大洲特大桥第一孔简支梁改框架式刚构方案优化内容uh

1、新建合肥至福州铁路（闽赣段）X标段大洲特大桥第一孔简支梁改框架式刚构设计方案优化二一五年十一月目 录一、设计情况2二、优化原因2三、优化设计2四、现场实施24.1、施工工艺流程34.2、支架安装34.3、支架预压54.4、预拱度设置84.5、模板安装84.6、钢筋工程104.7、预埋件安设124.8、混凝土施工124.9、模板及支架拆除154.10、桥面及附属结构15五、优化小结16一、设计情况大洲村特大桥位于合福线南平市延平区大洲村境内，大洲隧道出口端，桥址跨越三个小山坳，大部分桥墩位于陡坡上。起止里程分别为DK692+492.000DK692+908.750。中心里程：DK692+859.

2、660，桥全长：L=748.55m。桥跨布置：1-32m简支梁+1-24m简支梁+14-32m简支梁+1-24m简支梁+6-32m简支梁。桥址立面图如下：二、优化原因大洲特大桥原设计合肥台1号墩之间跨越801县道，因净空不够5m，原设计该道路原位下挖1m。因下挖后两侧地形所限，展线困难且纵坡较大（县道下坡地段），地方不同意原位下挖道路，为满足桥下净高5m的要求，不改移道路，需调整桥梁结构形式。 附图801县道下穿铁路立面图。三、优化设计合肥台1号墩由1-32m梁改为1-15m刚架，保证桥下县道通过净高，合肥台及1号墩作特殊处理。取消原设计中合肥台1号墩之间的简支梁，在跨越道路位置设计刚架；原设

3、计的1号墩改为异形台，桥台长3.72m；原设计的合肥台改为异形台，台长由原来的标准台改为10.04m。附图：优化设计后钢架桥立面图四、现场实施刚构桥支架采用工字钢和钢管立柱作为支架材料，在墩旁承台上均设单排I40a工字钢作为支墩，每排5根，间距2.5m；中支墩设2排单列630钢管立柱，钢管壁厚=10mm，每排为5根，横桥向间距2.5m。支撑体系自梁底模板往下依次为：1.5cm厚竹胶板，I22a工字钢与218槽钢组合纵梁，间距35cm，横向2I22a工字钢垫梁（中墩为2I32a工字钢横向垫梁），沙箱，630mm螺旋钢管，墩旁I40工字钢支撑于承台上，中支墩钢管下设C25钢筋混凝土基础，承台顶和扩

4、大基础顶均预埋1cm厚钢板与立柱焊接。支架纵梁下净空高度不小于4.5m。力学传递程序：刚构桥混凝土底模板纵梁支撑横梁卸落装置（沙箱）工字钢立柱（钢管立柱）承台顶（C25钢筋砼基础）。4.1、施工工艺流程刚构桥施工工艺流程见图4-1 刚构桥梁体施工工艺框图。安装支架、模板预压、观测绑扎钢筋浇筑混凝土养护拆除支架及模板安装预埋件混凝土生产图4-1 刚构梁施工工艺框图4.2、支架安装1）支架基础墩旁立柱用承台作为支架基础，在承台浇筑时预埋25x45x1cm钢板，钢板下焊接4根50cm长20钢筋，支架安装时工字钢立柱与钢板可靠焊接。中支墩钢管下设12.4x1.0x1.2mC25钢筋混凝土基础，基础上每

5、根钢管处预埋70x70x1cm钢板，钢板下焊接4根50cm长20钢筋，钢管与钢板焊接牢固。2）立柱施工钢管立柱两端焊接长×宽×厚=70×70×1.0cm钢板，钢管立柱最大高度小于4m，工字钢立柱最大高度小于8m，均采用整根立柱，无需接长。根据立柱顶标高和实测基础顶标高计算立柱的精确标高，在加工场加工后运至现场，吊车起吊就位，焊接于预埋在基础内的钢板上。立柱下端焊接牢固后，每根立柱之间横向采用14号槽钢作水平撑、100x8角钢作剪刀撑，均与立柱焊接牢固，每层高度不大于3m。钢管顶部安装高30cm的沙箱作为落架装置，以便模板和支架的拆除。墩旁工字钢立柱与墩身

