新建铁路杭州至长沙客运专线浙江段(HCZJ-6标段)
江山港特大桥60+2×100+60m悬臂浇筑预应力钢筋混凝土
连续梁墩梁临时固结专项施工方案
中铁九局杭长客专项目经理部
2011年1月3日
新建铁路杭州至长沙客运专线浙江段(HCZJ-6标段)
江山港特大桥60+2×100+60m悬臂浇筑预应力钢筋混凝土
连续梁墩梁临时固结专项施工方案
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中铁九局杭长客专项目经理部
2011年1月3日
局主管部门审批记录表
目 录
第一章 工程概况 . ............................................... 5 1.1工程概况 ................................................ 5 1.2、墩身及墩顶O ＃块梁段概况 ............................... 5 1.3、施工的难点和重点 ....................................... 5 第二章 临时固结方案 . ........................................... 7 2.1、临时固结抗倾覆荷载 ..................................... 7 2.2、临时固结方案检算 ....................................... 7 2.3、临时固结结构方案 ...................................... 10 2.4技术标准 ............................................... 11 第三章、施工工艺及主要施工方法 ................................ 12 3.1、总体施工方案 .......................................... 12 3.2、施工工艺流程、施工方法 ................................ 12 第四章 方案所需的特殊机械、材料、劳力计划 ..................... 14 第五章、施工注意事项 . ......................................... 14 第六章、附—施工图 . ........................................... 15 第七章、附件—第三方检算书 . ................................... 15
第一章 工程概况 1.1工程概况
江山港特大桥位于里程DK241+600～DK243＋900 处，全长2300m 。桥孔布置为1-32m+2-24m简支梁（门式墩）+1-24m+2-32m+3-24m+3-24m+1-32m简支梁+1-（48+80+48）m 连续梁+1-32m+2-24m+2-32m简支梁+1-（75+2×135+75）m 连续梁+3-32m简支梁+（40+64+40）m 连续梁+35-32m+1-24m+24-32m+1-24m+4-32m简支梁+1-（60+2×100+60）m 连续梁+1-32m+3-24m+14-32m简支梁。
其中第135～138孔梁上跨江山港，桥跨孔径设计为四孔（60m ＋2×100m ＋60m ）后张预应力钢筋混凝土连续梁。桥梁位于曲线半径7000m 、0.31％的上坡度上。
1.2、墩身及墩顶O ＃块梁段概况
墩身设计采用C40钢筋混凝土。墩身顶帽尺寸横桥向宽10m 、顺桥向长6m 。如图1所示。
1.3、施工的难点和重点
本项工作的难点和重点是精轧螺纹锚固钢筋在墩身内的定位固定。
0#段顺桥向长度为1300cm, 横桥向宽度1200cm ，中支点梁高785cm ，对应墩顶处顶板厚95cm ，其他部位顶板厚度45cm ，腹板厚为120cm ，其他部位腹板尺寸按照折线变化；支座上方突出段长4.8m ，高4.7m ；跨中横隔板厚度为3m ，过人孔为1.5m ×1.2m 。
