合拢段加劲型钢支撑工程施工组织设计方案资料全

1、扩能改造项目飞江大桥(62+2100+62)m刚架连续梁合拢段临时加劲型钢支护施工技术方案一、项目概况一、桥梁概况xx段扩容改造工程将在DK29+411.56 DK 30+010.975跨过飞河，并架设一座超级大桥。桥址位于mjfnuhgf镇飞龙上游。新桥位于既有桥左侧，距既有线30m，横跨飞河。特大桥总跨度599.415m，孔跨布置为732m简支T梁+（62+2100+62）m连续刚构+132m简支T梁，单轨铁路桥。其中，811号桥为（62+2100+62）m预应力钢筋混凝土连续刚构梁。其余孔跨为预制简支钢筋混凝土T梁。连续刚架悬臂梁采用吊篮法悬臂浇注施工工艺，O型梁截面和边跨梁截面采用支架

2、现浇法。简支T梁采用预制框架施工技术。连续刚构主跨几何特征如图1所示。连续刚构架的8#、9#、10#墩为主跨墩。主桥墩墩身采用长方体双板墩，墩高10.5m。板墩截面尺寸为宽4.8m、长1.4m，两板柱间距为3.6m，双板柱造型长6.4m，板柱墩身设计为C55钢筋混凝土。主墩结构示意图见图2。箱梁顶宽7.2m，底宽4.8m，梁高在墩顶处达7.4m，跨中逐渐增至3.6m。连续刚构梁各段的特性如表1所示。表1：连续刚构梁各段特性概述段号01234567段长640280300300300300350350描述O节悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段混凝土体积16650.3850.7147.114

3、3.1239.4541.9738.14段号89101112131415段长4004004004004004002001170描述悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段悬浇段折叠段边跨混凝土体积39.5136.5135.2234.7734.5534.50中 26.57 /17.25125.332 、当地自然气候条件bb市区，夏长冬暖略冷。年平均气温22 。 1月（农历12月）虽然是全年气温最低的月份，但平均气温仍在10 以上，比较温暖。每年农历10月至12月，偶尔有强寒潮侵袭，城市偶有连续数日低于10 的低温。封闭段施工期预计最高和最低温差15。3.关闭施工顺序连续刚构结构合拢顺序为先合边、后合中跨。连

4、续刚体结构的中跨和侧跨采用悬挑段已有的吊篮和模板作为合模吊架，从悬伸段向前移动到合模段进行合模。封闭刚性骨架的安装锁固、临时预应力梁的预张拉、T型结构顶推、平衡重的设置、封闭截面浇注时间和温度的控制等关键步骤混凝土、封闭钢梁的拉拔和灌浆等。按设计和监控进行。其他钢筋绑扎、预应力安装、拉注灌浆、模型安装加固等一般程序与普通悬挑段相同。4.关闭步骤和方法4.1 折叠衣架平台的搭建侧跨关闭衣架。边跨闭合时，先拆除边跨现浇段梁底和箱体前端支架，影响闭合吊架的安装，然后再移动边跨的两个吊篮。边跨8 #悬空铸段整体前移200cm ，收边边跨。边跨合拢时，使中跨的两个吊篮保持锚固。中跨封闭式吊架。中跨合拢时

5、，先将8 #墩吊篮与10墩13#悬浇段整体后移450cm锚固，再将9#墩中跨13吊篮移动#悬浇段整体向前200cm收中跨。在中跨合拢过程中，保持边跨的两个吊篮锚固在边跨上。4.2 钢筋绑扎、预应力安装、模型安装和加固吊篮前移锚固形成封闭吊架平台后，清洗模型、绑扎钢筋、预应力安装、模型安装加固，与普通悬挂浇注段一样。4.3 T型顶推力应用20温度下对跨中合闸段两侧T型结构的端部施加推力F= 2400KN 。 C- 25 C调整墩梁受力。推料时以顶推力为控制指标，以合闸段两端水平位移为校核指标。总顶升力为2400 KN，由四个千斤顶均匀承受。悬挑13#截面混凝土时，在跨中封口两端13#截面底板、顶

