南京枢纽NJ-3标支座更换方案 新

中铁四局南京铁路枢纽大胜土建工程NJ-3标南京枢纽大胜关长江大桥南引桥沪汉蓉线铁路桥梁支座更换施工方案编 制:复 核:审 核：批 准:中铁四局南京铁路枢纽土建工程NJ-3标项目经理部精品文档放心下载二O一O年九月二十五日目录一、概 况………………1感谢阅读二、支座调换总体施工方案……………1精品文档放心下载三、顶升设备与仪器……………………2谢谢阅读1、千斤顶2、位移传感器四、桥梁整体顶升施工…………………3精品文档放心下载1、千斤顶设置位移传感器布置2、结构称重3、顶升提升量控制4、桥梁支座更换5、支座更换及注意事项五、安全保证措施………………………8精品文档放心下载六、沪汉蓉H83～H86号墩连续梁支座更换顶升安全性计算分析…10感谢阅读一、概 况南京枢纽大胜关长江大桥南引桥NJ-3标七工区上部结构主体工程已完成.附属设施除A墙未完成,其余均已完成。二期恒载基本完成。2010年9月20日，我部对全桥支座进行全面检查，在检查中发现沪汉蓉线H86#墩球型支座、H95＃及H141#墩盆式橡胶支座位置安装错误，实际布置情况如图1：精品文档放心下载图1二、支座调换总体施工方案由于同一型号的球型支座和同一型号的盆式橡胶支座外型总高相同,梁体连接螺栓的大小、间距相同，锚固螺栓的大小、间距相同，所以调换支座很简单，只要将梁体略微顶起，拆除支座连接螺栓,将支座整体移出更换即可.感谢阅读H86#墩球型支座调换：在纵向活动支座和多向活动处的梁体上同时顶起，拆除支座上下连接螺栓，先将支座向外侧横向顶出，再用20t汽车吊机将支座吊至相应位置,装上支座上下连接螺栓，然后千斤顶卸载，完成支座的调换。感谢阅读H95#墩盆式橡胶支座调换:在固定支座和纵向活动支座处的梁体上同时顶起，拆除支座上下连接螺栓，将支座移出并调换,完成后,装上支座上下连接螺栓，然后千斤顶同时卸载，完成支座的调换。感谢阅读H141#墩盆式橡胶支座调换：在纵向活动支座和多向活动支座的梁体上同时顶起，拆除支座上下连接螺栓，先将支座向外侧横向顶出，再用20t汽车吊机将支座吊至相应位置，装上支座上下连接螺栓，然后千斤顶卸载，完成支座的调换。精品文档放心下载主要人员安排（见下表):序号主要施工人员人员类别备注1李洪祝项目经理2王万军项目副经理3陈明玉项目总工4孙靖雨现场技术负责5杨易现场技术员6张德伟质检员7李俊杰安全员8季永兴调度员三、顶升设备与仪器1、千斤顶常规的油压千斤顶、先进的顶升气囊等多种顶升设备。根据桥梁现状，拟采用QFB系列超薄桥梁顶升专用千斤顶，具体型号将选用以下几种，具体参数如下:谢谢阅读QFB系列千斤顶型号外形尺寸最小高度提升力提升高度QFB—160＊1801041000kN30mm10030QFB—190*2151241500kN40mm15040图2该系列千斤顶占用空间小，提升能力强，已经在众多座桥梁顶升中应用（见图2）精品文档放心下载2、位移传感器高精度的检测和监测设备，在提升和平移过程中，我们将采用丹麦进口的拉线式位移传感器进行全程监控,设备具有小巧、操作方便、精度高等特点（见图3）.感谢阅读1图3. MPS-S-P-500-ABZ3、主要机械设备表：序号机械、设备名称规格型号数量现状备注1油压千斤顶QFB-1504017良好2位移传感器MPS-S-P-500-ABZ1良好3倒链3t2良好4汽车吊机20t1良好5油泵BZ70—11良好6发电机YT65001良好箱梁四、桥梁整体顶升施工位移传感器钢垫块盆式橡胶支座PZ6000GD1、千斤顶设置位移传感器布置千斤顶根据桥梁的技术图纸,初步估计上部结构对于盆式支座施加的荷载约为支座设计承载力谢谢阅读千斤顶的50％，上部结构的重量包括一期荷载，预应力混凝土钢筋钢绞线总重，二期荷载包括桥面谢谢阅读墩身千斤顶球型钢支座支千斤顶H95号墩台为1200t左右（两单边同时起升），H141号墩台为600t左右（单边起升）.