱梁顶板宽为8.5m，箱底宽6.1m。梁体边跨梁端顶板厚度80cm，主墩附近处顶板

5、厚度为55cm，其余梁段顶板厚度为50cm；梁体边跨梁端底板厚度为80cm，等高梁段底板厚度为50cm，其余变高梁段底板厚度由50cm按二次抛物线变化至90cm；梁体边跨梁端腹板厚度为70cm，等高梁段腹板厚度为40cm，其余变高梁段腹板厚度由40cm70cm按线性变化。梁体全联共设6道横隔板，梁段设一道，每个主墩顶设两道，横隔板中部设有孔洞，以利检查人员通过。桥面采用整体桥面板，不单独设人行道和避车台。1.3连续刚构预应力设计主桥连续梁梁部按三向预应力设计，纵向、横向、竖向均设预应力。纵向预应力：顶板、腹板及底板纵向预应力均采用12-15.2mm钢绞线，外径98mm，内径85mm塑料波纹管成

6、孔，M15A-12圆塔形锚具锚固。横向预应力：箱梁顶板横向采用4-15.2mm钢绞线，扁形塑料波纹管成孔，U1=72mm，U2=23mm，S=2.5mm，张拉端采用BM15-4扁形锚具锚固，固定端采用BM15P-4扁形锚具锚固。墩顶横向预应力筋采用公称直径25mm的精轧螺纹钢（PSB830）。 竖向预应力设计：箱梁腹板中的竖向预应力筋采用公称直径25mm的预应力精轧螺纹钢筋（PSB830），内径35mm铁皮管成孔，JLM-25型锚具锚固。钢绞线应符合现行国家标准预应力混凝土钢绞线（GB/T5224-2003）的规定，标准强度fpk=1860MPa，公称直径15.2mm，公称截面积140mm2，

7、Ep=1.95×106MPa。精轧螺纹钢筋应满足预应力混凝土用螺纹钢（GB/T20065-2006）标准，标准强度fpk=830MPa，锚固张拉控制应力747MPa。二、合拢施工工程简介果比河大桥连续刚构采用轻型挂篮分段施工，现在主墩上安装托架施工0号块，而后对称对称施工1号-16号节段，形成两个T构，利用挂篮，在一天最低温灌注中跨17号合拢段然后拆除挂篮，在交界墩上利用挂篮及组合模板现浇边跨17号段，形成连续刚构体系。中跨合拢段长度为2m，实际施工时利用3#墩挂篮进行现浇施工，4#墩挂篮后移至靠近0#节段，采用体外焊接锁定劲性骨架和体内张拉临时预应力束共同锁定，同时由于刚构桥合拢后

8、，张拉合拢钢束以及在混凝土长期收缩、徐变等因素引起梁的压缩变形，墩顶将发生纵向水平位移，并引起墩内不利的附加弯矩在合拢段合拢支架锁定前对合拢段粱端采用千斤顶顶推的方式施加水平顶推力来达到使墩顶预偏的目的，以部分抵消这种位移对桥墩的影响。边跨合拢长度5.7m，设计2#边墩为实心墩，墩顶顶帽纵桥向尺寸为2.2m，梁缝设计值为0.15m，实际施工时，考虑连续刚构17#节段靠近墩身侧2.05m（2.2m-0.15m）范围内的采用方木+竹胶板立模，剩余的3.65m为利用挂篮钢模施工；设计5#台台帽纵桥向尺寸为2.6m，梁缝设计值为0.2m，实际施工时，考虑连续刚构17#节段靠近台身侧2.4m（2.6m-

9、0.2m）范围内的采用方木+竹胶板立模，剩余的3.2m为利用挂篮钢模施工，施工过程中需要注意挂篮的预埋孔位置预留。三、施工方案编制依据及参数、新建织金至纳雍铁路（68+128+68）m单线预应力混凝土连续刚构梁部设计图；、新建织金至纳雍铁路果比河大桥（DK37+563）施工图；、果比河大桥施工组织设计；、铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南（TZ324-2010）、铁路桥涵工程施工技术规范（TB10203-2002）/（J162-2002）；、铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）；、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ203-2008）；、钢结构设计规范（G

10、B50017-2003）；、钢材弹性模量E=2.1×105MPa；Q235钢材抗拉、抗压设计控制强度f=210Mpa，剪切强度fv=120Mpa；、钢筋混凝土重度rc=26KN/m3；、结构安全系数K=1.3，抗倾覆系数K=1.5；、二次分配梁允许挠度=L/500；、恒载系数1.2，活载系数1.4。、施工人员及机械活载按1KN/m2，振捣砼活载2KN/m2。参考建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)取值。、模板重量q=2.5KN/m2。外钢模板、竹胶板芯模、木框架，参考建筑施工模板安全技术规范(JGJ162-2008)及建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范(JGJ166-20

