临时支墩方案改..pdf

《临时支墩方案改..pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《临时支墩方案改..pdf（24页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、哈尔滨市交通工程三环南线学府立交桥工程 钢箱梁临时支墩专项施工方案 编制： 审核： 中铁二十二局集团有限公司哈尔滨市小南沟前进村农村土 地整治项目配套道路等工程1 标项目经理部 日期：二一二年七月 第一章工程概况 学府立交位于哈尔滨市南部， 扼守哈尔滨的南侧门户， 为三环路与学府路交 叉点。学府立交为全互通半定向半苜蓿叶式立交，整个立交共三层， 桥梁结构主 要由三环路主线桥， ES 、SW 定向匝道桥， NE 、WN 左转匝道桥、集散车道桥组成， 立交范围内还包括两座人行楼梯。 哈尔滨市交通工程三环南线学府立交桥工程连续钢箱梁共分为三部分，第一 部分跨学府路，依次包括SW 匝道、ES匝道、主线

2、、集散道拱形变截面连续钢箱 梁，跨径组合均为40+60+40m ，中支点梁高3.3m，边支点梁高1.8m，跨中梁高 1.8m，宽度分别为 13.5m、9m 、34m 、12.5m；第二部分为ES匝道跨三环路变截 面连续钢箱梁， 跨径组合为 30+32.626+53+30+30m ，除 53m主跨支点梁高为 2.8m 外，全部跨中及其余支点梁高均为1.8m；第三部分为 SW 匝道跨三环路变截面连 续钢箱梁，跨径组合为30+30+42+30+23.72m ，除 42m主跨支点梁高为 2.3m外， 全部跨中及其余支点梁高均为1.8m。 工程量，如下表 序号名称跨径组合（ m ）设计工程量（ t ）

3、备注（跨越构筑物） 1 三环路主线40+60+40 2439 学府路 2 集散车道40+60+40 822.4 学府路 3 ES匝道 40+60+40 565.8 学府路 4 30+32.626+53+30+30 952.4 三环路主线 5 SW 匝道 40+60+40 838 学府路 6 30+30+42+30+23.72 826.4 三环路主线 总计6444 箱梁为全焊接钢结构，选用钢材为符合桥梁用结构钢GB/T714-2008 标 准的 Q345qE钢板，厚度从 12-20mm不等。厂内制作共分为107 块，其中，跨三 环路部分 51 块，运至现场每 3 块在地面拼接为整体后再吊装；跨学

4、府路部分55 块，共计 72 块，单块梁重 130吨。钢箱梁的分块及生产计划如图所示： 线涂装钉 线涂装钉 线涂装钉 线涂装钉 线涂装钉 第二章施工方案与施工方法 一、钢箱梁制作及安装施工程序 根据安装现场的实际情况及可能出现的情况，钢箱梁分块加工及安装的施 工共安排三条生产线：以主线道路中线为界，K7-K9 南侧一幅及该幅南侧的 JSCDK7-K9 同场地加工并依次安装； K7-K9 北侧一幅及该幅北侧的ESK6-K8同场 地加工并依次安装，SWK16-K18单独场地加工并在ESK6-K8 之后进行安装； ESK13-K17和 SWK6-K10 同场地同步加工，并根据现场施工计划可调整安装先

5、后 顺序。 主 线 南：K7-K9 JSCDK7-K9 主 线 北：K7-K9 ESK6-K8 SWK16-K18 环形匝道： ESK13-K17和 SWK6-K10 二、临时支墩施工作业指导书 根据施工要求及现场实际情况，本工程采用八三杆件和 F4268 螺旋管搭 设临时支墩，位置位于学府路主、副道间的绿化带上，基础采用砼扩大基础， 保证既有主道在吊装时间外行车通畅及安全性，根据钢梁预制场提供的钢梁分 段长度确定临时支墩的位置以及临时支墩的墩顶标高，60m跨钢梁分三段预制， 中段长度如 ZX南ZX北JSCD8# ES6# SW16# 28.6m 28.85m 28.7m 28.85m 28.