连续梁设计方案采用挂篮悬臂浇筑施工工法。为防止挂篮悬臂浇筑过程中T 构发生倾覆，施工前应将T 构与墩身进行临时固结。本桥连续梁主墩135#、136#、137#处T 构需要进行临时固结。
连续梁最大跨度悬臂浇筑12节段、最大悬臂浇筑长度47m （墩中心至12号块端）。最大节段为第6节段, 梁段自重为1759.6KN 。
第二章 临时固结方案
本桥墩梁临时固结方案采用刚性结构。按相关施工规范和一般设计要求，且不使永久支座过早受力，在悬浇过程中，视为永久支座不受力，按临时固结结构承担悬浇荷载和不平衡倾覆弯矩。
临时支座设置在桥墩永久支座的前后侧、箱梁腹板处，使其既能承受上部一定的压力，又能承受一定的侧向拉力。
2.1、临时固结抗倾覆荷载
设计图纸给出的各中墩采取临时固结措施能够承受中支点处最大竖向力P=52630 KN和最大不平衡弯矩W=62339 KN。
为更加安全起见，我们按照施工中的极端不利因素设置临时固结措施。考虑施工中的自身因素所造成的最不利倾覆工况是悬浇最后一节段刚好浇筑完成同时、连同挂篮倾覆。这种工况的倾覆弯矩更安全于设计提供值。
按照此工况的最大竖向支反力P=55279.6KN和最大不平衡弯矩W=161031KN-m（根据相关施工技术规范规定，挂篮设计重量宜为承载能力的0.3～0.5倍。挂蓝自重按照悬浇最大节段自重56190KN 的0.5倍取值，879.8 KN。此桥3个悬浇T 构位于半径R ＝7000m 曲线上，曲线向心偏心倾覆弯矩很小，验算结果不必单独加强，故在计算中略去。
2.2、临时固结方案检算 2.2.1、临时支座内力计算
根据T 构可能倾覆的最大竖向支反力P=55279.6KN和最大不平衡弯矩W=161031KN-m，临时支座反力如图2所示，假设为R 1和R 2。
经计算所得：
R 1＝-3811.6 KN； R 2＝59091.2 KN；
注：计算结果中代号“＋”为受压的支撑力，代号“－”为支座受拉力。
2.2.2、临时支座混凝土强度标号和抗倾覆锚固钢筋计算
（1）临时支座混凝土强度标号确定
单侧临时支座混凝土承压面积为3.6m 2。最大支撑侧混凝土平均压应力：
σ=R1/A=16.41MPa；
-
按线性关系，边缘最大处混凝土压应力为：
σmax ＝18.49MPa ；
安全系数取K ＝1.2；
混凝土标准轴压强度［fc ］≥1.2σmax =22.2Mpa。
依据［fc ］≥1.2σmax =22.2Mpa，选用C50混凝土满足设计要求，其轴压标准抗压强度设计值fc=23.1Mpa。
（2）抗倾覆锚固钢筋根数计算
抗倾覆锚固钢筋采用高强度直径32mm 精轧螺纹钢筋，其抗拉强度930mpa 。抗拉标准控制应力σ=0.75Rb=0.75×930 Mpa=697.5 Mpa
单根精轧螺纹钢筋截面积A=3.14×0.0162=8.04×10-4m 2 单根精轧螺纹钢筋预拉力F 1=σ·A=560.8KN
极端倾覆抗拔力按上一节计算结果为：R 1＝-3811.6 KN；
倾覆安全系数取K ＝1.2。所需倾覆抗拔锚固精轧螺纹根数n 为：
nF 1≥KR 1；
计算得n=8.16根，考虑临时支座两侧对称布置，并在曲线外侧多加设一根，共取用12根。
2.2.3、抗倾覆锚固钢筋抗拔的锚固长度计算
为提高精轧螺纹的锚固能力，将螺纹端部设置锚板和螺帽。锚板采用20mm 厚Q235钢板，尺寸100mm ×100mm 。
参照铁路钢筋及预应力混凝土结构设计规范TB2005相关规定，C50混凝土纯抗剪应力［τC ］＝1.55MPa 。抗倾覆安全系数取K ＝1.2。
单端锚固长度L 满足式：0.4L ［τC ］≥KF 1； 得L ≥109cm ，考虑锚板和螺栓的安装，取130cm 。 2.2.4、临时支座混凝土受压配筋计算
由于临时支座是受压矮柱，承载能力折减很小，计算过程略。按一般规定配筋。临时支座内配置四层υ10mm 钢筋网片，钢筋间距50mm ，上下网片间距300mm 。具体布置尺寸详见图3所示。
2.3、临时固结结构方案
本桥墩梁T 构临时固结方案采用梁与墩身的体内固结方案。
大多做法在临时支座内加设5cm 厚电热丝硫磺砂浆夹层。根据以往的施工经验，由于墩身和梁体散热量极大，电热丝加热无法达到硫磺砂浆熔化程度，临时支座还是直接凿除。因此，本方案支座直接采用钢筋混凝土结构。