11、08) 取值。四、施工组织安排4.1 工期安排果比河大桥中跨、边跨合拢施工工序如下所示：中跨合拢：环境温度观测合拢段两侧梁体标高及平面位置测量及调整挂篮移位中跨施加水平力顶梁刚性连接锁定合拢段临时穿束并张拉模板安装钢筋制安及预应力管道安装压配重安装竖向、横向预应力混凝土浇筑及养护预应力张拉并压浆。边跨合拢：挂篮移位、墩台顶现浇支架安装模板安装钢筋制安及预应力管道安装混凝土浇筑及养护预应力张拉并压浆。果比河大桥中跨合拢施工工期安排如下表所示：中跨合拢工期安排序号工序预计开始时间预计结束时间工期/d备注1环境温度观测2015-5-72015-5-932挂篮移位2015-5-12015-5-11 3

12、中跨施加水平力顶梁2015-5-22015-5-21 4刚性连接锁定合拢段2015-5-32015-5-31 5临时穿束并张拉2015-5-42015-5-416模板安装2015-5-52015-5-73 序号工序预计开始时间预计结束时间工期/d备注7钢筋制安及预应力管道安装2015-5-52015-5-738压配重2015-5-82015-5-81 9安装竖向、横向预应力2015-5-82015-5-81 10混凝土浇筑2015-5-92015-5-91 11混凝土养护2015-5-102015-5-167 12预应力张拉并压浆2015-5-122015-5-121 总工期2015-5-12

13、015-5-1616 备注：1、温度观测在混凝土浇筑前3天进行，相邻T构梁体悬臂中线、高程，在距离和龙口23个梁段施工时（即第14、15、16节段）开始贯通测量，根据项目部第三方线性监控单位立模标高及平面位置进行调整，要求两悬臂中线和高程及其相对偏差不大于15mm，当相对偏差大于15mm时，应采取措施进行纠正，纠正措施应经设计及监理单位同意；2、安装底模安装底板钢筋安装腹板钢筋安装腹板模板安装顶板钢筋安装顶板模板，模板安装与钢筋、预应力管道安装交叉同步进行。中跨合拢横道图如下图所示：果比河大桥边跨合拢施工工期安排如下表所示：边跨合拢工期安排序号工序预计开始时间预计结束时间工期/d备注1挂篮移位

14、、墩台顶现浇支架安装2015-5-132015-5-131 2模板安装2015-5-142015-5-152 3钢筋制安及预应力管道安装2015-5-142015-5-152 4混凝土浇筑2015-5-162015-5-161 5混凝土养护2015-5-172015-5-237 6预应力张拉并压浆2015-5-192015-5-191 总工期2015-5-132015-5-2311 备注：1、安装底模安装底板钢筋安装腹板钢筋安装腹板模板安装顶板钢筋安装顶板模板，模板安装与钢筋、预应力管道安装交叉同步进行。边跨合拢横道图如下图所示：4.2 人员组织果比河大桥合拢段管理人员和劳力安排见下表： 管理

15、人员安排计划表序号姓名职 务职 称职 责1*项目经理高级工程师全面施工管理2*项目总工高级工程师全面技术管理3*项目部副经理高级工程师现场施工管理4*工程部长工程师技术管理5*质检部长工程师质量管理6*测量队长 工程师现场测量工作7*试验室主任工程师 试验工作8*安全员现场安全管理9*技术员助工现场技术管理劳动力安排表序号工种人数备注1作业班长12兼职安全员13兼职质检员14钢筋工及电焊工65模板工66混凝土工47塔吊司机28电梯司机29泵车司机210电工111张拉工212其他2合计304.3 设备机具安排表设备机具投入数量见下表：序号设备名称规格型号单位数量备注1砼拌和站HZS 120套22

16、变压器500KVA套13塔吊台2序号设备名称规格型号单位数量备注4电梯套25发电机康明斯250KW台16钢筋抽丝机台17钢筋调直机GF4-10台18钢筋镦粗机台19钢筋弯曲机CW40台110钢筋切割机GQ-40台111电焊机50kVA台212电焊机40kVA台213插入式振动器ZX-50台214插入式振动器ZX-30台215混凝土运输车8m3台416高压油泵台417砼输送泵台2五、中跨合拢段施工工艺5.1 中跨合拢口环境温度观测温度是合拢段施工中影响最大的因素，设计文件要求合拢段施工需要在一天中最低气温（且宜不高于15°）。因为在合拢时两个T构各悬臂段长度65m，在温度每变化10&#