6、2m 根据现场的实际情况，临时支墩的位置大部分占用原有绿化带以及小部分 占用原有沥青路面，临时支墩的平面尺寸定为横向等于路面宽，纵向为4.5m。 三、临时支墩基础的开挖 根据施工现场的实际情况，临时支墩占用绿花带，以及在绿化带里有国防 电缆井、路灯及路灯电线，由于JSCD8 #及 ZX8#（南侧）临时支墩的位置各有一 处国防电缆井，且尺寸较大，JSCD8 #处为横向 4m 纵向 2m 、ZX8 #（南侧）处为 横向 1.8m纵向 1.6m 为临时支墩的开挖带来了一定的困难，项目部决定采用 人工开挖的方式进行挖掘，在开挖之前先开挖探沟，确定地下障碍物及各种管 线的确切位置及深度，然后开挖至原状土

7、，以原状土作为底基础。 四、临时支墩混凝土的施工方法 八三杆临时支墩基础开挖完以后，在底基层上面浇筑100cm厚的 C25混凝 土，由于地基处在绿化带上，表层土质为腐殖土和杂填土，下层有国防电缆及 1W 伏高压电缆， 为了保护地下管线不被破坏以及日后施工安全，采取扩大基础 面积、增加混凝土的厚度、加设钢筋等措施。为了增加混凝土的整体性及整体 刚性，减少不均匀沉降，在混凝土中进行配筋，配筋采用螺纹钢筋12，横向 间距 200mm ，纵向间距 200mm ，层间距 200mm ，保护层为 40mm ，在混凝土顶面上 搭设八三杆件临时支墩。 F4268 螺旋管临时支墩基础开挖完以后， 在底基层上面浇

8、筑 157.7cm 厚的 C25 混凝土，因为钢管的接触面积比较小，为了增加混凝土的抗压强度，减少 不均匀沉降， 在钢管底部 1m 2 位置进行钢筋加密布设， 钢筋采用 12 螺纹钢筋， 横向间距 100mm ，纵向间距 100mm ，层间距 200mm ，保护层为 40mm ，并在螺旋管 底部 600600mm 的钢板外侧共预埋八根 25 螺纹钢筋，外漏40cm ，其余部位 横纵间距 200mm ，分上下两层，在混凝土顶面上搭设 F4268 螺旋管临时支墩。 五、八三杆件临时支墩的搭设 八三杆件轻型桥墩由下垫梁、墩身和上垫梁三部分组成。 杆件的立杆长度分别为3.5m、2m 、1.5m，其断面

9、为焊接翼缘H型断面。即 可做立柱， 又可作垫梁，梁柱通用。杆件翼缘板上钻有两排纵横孔间距均为125 毫米的 23.5 毫米栓孔，杆件两端焊有法兰板，各有纵横孔距均为125 毫米的 四个23.5 毫米栓孔，用于立柱接长，如在接头处在拼装上拼接板，即可加强 立柱刚度又可接长做上下垫梁用。 1、下垫梁 下垫梁一般设置两层， 由 3.5m、2.0m、1.5m 杆件通过杆端法兰板和拼接板 接长，纵横垂直叠置，两层梁的叠合面用螺栓连接。下层下垫梁与基础间亦有 足够的联结以承受拉力，例如在混凝土基础内预埋U型螺栓，与卧木基础间使 扒钉和桩基础间通过螺栓进行联结等。下层下垫梁一般每750 毫米设置一根， 边立

10、柱外侧各增设一根。与墩身联结的顶层下垫梁的布置，应与墩身立柱位置 相适应，每排立柱下设有一片顶层下垫梁，顶层垫梁、立柱间用螺栓联结。 2、墩身 墩身是由立柱、 节点板、拉撑组成的空间结构。立柱中心距离纵向1.5 米， 横向 1.75 米。立柱有三种， 3.5m 是基本杆件，当拼装墩身高度不是3.5 米的 倍数时，可用2m ，1.5m 辅助杆件调整， 2m加 1.5m 辅助杆件也可顶替3.5m 基 本杆件使用。墩身可拼组成从上到下立柱排数相同的等截面形式，亦可拼组成 上下立柱排数不同， 上少下多的变截面形式。 当梁部结构物跨度在1232 米范 围内，常用高度的八三式铁路轻型军用桥桥墩墩身结构形式

11、有七种。墩身联系 由撑杆通过节点板与立柱联系。墩身立面联系的层数及每层高度根据墩高和器 材数量情况确定。水平撑杆可以按2m 、1.5m、1m三种层高装设， 2m为主要层 高，其余用以调节墩高。立面斜撑杆件根据水平撑杆所布置的节点间距（2m ， 1.5m，1m ） ，安装相应的斜撑。纵向、横向斜撑都布置成单根交叉型式。但在变 截面处向两侧扩伸的斜撑则用双根，一般用2.0m斜撑。 平面联结系只在墩身顶部、底部以及变截面部位和每隔六米高度左右设置 一道，利用 2.0m斜撑交叉布置，用单根联结在立柱加加肋板的23.5 孔眼上。 3、上垫梁 上垫梁的层数根据计算和构造决定，一般为 23 层，纵横叠置，螺