6、之间每3m高通过 14槽钢连接一次，槽钢一端焊接于工字钢立柱上，另一端焊接于墩身拉筋上（当墩身下部已拆模时，在拉筋孔内穿入钢筋，并与连接槽钢焊接）。3）砂箱砂箱组合整体高度设计高30cm，采用外径630mm，厚度=10mm螺旋钢管制作外套管，采用长×宽×厚=70×70×1.2cm钢板焊接封底；采用外径52钢管壁厚=8mm钢管制作内套管，下端采用厚1cm圆形钢板焊接封底，上端采用长×宽×厚=70×70×1.2cm钢板焊接封口。装满沙后压实，每个沙箱的压实荷载为40t，采用汽车吊吊装就位。4）垫梁垫梁在加工场集中加工，

7、边墩横向垫梁由2根I22a工字钢组成，中墩由2根I32a工字钢组成，中间采用间隔电焊连接，每2米焊接一处，每处焊缝长度不小于10cm，汽车吊吊装就位。5)纵梁纵梁采用I22a工字钢和218槽钢焊接组合，每根12m长I22a工字钢纵梁两端根据梁体与墩身间的倒角尺寸焊接218槽钢作为倒角支架，槽钢与工字钢相接的个边均焊接，焊缝长度为100cm。纵梁采用吊车吊装，从中间往两边排放，人工拨移就位。左右最外侧一根纵梁与每根横向垫梁焊接一次，焊接点位于纵梁内侧（靠线路侧），焊缝长度为5cm。4.3、支架预压在浇筑刚构桥砼之前对支架应进行不小于梁体自重120%的荷载预压，总结出可靠的预压数据来指导施工。支架

8、预压的目的是为了消除支架的非弹性变形，测出支架的弹性变形，检测支架强度和地基变形情况，为模板和支架的变形控制提供可靠依据。1）预压材料及设备混凝土堆载预压块573.2t，水准仪1台，钢卷尺一把，25t汽车吊1台，16mm钢筋（观测标）15段。当需要采用砂袋预压时，应注意防雨，需要配置覆盖用的彩条布200。2）预压荷载计算混凝土重量梁体在支架上各部位截面如下图：刚构桥梁体横截面图刚构桥梁体支架上钢筋混凝土数量为：V=11.555*15.0=173.33m3其重量为：173.33x2.6=450.7t；模板重量每平方米模板重量按0.1吨计算，桥面宽12.0m，支架受力梁长为15.0m，支架上模板重

9、量共计：0.1x12.0x15.0=18.0t。人群、机具荷载人群、机具荷载按0.05t/计算，支架上人群、机具重量为：0.05x12.0x15.0=9.0t。合计：450.7+18.0+9.0=477.7t3）预压点的布置刚构桥梁体支架位置设置3个观测断面（两端支点处、1/2跨处），每个断面布置5个观测点，分别位于左右侧翼板外边缘、1/4宽度处、中心线上。测点应保持固定，应在测点处焊接便于放置塔尺的“凸形物”（钢筋头），要求焊接可靠，凸形物顶面平整；所有测点应做好红色醒目的标记，并进行编号。对测点应妥善保护并注意防止由预压块覆盖。4）预压的方法刚构桥梁体预压采用堆载形式对支架进行预压，预压的

10、材料选用混凝土预压块。预压按规范要求进行，做好支架预压沉降观测及记录。预压加载一般应使加载位置、顺序尽量和梁体施工时的加载情况相一致，加载时，应对称、分层、分级进行。每层预制块加载时，按先中间后两边和两端进行。预压荷载按总荷载值的60%、100%和120%分三级加载，根据以上计算的实际荷载值，计算各分级荷载如下表：刚构桥梁体预压荷载统计表序号梁跨形式预压位置预压分级荷载(t)60%100%120%115m刚构桥梁体支架上286.6477.7573.2支架加载前，应观测并记录各监测点的初始值，各级荷载加载重量偏差应控制在本级荷载的5%以内。在每级荷载加载完成后1h后进行支架的变形观测，以后每隔6