17、176;时梁体的长度变化是63000*10-5*10=6.3mm(取混凝土线膨胀系数=10-5)，显然，如果处理不当，这对梁体线型和内力是非常不利的，因此，合拢前必须建立准确的温度场，在两个T构16#段施工完毕后合拢段17#节段混凝土浇筑前，对环境温度进行监控（连续3天），派专人连日（每天每隔1小时一次）观测昼夜的温度场变化与合拢高程、合拢长度的关系，找出它们间的规律，对一天当中的温度进行预判，选择合适的施工时间，温度监控记录如下表所示。合拢段环境温度监测记录表序号日期时间温度记录（°C）备注15.2 中跨合拢段标高及平面位置确定按铁路桥涵工程质量验收标准（TB 10415-2003

18、/J 286-2004）第10.1.28条要求，合拢前两端梁体的相对高差应在合拢段长度的1/100以内，且不大于15mm，本桥合拢段为2m，两梁体相对高差应控制在15mm以内。梁段轴线偏差应不大于15mm。梁段顶面绝对高程应控制在±10mm以内。为此在两个T构16#梁段施工完成后，对施工精确测定两T构16#梁段两端的绝对高程及中线位置，以确定它们是否在允许值内。测量时间尽量选在夜间温度较稳定时进行，消除日照及温差的影响。若出现较大误差，且在设计允许误差范围内，可采用对压重进行调整。测量后结果填入下表。中跨合拢悬臂段中线偏位及高差记录表序号悬臂侧中线偏位/mm箱梁顶面高程测量点1箱梁顶

19、面高程测量点2箱梁顶面高程测量点3箱梁顶面高程测量点4箱梁顶面高程测量点5图例13#墩24#墩5.3 中跨合拢挂篮移位果比河大桥悬臂施工采用的是菱形挂篮,挂篮总布置图如下图及下表所示，中跨合拢采用3#墩悬臂侧挂篮进行施工，4#墩悬臂挂篮在施工完16#节段后，退至3#墩0#块附近以减少挂篮重量对悬臂施工的力矩影响。挂篮组成序号名称功能备注1前上横梁悬吊底模上锚梁2前下横梁支撑底模系统与上横梁通过吊带连接3前中吊带1连接前上横梁与悬臂的内导梁4内导梁用于支撑内模模板5前中吊带2连接前上横梁与前下横梁6前边吊带1连接上横梁与外导梁7外导梁用于支撑侧模8前边吊带2连接前上横梁与前下横梁9后边吊带1连接

20、后下横梁同时为行走吊带10后边吊带2锚固后下横梁11后下横梁承托后侧底模12精扎螺纹钢1锚固内导梁序号名称功能备注13精扎螺纹钢2锚固后下横梁由于中跨合拢采用的是单侧挂篮，前横梁连接的中吊带2与主桁架距离为5m，中跨合拢段长度为2m，移动时会产生冲突，因此在移动挂篮前，需要讲前吊带2拆除或移动至箱梁翼缘板外，与前导梁相互连接。根据底模系统平面布置图以及挂篮行走预留孔布置图（下图1、2），在中跨合拢时，挂篮由3#墩行走至17#节段（合拢段），在4#墩16#节段的底板预留孔需要改变位置已满足前下横梁锚固要求，具体锚固尺寸见下图所示。中跨合拢段内模安装平台由内外导梁移动后提供，由于内外导梁可沿桥梁纵

21、向移动，因此内外导梁在4#墩16#节段的预留孔位置可以按照挂篮行走原设计位置预留。5.4 中跨合拢顶梁施工根据设计图纸要求，为了调整成桥后的内力及线型，在跨中合拢施工前要进行顶梁操作，本桥跨中合拢顶推力设计值为1000KN（根据设计院“果比河合拢段顶推力联系单的回复单”），合拢温度要求低于15°。为了达到预期的效果，采用顶裸梁的方式进行，即所有模板均不密贴，所有钢筋、预应力管道均留一端为自由端，顶梁过程中采用顶推力与位移值双控。实际施工时，顶梁时将4台YCW500型千斤顶（尺寸：200mm直径，41.5cm高，由于现场张拉使用的是该千斤顶，未进场小推力千斤顶）上下、左右对称布置于腹板

22、的两T构顶、底板之间，待时间进入最佳砼浇筑时段时（拟选择在日出前的凌晨），同时对称施顶，施加顶力共100T，在顶梁过程中要注意观察墩梁结合部，防止出现异常现象。顶梁布置见下图3所示。顶梁时，采用布置于箱梁顶、底板的千斤顶分级施加顶力，施加顶力时千斤顶上下、左右对称同步进行，采取顶力与位移双控，顶力按20t、40t、60t、80t、100t分级，顶梁过程中，派专人测量每级顶力下的主墩墩顶中线点、合拢段梁端中线点的绝对位移，以及合拢段梁端顶底板中线点的相对水平位移，顶力与位移其中一项达到设计值即中止顶梁作业，随即锁定合拢段。根据设计院提供的顶推力，运用电算，得到顶梁时理论位移量如下表所示：顶推产生

