城市跨线桥论文

城市跨线桥论文（精选7篇）

城市跨线桥论文 第1篇

太原市北中环道路工程西起西中环立交, 东至太行路立交, 道路全长约13 130 m, 规划红线宽为50 m, 绿线宽110 m, 相交主干路有和平路、西渠路、大同路、解放路、五一路等。主线在与城市规划快速路及主要主干路节点采用全互通立交、主线上跨桥、主线下穿地道等交通组织方式;其余主干路及部分主要次干路采用被交道路下穿地道, 辅道通过微循环道路绕行解决转向交通;一般次干路、支路均采用右进右出的交通组织形式。为方便居民出行, 在人行过路需求较大的位置设置人行天桥, 同时在主要道路出口道位置结合路口渠化进行公交停靠站的布置。

2 简易立交型式的选择

简易立交型式共分为四类:主线上跨、主线下穿、相交道路上跨、相交道路下穿。主线上跨或下穿型式, 主线直行车流通过跨线桥或地道连续通行;转向车流进入辅路通过信号灯交叉口转向。相交道路上跨或下穿型式, 保证主线直行交通的连续, 结合规划或现状路, 开辟微循环路, 通过绕行解决转向交通的需求。

和平路为汾河以西重要的南北向贯通的主干路, 充分考虑其交通贯通性和分流性, 且道路地面下有城市主要输水干管, 管线改移的空间受用地限制, 次节点采用北中环主线上跨和平路, 地面辅道平交信号灯控制方案。

3 桥梁型式的选择

现状和平路宽50 m, 跨线桥主跨采用50 m, 两个边跨均为35 m, 桥梁结构采用连续箱梁结构。通过对等截面钢箱梁和变截面预应力混凝土箱梁两个方案进行对比, 发现等截面钢箱梁在施工周期及景观效果上有一定优势, 而变截面预应力混凝土箱梁在经济性及后期养护费用上更具竞争力。综合考虑施工技术及经济性, 本工程采用变截面预应力混凝土箱梁桥。等截面钢箱梁横断面图见图1, 变截面预应力混凝土箱梁横断面图见图2。桥梁方案综合对比表见表1。

4 桥梁结构总体设计

上部结构采用35 m+50 m+35 m变截面预应力混凝土连续箱梁, 梁顶宽为23.3 m, 底宽度为14.0 m, 梁底线形按照二次抛物线变化, 箱梁底板厚度随梁高变化, 支点截面向跨中截面逐渐减小, 边支点及跨中处梁高为2.0 m, 中支点梁高为3.0 m, 箱梁分为五室, 外侧腹板为倾斜度较大的斜腹板, 中间腹板为直腹板, 支座中心线位于中间两条直腹板两侧, 通过刚度较大的横梁传力, 结构受力合理。

下部结构为柱式桥墩接承台配桩基, 桥墩采用带横梁双立柱桥墩, 立柱采用倒圆角的矩形断面, 高度从中间向两侧呈弧形变高, 在顶部立柱适当外倾, 增大支座间距。中支点桥墩立柱断面尺寸为200 cm (宽度) ×220 cm (厚度) , 边支点桥墩的断面尺寸为200 cm (宽度) ×180 cm (厚度) , 墩顶设置横系梁 (如图3, 图4所示) 。

桥梁立面布置图见图5。

5 结语

本文结合太原市北中环—和平路跨线桥设计, 对简易立交型式进行分析, 并对等截面钢箱梁和变截面预应力混凝土箱梁两个桥梁结构方案进行对比, 提出安全、合理、经济的节点方案, 对城市快速路节点方案及桥梁结构设计提供参考。

参考文献

[1]CJJ 129—2009, 城市快速路设计规程[S].

[2]CJJ 11—2011, 城市桥梁设计规范[S].

[3]张太科, 周小蓉.大跨度桥梁钢箱梁设计要素简述[J].中外公路, 2005 (4) :110-112.

[4]施颖, 宣纪明, 马春亭.大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥设计[J].桥梁建设, 2003 (12) :74-75.

城市跨线桥论文 第2篇

桥梁结构设计遵循“结构安全、适用、美观、方便施工, 与景观协调”的原则。跨线桥及高架结构设计应满足建筑限界设计要求, 并结合沿线周围环境, 管线及工程地质、水文地质等条件选择合理的结构形式。结构设计力求加快施工速度, 做到技术合理、先进, 有利于标准化、规范化、机械化施工, 便于维修、养护, 降低工程造价。桥梁结构应满足通行净宽、净高的要求和桥址处规划要求。加强新技术、新材料、新工艺在本项目桥梁结构设计中的推广运用, 力求使桥梁结构朴实、经济。桥梁结构应注意景观效果。在选用结构型式时, 要考虑桥位与所处的环境、地形, 和谐统一。重视桥梁结构安全性设计。桥梁结构设计应采取有效的工程技术措施, 确保本工程结构和用路者的安全。树立保护环境的理念。桥梁结构形式的选择要尽可能减少施工期和营运期道路对环境的破坏。体现舒适、和谐的要求。桥梁设计尽可能减少车辆的冲击和振动, 以体现城市快速路便捷、舒适的特点。重视桥梁结构的耐久性和可维护性。如加大桥梁刚度、减少裂缝发生等。

1 结构设计要点

1.1 跨径布置

对于城市跨线桥梁, 其结构形式和孔跨布置主要从城市景观和道路交通功能、高架桥结构受力性能、工程造价、施工工艺和地质条件等因素进行综合考虑。选用合适的桥梁跨径和结构形式, 不仅能满足高架桥结构技术和经济要求, 还能给人以通透、简洁、流畅和舒适之感。

1.2 上部结构

根据工程特点, 桥梁上部结构应考虑桥梁美观、舒适及适用性, 上部结构优先选用现浇连续结构形式, 现浇连续结构一般采用钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁。该种结构形式布孔方便、合理, 外观平顺、流畅, 整体性能好, 抗扭刚度大, 桥型美观, 行车平顺舒适, 跨越能力也较大, 对弯梁桥、异型梁桥等适应性强。根据城市跨线桥或高架道路建设经验, 一般跨径在20～30m较为合适, 在交叉路口可根据横向道路规划宽度及交叉口设计情况适当放大跨径, 已满足通行及道路规划需要。考虑施工的便利及景观要求不太高的情况下可选择简支加连续桥面体系的空心板结构。该种结构施工方便、工期相对较短、对交通干扰小, 但跨径布置受限, 行车舒适性能欠佳及美观要求不足等。

1.3 下部结构

桥梁下部结构也是影响桥梁美观的重要因素, 结构形式选择时充分考虑与上部结构的协调、与周围环境的协调。跨线桥下部桥墩主要采用哑铃形墩、花瓶形独柱矩形墩、独柱式圆形墩等。考虑景观效果, 不宜采用过高的桥台, 原则上控制台后填土高度不超过3m。

1.4 支座

根据受力和变形要求选用板式橡胶支座、滑板式橡胶支座或盆式橡胶支座。预应力连续梁桥采用盆式橡胶支座;空心板梁采用板式橡胶支座。

1.5 伸缩缝

伸缩缝型式可根据结构要求和变形量选用安装方便, 行车平顺的型钢一橡胶组合伸缩缝, 在伸缩缝两端采用钢纤维混凝土加强。

1.6 桥面排水

主线桥及立交等应设置桥面排水系统。在桥墩处, 防撞栏内侧桥面上设进水口。主线桥在桥面两侧设雨水排水沟管, 匝道在桥面一侧设雨水排水沟管, 并在匝道落地处设一排排水口。雨水由桥面排水口进入中预埋铸铁落水管, 由耐老化PVC落水管将桥面雨水引入地面排水系统排放。