6、板和腹板的交界处，预埋4块50050010mm的钢板提前作为4个推力点。俯卧撑时间选择凌晨2:00-4:00，这段时间当地气温在25左右，满足设计要求的温度条件。顶推时采用四组300t液压千斤顶，配合四根加工好的300车身支撑柱，同时均匀作用于四个顶推点，每根千斤顶和每根分配梁均分125t顶升力。在施加顶力的过程中，安排测量人员对封口两端横梁的水平位移进行精确测量和记录。4.4 封闭刚架的安装、锁定和拆除闭合刚度骨架用于连接和支撑闭合段两端的横梁，保证闭合段的间隙，防止闭合段混凝土浇筑过程中闭合段两端的梁发生移位，在闭合截面混凝土达到设计强度之前。同时，它抵抗封闭截面混凝土由于温度升高而引起的

7、封闭截面两端梁的膨胀产生的压应力，抵抗封闭截面可能错位引起的竖向剪应力。闭合截面两端的梁。刚体骨架的拆除是在混凝土封闭截面保持到设计强度后，封闭钢梁拉拔开始之前进行的。由于封闭刚架采用焊缝连接，抗拉强度较低，因此对临时预应力梁进行预拉伸，以抵抗封闭截面混凝土因封闭两端梁收缩而产生的拉应力。部分由于温度降低。4.5 添加和移除配重通过增加和同步拆除配重，使合口段混凝土浇筑过程中，合口两端悬臂始终保持相同的受力，使合口两端悬臂高度差保持不变。不变，可避免收口段混凝土开裂；同时，尽量避免因施工原因对结构产生额外的应力，从而实现“无应力”合拢。在封闭段混凝土浇筑前加配重，封闭口两端对称施加。中跨折段总

8、重691KN ，边跨折段总重448KN 。配重由塔式起重机吊装沙袋设置。浇筑封闭截面混凝土时，根据混凝土的浇筑速度和浇筑量，在浇筑混凝土的同时拆除配重。4.6混凝土浇筑与保健由于混凝土抗压能力强，抗拉能力低，为避免闭合截面混凝土因温度降低导致梁体收缩而发生抗拉破坏，闭合截面混凝土的浇筑时间为安排在全天气温最低、温差最小的时段（凌晨2:00）。 6:00)，浇注温度要求在20到25C之间。混凝土封闭截面一次浇筑，水平分层，左右对称。封闭截面混凝土浇筑后，应加强覆盖和浇水养护，防止封闭截面混凝土因外界温差过大而开裂。4.7关闭施工注意事项（1）合拢前4段施工时，加强合拢口两端梁体的线控和梁端断面控

9、制，保证轴线、标高、段长等合闸口两端梁体指标满足合闸要求。精度要求。(2)确保T型结构顶推力和合拢口水平位移满足设计要求，保证合拢刚架的预埋和焊接质量，保证临时张紧锁紧效果。(3)合拢刚架的焊接锁紧和合拢截面的浇筑应尽可能快速对称，并尽可能缩短合拢施工时间。(4)合拢前，将梁上多余的材料和工具清除，并尽量平衡合拢口两端的施工荷载。混凝土合拢段浇筑完成后，合拢钢束拉出前，禁止施工荷载超平衡变化。2 临时加筋钢支护结构概况在连续刚构边跨闭合截面中，边跨和边墩为活动支撑，滑动摩擦力很小。在闭合截面上，刚架的温差应力只能通过刚架的变形来适应，闭合截面的温差应力影响很大。因此，边跨闭合截面不是控制重点，