23、的位移理论计算值顶推力大小（kN）节点号实际位置水平位移(mm)竖向位移(mm)200 5 3#墩边跨顶缘中点-3.718 -4.095 41 3#墩墩顶-3.567 0.000 77 3#墩中跨顶缘中点-3.744 4.187 79 4#墩中跨顶缘中点4.691 4.765 115 4#墩墩顶4.494 0.000 151 4#墩边跨顶缘中点4.666 -4.673 400 5 3#墩边跨顶缘中点-7.437 -8.190 41 3#墩墩顶-7.135 0.000 77 3#墩中跨顶缘中点-7.487 8.374 79 4#墩中跨顶缘中点9.382 9.530 115 4#墩墩顶8.987

24、0.000 151 4#墩边跨顶缘中点9.332 -9.346 600 5 3#墩边跨顶缘中点-11.160 -12.280 41 3#墩墩顶-10.700 0.000 77 3#墩中跨顶缘中点-11.230 12.560 79 4#墩中跨顶缘中点14.070 14.290 115 4#墩墩顶13.480 0.000 151 4#墩边跨顶缘中点14.000 -14.020 800 5 3#墩边跨顶缘中点-14.870 -16.380 41 3#墩墩顶-14.270 0.000 77 3#墩中跨顶缘中点-14.970 16.750 79 4#墩中跨顶缘中点18.760 19.060 115 4#

25、墩墩顶17.970 0.000 151 4#墩边跨顶缘中点18.660 -18.690 1000 5 3#墩边跨顶缘中点-18.590 -20.470 41 3#墩墩顶-17.840 0.000 77 3#墩中跨顶缘中点-18.720 20.930 79 4#墩中跨顶缘中点23.460 23.820 115 4#墩墩顶22.470 0.000 151 4#墩边跨顶缘中点23.330 -23.360 注：水平位移大里程方向为正，竖向位移向上为正，位移单位均为mm。5.4.1 顶梁传力杆受力计算对结构按照轴心受压构件进行简化计算，计算依据主要根据钢结构设计规范：GB 50017-2003进行。一、

26、简算结构简介由图所示，刚构顶推时采用的是双肢I40b工字钢作为格构式构件主体，格构式传力杆长度为1.58m，工字钢面板上采用的是1cm厚钢板作为格构式缀板，理论上认为在顶推过程中该格构式构件为轴心受压构件，需要进行强度及稳定性验算，构件所受到的剪力全部由缀板承担，缀板将剪力传递至缀板与工字钢连接的焊缝处。二、主要计算参数及构件强度、稳定性验算1、格构式截面图如右侧所示：Ix=9456cm4；Iy=45264cm4；A=186.79cm2；lox= loy=158.5cm；lozbjj=6.8cm（缀板净距）；ix=12.5cm；iy=15.5cm；f=215N/mm2；2、强度计算2.1 根据

27、钢结构设计规范GB 50017-2003：N=250KN，A=186.79cm2，因此N/An=250*103/186.79*104=0.13Mpa 远小于215，满足要求。3.稳定性计算3.1根据钢结构设计规范GB 50017-2003：为结构稳定系数（取截面两主轴稳定系数中的较小值），与结构的长细比有关系，对于双肢组合件虚轴（本方案中为x轴）的长细比，应该取换算长细比。格构式构件对实轴的长细比：158.5/15.5=10.22格构式构件对虚轴的长细比：，式中为整个构件对虚轴的长细比；为最小刚度轴的长细比，最小刚度轴对于双肢工字钢取单肢工字钢轴线，如下图所示：=6.8/175.08=0.04

28、；=158.5/12.5=12.68；因此=12.68；因为，因此稳定性计算式按计算。查表可得=0.989；250*103/186.79*104*0.989=0.135MPa，远小于215，满足要求。4.剪力计算根据钢结构设计规范GB 50017-2003：=186.79*102*235/85=51641.9N上式中：为按照焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；为角焊的计算厚度，直角角焊焊缝等于0.7hf，hf为焊脚尺寸，根据构造要求hf不小于（t为较厚焊接截面厚度）且不大于t-12mm（t6mm时），本方案中t近似为10mm，因此hf4.7mm，计算时取值为6mm；lw为角焊缝计算长度，

29、对每条焊缝取实际长度减去2hf；为角焊缝强度设计值，采用E43焊条时，取值160N/mm2；缀板与格构式构件主体采用焊接形式连接，同时由轴压产生的剪力51641.9N全部由缀板焊缝承担，因此满足该剪力大小的焊缝长度最小值如下：=51641.9/0.7*6*160=76.84mm根据lw60hf=60*6=360mm，满足构造要求，因此实际施工时，每块缀板单侧实际焊缝长度不小于17mm。同时在实际施工过程中要保证施焊质量，满足钢结构设计规范GB 50017-2003中对于焊缝的构造要求。图1图2图35.5刚性连接锁定合拢段及临时预应力束张拉合拢临时锁定一般包括焊接锁定劲性骨架和张拉临时预应力束两