1.7 防噪音板

在距离住宅、学校、科研单位等部门较近的防撞栏杆上布置防噪音屏, 减少汽车噪声影响。具体设置路段由环境要求确定。

2 主要施工方法

2.1 基本原则

工程建设时应根据工程特点、沿线地面道路交通情况和周边环境, 进行施工组织设计, 合理确定施工方案。在施工组织设计中应注意如下问题: (1) 查探、核实地下管线及架空线路的实际位置, 及时做好协调工作。 (2) 对项目沿线邻近的各类建筑物或构造物, 应考虑施工期间保证其安全正常使用的必要措施。 (3) 施工期间应确保地面道路交通不能中断以及沿线企事业单位大门出入口不能阻断, 避免影响正常生产和生活。

2.2 施工方法的选择

施工方法的选择应因地制宜, 减少对现有城市交通的影响, 并结合桥梁结构形式、施工能力、周围环境、地下管线、地质情况等进行综合考虑。 (1) 对于后张法空心板梁, 采用集中预制, 现场吊装方法施工。 (2) 对于钢筋混凝土或预应力混凝土连续箱梁, 采用支架现浇的施工方法。

2.3 施工方法简述

(1) 支架现浇法。支架就地浇筑施工是古老的施工方法, 以往多用于桥墩较低的中、小跨连续梁桥。主要特点是桥梁整体性好, 施工简便可靠, 对机具和起重能力要求不高, 不需要大型起重设备。近年来, 随着钢脚手架的应用和支架构件趋于常备化以及桥梁构件的多样化发展, 如变宽桥, 弯桥和强大预应力系统的应用, 在长、大跨桥梁中, 采用有支架就地浇筑施工可能是经济的, 因此扩大了应用范围。支架现浇施工方法, 施工工艺成熟, 在目前工程建设中运用较为广泛。主梁横截面可分两次浇筑, 第一次浇筑箱梁底板和腹板部分, 第二次浇筑顶板部分。两次浇筑的接茬部位按施工缝处理。梁纵向浇筑顺序必须严格按照施工流程的要求进行, 每孔先浇筑跨中部分, 由跨中向两侧支点扩展, 以减少支架沉降对结构的影响。箱梁采用设合拢段的分段浇筑方法。采用就地现浇, 必须保证支架的稳定可靠。支架必须有足够的强度、刚度和稳定性, 纵、横、斜构件结合紧密, 整体性要好。浇筑箱梁前应采取措施对支架进行预压以消除支架的非弹性变形。根据工程地质情况, 采取稳妥可靠的加固措施保证支架基础稳固, 以避免由于支架沉降过大或不均匀沉降使箱梁硅产生裂缝, 还需设置排水措施, 防止积水。对于预应力混凝土箱梁, 在施工张拉预应力过程中, 箱梁自重反力逐步经支架转移到永久墩上, 因此支架受力在不断变化, 支架设计及对地基的处理应适应此受力要求, 控制支架的累计变形。当主梁全部或局部完全脱离支架后, 方可拆除相应的支架。对于普通钢筋混凝土箱梁, 支架拆除顺序必须由跨中向两端对称交替进行。箱梁的内模中的侧模必须拆除, 顶模可以采用钢丝网水泥预制板, 留在梁体内, 但箱体内不准留有永久性支撑。 (2) 预制构件现场吊装法。采用预制吊装的施工方法, 最大优点是上、下部能够平行作业, 能有效控制工期, 确保工程优质快速有序地进行, 有利于施工组织;但对运输起吊、安装有一定技术要求, 须要大型的起吊设备, 故控制预制构件的重量尤为重要。吊装方法可根据构件重量, 结合场地运输、地面交通及施工单位自身设备情况, 选用双机抬吊、龙门吊或其他有效吊装方式, 本工程中空心板桥适用此方法。

参考文献

[1]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社, 1996.

[2]姚玲森.桥梁工程.北京:人民交通出版社, 1997.

[3]齐心, 杨海涛.关于道路桥梁设计隐患问题的几点研究[J].价值工程, 2012 (06) .

谈平陆互通跨线桥设计 第3篇

运三高速三门峡公铁黄河大桥连接线地处中条山南麓平陆县城以西，是《山西省高速公路网规划》“三纵、十一横、十一环、十一连接线”中的连接线之一。该项目的实施，将把制约山西运城、河南三门峡两市多年的高速公路断头路彻底打通，把山西与河南、安徽、湖北等中部省份的联系变得更加紧密。

该连接线项目中设置平陆互通与原运三高速连接，互通位于平陆县圣人涧镇南坡村附近，采用分离式主线单互通方案，左线在ZK0+610附近上跨原运三高速，需设置一处平陆互通跨线桥。

2 设计原则

1)选用技术可靠，经济合理的工程方案。

2)力求桥梁造型美观，与周围环境协调。

3)处于黄土陡崖路段的桥梁，应充分考虑施工因素、后期运营和结构安全性等因素。

4)桥梁上部构造尽可能采用预应力结构，局部构造设计要细致完善。

3 技术标准

1)设计速度:互通范围主线分岔段左线设计车速采用60 km/hㄢ

2)设计车辆荷载:公路—Ⅰ级。

3)桥下净空:跨越运三高速公路的桥下净空大于5 mㄢ

4)桥面宽度:双车道分离路基标准桥面布置为0.5 m(外侧护栏)+11.25 m(机动车道)+0.5 m(外侧护栏)。

5)环境类别:桥梁结构按Ⅰ类环境设计。

6)地震烈度:地震峰值加速度为0.15g，桥梁按7度设防。

4 地形地质条件

平陆互通跨线桥位于黄土覆盖中低山区，微地貌为黄土梁，地势起伏较大，小里程桥台地形平缓，大里程桥台附近较为陡峭，桥台与谷底相对高差约40 m。地层主要由第四系全新统(Q4)人工填土、上更新统(Q3)风积物、中更新统(Q2)冲洪积物、下更新统(Q1)湖积物构成。其中，Q4人工填土为杂填土，分布ZK0+685～ZK0+731里程范围，厚0 m～10 m。Q3地层岩性为黄土(粉土)，稍密结构，垂直节理及大孔隙发育，具Ⅱ级自重湿陷性，湿陷厚度3.0 m～7.6 m，分布于地表。Q2地层岩性为黄土(粉土)，中密～密实结构。Q1地层岩性为密实粉土，可塑～硬塑粉质黏土，密实粉细砂。

桥址区位于华北大陆板块、鄂尔多斯地块与河淮地块接触带南端，属于构造运动相对稳定地区，地震活动相对较弱。

勘察期间桥址区干涸无水，在钻探深度范围内亦未见地下水。

5 桥型选择

该跨线桥与被交路交叉角度为38°55'17″。交叉桩号ZK0+609.175=YSK37+418.282。由于交叉角度较小，该桥跨越运三高速的单孔跨径达到了60 m，宜采用预应力现浇箱梁结构，跨线桥后接长175 m的高填方路基段和270 m长的深挖方路基段。最大填高达40 m，最大挖深也达到了30 m。出于土方利用的考虑，桥梁设置为三跨，不再向后延伸。中跨跨越原高速公路，需采用60 m跨径;边跨跨径要考虑经济性，如果边跨过长，会削弱边跨刚度，增大活载在中跨跨中截面处的弯矩变化幅值，增加预应力筋布置，这样是不经济的。通常边跨长度取中跨的0.5倍～0.8倍，对预应力连续梁宜取偏小值，所以本桥边跨跨径定为35 m。因此，全桥跨径布置形式为35 m+60 m+35 m，中心桩号ZK0+610，桥梁全长138 m，见图1ㄢ