12、栓连接。 与柱身连接的第一层上垫梁可用3.5m 或 2.0m 杆件两层叠合，层间满装螺栓组 成叠合梁。其余各层只用单层杆件。垫梁接头位置应按设计图纸布置，改变位 置另行检算。 八三杆件轻型桥墩系按套定制、配发，使用的。每套器材含基本器材和配 套吊装设备及机具两大类。 基本器材由杆件和紧固件组成，一套基本器材总重3060 吨（不包含配套 的吊装设备和机具）。本方案以ZX8# 临时墩柱为例，能拼组纵向三排立柱、横 向十排立柱（ 310）断面型式，上垫梁四层，下垫梁三层，全高6.334 米桥墩 一座（其中上垫梁1.048 米，下垫梁 0.786 米，墩身高度 4.5 米）ZX8# 的搭设 示意图如下

13、： 主线北临时支墩正面图 主线北临时支墩侧面图 主线北单个临时支墩杆件用量 编号位置方向长度高度层数排数组合形式杆件类型数量单位重总重 N1 上垫梁横桥向16 0.524 2 6 （3.5m*4+2m ）*3*2*2 3.5m 48 253 12144 2.0m 12 150 1800 N2 上垫梁纵桥向3.5 0.524 2 10 3.5m*10+2m*2*10 3.5m 10 253 2530 2.0m 20 150 3000 N3 立杆4.5 3 10 （1.5m*2+2m ）*3*10 1.5m 90 116 10440 N4 下垫梁纵桥向 4 0.524 2 10 2m*2*10 2

14、.0m 20 150 3000 4.5 1.5m*3*10 1.5m 30 116 3480 N5 下垫梁横桥向16 0.262 1 10 （3.5*4+2m）*10 3.5m 40 253 10120 2.0m 10 150 1500 N6 水平撑3*2*10+3*9*3 141 16.9 2382.9 N7 斜撑4*2*10+4*9*3 188 22.8 4286.4 N8 T 型节点16*10+（4*2+8*8）*3 216 8.8 1900.8 N8 拼接板140 8.6 1204 57788.1 六、螺旋管搭设临时支墩 除主线北 60m主跨采用八三杆件临时支墩以外，其余临时支墩均采用

15、F4268 螺旋管搭设，包括位于学府路外两侧40m跨及环形 匝道钢箱梁， F4268 螺旋管临时支墩采用2n 结构排列，立柱中心距横向4m ，纵向 3m ，剪力撑采用 L12510 角钢，立柱最大自由 高度 3m ，柱顶采用 2I56 工字钢作为分配横梁。支墩高610m不等，顶标高距梁底设计标高预留50 左右，采用沙箱当活动支座， 以便于安装完毕后临时支墩的拆除。 编号 临时支墩 处箱梁底 标高 箱梁顶 面宽 箱梁 底面 宽 原地面 高程 钢管 形式 基础宽度 立柱钢 管长 （m ） 上垫 梁横 向 上垫 梁纵 向 沙箱 地面 以上 高 差 基础顶 高程 基础深 JSCDL2 184.365

16、12.2 8.9 177.458 24 134.5 5 0.56 0.56 0.45 0.337 5 177.795 1.5m ZXSL3 184.592 16.85 14.43 177.449 25 174.5 5.5 0.56 0.56 0.45 0.073 5.5 177.522 1.5m SWL9 184.295 12.35 9.93 177.224 24 134.5 5 0.56 0.56 0.45 0.501 5 177.725 1.5m ESL2 184.46 8.7 6.28 177.289 23 94.5 5 0.56 0.56 0.45 0.601 5 177.89 1.5

17、m JSCDL2 184.365 12.2 8.9 177.466 24 134.5 5 0.56 0.56 0.45 0.329 5 177.795 1.5m ZXSL2 184.592 16.85 14.43 177.419 25 174.5 5.5 0.56 0.56 0.45 0.103 5.5 177.522 1.5m SWL10 184.295 12.35 9.93 177.27 24 134.5 5 0.56 0.56 0.45 0.455 5 177.725 1.5m ESL3 184.46 8.7 6.28 177.323 23 94.5 5.5 0.56 0.56 0.45