拟采用座位移传感器若干个QFB-150400型千斤顶。可根据实际情况，选用其它适合的千斤顶。防落梁挡块位置图4(千斤顶及位移传感器布置)位移传感器球型钢支座球型钢支座GTQZ7000DXGTQZ7000ZX图5H86号墩，千斤顶及传感器布置位移传感器盆式橡胶支座PZ6000ZX防落梁挡块位置盆式橡胶支座图6H95墩，千斤顶及传感器布置盆式橡胶支座PZ6000DXPZ6000ZX图7H141墩，千斤顶及传感器布置2、结构称重初步估计:H86墩上部结构的总重量约为700t,需设置千斤顶的总数为12台150吨桥梁顶升专用顶，其总体提升能力为1800t左右.精品文档放心下载H95墩上部结构的总重量约为1200t，需设置千斤顶的总数为16台150吨桥梁顶升专用顶，其总体提升能力为2400t左右.精品文档放心下载141＃墩上部结构的总重量约为600t,需设置千斤顶的总数为8台150t桥梁顶升专用顶，精品文档放心下载2其总体提升能力为1200t左右.根据前述初步的受力分析，及确定的荷载大致分布，按荷载的分布计算各千斤顶的理论负载油压设定千斤顶的初始油压，采用逐级加载的方式进行称重。初始值按50％加压，按10％的荷载逐级加压，根据各顶升点产生的实际位移量，来确定出各顶升点的荷载是否分布均匀，从而有主控人员来确定对各千斤顶油压的调节使各顶升点位移量相对平均，从而保证顶升过程的同步进行。当整个桥梁的顶升高度在2～4mm时，即整个桥梁处于悬浮状态，就证明各顶升点处的荷载与该千斤顶的负载值相一致.千斤顶的油压值，就是实际最终的称重结果。根据所测得的油压值可以计算出桥梁的实际重量:感谢阅读G桥=Σσ*S/9.8σ-—--千斤顶油压值（MPa）S————千斤顶油缸的截面面积（mm2）3、顶升提升量控制由于H86墩属预应力混凝土连续梁端部（伸缩缝位置），提升该梁对桥梁体受力影响较小,但随着提升量的增加，相邻墩身的受力将向提升端转移，故在提升中，将以能移动和更换支座即停止提升为原则，尽可能减小提升高度，预计的提升量在5～8mm左右。感谢阅读H95和H141墩的上部结构为简支梁结构，虽然提升量对主体箱梁没有影响，但由于上部结构已经基本完成，提升时对道碴和轨枕有一定的影响，主要表现在落梁后上部结构的复位上，提升量越小复位越完全，同样我们将提升量控制在10mm以内.顶升流程如图8所示。精品文档放心下载3顶升设施安装完毕顶位移传感器布置升开始顶升2，并检查系统有无渗漏油情况。有顶无升开始加载顶升级8mm结构及支承体系有无可见裂缝局部压破坏和屈曲是否更放入临时垫块，做好防落梁措施换阶段支座调整（维护处理）取出临时垫块，回油落梁检查支座撤离所有设备，清理桥台否是完成顶升更换施工图8结构顶升施工流程4升降车4、铁路桥梁支座的更换墩台盆式橡胶支座9盆式支座的拆卸与安装当顶升完成后，我们将使用小型的升降车,可调节的高度为0~100cm。拆卸时,将支座拖感谢阅读至小车上,如上图所示,再将小车将支座运至相邻墩台，再将小车升高到上图所示高度，将支座安装到位。最后落梁就位,检查支座是否均匀变形，有无支座脱空现象。精品文档放心下载5、支座更换及注意事项当桥梁顶升至预定高度时，首先将支座按正确的位置重新安装。