10、参考主跨临时约束结构施工。以受温差应力影响较大的主跨合拢段为控制对象。主跨闭合截面临时加劲截面钢筋约束方案采用刚体支撑、外刚性约束+预张拉索相结合的三维约束结构。车身刚性支撑采用外径300mm、壁厚10mm的钢管混凝土支撑柱，外侧刚性约束采用水平面钢桁架+吊篮竖向支撑和张拉约束，临时预压相结合的措施。关闭端的张紧索被暂时锁定。临时锁紧梁由闭口的永久预应力梁临时锁紧。顶板和底板暂定共10根横梁。每根梁的临时锁紧拉力为700KN，总锁紧拉力为7000KN。闭合截面临时加劲刚性约束结构如下图所示1、边跨合闸的刚性支撑和临时锁定如下。临时拉力为顶板Q1、Q2和底板B2、B3、B4，每个数对称拉成两束。

11、车身刚性支撑如图所示。2、跨中体的刚性支撑和临时锁定如下。临时拉力为顶板C1、C2和底板D2、D3、D4，各号对称拉动。车身刚性支撑如图所示。3、外约束桁架如下图所示，每个合拢段纵向约束采用4根300mm、壁厚10mm的钢管混凝土支撑柱，临时张拉梁协同工作。支撑柱与网一起浇注，不会被拆除；顶部安装2套，底部安装1套。每组桁架使用一根I16工字钢柱和一根I16工字钢拉杆。3、临时加筋钢支护结构设计一、设计参数、钢的弹性模量：E=2.110 5 Mpa；、C55混凝土弹性模量：Ec=3.5510 4 Mpa；、Q235钢的许用拉压应力：f=210Mpa。箱梁混凝土材料的线膨胀系数为=110 -5

12、m/c o m；。根据当地温差T=15 c o计算。墩身高度h=1050cm，截面惯性矩I=2.195210 8 cm 4 。、封闭段长度为2m。.结构安全系数K=1.3。2. 临时加筋钢支撑约束结构的应力分析在刚架升温阶段，封闭段混凝土会受到刚架升温应力的挤压；在刚架的冷却阶段，它会受到刚架收缩的拉应力。为了使封闭截面的混凝土在养护阶段不受刚架温度应力的影响，设置临时加筋钢支护结构来承受刚架的温度应力。在闭合段混凝土养护阶段，当温度升高时，刚架的温升挤压应力由临时钢支撑承担；当温度降低时，刚架的收缩拉应力由临时预应力索承担。合拢段临时加筋钢支撑结构承受刚架热膨胀应力的双重作用。三、结构计算的

13、基本条件。由于各梁段混凝土在合拢段施工时间较短，因混凝土收缩徐变引起的变形量较小，计算时仅考虑温差影响；。为简化计算，将变高梁简化为具有平均截面的等截面梁；。为简单计算，刚架主跨温升长度按L=100m计算，忽略合拢段2m长度的影响；。为简化计算，忽略临时预应力索的预拉力对钢支架和主跨T结构受压的影响；4、结构荷载计算、T型结构的最大温差胀缩： L =LT=110 -5 m/c o m10015 c o =15mm；、T结构的最大温度力： = 6056KN；5、临时约束结构设计、临时预应力索设计当温度下降时，假设T型结构的收缩力完全由临时张力承担。暂定10个临时束，每束临时锁紧张力不超过700K

14、N。考虑到临时锁定拉力的对称性，预应力束由顶板和底板均匀分布。、车身临时支撑柱当温度升高时，T型结构的延伸力完全由临时支撑柱承担。箱梁全断面共布置4根钢管混凝土支撑柱，每根支撑载荷为1516KN，其中底板2根，顶板2根。临时钢管混凝土支撑柱采用直径300mm，壁厚10mm，C50混凝土支撑柱。它是根据轴向受压构件设计的。钢管混凝土支撑柱A=707cm 2 ，含钢截面面积A S =75cm 2 ，钢管混凝土柱含钢比=0.106，混凝土强度标准值f ck =32.4MPa。管架高度h=200cm，长细比=26.7，折减系数=0.948。钢管混凝土的改进系数为K1=1.54。CFST轴压构件的承载能