30、个步骤，劲性骨架用来连接两端梁，保证合拢段净空，防止在浇筑合拢段混凝土的过程中及合拢段混凝土未达到设计强度的养护过程中梁两端错动，同时用来抵抗合拢段因温度升高而产生的压应力及梁体可能错动而起的竖向剪应力。另外采用临时预应力来抵抗合拢段两端梁体因温度降低收缩而在合拢段混凝土中产生的拉应力。果比河大桥梁部设计图中将N20和N37预应力钢束作为临时张拉预应力，临时张拉值为设计张拉值的30%，临时预应力束剩余的70%张拉力待合拢施工完成、合拢段混凝土强度达到设计强度后，再将其补拉至设计吨位。顶梁施工一完成，立即将劲性骨架焊接锁定。在焊接锁定时，派四个熟练焊工，迅速、对称地对活动端焊接锁定。锁定焊缝必须

31、符合相关钢结构质量验收标准，并派专人负责检查，合格后方可预张合拢锁定钢束。5.5.1 合拢段锁定计算架设及受力验算一、简算模型基本假定及受力过程分析目前对于连续梁/连续刚构中跨合拢劲性骨架的内力计算有两种架设，一种是假定墩身为刚性连接，一种架设是假定墩身为铰接连接，连续梁计算一般认为在拆除墩顶临时固结前墩身为刚性连接，连续刚构计算时由于墩身设计为柔性墩，所以连续刚构在合拢过程及合拢后墩身是可以发生纵桥向位移的结构，这种假设介于上述两种计算假定之间。同时由于合拢时间较短，不考虑混凝土徐变影响。按照施工顺序分步对中跨合拢施工进行受力分析，从顶梁施工至中跨混凝土浇筑完毕具体施工步骤如下：1、顶梁施工

32、2、焊接刚性劲性骨架3、拆除顶梁设备4、张拉临时预应力5、混凝土浇筑。由上述过程可以看出：拆除顶梁设备后，T构必然对中跨合拢段劲性骨架施加与顶梁力相同大小，方向相反的力，合计1000KN；浇筑中跨合拢混凝土前，张拉临时预应力束将对合拢段劲性骨架产生与顶梁力方向相反，大小等于预应力张拉力的力；浇筑混凝土后，温度升高时悬臂端及合拢段混凝土产生膨胀形变，挤压合拢段长度，由劲性骨架承受该温度压力以保持合拢段长度不发生变化，劲性骨架与悬臂T构的伸张推动墩身位移，墩身位移产生弹性力，反作用于箱梁上，箱梁传递的力顶压劲性骨架；温度减低时悬臂端及合拢段混凝土产生收缩形变，拉伸合拢段长度，由N20、N37临时预

33、应力束提供的张拉力保持合拢段长度不发生变化。假定：N为劲性骨架上作用的力；N1为拆除顶梁设备后T构产生的对劲性骨架的力1000KN；Nf为临时预应力束张拉力；Ns为升温时梁体作用在劲性骨架上的温度应力；Nj为降温时梁体作用在劲性骨架上的温度应力，该力由预应力束张拉力抵消。那么，根据各个施工阶段得到的N值如下所示：1、拆除顶梁设备时：N=N1；2、张拉临时预应力时：N=N1+Nf；3、混凝土升温时：N=N1+Ns+Nf（备注：实际上浇筑合拢段混凝土后，在升温条件下，合拢段受到梁体悬臂端的膨胀挤压，合拢段会发生收缩，导致前期预加的预应力束长度减小，预应力减小，考虑最不利的情况，按照原始Nf计算）；

34、4、混凝土降温时：N=N1；由上述分析可得，在升温节段，劲性骨架受到的力最大，计算时只需要考虑升温节段的受力情况，合拢段的劲性骨架受力情况如下图所示：二、简算参数1、为简化计算，把变高度的梁段简化为平均断面的等截面处理，按照8#与9#节段交界面进行计算，平均截面截面为A=13.84m2；2、箱梁两悬臂端长度L=126m，合拢长度为L1=2m；3、箱梁混凝土材料线膨胀系数为1×10-5m/co·m，钢结构线膨胀系数为1.2×10-4m/co·m；4、计算平均升温降温温差T15 co；5、主墩墩身高度H98m(承台距离梁底面)；墩身平均横截面积A墩身50.6

35、5m2，墩身平均截面惯性矩（对桥纵线法相方向）Ix3.77×1010cm4；墩顶梁底距离合拢段截面中心高度h=2.4m。箱梁C55混凝土弹性模梁E梁体3.55×104 MPa，墩身混凝土弹性模梁E墩身3.25×104MPa；5、N20、N37预应力钢束预张拉力大小分别为：N20预张拉力=N37预应力张拉力=1265*0.3*12*140=637.56KN；6、每根钢支柱采用双肢I36b工字钢（工字钢间距22cm），截面面积为A钢支柱=126cm2，I实轴=32933cm4；I虚轴=21483cm4；I最小惯性矩轴=41573cm4；三、劲性骨架方案拟对果比河大桥合