最后落梁就位,检查支座是否均匀变形，有无支座脱空现象。感谢阅读1、安放千斤顶之前,将墩顶表面凿平，并用环氧水泥进行找平。精品文档放心下载2、千斤顶提升吨位的设置，应考虑足够的安全储备。3、桥墩和箱梁的混凝土所受应力，从绝对的安全角度考虑，应小于25MPa。谢谢阅读4、注意ZX(纵向)和ＨＸ（横向）支座的安装方向.精品文档放心下载5、起顶时，梁面钢轨处应有轨道工程师监护.五、安全保证措施1、以安全生产作为标准化管理重点，严格执行《现场标准化管理规定》及相关措施，施工现场必须严格执行《建筑施工高处作业安全技术措施》、《建筑机械使用安全技术规范》、《施工现场临时用电安全技术规范》、《建筑施工普通脚手架安全技术规范》、《施工现场机械设备安全管理规定》、《施工现场电气安全管理规定》等有关各项规定,做到“安全第一,预防为主”。2、健全、严格执行安全管理感谢阅读（1）施工现场设专职安全员，建立定期安全检查制度，要查有记录，对查出的隐患及时整改，对严重情况有权停止施工，并向项目经理汇报。谢谢阅读（2）所有参加施工的作业人员，须经安全技术操作培训合格。操作人员有权拒绝违反安全规定的指令,严禁酒后作业。精品文档放心下载（3）各工种、工序施工前由施工负责人进行书面交底。3、临时设施用电工程的安装、维护、拆除工作必须由持证电工操作，操作时配备相应的劳防用品。感谢阅读4、建立现场用电安全管理技术档案,建立安全用电检查制度。精品文档放心下载5、墩顶周边增加防护栏杆，施工人员配备安全帽、安全带。谢谢阅读56、千斤顶起顶时，多台千斤顶同时并联，并设置位移传感器，保证千斤顶两侧同步均匀提升。感谢阅读5、电缆离地2.2m以上，电缆穿越建筑物、构筑物、易受机械损伤的场所及引出地面从2m高度至地下0.2m处须加防护套管；电缆沿墙布置时,须搭设支架(支架上固定绝缘子,严禁使用金属裸线作绑线);电缆穿越道路时采用桥架.感谢阅读5、采用接零保护，保护零线应单独敷设，接地电阻<4Ω，每个电箱做好接零保护.谢谢阅读6、分配电箱与开关箱的距离<30m，设置在干燥、通风、易于维修处，露天电箱应设固定防雨篷。谢谢阅读7、每台电器设备应有各自专用的开头箱，必须一机一闸，采用两级漏电保护.分配电箱与开头箱中的漏电保护器的额定漏电动作电流和额定动作时间应作合理配合，使之具有分级分段保护的功能。漏电保护器须按产品说明书安装、使用、校核。感谢阅读8、潮湿场所选用防水防尘灯,含尘区选用防尘灯。室外灯具距地大于3m，照明灯具金属外壳须作保护接零，严禁使用电炉等电加热器，严禁乱拉电线，做好两级漏电保护。感谢阅读9、施工现场应设防火安全管理人员,建立三级防火责任制。感谢阅读六、沪汉蓉H100～H86号墩连续梁支座更换顶升安全性计算分析感谢阅读1、概况及顶升施工原因沪汉蓉H83～H86号墩为预应力混凝土双线连续梁，共3跨,跨度为40m+56m+40m,桥面板谢谢阅读12.2m。该桥截面类型为单箱单室变高度截面，顶板、底板和腹板局部内侧加厚。中支点截面处谢谢阅读梁高4。4m，跨中及边跨直线段截面最低处梁高位2.8m。横桥向边支座中心距为4。6m，横桥向中支座中心距为4.6m。箱梁在边支座和中支座出设置横隔梁,以加强结构的整体性。感谢阅读对于箱形预应力桥梁,在荷载作用下，其受力复杂，有支座顶升引起的弯曲正应力，剪应力，为了对桥梁在支座位移作用下的受力情况进行分析,为该桥梁的支座顶升、更换施工提供理论支持和参考，有必要对桥梁在支座位移荷载作用下的受力情况进行分析。