溱水路东段路桥工程波形钢腹板箱梁斜拉桥施工技术研究

1、中铁十五局集团公司技术开发项目立项计划申报表（ 2010 年） 项目名称：新密市溱水路东段路桥工程波形钢腹板组合箱梁独塔双索面无背索斜拉桥施工技术申报单位：中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部 申报时间：2010 年 1 月 18 日（申报表一式六份）中铁十五局集团公司技术开发项目立项计划申报表（表之一）序号项 目内 容1项目名称新密市溱水路东段路桥工程波形钢腹板组合箱梁独塔双索面无背索斜拉桥施工技术2申报单位中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部3项目地点郑州新密市4项目承担单位中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部5项目负责人姓 名性

2、 别年 龄魏俊龙男45专 业职 务职 称建筑工程南京公司总工程师高级工程师6项目参加人员王建林、郭庆春、陈虎、刘璞、肖振军、王斌、杨周明、张建、李建光、赵伟涛、钟令、冀新军7项目完成时间2010年8通信地址新密市北密新路翡翠街3号楼中铁十五局9联系电话号码0371-6982936610银行开户行工商银行新密支行府东分理处11银行帐号1702725139000001280中铁十五局集团公司技术开发项目立项计划申报表（表之二）一、立项理由说明：新密市溱水路东段路桥工程二标段位于新密市城区，起点桩号为K0+570，终点桩号为K1+027.176，路线全长457.176米，主要工程内容为道路工程、桥梁

3、工程、道路排水系统、交通工程及照明工程等。工期为2010年2月9日开工，2010年12月24日竣工通车。溱水路大桥是本项目重点工程，全桥长227.96米。大桥设计形式为：3×30装配式组合箱梁+（30+70+30）m波形钢腹板组合箱梁斜拉桥。主桥采用跨径为（30+70+30）m墩塔梁固结体系独塔双索面无背索斜拉桥。本桥无背索斜拉桥是以主梁受压、斜拉索收拉、斜塔平衡部分主梁自重的结构体系，采用波形刚腹板箱梁，减轻了主梁自重，降低了斜塔高度。主梁压力由混凝土承担，主梁剪力由波形刚腹板承担。主梁采用分离式单箱双室波形钢腹板整体箱梁，索塔处为钢筋混凝土箱梁，梁宽50m，梁高2.5m3.5m。

4、拉索锚固位置设横梁，间距6m。采用体内和体外预应力混合配筋。箱梁腹板采用波形刚腹板，钢材种类为Q345qC钢，钢板厚度12mm，经工厂加工成型，运至施工现场的波形刚腹板一个标准段长为3600mm。斜拉索采用7环氧涂层钢丝，斜拉索从距5#主墩16m处开始，每隔6m设置一根，共设8根，平行布索，索水平倾角30度。索塔采用预应力混凝土矩形截面，桥横向宽4m，桥纵向宽5m，桥面以上塔高54m，塔身水平倾角59度，塔高与主跨的高跨比H/L=1/1.3。主桥下部结构为薄壁空心宝瓶形墩，基础为群桩。本工程采用钢腹板组合连续箱梁、独塔双索面无背索斜拉索技术，施工技术复杂、难度大，施工质量、安全要求高，工期紧，

5、为确保工程顺利完成，提高工程科技含量。拟进行以下方面的研究：1、波形钢腹板组合连续箱梁在公路桥梁工程中的应用技术研究；2、独塔双索面无背索斜拉桥技术研究；3、独立斜塔之斜拉刚性模板及超高支架施工技术研究；二、国内外或局内外项目开发或应用状况：在上世纪八十年代，法国首先设计并建造了以波形钢腹板代替箱梁的混凝土腹板的新型组合结构桥梁-Cognac桥，其后又相继建造了Maupre高架桥、Asterix桥和Dole等数座波形钢腹板的组合结构桥梁。自上世纪九十年代起，日本也对该类形式的桥梁进行了研究，在参考法国同类桥梁的基础上，先后修建了新开桥、本谷桥、松木七号桥等一系列桥梁，其中有连续梁桥，也有连续刚