36、拢段实施的劲性骨架为体外刚性支撑，刚性支撑采用4根钢支柱，分别安装在顶板2组及底板2组，每根钢支撑由2根I36b工字钢组拼，支撑柱与箱梁上的预埋板（钢板尺寸40cm*40cm*2cm）焊接。支撑柱间水平面上设置钢板缀板抗剪（缀板尺寸22cm*22cm）。具体布置见图4所示。四、最不利受力情况下（温升时）劲性骨架验算4.1 临时张拉索对劲性骨架钢支撑的压力1、预应力对临时钢支撑的压缩变形量计算：L1=F*L1/E*A钢支柱=2*637.56*1000*2000/（2.1*105*126*4*102）=0.24mm2、预应力反拉箱梁的伸长量计算：L2=F*L/E梁体*A=2*637.56*1000

37、*126000/（3.55*104*13.84*106）=0.32mm3、预应力引起的墩位移计算：L3=F*（(H+h)/H）*H3/3* E墩身* Ix=2*1.02*637.56*1000*983*109/（3*3.25*104*3.77*1014）=33.25mm；4、由下图所示的变形协调条件墩身的位移L=L3-（L1+L2）/2=32.97mm；备注：实际由于两个主墩墩高不一致，抗弯刚度不一样，因此墩身位移应该按照墩身刚度比例进行分配，为了计算简便，简算过程中假定的墩身刚度一样，因此梁体伸长及劲性骨架收缩抵消的墩身位移为（L1+L2）/2，以下计算同理。5、由墩身弯曲位移产生的对合拢段

38、的反拉力：P=3*L*E墩身* Ix /H3=3*32.97*3.25*104*3.77*1014/983*109=1287.6KN;近似的按照线性关系，作用到合拢高度的反拉力P1=P*H/（H+h）=1262*98/（98+2.4）=1256.8KN；综上分析，扣除墩身反力后，刚性支撑受到由临时张拉索施加的压力为：F张拉索=637.56*2-1256.8=18.32KN；4.2 温升引起的对劲性骨架钢支撑的压力1、悬臂T构温升伸长量计算：L2=*L*T=1*10-5*126*103*15=18.9mm；2、合拢钢支撑温升伸长量计算：L1=1*L1*T=1.2*10-4*3.3*103*15=

39、5.94mm；3、由下图所示的变形协调条件墩身的位移L=（L1+L2）/2=24.84mm；4、由墩身弯曲位移产生的对合拢段的反拉力：P=3*L*E墩身* Ix /H3=3*24.84*3.25*104*3.77*1014/983*109=970.1KN;按照现行关系，作用到合拢高度的反拉力P2=P*H/（H+h）=970.1*98/（98+2.4）=948.8KN，此力作用在刚性支撑上体现为对刚性支撑的压力；4.3 顶梁力引起的对劲性骨架钢支撑的压力1、顶梁力对刚性支撑的压缩变形量计算：L1= F*L钢支撑/E*A钢支柱=1000*1000*3300/（2.1*105*126*4*102）=

40、0.31mm；2、钢支撑反力引起的梁体压缩变形计算：L2= F*L/E梁体*A=1000*1000*126000/（3.55*104*13.84*106）=0.25mm；2、顶梁力引起的墩身理论位移如前所述为：L2=22.4mm；3、由下图所示的变形协调条件墩身的位移L=L2-L1/2-L2/2=22.12mm；4、由墩身弯曲位移产生的对合拢段的反拉力：P=3*L*E墩身* Ix /H3=3*22.12*3.25*104*3.77*1014/983*109=863.8KN;按照现行关系，作用到合拢高度的反拉力P3=P*H/（H+h）=863.8*98/（98+2.4）=843.2KN，此力作用

41、在刚性支撑上体现为对刚性支撑的压力；4.4 温升条件下作用在钢支撑上的合力综上所述，温度升高15°时，作用在合拢口劲性骨架上的压力为：N= F张拉索+P2+P3=18.32+948.8+843.2=1810.32KN。作用在单根刚性支撑上的力为N1=N/4=1810.32/4=452.58KN。4.5 单根刚性支撑强度、稳定性验算根据本施组第5.4.1顶梁传力杆类似的计算方法，可以得到按照此方案实施的合拢段刚性支撑能够满足强度、稳定性要求，焊缝长度满足受力要求。图45.6 模板安装及钢筋制安5.6.1 模板组成合拢段模板使用3#墩挂篮模板，当悬浇完成3#墩16#节段后，挂篮各部模板脱