临时固结支座采用C50钢筋混凝土，抗倾覆锚固钢筋采用直径Φ32mm 、标准强度为930Mpa 的精轧螺纹锚固钢筋。分别布置在135#、136#、137#墩顶上。
每个主墩墩顶布置4条临时支座，布置在墩顶顺桥向周边处，临时支座横桥向距离墩中心152.5cm 、顺桥向距离墩中心256cm 。每条临时支座尺寸横桥向300cm （长）×顺桥向60cm （宽）×高120.5cm 。
每个主墩共设置20根直径Φ32mm 、标准强度为930Mpa 的精轧螺纹锚固钢筋。考虑曲线向内偏心弯矩的影响，曲线外侧平行多布置1根，其余单排布置，曲线外侧临时支座布置6根、曲线内侧临时支座布置5根。分别布置在临时支座中心位置，对应腹板位置，布置间距大约20cm ，服从箱梁预应力孔道位置的调整。埋入墩身和梁体内的单端长度不小于1.3m, 每根精轧螺纹长度不短于4.25m 。具体布置尺寸详见图4所示。
2.4技术标准
抗倾覆锚固钢筋采用直径为32mm 、标准强度不低于930Mpa 的精轧螺纹钢筋。
临时支座混凝土标号不得低于C50。
第三章、施工工艺及主要施工方法
3.1、总体施工方案
抗倾覆锚固精轧螺纹钢筋，与墩身同时施工。墩身混凝土浇筑完成后，在墩顶立模浇筑临时支座混凝土。抗倾覆锚固钢筋的上段，直接浇筑在箱梁体内。
3.2、施工工艺流程、施工方法
3.2.1、施工工艺流程
临时固结施工工艺流程图
3.2.2、施工方法
①、精轧螺纹锚固筋下料、锚板制作与安装
精轧螺纹下料采用无齿电锯切割，严禁乙炔气火焰切割。下料长度误差不得超过10mm 。
锚板制作，采用20mm 厚Q235钢板制作，100mm 等边长方形板，中间钻35mm 孔。为使得锚板固定，可将锚板与螺帽轻微点焊连接，避免过热损伤螺帽、螺杆。
锚板和螺帽，与钢筋固定架绑扎或者点焊连接，防止螺帽脱落。具体
布置尺寸详见图5所示。
②、锚固钢筋固定
精轧螺纹锚固钢筋，高出墩顶很多，摇晃不稳定。充分利用墩身主筋和钢模板焊接固定架，确保精轧螺纹锚固筋安装位置准确。精轧螺纹在墩身锚固长度误差不得超过15mm 。
③、墩身混凝土局部抗剪强度加强
锚固钢筋抗拔力集中，采用在锚板处增设双层υ10mm 钢筋网片，网片尺寸不小于50cm ×100cm ，钢筋间距50mm ，网片间距100mm 。具体布置尺寸详见图6所示。
箱梁钢筋骨架较密，不增设抗剪加强筋。
防止墩顶混凝土局部开裂，对于没有设计钢筋网片的墩顶，应在临时
支座底下的墩顶200mm 厚度内预埋Φ12mm 螺纹钢筋网片，钢筋布置间距100mm ，网片尺寸大于临时支座200mm 。
④、临时支座模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑
临时支座是一次性临时结构，安装采用普通模板。钢筋网片随着混凝土浇筑进度，逐层放置。
混凝土浇筑方法，与常规施工相同。
表面初凝后，用麻布或土工覆盖保温，以防表面和内部收缩不匀而开裂。
临时支座的顶面坡度，应与梁底坡度相一致。
⑤、精轧螺纹锚固钢筋顶部锚板安装
与墩身安装方法相同。
⑥、临时固结体系拆除
临时固结结构随着合拢段的合拢步骤拆除。在合拢段混凝土浇筑前，凿除合拢段一侧的支座混凝土；临时支座钢筋混凝土凿除很困难，建议先采用直径5cm ～10cm 的水钻切割，然后采取风镐铲除。
精轧螺纹钢筋等待合拢段纵向预应力张拉后切除锚固钢筋。
第四章 方案所需的特殊机械、材料、劳力计划
所需特殊机械、材料、劳动力计划
第五章、施工注意事项
1、精轧螺纹锚固钢筋的位置，应通过模板准确定位，加固牢固，确保其垂直受力，确保伸入箱梁段内位置准确。
2、施工中严防精轧螺纹锚固钢筋被电焊烧伤。
3、锚固钢筋的布置位置，应以箱梁预应力管道为主，可适当调整。
4、在墩顶永久支座和临时支座的空余处，应采用砖砌砂浆胎膜，以增加T 构滑移的阻力，提高箱梁的稳定性。
5、永久支座在出厂时上下坐板间安装了临时连接拉钣，在现场安装前必须保持完好。若发现损坏应加固后再安装。这个临时锁定拉板需在全部T 构合拢后再拆除，不得提前拆除。
6、在曲线外侧的临时支座位置加设2根精轧螺纹钢筋，施工时注意埋设位置。
7、本方案能够满足单端不对称悬浇的最大节段重量。为控制T 构均匀沉降和墩身弯曲安全，不平衡荷载不应超过规范和设计要求。
第六章、附—施工图
第七章、附件—第三方检算书