6 构造设计

6.1 上部结构

1)箱梁设计。

本桥跨径较大，大跨度预应力混凝土连续梁采用变高度截面设计，墩顶处梁高3.2 m，跨中、梁端处梁高1.8 m。梁高按二次抛物线规律变化，使截面变化规律与连续梁的弯矩变化规律基本近似。箱梁横断面为单箱双室，顶板宽12.25 m，底板宽8 m;顶、底板和腹板受应力与构造控制，均按变厚度设计:顶板厚28 cm，到支点处过渡为50 cm;底板厚26 cm，到桥墩支点处过渡到75 cm，到桥台支点处过渡到50 cm。3道直腹板均宽50 cm，中腹板到支点处过渡为90 cm，边腹板过渡为70 cm。箱梁底板设置泄水孔，位置在靠近桥墩的箱室内标高最小处;腹板沿桥向每5 m设置一处通气孔。箱梁截面梁的抗扭及抗弯刚度大，所以只在桥台支点处设置端横梁。

2)预应力索设计。

顺桥向布置18条预应力索，采用公称直径15.2 mm的高强Ⅱ级低松弛钢绞线，标准抗拉强度1 860 MPa，张拉控制应力1 395 MPa。钢束布置为三层六列，平均设置在3块腹板中。其中，中腹板内钢束编号以Z开头，边腹板内编号以S开头，如图2所示。S1～S4,Z1～Z4采用15-22预应力钢束，S5,S6,Z5,Z6采用15-19预应力钢束。钢束从梁端逐渐弯曲集中于桥墩处顶板，再向下弯曲至跨中底板，采用这种预应力配束方案，可满足梁在各种荷载组合下的承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。整根曲线形通束锚固于梁端，由于预应力钢束既长且弯曲，需注意钢束预应力的摩阻损失，钢束张拉采用引伸量和张拉吨位双控，预应力管道定位钢筋每1 m设置一道12的钢筋，曲线段加密至0.25 m间距。

6.2 下部结构

箱梁底宽较窄，桥墩不宜采用双柱式。考虑到与变高梁的视觉协调，桥墩采用花瓶墩，墩顶宽7 m，墩底宽4 m，桥墩厚2 m。桥墩基础采用桩基础，桩径1.8 m，桩长50 m。每个桥墩基础包括4根摩擦桩，桩基承台为边长7.5 m正四边形，厚2.5 mㄢ

0号桥台处于挖方段，采用柱式桥台，桩基础，桩径1.5 m，桩长40 mㄢ

由图1可见，3号桥台位于高填方段，采用肋板台，肋宽1.2 m;基础采用桩基础，桩径1.8 m，桩长50 m。3号桥台为了降低桥台高度，采用了填土区高桩承台，为确保台后填土对桥台的土压力作用，施工时务必做到如下工序要点:

1)原地表土为湿陷性黄土，必须对其进行强夯处理。

2)处理原地基后，桥台里程前后20 m范围内采用6%灰土分层对称填筑，进行特别压实，分层厚度按照路基标准，压实度不小于96%。

3)待回填灰土至承台顶面后，方可进行桩基钻孔的施工，填土顶面铺设正六面体砌块护坡，并设置0.5%坡度以利于排水。

6.3 附属设施

1)桥面铺装。

10 cm厚沥青混凝土，桥面与沥青混凝土之间铺设防水隔层。

2)伸缩缝。

全桥在0号、3号桥台共设置两道MF80伸缩装置，施工应根据安装环境温度来调整伸缩缝预置宽度，伸缩缝预留槽内浇筑钢纤维混凝土或环氧树脂混凝土，并振捣密实。

3)支座。

均采用GPZ(Ⅱ)型盆式支座，其中，桥台和2号桥墩沿里程方向一侧布置单向活动支座，另一侧布置双向活动支座，1号桥墩均布置为固定支座，以增强桥梁抗震性能。

4)桥头搭板。

采用12 m长搭板，与背墙预留栓钉连接，台后填土压实度不得小于95%，防止发生桥头跳车现象。

5)排水。

沿路面超高排水，边跨采用直排式泄水管，中跨由于上跨原运三高速，采用引入式泄水管，汇集的水流沿桥墩引下后排入路基边沟。泄水管间距均为4 mㄢ

6)护栏及防落网。

采用钢筋混凝土护栏，高1 m，每5 m设置一道变形缝;为防止杂物向被交路抛撒，在主跨全长及边跨10 m范围内设置防落网。

7 施工方案

桥梁施工流程:平整场地，基础和下部结构施工完成后搭设支架门洞并对支架进行静载预压。从跨中向桥台两侧对称浇筑箱梁混凝土，纵向预应力钢束张拉顺序:先张拉S1,S2,Z1,Z2号钢束，再张拉S3,S4,Z3,Z4号钢束，最后张拉S5,S6,Z5,Z6号钢束，成桥后封锚。完成主体工程后进行附属工程桥面铺装及护栏等附属设施施工，主桥竣工。

8 结语

高等级公路跨线桥的选型和设计需要考虑很多因素，以实现功能要求为基础，在满足结构安全可靠的基础上，也要兼顾造型美观、上下部结构协调。平陆互通跨线桥是一座典型的分离式路基大跨径跨线桥，选用现浇变截面连续箱梁和花瓶墩，兼顾了桥梁功能性和视觉美观，不失为一种适应性较强的结构形式。该桥的设计，可作为同类桥梁设计的参考。

参考文献

[1]JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

跨沪宁高速公路跨线桥转体施工技术 第4篇

沪宁高速跨线桥位于苏州市平江区境内, 是苏虞张一级公路上跨越沪宁高速公路的特大桥, 全长1111m, 主跨为39+65+39=143m变截面三跨连续钢构形式, 桥面总宽26.5 m, 本桥为平衡设计转体, 设计中是以两个主墩为中心, 分别转体约90°, 合拢成变截面刚构, 转体重量约3600t。

主桥转体部分为10#主墩及11#主墩, 分为0#块 (12.5m) 、1#块 (8m) 、2#块 (8m) 、3#块 (8.75m) 、边跨段 (8m) 和中跨合拢段 (3m) , 为单箱双室大悬臂结构, 两侧采用斜腹板, 桥面板悬臂长4.5m, 顶板厚度0.28m, 腹板厚度0.4～0.7m, 主墩横梁板厚1.5m, 边墩处横隔板厚1.3m, 中跨跨中处横隔板厚0.4m。下部构造采用薄壁墩, 墩高8.20m, 宽1.3m, 上转盘尺寸为16.5m×4.7m×1.5m, 下承台尺寸为22m×8.8m×2m, 磨心直径2.5m, 采用C60混凝土。

2 施工工艺流程

施工准备→桩基施工→承台施工→下磨盘施工→上转盘施工→上转盘张拉压浆→墩身施工→箱梁0#块施工→临时固结加固→支架及箱梁施工→箱梁落架设置平衡支撑→顶推转体→上承台和下承台封盘→边跨合拢段施工→中跨合拢段施工→桥面施工→清理退场。

3 转体桥主要工艺的设计与施工

3.1 转体体系构造与施工

(1) 下承台施工

一般而言, 转体主墩下承台都是尺寸相当大的构件, 本工程为22m×8.8m×2m, 下转盘设在承台顶面中央位置, 直径2.5m;下转盘磨心顶中间放置直径20cm的钢柱以定位, 在承台中间设置中央半径为R=4.7m、宽度为0.3m的四氟滑板道, 转体完毕后凿除;在承台的长边方向设置顶推环道, 环道内设顶推槽口, 用于放置千斤顶施加转体顶推力矩。

由于承台体积较大, 且一般配筋较密, 同时采用的混凝土标号较高, 因此, 混凝土的水化热较大。在施工过程中, 应采取必要的措施, 如加入冷却管, 混凝土浇注时, 进行冷水循环降温;混凝土采取分层浇注等等措施。