42、离主桁架。通过在已浇成的4#墩16#节段底板、顶板内的预留孔洞，用预应力粗钢筋、挂篮内外模走行梁、底模架前后横梁等构成合拢段混凝土施工的吊架。5.6.2 模板行走就位本桥挂篮采用穿心千斤顶前移，行走轨道利用后锚部分预留孔进行锚固，行走轨道间采用M22×70高强螺栓连接。挂篮行走步骤如下：1、在已浇筑节段的梁面上测放走道中心线，将走道梁范围内的混凝土表面清理整平。相邻走道梁的接头应平顺，将走道梁锚固在梁内的精轧螺纹钢筋上。2、用4组钢丝绳分别绑缚在底模平台的前后下横梁上，将底模吊挂在外滑梁上。钢丝绳直径不小于22.5mm，且应双头使用，在横梁的棱角处要用麻袋等抄垫。最后解除底模平台的前

43、后吊挂。3、缓慢松脱外滑梁的前后吊带，底模和侧模依靠自重完成脱模，总荷载全部落在外滑梁上，调整吊环吊带和滑梁前吊带，使外滑梁顶面保持水平。4、已浇筑节段的内箱模板暂不脱模，临时吊挂在箱梁顶板上。松脱内滑梁的前后吊带，滑梁后端落在吊环上。5、对挂篮的底模、侧模、内外滑梁、主桁架，包括吊挂钢丝绳等做走行前的结构检查，合格后方可解除挂篮的后锚固。6、将走行顶座插入走道梁内，固定牢固。在后钩板上栓挂22.5mm钢丝绳，钢丝绳前端安装一台30t手动千斤顶。走行过程中，左右两侧的桁架要保持同步，滑移速度不大于10m/h，在接近梁端1m处应适当减速。6级大风或恶劣天气条件下不得走行。7、挂篮主桁带动外滑梁、

44、内滑梁、外侧模和底模平台，一起走行到位。重新安装后锚固系统。8、先安装底模平台的前后吊挂，解除临时吊挂钢丝绳，再安装外滑梁的后吊挂，并将吊环结构前移到位，安装吊环吊带，最后顶升并调整外侧模和底模平台，开始绑扎箱梁底板钢筋。9、箱梁腹板钢筋绑扎完成后，将已浇筑节段的内箱模板脱模，落在内滑梁上。在滑梁的顶面安装有滚轮，内模支架在滚轮上通过人工牵拉就位。在已浇筑节段重新安装内滑梁的后吊挂，顶升并调整内模支架，开始绑扎箱梁顶板钢筋。挂篮模板走行前，将挂篮前横梁中吊带拆除或者平移至两端边吊带附近（翼缘板外），保证在后期行走过程中不发生前吊带与4#墩16#节段空间位置发生冲突。5.6.3 钢筋制安及预应力

45、管道安装合拢段钢筋制作安装及预应力管道安装应满足铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南TZ324-2010第4.6条相关要求。普通钢筋在地面集中加工成型，运至合拢段绑扎安装，绑扎时将劲性骨架安装位置预留，等劲性骨架锁定后补充绑扎。钢筋骨架外侧绑扎同级混凝土垫块，满足钢筋保护层要求；钢筋接头所在截面按规范要求错开布置。经自检及监理工程师检验合格后，进行下道工序施工。底板束管道安装前，试穿所有底板束。用钢筋加工井字架作为波纹管的定位架，纵、横向位置按设计图纸所尺寸定位，合拢段底板束管道采用波纹管成孔，管道内穿入橡胶衬管，以保证合拢段混凝土浇筑后底板束管道的畅通。其余预应力筋管道安装同箱

46、梁悬灌梁段，在管道安装并定位完成后，浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形，由其是接头处是否密封好；同时为避免浇注混凝土过程中破坏波纹管，在浇注前穿入小一型号的橡胶衬管，在浇筑混凝土时派专人来回拉动内衬管。5.7 压配重合拢施工压配重按照其作用分为基本配重和附加配重，配重主要有三个作用：1、在浇筑混凝土过程中保持合拢段两端不发生相对变形，保证混凝土浇筑质量；2、调整合拢段两端的标高；3、调整成桥后期混凝土的徐变影响。配重主要有水箱配重与固体（沙袋、钢筋等）两种形式，在纵桥向配重加载在悬臂端部最好，在横桥向配重为了保持箱梁横向平衡，不发生侧向倾斜和扭转，应该均匀布置，同时对于同一个T构的边跨和