11、h进行测量并记录支架变形值，当相邻两次监测位移平均值之差不大于2mm时，方可进行后续加载。第三级加载完成后，间隔6h观测并记录一次支架变形值，当连续12h监测位移平均值之差不大于2mm时，认为支架沉降处于稳定状态，方可卸除预压荷载。卸载同样分级进行，并记录每分级卸载后的支架变形值。卸载过程中，先跨中，后两端，对称、均匀、分层、有序卸载，每级卸载后支架上的荷载数量与加载的每级数量相同，每级卸载完成6h后进行观测并记录。预压前，须对各测点进行编号，同时编制预压变形实测数据记录表。测点数据观测应尽量选择在温差较小的时间进行，以确保数据可靠。记录好各级荷载下及原始测点标高数据，加载和卸载测量完成后，整

12、理成表格。对支架变形数据进行分析，汇总分析结果。支架的弹性变形量为预压载至100%和卸载至0%时其变形量的差值；支架的非弹性变形量为加载前与卸载后的差值。其变形量按测量数据经整理分析后，作为支架立模标高调整的依据。4.4、预拱度设置此刚构桥梁部不设置预拱度，但应考虑支架的变形。当预压结果显示支架变形量大于L/400（L为支架的支点间距）时，根据变形量，在纵梁上加垫木片，将梁底调平，保证在完成混凝土浇筑后，梁体线形符合规范要求。4.5、模板安装1）模板组成模板由侧模、端模和底模三部分组成，侧模、端模和底模均采用木模。2）模板检查对于待拼装的模板进行检查验收，主要检查模板的平整度，平面尺寸，数量等

13、。安装后，检查板面是否平整，有无凹凸变形，模板接口处及端头应清洁干净，模板所有与混凝土的接触面应均匀涂刷隔离剂。检查所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成不符合使用要求的缺陷、变形、开裂破损，底模是否采取穿销钉等方式固定在纵梁上，一旦发现，立即处理。3）模板安装（1）模板安装与定位模板均采用1.5cm厚竹胶板，下部设分配梁，25精轧螺纹钢做外模拉杆，同时在侧模外设方木和钢管支撑，固定于焊接牢固的纵梁上。先安装底模后侧模，从中部往两侧就位。底模通过打设在纵梁两侧的销钉固定在纵梁工字钢上，模板纵向接缝均布置在纵梁上，通过纵梁和木片调整底模高程。侧模底边采用钢管支撑，钢管焊接在纵向I22a工字钢上，I

14、22a工字钢纵梁焊接在横梁上，两侧模上部通过对拉杆进固定。为了保证梁体混凝土外露面光亮整洁，使用前要完成对模板清洗、涂脱模剂等工作。（2）模板安装注意事项模板具有足够的强度、刚度和稳定性；应能保证梁体各部分形状、尺寸及预埋件的准确位置。模板安装后线形尺寸必须符合设计、施工规范要求，包括标高、各截面的预拱度和几何尺寸均应满足要求。模板安装前应对其清洗干净，安装后应及时对模板接缝及表面平整度进行调整和处理，使其满足设计与验标规定要求高低差不超过2mm，然后对其涂刷脱模剂，脱模剂必须涂刷均匀，保证混凝土外观质量。模板安装允许偏差为：模板长度允许偏差±10mm底模宽度允许偏差+5、0平整度允