谢谢阅读桥梁在常规检查中，发现H86号墩上的球形支座装错,即多向活动支座与纵向活动支座装反。为了不影响桥梁的正常受力，必须消除该隐患，将多向活动支座与纵向活动支座进行调换。谢谢阅读2、计算分析方法若将H86号墩边支座提升20mm。对于箱形桥梁界面，受力是复杂的，有支座顶升引起的感谢阅读6弯曲正应力，弯曲剪应力和扭转剪应力。由图纸，该箱梁两端有较强大的隔板,扭转时截面的自由凸凹受到约束，使得纵向纤维受拉或者受压，从而产生约束扭转正应力和约束扭转剪应力。由《桥梁工程》，在一般应用于混凝土桥梁的对称箱形截面中,由偏载引起的约束扭转正应力占活载弯曲正应力的15％左右。载大跨预应力混凝土桥梁中，恒载引起的弯曲正应力占总正应力的70%以上，因而它在总的正应力中所占的比值较小，在一般的设计中不予考虑。该顶升过程中,桥面的荷载基本上都是由恒载引起的，桥梁的剪应力按自由扭转情况下计算。感谢阅读采用通用有限元程序ANSYS进行分析，箱梁变截面通过分段线性化进行处理。箱梁采用BEAM188单元模拟,该单元基于Timoshenko梁理论,具有扭切变形效果，默认状态下有6个自由度，支持翘曲自由度。该单元支持弹性、蠕变和塑性等模型,能较好地应用在线性、大偏转和大应力非线性分析中,特别适合模拟细长和中等长度构件。精品文档放心下载3、内力分析根据以上对工程特点的分析，以及桥梁的设计施工图纸，可以建立相应的有限元模型，并根据顶升要求施加位移荷载，可以得到各个截面的弯矩、剪力,分析过程如下。谢谢阅读（1)、箱梁截面该桥主桥为三跨变截面普通混凝土连续梁桥，跨径为40m+56m+40m.箱梁为单箱单室截面,截面顶宽12.2~12.0m，截面高度为2。8m～4.4m，截面支座处设置横隔板。箱梁边支座处及中间跨中截面的有限元模型如图1所示，边跨中截面有限元模型如图2所示,中间支座处截面如图3所示。谢谢阅读1.中跨中截面2。边跨中截面3。中间支座截面（2)、模型建立通过在ANSYS中，用自定义的梁截面建立该桥梁的计算力学模型和杆系有限元模型，如下图所示。模型总质量约6400吨。根据顶升需要,分析在H86号墩支座处顶升0。02m时桥梁的受力情况.感谢阅读74。边跨支座截面实体5.中跨中截面实体6。中间支座截面7.计算分析力学模型（3）、顶升前内力分析根据设计图纸确定荷载，结合建立的力学和有限元模型可计算出结构内力,如下所示:感谢阅读图8。 桥梁顶升前弯矩图图9。 桥梁顶升前剪力图（4）、顶升后内力分析根据工程实际，在86号墩支座处顶升0。02m，据前述力学模型进行分析后,其结构内力图谢谢阅读如下所示。图10。 桥梁顶升后弯矩图811.桥梁顶升后剪力图将结构在自重和工况一状态下的支座反力和各关键截面处内力进行汇总,见表1、表2。感谢阅读1.顶升前后关键截面内力内力位置未顶升顶升0.02m86＃墩～85＃墩4。41E+074。43E+06剪力N85＃墩～84#墩1。32E+071。34E+0786＃墩~85＃墩跨中3。34E+073。88E+0785#墩、84#墩支座1。22E+081。28E+08弯矩N＊m85#墩～84＃墩跨中3.01E+073。47E+07表2。顶升前后支座反力（单位:N）支座反力未顶升顶升86＃墩5.13E+065.51E+0685#墩2.68E+072.61E+0784＃墩2。68E+072。74E+0783#墩5。13E+064.97E+064、截面设计抗力分析根据设计图纸，对相关截面的抗力进行计算，计算结果如下所示。感谢阅读支座和跨中截面抗力边跨跨中信息与计算(单位：N,mm，Mp）截面面积上翼缘面积下翼缘面积转动惯量截面面积(mm2)1。