(2) 磨心

磨心是转体施工中的关键所在, 磨心制作的标准与否, 直接影响转体的顺利进行;磨心一般是采用高标号混凝土施工, 沪宁跨线桥采用的为C60混凝土;考虑到与下承台的结合性要良好, 在浇注下承台时, 磨心也一起浇注;磨心沿边采用定制钢模, 磨心定位钢柱采用高强碳素钢, 在承台浇注前固定好;由于是固定在钢筋上, 因此, 如何保证它们的稳定性就显得相当重要。在本工程中, 我们采用了钢筋钢板限位的方法, 并直接与桩基钢筋相联系, 形成稳定结构, 同时在浇注过程中随时观测钢模板标高及定位钢柱垂直度, 发现偏移立即纠正, 确保万无一失。

一般而言, 磨心面是一个球冠面, 面上每个同心面的标高相差不能超过2mm, 同时, 与接触面的摩擦系数应小于0.08;如何保证该面的形状及性能满足施工及设计要求, 是转体施工中至关重要的一环。为保证球冠面及同心圆标高的准确性, 在施工过程中, 按图纸尺寸定制了弧形尺;在浇注过程中, 球冠面先采用弧形尺抹平, 再在初凝前人工抹平, 抹平时注意必须采用原浆, 不得用其它水泥浆。待混凝土强度达到C20时, 检测磨心, 并进行必要的处理。

(3) 磨心磨合与上承台浇注

上承台浇注分两次进行, 第一次浇注磨心上方的上转盘3m×3m×1m (尺寸需确保与上承台波纹管不发生冲突) 的方块, 具体方法为, 在完成的磨心上铺上4～5层塑料薄膜, 并展平, 周围拦好模板, 钢筋绑扎完毕后浇注。待方块强度达到设计强度的80%后, 进行起吊, 将垫层全部清除后, 进行互相碾磨, 在对磨的过程中, 要经常起吊球铰盘, 清理垃圾、检查相互磨合的情况, 务必使上、下转盘表面光洁润滑、密贴, 摩檫系数小于等于0.08。在此基础上, 再吊起球铰盘, 在上、下转盘之间涂抹润滑油, 再次进行碾磨, 致使阻力进一步减小。当在3m左右的半径上用单人即可推动球铰盘时即认为合格, 然后再按设计图纸施工上转盘。

由于上、下承台之间20cm的空隙, 考虑到上承台的底板支撑问题, 我们采用了砂垫层, 压实后上面采用竹胶板作底模, 在底模上按设计坐标放好样, 进行钢筋、波纹管及侧模施工及混凝土施工。同时考虑到以后上、下承台间封盘、锚固的需要, 在上承台上一般都预留压浆孔, 以备在转体结束后, 进行灌浆, 使上转盘形成一个整体与承台密贴。

上承台采用预应力混凝土结构, 待混凝土强度达到设计强度的90%以上, 按设计顺序进行钢绞线的张拉工作。

(4) 环道

根据设计说明, 该桥转体施工时宜采用2条环道, 一条为直径4.7m、宽0.3m的封闭四氟滑板滑道, 该滑道施工时需符合三个要求, 一是要求形成一个同心圆, 二是滑道要水平, 三是表面要平整光滑。另一条是在承台的长边方向设置90cm宽的环道, 内设槽口, 用于放置千斤顶施加转体顶推力矩, 这里必须注意在千斤顶槽口处配置一定数量的钢筋网片, 防千斤顶用力过甚损坏混凝土表面。

3.2 墩身与预箱梁施工

沪宁跨线桥墩身采用薄壁墩, 墩身模板采用定制钢模。由于墩身采用薄壁墩形式, 且配筋较密, 故混凝土浇注时一定要注意分层振捣, 切勿漏振。

下部构造施工完成后, 在沪宁高速公路两侧按设计路线垂直方向确定箱梁中线位置, 进行地基处理, 支架搭设, 支架标高要考虑箱梁跨中3.5cm的预拱度, 跨中到墩顶按二次抛物线变化, 并根据经验考虑支架和地基基础的弹性和非弹性变形因素;支架采用门式支架, 地基基础灰土处理后采用满堂基础, 同时做好基础场地的排水, 防止雨水冲刷侵蚀地基影响承载力, 支架堆载预压后进行模板、钢筋、钢绞线、箱梁混凝土浇注及预应力张拉的施工;同时施工中要保证墩身两侧箱梁浇注的对称性, 要求严格控制各部位的几何尺寸, 务必使整个箱梁前、后、左、右重量对称平衡, 防止由于不平衡弯矩而产生裂缝, 为转体施工创造良好的平稳条件, 保证箱梁转体后合拢精度。

3.3 转体

(1) 准备工作

现浇部分箱梁两个“T”施工完成 (除边跨现浇段及跨中合拢段) , 边跨现浇段支架搭设完毕, 进行转体工作。首先, 在支架拆除之前, 把上、下承台之间的砂垫层清除, 并用高压水枪冲洗干净, 然后拆除支架, 并在箱梁底部与墩身连接处贴上应变片, 观察应变数值, 以确定负弯距数值;若存在不平衡情况, 可采用堆砂袋的方法, 使整个体系在转体时确保为平衡体系。

在拆除支架前箱体3#块每个角上做好观测点, 并做好测量初读数, 分拆架后、转体前、转体中每隔一个小时观测比较, 监控转体的平衡。转体即将到位时观测平面位置和实际标高, 以便及时调整达到设计要求。

箱梁浇注、张拉结束后, 拆除支架 (从两头往0#块方向拆除) , 进行转体施工, 为了确保在转体过程中的纵向稳定, 应在上承台上增设纵向保险支撑, 保险支撑的半径应取桥梁悬出长度的1/6～1/10。

(2) 转动顶推力计算

转体顶推采用100t千斤顶, 在上转盘两侧同时施加顶推力, 力臂5.3m, 转体重量约为3640t, 摩擦系数取0.08, 接触面积4.91m2 (半径2.5m) , 单位面积压力p=742t/m2, 转动力矩M=∫${}_0^{\text{R}}$μ×p×2πr2dr=2πμp×1/3R3=243 t·m, 所需的顶推力为N=M/5.3=46 t。

(3) 千斤顶与顶推后座

千斤顶采用100t的液压千斤顶, 长度36cm, 行程20cm。顶推后座按100t推力计, 为了便于顶推使用, 后座采用钢结构, 分上下两部分, 上半部分在平面内可转动, 以便于转体时槽口与上转盘的位置可调整, 确保千斤顶与接触面紧贴。

(4) 转体

在千斤顶顶推时, 千斤顶行程应均匀, 千斤顶与上转盘应保持平面接触。在转动过程中, 为保证转体构件的稳定性和安全性, 半桥应匀速缓慢转动, 转动角速度不宜大于0.01rad/min。同时, 派专人在下承台处观察条形支腿与滑道间的间距, 以便随时掌握转体平衡情况。

在接近转体完成时, 每隔一定的时间 (约10min左右) , 进行桥面控制点的坐标检合, 当转到设计坐标时, 进行标高及中轴线调整, 当两者均符合《公路工程质量检验评定标准》 (JTG F80/1-2004) 中关于转体施工中的允许偏差:轴线偏位L/6000 (对本工程而言, 中跨跨径65m, 即10.8mm) 、跨中梁顶面高程±20mm, 进行下一步工作。

(5) 临时锁定、封盘

转体到设计位置, 并各项指标符合有关规定后, 依靠预先搭设的边跨现浇段的支架, 进行转体部分的临时锁定, 需说明的是, 临时锁定仅仅是保证转体到位并进行调整后, 尽可能不再让转体部分产生横向及纵向位移, 也就是说只要转体部分不发生位移, 临时锁定不施加外力于原本平衡的转体部分。