47、中跨配重应该同步施加，使T构受力合理。果比河大桥实施中跨合拢时，采用3#墩挂篮作为合拢段模板，4#墩靠近中跨的单肢挂篮后移至4#墩0#块附近，减少4#墩挂篮对T构的弯矩影响，同时需要对3#、4#两个T构悬臂端进行配重处理（沙袋配重），跨中合拢段17#节段附近进行换重处理（水箱换重）。5.7.1 配重计算挂篮单肢重量根据挂篮设计图纸可以得出：G挂篮单肢=36t；中跨合拢段重量根据设计图纸得到：G合拢段=57.82t；施工人员及机具按照2.5KPa计算，则合拢口施工人员及机具重量为：G施工人员机械=3*8.5*2/10=5.1t；因此，T构悬臂端的配重如下：G3#墩边=G4#墩边= G挂篮单肢/2

48、+ G合拢段/2+ G施工人员机械/2- G挂篮单肢=13.56t；G3#墩中=G4#墩中= G合拢段/2=28.91t；5.7.2 配重图布置3#墩中及4#墩中的配重采用水箱法，在混凝土浇筑的过程中根据混凝土浇筑速度卸载，3#墩边及4#墩边的配重采用沙袋法，当中跨合拢段混凝土浇筑完毕后，人员及机械撤离后，卸载2.65t荷载。5.8 混凝土浇筑与养护合拢段混凝土浇筑应该满足铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南TZ324-2010第4.7条相关要求。合拢段混凝土应比梁体提高一个强度等级，并要求早强，最好采用补偿收缩的微膨胀混凝土。合拢段微膨胀混凝土3d实际强度应略高于设计强度、7d

49、限制膨胀率0.05%为宜。为了保证合拢段的施工质量，砼的浇筑应在低温下进行，在升温条件下养生，同时应边浇筑边配重，以防止砼产生裂缝（压重在砼灌注时相应撤除）。混凝土采用泵送入模。底板及腹板混凝土采用串筒入模分层浇筑，分层捣固。振捣时振捣器插点均匀，快放慢拔，做到不漏振、过振、欠振，不能让振捣棒接触模板和波纹管，同时确保混凝土的密实。合拢段混凝土浇筑完成后，应加强混凝土养护，减小混凝土收缩，顶板持续洒水达至80%强度，降低顶底板温差影响；合拢段混凝土养护期间，应禁止施工荷载上桥，避免扰动开裂。5.9 预应力张拉及压浆合拢段混凝土浇筑应该满足铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南TZ3

50、24-2010第4.8条相关要求。5.9.1 预应力束制作、安装1）钢绞线下料在桥面上进行，并清除其表面上的杂物及锈蚀，以防钢束受污染；下料长度以技术部门提供的下料长度为准，采用卷扬机穿束则需增加20cm，下料时用砂轮切割机切割；2）将钢绞线理顺，用扎丝绑扎好，以防在穿束过程中钢绞线打绞，张拉时受力不均，导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断；3）将钢束端头做成圆锥状，用氧焊焊牢，切忌电焊焊接。表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道；4）穿束前用高压水冲洗孔道，清除孔内杂质，保证穿束通顺；5）因合龙段预应力通长束较长，用人工穿束比较困难，通常将卷扬机的钢

51、丝绳系在引绳上，用人工先将引绳拉过孔道，然后将钢丝绳头用卡环与钢束头接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉进孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞，要立即停止，找准堵塞管位置，凿开混凝土清除管道内的堵管杂物，仍继续用卷扬机将束拖过孔道。开仓时不可损坏邻近的波纹管，封仓前应先把割断的桥面钢筋焊好，最好在封仓处埋有排气孔，便于压浆；5.9.2预应力束张拉及管道压浆当浇筑混凝土强度到达设计强度、弹模85%以上，同时龄期必须为三天以上方可进行张拉（若设计有规定则应按设计执行），张拉顺序按设计要求，采用张拉力和伸长值双控，伸长值容许误差控制在±6%以内，同一断面断丝

52、率不得大于1%，不容许整根钢绞线拉断；张拉过程如下：0初应力15k100k，持荷3min；伸长量较大时应采用两次或多次张拉，此时应注意控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程20cm；为了消除钢铰线束不直和初始受力不均的影响，一般应在张拉力达到一定初始值之后，再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力（取设计张拉力的的15-20%）状态下标注伸长量起始记号，用量测值和理论计算值复核；若伸长量不足或过大，要及时分析原因，一般是管道布置不准，增大孔道摩阻，应力损失过大，有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。总之要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工；孔道内压浆一般在张拉后48小时内进行；压浆后三天内不得承载。六、边跨合拢段施工工艺果比河大桥边跨合拢段长度为5.7m，采用的是挂篮及墩台顶方木及竹胶板组成的模板体系进行施工，简图如下。主要施工流程为：挂篮移位、墩台顶现浇支架安装模板安装钢筋制安及预应力管道安装压配重混凝土浇筑及养护预应力张拉并压浆。边跨合拢施工与中跨合拢施工基本一致，在施工过程中需要注意一下两点：1、边跨合拢挂篮移位过程中，要注意根据墩/台上方木与竹胶板组成