6、构桥，拓宽了其使用范围，发展了设计和施工技术。钢混凝土组合结构桥梁的设计和建造在国内起步比较晚，尤其是波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥在国内案例极少。与此同时，法国、德国，尤其是日本相继建设了数座此种类型的桥梁，设计和施工技术日益成熟。波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁，特别适合于中、大跨径的连续梁桥。随着国内对这种结构的研究分析工作的开展，波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁桥将会在我国的桥梁建设中得到应用。此桥采用波形钢腹板组合箱梁和独塔双索面无背索斜拉索组合结构，在国内为创新技术，在集团公司内首次应用。 对本项目进行研究旨在解决施工过程中的技术难题，为顺利施工创造条件，为集团公司类似工程积累现场施

7、工经验。 本项目的特点主要体现在：第一、该桥采用波形钢腹板整体箱梁和独塔双索面无背索斜拉索组合结构，技术新，难度大，施工中如何解决两种新技术的完美结合，是本桥梁的难点。第二、该桥主梁采用分离式单箱双室波形钢腹板整体箱梁，采用体内和体外预应力混合配筋。波形钢腹板箱梁在国内应用较少，集团公司内为首次应用。第三、独斜塔斜度达59°，高度达54m，水平推力大，采用斜拉刚性模板及高支架施工技术，克服水平推力，是施工中关键的环节。中铁十五局集团公司技术开发项目立项计划申报表（表之三）三、 项目开展达到的目标、解决的技术关键或技术难题（可附图、表和论证资料说明）1、达到的目标（1）解决、实现波形钢

8、腹板及独塔双索面无背索斜拉索两种新技术的完美组合。（2）波形钢腹板在公路桥梁工程中的应用技术研究；（3）墩塔梁固结体系独塔双索面无背索斜拉桥技术研究；（4）双索面无背索斜塔之斜拉刚性模板及超高支架施工技术研究；2、解决的技术难题（1）、研究解决波形钢腹板工厂加工、现场安装技术。（2）、研究解决波形钢腹板与混凝土之间以及腹板之间的连接技术措施和保护措施。（3）研究解决分离式单箱双室波形钢腹板组合箱梁浇筑成型技术。特别是大跨度（50米宽桥面）的箱梁分层、分段混凝土浇筑成型技术。（4）组合箱梁体内和体外预应力的安装、张拉，具有很大的难度，在操作过程中需要注意很多问题。（5）对高支架现浇斜塔施工，提供

9、合理的支架方案及斜拉刚性模板，联合克服水平推力。分析计算支架变形、模板刚度及斜拉索强度，对支架整体结构安全稳定性及模板刚度提出评价，并根据研究成果现场指导施工。（6）、研究解决双索面无背索斜塔桥，斜拉索在斜塔分段浇筑张拉应力控制，研究解决斜拉索在斜塔、箱梁支架拆除时张拉应力控制，实现波形钢腹板整体箱梁和独塔双索面无背索斜拉索技术完美结合。3、拟采用的研究方法拟采用理论和现场施工相结合，以集团公司技术力量为主，和国内研究院校及设计院进行联合科研。多方论证，制定科学施工方案；现场组织科技公关，解决实际问题；严格监控，指导施工。中铁十五局集团公司技术开发项目立项审批表经费预算（表之四）序号费用额目单

10、 价（元）数量计划费用（元）审批费用（元）1设备、软件购置费10000011000002试验、检验材料费15000011500003样机（品）材料费10000011000004研究或试验装置零星材料费14000011400005技术资料、图纸费500001500006科研仪器、仪表、工具、设备费20000012000007技术咨询费15000011500008委外计算、实验、检测、设计费30000013000009技术查新费3000013000010技术成果总结、文整、印刷费5000015000011评审会议费8000018000012科技进步奖申报费50000150000合计1400000中

11、铁十五局集团公司技术开发项目立项审批表（表之五）一、评审委员会对项目评审意见二、项目立项批准资助总费用三、项目立项审批时间四、项目立项编号中铁十五局集团公司技术委员会 盖章 年 月 日附件1、项目负责人简历，课题组人员概况项目负责人：魏俊龙 男 45岁，1986年 毕业于华东交通大学建筑工程系。担任过工程师，总工程师，项目经理，现任中铁十五局集团有限公司南京公司总工程师、高工。课题组人员简历：王建林 男 45岁 毕业于河南财经大学经济管理专业。担任过计划部长、总经济师，项目经理，现任中铁十五局集团有限公司南京公司副总经理。郭庆春 男 42岁 毕业于石家庄铁道学院土木工程系交通土建工程（铁道工程