39E+074。15E+062.66E+062。15E+13总高度上翼缘高度下翼缘高度腹板高度29453404632142位置总量面积强度(HRB335上翼缘1221213790。88300钢筋数量1221213790。88300下翼缘48125425。9230054126104.16300下翼缘数量(束）面积合力到梁底距预应力筋9-7预应力2219542.62.32E+02上翼缘数量（束）面积Ep(MP)12—7预应力10118441.95E+05混凝土型号fckftkEcC5032。42。643.45E+04预应力平均预压力平均预应变上翼缘预应变下翼缘预应变94.15E+001。20E+021.54E+023。96E+02限抗弯强度翼缘极限承压力混凝土钢筋预应力束。41E+081.33E+088.27E+062。20E+07翼缘钢筋极限拉力混凝土钢筋预应力。98E+0703。46E+063。63E+07限抗弯强度1。01E+11折减系数0.99.11E+10开裂强度凝土应变1。53E+02混凝土拉力钢筋拉力预应力的拉力力3。56E+076.99E+063.53E+052。83E+07和轴高度受压面积增加压应变上翼缘总压应。90E+035170290.562。00E+023.54E+02裂弯矩M5.95E+10折减系数0.95.36E+10支座处信息与计算（单位：N,mm,Mp)积(mm2）筋数量应力筋凝土应力限抗弯强度翼缘极限承压力.89E+08翼缘钢筋极限拉力。10E+08限抗弯强度开裂强度凝土应变力和轴高度

截面面积2。06E+07总高度4400位置上翼缘下翼缘上翼缘12—7预应力下翼缘12—7预应力型号C50平均预压力4.89E+001。53E+029。06E+07

上翼缘面积下翼缘面积转动惯量7.32E+065。74E+064.98E+13上翼缘高度下翼缘高度腹板高度60010002800总量面积强度（HRB331221213790.883001221213790.8830035123956。430057126443.28300数量(束）面积合力到梁顶距4654482。43。00E+02数量(束）面积Ep（MP)001.95E+05fckftkEc32.42.643。45E+04平均预应变上翼缘预应变下翼缘预应变1.42E+024。01E+020.00E+00混凝土钢筋预应力束1.86E+083.12E+060.00E+00混凝土钢筋预应力束08.27E+061.01E+083.95E+11折减系数0.93.55E+11混凝土拉力钢筋拉力预应力的拉力1。51E+078。44E+057。46E+07受压面积增加压应变下翼缘总压应10。35E+03裂弯矩M积（mm2)

9165490。562。87E+022。87E+021。58E+11折减系数0.91。42E+11中跨跨中信息与计算（单位:N，mm,Mp）截面上翼缘面积 下翼缘面积 转动惯量面积1。4。15E+062。53E+062.99E+1207E+07总高上翼缘高度下翼缘高度腹板高度度筋数量应力筋凝土应力限抗弯强度翼缘极限承压力.41E+08翼缘钢筋极限拉力.30E+07限抗弯强度开裂强度凝土应变力和轴高度.65E+03裂弯矩M

2800340位置总量上翼12212缘12212下翼4812缘5412下翼数量(束）缘9—7预应30力上翼数量（束)缘12-7预应10力型号fckC5032.4平均预压平均预应变力6。1.9