临时锁定之后, 紧接着进行封盘工作。在施工上、下承台的时候, 按设计图纸, 我们在上、下承台相应的位置均预埋了钢板, 转体完成之后, 凿除预埋钢板上的混凝土, 用角钢及接长钢板将两者焊接牢固。而后, 进行压浆工作 (压浆孔在施工上承台时已预留) , 考虑到上、下承台间距较小, 仅20cm, 但接触面积较大 (长16.5m, 宽4.7m) , 故压浆混凝土采用细骨料配比设计, 以保证压浆混凝土的密实性。当压浆工作完成后, 浇注钢板表面混凝土, 保证角钢到混凝土表面的净保护层不小于2cm。

3.4 合拢段施工

当封盘完成后, 马上进行边跨现浇段的施工工作, 在其完成之后, 再次精确复测核对标高后, 进行跨中段3m的合拢工作。在跨中合拢施工中, 先按设计要求进行跨中劲性钢管锁定, 劲性钢管及调节套管采用45号优质碳素钢, 套管两边的劲性钢管采用相反的螺纹, 在一天中温度较低的时候进行锁定工作。而后进行钢筋、钢绞线、模板等正常施工工序, 并选择在一天中温度较低时进行混凝土浇注工作。考虑到桥下便是黄金通道沪宁高速公路, 我们采用对交通影响比较小的无支架施工方案—挂篮施工。挂篮安装和梁体施工期间可以不影响沪宁高速的通行, 挂篮拆除采用整体落架, 选择沪宁高速交通量较小的清晨, 将高速公路两侧的超车道封闭1h, 保证不中断交通, 同时又保证行车安全。

4 结束语

4.1 体会

随着交通基础设施建设的大规模发展, 公路网的不断加密, 跨线桥越来越多, 桥梁转体施工工艺得到了广泛的应用。桥梁转体施工变大量的高空作业为地上作业, 避免了长大重安装单元的运输和起吊, 减少了施工环节和施工设备, 节约了施工用材, 加快了施工进度, 无锡新华立交从开工到竣工只用了八个月的时间。特别是在高速公路或者交通繁忙的航道和公路上采用转体施工不需中断交通, 因此技术、经济效益和社会效益非常显著。

4.2 建议

(1) 上转盘增加纵向保险支撑:

转体重量达36400kN, 而它仅作用在直径为2.5 m的球面上, 转动时很容易发生前后、左右的倾覆稳定问题, 为此在设计图中, 在上下承台上, 设置了条形支腿和滑道。据笔者分析, 这种设置仅对横向倾覆稳定有效, 而对纵向倾覆稳定因其力臂过短, 效果甚微。据现有的技术资料介绍, 承台上必须设保证转体纵向稳定的措施—保险支撑, 其支撑半径一般应取桥梁悬出长度的1/6～1/10。为利用原设计中的滑道, 可在上承台侧面接4条保险支撑, 其长度b应与滑道半径相适应。

(2) 上转盘预留压浆孔:

在转体到设计桥位调整标高后, 上转盘与下承台间用小骨料混凝土将其灌实, 因空隙较宽而高度很小。事实上很难灌实混凝土, 建议在施工上转盘时预留垂直方向适当数量的灌浆孔, 通过压注膨胀砂浆使其密实, 来达到上转盘和下承台整体均匀受力的目的。

(3) 顶推孔设置成圆形孔:

桥梁进行转体时, 对上转盘施加的顶推力必须垂直于承台侧面, 但如果还要垂直于顶推孔的连线有困难, 为此建议顶推孔设置成圆孔, 顶推时千斤顶放在孔座内, 孔的直径由选定的千斤顶确定。

(4) 弧形滑道改成墩式滑轨:

设计图中采用的整条弧形条状滑道, 万一中间受卡或者损坏到间隙中去修理在操作上有困难。如果要到中间去贴钢板或者四氟滑板也是不可能的, 其次支腿对承台立模也有一定的影响, 建议改成间断型墩式滑轨。

参考文献

[1]张联燕, 等.桥梁转体施工[M].北京:人民交通出版社, 2002.

[2]周文胜, 朱根石, 许柏民.G312跨沪宁高速公路跨线桥转体施工[J].桥梁建设, 2004 (1) .

[3]陈宝春, 孙潮, 陈友杰.桥梁转体施工方法在我国的应用与发展[J].公路交通科技, 2001 (2) .

张石高速公路跨线桥转体施工技术 第5篇

关键词：转体结构,铁路路基,桥墩,箱梁,混凝土

1 工程概况

张石高速公路跨京广铁路的2-50 m转体T构跨线桥是我国第一座跨越双线铁路的水平转体T构梁桥,该桥在ZK13+800.5处与京广铁路相交,线路中心与铁路夹角为48°12′,T构梁底距轨面高8.75 m。T构设计为单箱单室斜腹板变截面箱梁,梁底为二次抛物线形,T构单侧跨度50 m,对称布置。为减小T构梁部施工对铁路行车运营的影响,设计采用双幅平面顺时针同步转体法施工,T构转体48.2°,转体吨位为4 800 t,转体部分单侧跨度为40 m,转体到位后,支架现浇9.95 m合拢段,支撑于边跨桥墩上,形成2-50 m跨线T构梁桥。T构中墩采用矩形空心墩,边墩为双圆柱墩,基础为钻孔灌注桩,转脚结构采用环道与中心支撑相结合的球铰转动体系。T构转体的桥型布置及其与铁路的关系见图1。

2 总体施工方案

2.1 铁路路基边坡防护

跨京广铁路的转体桥,其桥墩承台靠近铁路路基边坡,承台开挖深度为4 m～5 m,因此需要对既有边坡进行防护。从确保铁路行车安全和路基边坡稳定性考虑,确定路基边坡防护采用人工挖孔桩防护。挖孔桩采用跳挖间隔施工,钢筋混凝土护壁,快挖快灌,同时做好临时排水设施。钻孔桩基础采用对路基振动小的旋挖钻机成孔,导管灌注水下混凝土,钢筋笼采用25 t轮胎式吊车吊装并采取防倾倒的安全措施,确保不侵入铁路限界。

2.2 桥墩施工

采用钢管脚手架作施工支架,并在支架内侧沿铁路线路方向挂设防护网进行防护;整体钢模采用拉结固定,分两次浇筑混凝土。

2.3 T构箱梁现浇

T构采用满堂碗扣式钢管支架平行铁路搭设,为了确保在箱梁施工过程中材料机具不侵入铁路,采取在支架内侧挂钢丝网及防电绝缘板进行防护。箱梁现浇采用汽车输送泵分两段两侧对称浇筑,先浇筑2-20 m箱梁,张拉完成后,进行其余20 m箱梁的浇筑。

2.4 T构转体

为了最大限度减少在铁路行车正线上的施工作业,箱梁浇筑完成后,及时将铁路上方段的公路防撞栏杆、防缀网、隔音屏等设施施工安装完成;在铁路部门给定的要点时间内,2个T构分别用2组连续千斤顶绕T构转动轴拽拉,使2幅桥平行、同步逆时针转体48.2°,转体到位后浇筑上、下转盘间混凝土,形成梁、墩、承台固结体系。

2.5 T构合龙

T构转体到位后,现浇9.95 m合龙段,合龙施工采用满堂碗扣式支架与万能杆件相结合支撑,在靠近供电线侧设2排万能杆件支架,翼缘板侵入供电线部分用型钢杆件做成挑梁支撑,支架搭设时采用钢丝网加防电绝缘板防护,确保铁路运营安全。

3 转体结构施工

3.1 混凝土下转盘施工

下转盘采用C50混凝土,为支撑转体结构全部重量的基础,转体完成后,下盘与上转盘共同形成基础。为确保该部分的施工质量,施工中必须做到以下几点:

1)钢筋绑扎时,应调整好其主筋与钻孔桩主筋的位置,钢筋外侧绑扎垫块,钢筋绑扎按顺序逐根安装到位。安装成型的钢筋做到整体性好,尺寸、位置、高程符合验收标准。2)在混凝土灌注前将下球铰、滑道钢板和千斤顶反力座预埋钢筋等预埋件精确定位并固定。3)混凝土应采用泵车下料分层浇筑,每层控制在30 cm左右,连续作业一次完成。4)提前试配微膨胀混凝土,并做好膨胀力现场测试记录;调整配比中减水剂、膨胀剂的掺量,将混凝土的工作度调整到最佳。5)在加工转盘时就充分考虑到混凝土施工时的密实性问题,在下转盘上留有振捣孔和排气孔。6)安装过程中采用高精度水准仪进行全过程测量控制,并在盘下混凝土浇筑前后对每座转盘进行监测。7)转盘盘面用多层塑料布进行封闭,在形成对盘面保护的同时,更有利于浇筑完毕后对盘面的清理。8)混凝土浇筑采用输送车运输,泵车布料,混凝土浇筑,从一侧赶往另一侧,保证下球铰和滑道钢板下能排出空气,混凝土密实。9)在盘下混凝土浇筑到接近下盘底面约20 cm时,首先将已经浇筑的混凝土充分振捣密实后上层混凝土采用单方向整体推进浇筑,浇筑层厚控制在50 cm左右,即让混凝土将盘面充分掩埋,一次浇满盘下混凝土。10)当混凝土浇筑到每个振捣孔位置时,在水平方向振捣的同时,采用插入式振捣设备从振捣孔深入盘下,捣固密实,现场观察混凝土不产生下沉,而且周边排气孔充分有混凝土冒出。

3.2 钢球铰安装

钢球铰设置于混凝土上下转盘之间,分上下两片,中间填充四氟滑片,是转动体系的核心。钢球铰由专门厂家生产,各项指标满足要求后整体运至工地,待承台混凝土浇筑1.8 m高度后进行安装。为确保球铰安装质量,应注意以下几点:

1)上球铰安装前应先将下球铰顶面和滑片镶嵌孔清理干净,并将球面吹干。2)四氟滑片必须严格按照其编号安装到相应的镶嵌孔内。3)滑片安装完成后,各滑片顶面应位于同一球面上,其误差不大于1 mm。检查合格后,在球面上滑片间涂抹黄油聚四氟乙烯粉,涂抹完后尽快安装上球铰,其间严禁杂物掉入球铰内。4)上球铰精确定位并临时锁定限位后,用胶带缠绕密封上下球铰吻合面,严禁泥砂杂物进入。5)安装过程中应保持球铰铰面不变形,保证其粗糙度和椭圆度要求。

3.3 上盘撑脚与滑道安装

为保证大吨位结构平转的稳定性,在上盘设置6个向下悬吊的钢管混凝土撑脚,在撑脚下方设1.1 m宽,半径为3.3 m的滑道。转体时撑脚在滑道内滑动,以保持转体的结构平稳性。环道的平整度将直接影响顶推力和梁体标高的变化,要求整个滑道面其相对高差不大于2 mm。

3.4 混凝土上转盘施工

上盘是转体的重要结构,布置三向预应力钢筋。上盘边长8 m,高2 m,转台直径7.6 m,高0.8 m。转台是球铰、撑脚与上盘相连接的部分,又是转体牵引力直接作用部位,转台内预埋转体牵引索,预埋端采用P型锚具,同一对索的锚固端在同一直径并对称于圆心,每根索的预埋高度和牵引方向应一致。每根索埋入转盘锚固长度大于3.0 m,每对索的出口点对称于转盘中心。

上盘撑脚安装好后,立模,绑扎钢筋,安装预应力筋及管道,预埋转体牵引索,浇筑混凝土。待混凝土达到设计强度后,张拉竖向预应力筋及纵横向钢绞线。

4 结语

转体结构是转体桥梁主要承重结构和旋转结构,其质量的好坏是整个转体桥梁施工的关键,对转体结构的施工工艺和控制措施的研究具有重要意义。通过以上严格的施工质量控制措施和组织管理,张石高速公路2-50 m T构转体跨线桥的转体部分结构已经完工,经过检测,各项指标均满足设计要求,为下一步实施桥梁的转体奠定了基础,并为类似的桥梁施工积累了宝贵的经验。参考文献:

参考文献

[1]王传文.桥梁偏心水平转体施工[J].建筑技术,2006(5):378-379.

[2]陈宝春,孙潮,陈友杰.桥梁转体施工方法在我国的应用与发展[J].公路交通科技,2001(4):25-28.

[3]王继红.弯斜T构桥梁双幅同步水平转体施工技术[J].国防交通工程与技术,2005(2):56-60.

[4]田忠政.新岭大桥转体施工技术[J].福建建筑,2003(1):59-61.

秦城枢纽跨线桥现浇箱梁施工方案 第6篇

秦城枢纽K0+000主线桥,桥型布置为35 m+60 m+35 m,全长为138延米。左幅桥面宽度为12 m,右幅在XK0+069～XK0+000处桥面存在变宽,变宽为19.75 m～20.91 m。第二跨跨大运高速,梁底最低与大运高速路面距离为6.9 m,施工时净空高度不小于5 m。本桥桩基为钻孔灌注桩,肋板式台身,桥墩采用花瓶式墩。

2 编制依据及参考资料

1)现场测量、踏勘等实际情况;JTJ041-89公路桥涵施工技术规范,JTJ 025-85公路桥涵钢结构及木结构设计规范;

2)参考资料:《公路施工手册》《简明施工计算手册》《新型脚手架与模板支撑架》;设计图纸、合同文件等;高速公路管理部门的相关要求;项目经理部综合施工能力及施工水平。

3 秦城枢纽K0+000主线桥上部构造施工方案和方法

本桥现浇箱梁部分为三跨,跨径为:35 m+60 m+35 m,上部结构采用预应力混凝土箱梁结构形式,箱高从墩顶处3.2 m按照二次抛物线渐变至跨中1.8 m。现浇箱梁支架采用满堂式碗扣支架,碗扣支架上搭设纵横方木,箱梁底模板及侧模板采用244 cm×122 cm×1.5 cm的竹胶板,箱室内模采用木模板。施工前要进行箱梁荷载计算、底模强度计算、横梁强度计算、纵梁强度计算、支架受力计算、地基验算,结论均满足施工要求。箱梁混凝土浇筑采用二次浇筑法,待箱梁混凝土强度达到90%时进行预应力张拉。第一、三跨跨径为35 m,采用满堂支架施工;第二跨跨径为60 m,跨大运高速,在大运高速路面做临时墩,在行车道上方做门洞,做行车通道。

3.1 临时支墩的搭设

临时支墩的搭设需要拆去中央隔离带,并在半幅路中设立临时支墩,施工前与高速公路管理部门联系,在路政大队的组织下对交通实施管制,施工完成后同高速管理部门联系,及时进行恢复。

3.2 地基处理

用平地机及推土机清除地表,并将地表整平。压路机碾压密实,压实度达到90%以上。支架基础采用C20混凝土进行50 cm深的局部范围的硬化处理,并加强地基排水,必须设置纵、横向排水沟,防止地基积水软化造成支架下沉。

第二跨大运高速临时支墩基础采用80 cm厚C25混凝土浇筑(中间隔离带处支墩采用C25钢筋混凝土,结构形式详见A—A剖面图),布置位置及尺寸详见门洞支架布置平面图,并在基础与大运高速路面交接面埋设直径20 mm PVC排水管,间距2 m。