15、力： =4483KN。大于最大载荷N=1516KN，储备系数K=2.95。 约束桁架设计横向桁架构件是根据受压构件设计的。根据钢结构的一般规定，以150为控制目标。连接节点采用拉剪设计，拉剪承载力F150KN。桁架沿桥面支撑2m，剪式撑杆设置45 ，撑杆长度2.83m。拟采用I16工字钢，最弱轴i y =1.89cm，截面积A=26.1cm 2 。支柱：=105，小于150；对角线停留：=150，不大于150。棒材的抗拉能力：F=548KN，大于150KN。6、闭口临时约束桁架结构设计图 4 为闭口屋顶上的桁架支撑结构布置图。图 5 为闭口底面桁架支撑结构布置图。其他校验计算符合要求，计算过程

16、省略。四、施工工艺及施工方法一、施工工艺流程图2、施工方法(1) 封闭截面钢管混凝土支撑柱的制作与安装在安装封闭段的刚性支撑之前，制作钢构件及其附件。在悬臂端最后一段端面上的设计位置预埋锚板。钢管支撑柱采用Q235钢管，直径300mm，壁厚10mm。端垫由34034020mm钢板制成。每块预埋板用4个直径为25mm的锚栓锚固。焊缝高度不小于10mm，先将支撑钢管柱焊接到位，再注入混凝土。支撑管长度以实际测量为准。(2) 嵌入式连接板封闭截面相邻两节混凝土浇筑时，在箱梁顶板和底板的设计位置预埋与桁架连接的锚固钢板。预埋板结构放大图如图6所示，其安装位置如图4、图5所示。预埋板与地脚螺栓焊接在一起

17、，焊缝高度不应小于15毫米。为保证预埋板下混凝土浇注密实，预埋板提前钻孔以防漏气，以利于混凝土的富集。挖掘位置应避开支撑柱的焊缝位置和锚杆的位置。预埋板的预埋高度与梁面相同，以提高抗剪强度。(3) 加筋钢支撑安装桁架采用I16钢制作，桁架预埋连接板采用厚度12mm的钢板和25mm的地脚螺栓，地脚螺栓的锚固深度不小于250mm。所用钢材均为Q235钢。桁架的拉杆应以测量尺寸为准。按照图 4 和图 5所示的结构和位置布置图组装桁架。桁架全部焊接，焊缝高度不小于10mm。(4)拉临时预应力梁钢管混凝土支撑柱和桁架安装完成后，在混凝土浇筑前拉动临时预应力梁，实现刚架锁紧效果。按最大温差20度计算，各关

18、口临时锁紧拉力不小于10500KN。有具体要求时，按设计文件要求的顺序施工。如设计文件无要求，每捆可拉1000KN，暂时需拉11捆。根据合拢截面预应力束的配置，在底板上拉6根，在顶板上拉5根。拉动时，按照对称同步操作的顺序，保证折叠段的对称加载。(5) 封闭段混凝土浇筑当日降温接近平均温度时，封闭截面混凝土的一段时期，使临时加强筋的支撑力和墩身的弯曲最小化。封闭段混凝土应浇注微膨胀混凝土，以减少收缩和变形。应迅速浇筑，力争在最短的时间内完成，使混凝土尽快达到设计强度。混凝土浇筑完毕，覆盖并保持水分，梁面和箱体洒水保湿降温。覆盖和维护围墙每端应大于一米。以减少热应力。(6) 合拢段预应力张拉待封闭截面混凝土养护达到设计要求后，开始拉拔预应力管束。锁紧梁补充设计张力，实现连续刚性结构。(7)、拆除临时钢支撑合拢截面施加纵向预应力后，可拆除临时外桁架，将车身支撑柱留在结构中，永久受力。拆解方式采用乙炔切割法，先拆顶板，再拆底板。五、施工注意事项1、选用早强、高强混凝土，使封闭截面混凝土尽快达到设计强度，减少刚架温度变化对封闭截面混凝土质量的影响，严格控制用水量减少混凝土的收缩和变形。2、为防止新浇混凝土在前期受到较大的拉力。封闭段混凝土浇筑时间应选择当天平均气温，并开始加热初期，使混凝土在浇筑后处于加热过程中，直至达到一定强度，从而达到一定的强度