15、许偏差每米长度2mm桥面板宽度允许偏差±10mm4.6、钢筋工程1） 场地布置刚构桥梁体的钢筋用量达30吨，所有钢筋半成品均在桥梁左侧大洲村特大桥钢筋加工场内制作，以提高加工准确度。钢筋制作场地的储料区、加工区、半成品存放区应布置紧凑、相互联系，又有较为清晰的区域划分。储料、加工、半成品都应设棚。严禁露天存放钢筋和半成品。钢筋存放应设置垫木，离地20cm高。各类型号钢筋应在垫木上设栏分开存放，标识清楚（含检验状态的标识）。半成品存放按半成品钢筋编号存放，并立牌标识，如N1、N2等。2）钢筋加工梁体钢筋主要有 25、20、16、10。钢筋在加工前应调直，盘条采用卷扬机冷拉调直，冷拉调直

16、时应注意冷拉伸长率不得大于2%。线材采用调直机进行调直。钢筋表面有油渍、漆污、水泥浆或铁锈时，都应用钢丝刷或水洗清除干净。调直或加工后的钢筋，表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。钢筋下料依照设计长度准确下料，梁体长主筋配料时，在同一根钢筋上应少设接头，钢筋接头应设置在承受应力较小处。配置在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率，应符合设计要求。焊（连）接头在受弯构件的受拉区不得大于50%。钢筋的接头采用闪光对焊连接，钢筋接头位置应错开并满足施工规范中受拉区的钢筋要求。各类钢筋接头，都应按验标要求的频次，做拉伸、抗弯试验。每个焊工上岗前都应经过试焊，试焊件经试验质量合格和焊接

17、工艺（参数）确定后，才可上岗成批焊接。3） 钢筋绑扎安放钢筋时，严格控制钢筋的位置和混凝土保护层厚度，钢筋保护层50mm，可适当调整始末排钢筋间距，使其净保护层40mm-50mm。钢筋的间距应先设置几根定位筋，在定位筋上标识间距，按标识线绑扎钢筋，用“梳尺”检查修正钢筋间距。（梳尺：木板条上按钢筋间距在其一边锯上槽，槽宽等于钢筋直径，检查时用槽口卡钢筋位。）钢筋保护层用垫块在钢筋与模板之间设置，梁体侧面和底面保护层垫块数量不得少于4个/m2。绑扎垫块和钢筋的铁丝不得伸入保护层内。保护层垫块的尺寸应保证钢筋混凝土保护层厚度的准确性，其使用的材料应与梁体混凝土同强度、同寿命。不得使用砂浆垫块。所采

18、用细石混凝土垫块，其抗腐蚀能力和抗压强度不得低于梁体本体混凝土。为了避免垫块影响混凝土表面外观，细石混凝土垫块设计成三足鼎形，由三点接触模板，垫块接触钢筋的一面做出凹槽，将钢筋嵌固在凹槽内，防止钢筋滚动。钢筋绑扎允许偏差为：桥面主筋间距及位置偏差15mm;底板钢筋间距及位置偏差8mm；箍筋间距及位置偏差15mm；砼保护层厚度与设计值偏差+5mm、0mm;其他钢筋偏移量20mm4.7、预埋件安设防护墙根据防护墙高度，浇筑梁体混凝土前应预埋防护墙钢筋，防护墙混凝土施工在梁体混凝土达到强度后进行。防护墙每2m左右设1cm断缝并以油毛毡或橡胶板堵塞。防护墙下端在对应桥面泄水孔的位置设置过水孔，并做好防

19、水层施工，并将电缆槽内保护层顺坡过渡到防护墙内侧。电缆槽根据通信、信号、电力等专业需要，在防护墙外侧分别设置信号通信槽、电力电缆槽。梁体施工时应在电缆槽竖墙相应部位预埋连接钢筋，电缆槽盖板为预制构件，后期统一安装。4.8、混凝土施工(1)梁体混凝土浇筑工艺为了保证刚构桥灌注质量要求连续灌注，一次成型，灌注时间宜控制在6小时以内。混凝土由拌和站集中拌制，搅拌输送车运输，浇筑时安排一台混凝土汽车泵浇筑，另准备一台汽车泵备用，用插入式振捣器捣固，整跨刚构梁体一次浇筑成型。(2)混凝土浇筑每台砼汽车泵的泵送速度约为45m³/h，在6h内完成梁体浇筑，1台汽车泵泵送施工即可满足要求。混凝土浇筑