3.3 支架搭设

现浇箱梁采取单幅单跨施工,支撑方式采用满堂式碗扣支架。考虑支架的整体稳定性,在纵横向布置斜向钢管剪力撑。

大运高速路面部分临时支墩采用纵(顺桥向)横(横桥向)间距30 cm×30 cm碗扣式支架,支墩顶部采用25a工字钢,纵横梁搭设两层作为支撑平台(顺桥向工字钢在下,横桥向工字钢在上),支墩与支墩间采用36a工字钢(长度6.5 m,空跨长度5.3 m,间距60 cm)作为支撑主梁。

3.4 纵、横梁安装

顶托标高调整完成后,在其上安设10 cm×15 cm的方木纵梁,在纵梁上间距40 cm安放10 cm×10 cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出2 m。

3.5 支架预压

在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。拟定只在一边跨梁底进行预压,其他跨预留预拱度,然后根据实测预压结果,对其他跨、翼缘板的预拱度作相应调整。

加载顺序:分三级加载,第一、二次分别加载总重的30%,第三次加载总重的40%。固定观测杆,以便于沉降观测。卸载:人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载,卸载的同时继续观测。

3.6 模板安装

在安装模板之前全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸规定的2%横坡,横向宽度比梁底宽度大,梁底模板各超出梁底边线不小于5 cm,底模板铺设完毕,进行平面放样,根据测量结果将底模板调整到设计标高。根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。箱室模板:箱室模板分两次安装。第一次用木模板做内模板,用方木做横撑,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正模板的位置和整体线型。

3.7 钢筋加工安装

钢筋加工时,应按照设计要求尺寸进行下料、成型,钢筋安装时控制好间距、位置及数量。

3.8 混凝土浇筑及养生

现浇箱梁混凝土全部采用泵送施工,混凝土料水平运输采用8 m3混凝土运输车,垂直运输采用混凝土输送泵。为保证泵车输送管润滑,宜用1 m3水泥砂浆通管。箱梁混凝土浇筑顺序是:底板→腹板,斜面分层,底板由梁中两端推进先浇筑底板一定距离后,返回浇筑腹板,保证混凝土浇筑的连续性。混凝土灌注前必须认真检查锚固螺栓,支座、护栏预埋件等位置是否正确牢固,散落在模内杂物、垃圾等必须用高压水枪冲洗干净,对波纹管仔细检查定位并注意有无损伤,及时更换修补。混凝土振捣不宜靠近外模,避免模板打花产生毛面及冲力过大引起侧模变形。第二次浇筑,严格控制顶面高程,混凝土初凝面进行收压并作拉毛处理。箱梁采用洒水养生期不得少于7 d,每天洒水次数视环境湿度与温度控制,洒水以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为度。

3.9预应力施工

预应力钢绞线采用s15.2高强低松弛钢绞线,预应力钢绞线标准强度fpk=1 860 MPa,控制张拉应力1 395 MPa,Ep=1.95×105MPa。

4跨大运高速过渡方案

跨大运高速处采用工字钢架门洞确保通车,门洞宽度4.5 m,高5.1 m,净高度不小于5 m。在大运高速中央分隔带及快车道一半车道上做满堂支架,慢车道上至K0+000的1号墩,2号墩全部采用满堂支架,局部采用钢筋混凝土条形整体基础。

为保证大运高速路畅通,采取严格、周密措施对施工地段的行车进行管制,具体措施如下:与交通管理部门签订《安全施工协议》,并用标示、标牌进行公布《大运高速公路××里程因施工部分改道》。如遇到紧急交通状况,积极与交警部门联系,及时反映交通状况,协同交警处理交通紧急情况。保证本桥的正常施工,采取在跨大运高速处架门洞确保通车,门洞宽度4.5 m,净高度不小于5 m,在大运高速设立5 m限高门架。

在施工段范围内,须在大运高速左右幅各设一个施工便道路口,构成单独的施工线路。确保施工期间道路畅通。在距施工地段1 600 m,800 m处设置前方施工警示牌。施工材料、机具及施工用地不占用原有道路,确保施工期间过境车辆畅通无阻。并在满堂支架两侧设独立的人行跑道。夜间施工时,在高速公路行车的一侧做遮光处理,以防光线强烈,对过往车辆造成干扰。工程完工后将大运高速被破坏的路基、路面进行修复。

参考文献

浅议跨线桥上构支架施工方案 第7篇

湖南永蓝高速公路某互通跨线桥上跨S216省道, 该桥全长72.0 m, 上部结构采用20+25+20 (m) 钢筋混凝土连续箱梁, 梁高1.5 m, 分左右两幅, 右幅桥宽14 m, 左幅桥宽由24.421 m变至20.662 m。右幅为单箱双室结构, 箱室宽3.5 m, 腹板宽度0.5 m, 悬臂2.5 m。左幅为单箱四室结构, 靠路中线一侧两箱室, 采用与右幅相同的箱室宽度靠路线外侧两箱室宽度逐渐变化以适应道路线形要求, 腹板宽度0.55 m。本桥地质条件:表皮0.3～3 m为人工填积层和粘土, 下伏强、弱、微风化粉砂质泥岩, 地基容许承载力700～1 000 kPa。箱梁采用40#混凝土, 共1 497 m3, Ⅱ级钢筋401.45 t, Ⅰ级钢筋25.77 t。

2方案比选

结合实际情况和当地的模板情况, 考虑到以下几方面的问题, 最后选择满布式钢管支架施工。

(1) 如果采用满棠木支架施工, 必然进行桥下地基的处理, 因桥下作业不便于机械操作, 只能全部采用人工夯实, 夯实效果不能得到控制, 并影响工期, 架管从外面租赁, 增加投入。

(2) 如果采用万能杆件施工, 需从外面租赁万能杆件, 并进行拼装, 此类施工方案能加快工期, 并且地基不需要进行特殊的处理, 在墩身处做支承垫石即可, 直接在刚桁架上安放工字钢、木枋等, 就可浇混凝土。但现在万能杆件的多次利用, 其强度及刚度降低给受力计算带来不利, 并且对每根杆件进行检验, 增加了费用。

经比较, 最终采用满布式支架Φ80mm钢管作为平台支承, 能充分利用现有钢管, 减少一笔投入, 并且对地基只需做简单的处理, 在每个钢管下现浇混凝土垫石即可;安装工作快速、安全, 加快了施工进度;并且结构安全、可靠 (受力计算附后) 。

3主要施工要点及工艺流程

3.1 现浇支架钢管桩放样

在放样测量时, 利用全站仪的坐标放样功能放样, 直接放样出各钢管桩中心位置。

3.2 施工流程图

现浇箱梁采用钢管支架平台现浇施工方案 (见图1) 。

4架平台系统

本桥采用先浇筑中间25 m跨, 后浇筑两侧20 m跨的施工方案, 左右幅分开浇筑, 整个支架平台基础设计为ϕ800 mm钢管桩支承于承台或泥岩上。按路线前进方向分成:左副5排, 右幅3排。纵桥向5排在25 m跨按6.25 m间距均布, 横桥向8排布置于箱梁腹板正下方, 以利支架型钢受力。钢管立柱上采用I32a纵、横交错布置, 底层与箱梁腹板对应, 第二层横向以间距1.5 m布置, 第三层采用I10纵向以间距0.8 m布置, 最上面采用8×12 cm方木横以纵向间距0.3 m布置。

5现浇箱梁满堂式支架受力计算书

5.1 支架构造情况说明

(1) 据附图可知整个支架由40根ϕ800钢管支撑, ϕ800钢管竖向承载力最小为π× (4002-3882) ×145=4307×103kN=430 t, 故钢管承载力可不进行验算, 钢管支承的地基按直径110 cm考虑, 故地基承载力为π×5502×0.7=665kN=66.5 t, 满足支架钢管承载要求。