12、）专业。担任过工程师，总工程师，项目副经理，现任中铁十五局集团有限公司南京公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部总工程师。陈虎 男 29岁 毕业于华北水利水电学院工程管理专业。担任过助理工程师，工程师，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部工程部负责人。刘璞 男 29岁 毕业于太原交通工程职业技术学校土木工程专业。担任过助理工程师，工程部长，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部质检部负责人。肖振军 男 27岁 毕业于石家庄铁道学院公路工程专业。担任过助理工程师，工程师，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部安全监察长。杨周明

13、男 56岁 毕业于河南科技大学机电一体化专业。担任过助理工程师，机电部长，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部物资设备部兼机电部长。王斌 男 28岁 毕业于中国青年政治大学法律专业。担任过项目办公室主任，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部办公室主任。李建光 男 28岁 毕业于河南省建筑职工大学施工管理专业。担任过助理工程师，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部资料员。赵伟涛 男 26岁 毕业于河南省建筑职工大学工民建专业。担任过助理工程师，质检部副部长，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部质检员。

14、钟令 男 20岁 毕业于中铁十五局集团有限公司技术学校测量专业。担任过测量员，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部测量技术员。冀新军 男 22岁 毕业于中铁十五局集团有限公司技术学校测量专业。担任过测量员，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目经理部测量负责人。张建 男 28岁 毕业于石家庄铁道学院工程会计专业。担任过出纳员，现任中铁十五局集团有限公司新密市溱水路东段路桥工程项目部财务部会计。2、项目研究内容详细的工程背景A、工程概况本标段位于新密市城区，起点桩号为K0+570，终点桩号为K1+027.176，路线全长457.176米，填方124936方

15、，挖方13644方；大桥230米/1座，路面12.257千平方米，圬工防护数量1180.87方，地基处理5991米。本标段主要工程内容为道路工程、桥梁工程、道路排水系统、交通工程及照明工程等。溱水路大桥引桥设计形式为：3×30装配式组合箱梁+（30+70+30）m波形钢腹板组合箱梁斜拉桥。引桥上部构造采用跨径为30米的装配式部分预应力组合箱梁，下部结构为柱式墩、肋板台，钻孔灌注桩基础。主桥采用跨径为（30+70+30）m墩塔梁固结体系独塔双索面无背索斜拉桥。主梁采用分离式单箱双室波形钢腹板整体箱梁，索塔处为钢筋混凝土箱梁，梁宽50m，梁高2.5m3.5m。拉索锚固位置设横梁，间距6m

16、。采用体内和体外预应力混合配筋。斜拉索采用7环氧涂层钢丝，斜拉索从距5#主墩16m处开始，每隔6m设置一根，共设8根，平行布索，索水平倾角30度。索塔采用预应力混凝土矩形截面，桥横向宽4m，桥纵向宽5m，桥面以上塔高54m，塔身水平倾角59度，塔高与主跨的高跨比H/L=1/1.3。主桥下部结构为薄壁空心宝瓶形墩、基础为群桩。B：气候特征新密市属暖温带大陆性气候，夏季炎热，冬季严寒，气候干燥，雨雪较少，四季分明，季风转换明显。年平均气温14.3，无霜期222天，年均日照2134.2小时。年均降水量658.4mm，多集中于夏季，降水日数90天。多东北风，年均风速2.8米/秒，大风天气18天。干旱机率十年五遇，春旱较多，伏旱次之。勘探深度内上部地基土为第四系中新统（Q3pl-e0）粉土及粉质黏土层，下部为青灰色灰岩。场地总体分布稳定。经钻探揭露，场地内岩土层自上而下依次分别为：层杂填土、素填土;黄褐色粉土;层黄褐色、棕红色粉质黏土；层灰黑色、灰白色灰岩，全风化-强风化；层灰黑色、灰白色灰岩，中风化-微风化。3、项目预研资料目前新密市溱水路东段路桥工程已顺利开工，钻孔灌注桩已完成29根，其余正在正常进行。我项目部拟借助在新密市政工程施工的大好时机进行以下方面的研究：（1）波形钢腹板在公路桥梁工程中的应