20、应自梁端向跨中连续进行，混凝土的浇筑应在气温较低时进行，应选择傍晚开始浇筑。墩身钢筋一次绑扎成型，分段灌注混凝土，钢壁墩墩顶受力复杂，墩身与梁体混凝土接缝应设在距梗肋下方0.5-1.0m范围内。混凝土分层浇筑，分层厚度不大于40cm，上下层浇筑时间间隔一般不超过1.5个小时，混凝土振捣以50插入式振动棒为主。混凝土浇筑完毕后及时采用土工布覆盖，洒水养生，养生时间不少于14d。混凝土随拌随用，混凝土运输采用混凝土运输车运送、混凝土输送泵泵送入模。混凝土由2号混凝土搅拌站单独供应。混凝土拌合物具有良好的和易性，灌注时能保持足够的流动性，其坍落度控制在180±20mm。混凝土入模前含气量应

21、控制在2%4%，入模温度宜在530°C，模板温度宜在535°C。当昼夜平均温度低于5°C或最低气温低于-3°C时，应采取保温措施，并按冬季施工处理；当环境温度大于35°C时，对混凝土采取降温措施。刚构桥梁体在灌注过程中，随机取样制作标准养护和施工用混凝土强度、弹性模量试件，梁体的试件组数不得少于16组，其中弹性模量试件3组，抗压强度试件3组，2组同条件养护试件，2组为拆模强度，6组标养试件，用作施工工序和梁体质量检验的依据。（3）浇筑注意事项桥面上的振捣棒插入位置对梁体外观颜色及密实度尤为重要，同时，振捣棒不应与外侧模板接触造成外表面竖向条纹以

22、及形成过振。灌注下梗肋附近部位过程中应用手锤或钢筋等轻敲模板通过声音判断混凝土是否密实，当出现空鼓声音时应及时补充振捣，确保混凝土密实。振捣棒的插入深度应进入前一层内510cm，不得插入过深以免重复振捣、过振造成色差。为防止桥面混凝土出现收缩裂纹，除加强洒水、覆盖保湿外，尚应加强表面的收浆抹面。为了保证平整度符合要求，桥面混凝土灌注后先用振动棒将混凝土振捣密实并初步找平，当整个桥面灌注完成一段后（能够满足振动棒的宽度）即可用振动棒振动、找平、提浆，振动棒振动时应以表面泛浆为度。其后人工用木抹子二次收浆，前一次收浆均以提浆抹平为主，振动棒振动过后即可开始收浆，收浆时应尽量将混凝土中浆液提出，不宜

23、洒水提浆，洒水提浆易形成起皮现象；后一次主要以搓毛为主，后一次收浆的时间应根据混凝土表面情况决定，混凝土初凝前须完成收浆抹面工作。收浆抹面时要设置遮阳防雨罩。混凝土的浇筑时间：夏天高温季节选择在傍晚开盘，冬季低温季节选择在上午温度相对较高时开盘。关注天气预报，避开雨天进行梁体混凝土施工。夏天多阵雨季节，混凝土浇筑前准备防雨土工布或塑料膜，以做应急之需。（4）混凝土养护梁体完成混凝土浇筑后及时覆盖土工布，养护采用设备自动喷洒养生的方法。由自动喷洒养生系统喷出的气雾状水对梁板侧面进行养护。其喷出的水雾均匀，可以达到全天候、全湿润的养护质量标准，养护效果极为显著。同时喷洒系统从供水到工作完毕，基本实现过程全自动控制、无死角，大大降低劳动强度，提高劳动生产率，具有成本低，安装、维修方便，节约用水等显著优点。 避免出现部分区域漏养、养护时间不足、养护方法不对等问题。4.9、模板及支架拆除梁体混凝土脱模时的混凝土强度应达到设计强度的100%且龄