(2) 根据支架布置图可知, 支架从上到下依次为:

1) 第一层;横向布置8×12cm方木, 间距30 cm, 跨径80 cm;

2) 第二层:纵向布置10#工字钢, 间距80 cm, 跨径150 cm;

3) 第三层;横向布置32a工字钢, 间距150cm, 跨径414cm;

4) 第四层:纵向布置32a工字钢, 间距不等除左腹局部位有所特殊外, 其余位置间距为414 cm, 跨径210 cm。

5.2 荷载分布情况

方木以上为底模与钢筋混凝土和内模与人群等施工荷载, 箱梁全部混凝土1 497 m3按最不利为平均分布于65 m桥长范围内, 有:

q混凝土=1497/65/35 (桥均宽35 m) =0.66 m3/m2, 钢筋混凝土按26 kN/m3计算, 所以:q混凝土=0.66×26=17.16 kN/m2, 模板系按100 kg/m2即1 kN/m2, 施工及人群荷载按3.5 kN/m2计, 施工冲击系数取1.2, 安全系数取1.2

有: q= (17.16+1+3.5) ×1.2×1.2=31.2 kN/m2

计算模式:箱梁支架为型钢和方木纵横布置, 各层以上荷载均布, 支架在纵横向形成框架结构, 为简洁计算过程, 支架各层各结构物按单跨简支计算即为最不利受力, 若在该状况下计算各结构物受力安全, 则支架为安全可靠, 支架在墩身处用型钢与墩身环箍固接, 支架最大高度8 m, 可不必验算其纵横向稳定性。

1) 方木受线荷载q=31.2×0.3=9.36kN/m

2) Ι10#受线荷载q= (31.2+0.2) ×0.8=25.12kN/m

3) 第三层Ι32a受线荷载q= (31.2+0.2+0.14) ×1.5=47.31kN/m

4) 底层Ι32a受线荷载q= (31.2+0.2+0.14+0.32) ×4.14=131.9kN/m

5.3 支架各层结构物受力验算

1) 方木受力验算:

已知:q=9.36 kN/m, W=bh2/6=192 000 mm3, I=bh3/12=11 520 000 mm4,

最小木材顺纹弯应力[σ]=9.5 MPa, 顺纹剪应力[τ]=1.2 MPa, 弹性模量为E=8.5×103

有:M=ql2/8=9.36×0.82/8=0.75 kN·m

σ=M/W=0.75×106/192000=3.9MPa<[σ]

τ=N/A=9.36×0.8×103/ (80×120)

=0.78MPa<[τ]

fmax=5ql4/ (384EI)

=5×9.36×8004/ (384×8.5×103×11520000) =0.51 mm

故:方木层布置合理

2) 第二层I10#受力验算:

已知:q=25.12 kN/m, W=49×103mm3, I=245×104mm4, A=1433 m2

A3钢[σ]=181MPa, [τ]=106MPa, E=2.1×105

有:M=25.12×1.52/8=7.065 kN·m

σ=7.065×106/ (49×103) =144MPa<[σ]

τ=25.12×1.5×103/1433=26.3MPa<[τ]

fmax=5×25.12×15004/ (384×2.1×105×245×104)

=3.22mm

故:I10#布置合理

3) 第三层:

I32a受力验算:

已知:q=47.3 kN/m, W=692.5×103mm3, I=11080×104mm4, A=6712 m2

有:M=47.3×4.142/8=101.4kN·m

σ=101.4×106/ (692.5×103) =146MPa<[σ]

τ=47.3×4.14×103/6712=29.2MPa<[τ]

fmax=5×47.3×41404/ (384×2.1×105×11080×104)

=7.8 mm<4140/500=8.3 mm

故:第三层I32a布置合理

4) 底层I32a受力验算:

已知:q=131.9 kN/m, W=692.5×103mm3, I=11080×104mm4, A=6712 m2

M=131.9×2.12/8=72.71kN·m

σ=72.71×106/ (692.5×103) =105MPa<[σ]

τ=131.9×2.1×103/6712=41.3MPa<[τ]

fmax=5×131.9×21004/ (384×2.1×105×11080×104) =1.44 mm

5) 支架第三层悬臂受力验算:

已知:W=692.5×103mm3, I=11080×104mm4, A=6712 m2

M=7.5×2.75+16×1.5+24×0.25=50.625

σ=50.625×106/ (692.5×103) =73MPa<[σ]

τ=47.5×103/6712=7.08MPa<[τ]

fmax=∑ (pl3/3EI) = (7.5×27503+16×15003+24×2503) /3EI=0.003 mm

故:本箱梁支架安全可靠。

6) 预压。

在安装好的平台上, 进行加载预压, 以便设置预拱度。根据现场条件, 宜采用砂袋或水泥袋模仿上部构造静载进行预压。预压前对跨中及1/4、1/8跨支点高程进行测量, 预压一周时间后, 再进行测量, 观察及比较两次的测量值, 并根据所得值进行顺桥向预拱度的设置, 每一跨从中间向两边墩身处按抛物线对称布置, 在最上层木枋下面垫以钢板进行预拱度的设置。

6施工安全保证措施

(1) 经常对施工人员进行安全操作教育, 强化安全意识。

(2) 施工现场的所有设备、设施、安全装置、工具、配件以及个人劳保用品等必须上班前和下班时进行检查, 确保完好和使用安全。

(3) 施工人员必须正确佩带安全帽。

(4) 施工场地内的一切电源、电路的安装拆除必须由电工操作, 电器必须严格接地接零和使用漏电保护器, 用电分闸, 电缆电线必须有防湿、防潮、防断等保护措施。

(5) 施工现场设专职安全检查员, 在施工前和施工中应进行认真检查, 发现问题及时处理, 待消除隐患后再作业, 对违章作业要坚决制止。

(6) 做好钢管地基处理工作。

7质量保证措施

(1) 严格控制进场材料的质量, 严禁不合格材料进入施工现场。

(2) 确保模板的强度、刚度和表面光洁度, 以保证混凝土表面的质量。

(3) 对每道工序的参加人员, 均须作详细的技术交底, 未接受技术交底的人员不得上岗作业。

(4) 工程技术人员及质检员必须坚守现场, 每道工序完成后, 进行自检, 然后接受现场监理工程师的检查, 合格后方可进行下道工序作业。

(5) 混凝土浇注时应加强支架、模板变形观测。

(6) 混凝土浇筑完成后要安排专人养生, 并不得少于7 d, 不得有混凝土开裂现象发生。

8结论

本桥满布式钢管支承施工, 安全可靠、经济合理, 取得了良好的效果。利用钢管把荷载均匀的分布在地基上, 充分利用了现场地基承载, 是满布式木支架的一种延伸应用;施工中用钢材比较多, 加重了自身重量, 安全系数过大, 浪费了钢材;但结构稳定性得到了很好控制, 经济方面考虑没有得到最优化的经济效益;根据已前成功浇筑的几座现浇桥的受力验算, 安全系数及施工冲击系数取1.2足可满足施工要求。

此类桥梁上部构造施工也可采用万能 (M、N型) 杆件及扣件架管 (满棠支架) 两种方案施工, 根据现场地基承载及实际模架情况, 合理选用并优化施工方案。

综上所述, 跨线桥现浇上部构造施工中, 应根据现场实际情况选择并优化合理的施工方案, 做到最高效的施工经济效益, 并使结构达到稳定、可靠的要求。

摘要：跨线桥上部构造大多以现浇支架施工为主, 目前最常用的施工方案有:满布式木支架 (小桥) 、架管扣件及万能杆件拼装施工方案。现以湖南永蓝高速公路一座跨线桥现浇连续箱梁简要阐述支架方案及经济性和安全性。