18、 0.067 5.5 177.39 1.5m 七、增加的施工措施 由于 JSCD8 #及 ZX8#（南侧）临时支墩的位置各有一处国防电缆井，且尺寸 较大， JSCD8 #处为横向 4m 纵向 2m 、ZX8#（南侧）处为横向 1.8m纵向 1.6m， 且无法迁移，在施工期间还要满足国防电缆井的正常使用或维修，这就为我们 的基础施工带来了难度，既要保证基础的稳定性要求，又不能发生不均匀沉降 且整体的沉降量要满足要求。 针对以上困难，我项目部采取如下措施，JSCD8# 处为了增加承载力，保护 电缆井，在电缆井处采取挖桩措施，桩长7 米，桩径 1.2 米，钢筋采用 22 螺 纹钢筋为主筋、 10光圆

19、钢筋为螺旋箍筋，钢筋伸入系梁50cm ，系梁长 495cm 宽 150cm ，高 100cm ，系梁钢筋采用 22 螺纹钢筋为主筋， 12 螺纹钢筋为分 布筋、箍筋。系梁上铺工字钢，工字钢采用I40b 间距 50cm ，在工字钢上浇筑 混凝土并配筋，与其余基础连成一体，共同承受荷载。 国防电缆井、及基础形式的平面位置如图 注：所有图尺寸均以厘米为单位。 八、注意事项 1、基坑开挖注意事项 ： 1）由于已知的地下障碍物和各种管线的资料有限，清除表层土宜选用人工 开挖； 2）开挖只开挖占用绿化带里的基础部分，原沥青路面暂时不做处理； 3） 开挖国防电缆井处要特别注意， 如有特殊情况要及时向现场负责

20、人汇报， 及时沟通及时解决； 4）遇到未知地下管线应立即上报，不得擅自开挖； 5）挖出的腐殖土要及时清运，保持现场环境及文明施工的有关要求； 6）如遇到雨天应将工作面进行苫盖，避免雨水进入基坑破坏原状路基土的 承载能力； 7）现场设置洒水设备并派人管理，并制定相应的管理制度。 8）施工期间现场设一名专职安全员，负责现场安全。 2、临时支墩混凝土浇筑的注意事项： 1）砼的运输、浇注 砼在运输过程中应采取防止发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失的措 施。 砼浇注前，应对支架、模板、钢筋进行检查，确认符合施工设计要求。模 板内的杂物、钢筋上的污垢应清理干净，模板如有缝隙或孔洞时， 应杜塞严密且 不漏

21、浆，方可开始浇注砼。 砼浇注采用分层施工，每层的浇注高度为2030cm ；采用插入式振捣棒， 振捣棒的移动间距不得超过该振捣棒作用半径的1.5 倍，且每次振捣时， 应相互 重合 1/3 ，振捣棒要快插慢拔， 振捣棒应伸入下层510cm ，与侧板保持 510cm 的距离，振捣时，避免振动棒碰撞模板、钢筋。同时不能漏振、欠振和过振，振 捣的原则是，砼面不再下沉，无气泡产生，表面出现泛浆，模板的转角及与模板 接触面应振捣密实，无气泡残留。 当振动完毕需变换振捣棒在砼拌和物的水平位置时，应边振动边竖向缓慢 提出振动棒，不得将震动棒放在拌和物内平拖，不得用振动棒驱赶砼。 砼运输、浇注及间歇的全部时间不得

22、超过砼的初凝时间，当施工中遇突发 事件使下层砼初凝后浇注上一层砼时，应按施工缝处理。 自高处向模板内倾卸砼时，其自由倾落高度不得超过2m ，当倾落高度超 过 2m时，应通过串筒下落。施工尽量采取有效措施，减少砼的落差高度。 2）砼养护、拆模： 砼浇注完成后，应在其收浆后尽快予以覆盖并洒水保湿养护。养护方法为 基础顶面补水养护，养护用水为淡水。在墩身模板拆除后， 对砼表面采用草袋或 麻袋对其进行覆盖， 并用塑料薄膜包裹， 以减少水分的蒸发， 防止收缩裂纹出现， 确保砼质量良好，但以不污染砼表面为度。洒水养护时间7d，每天洒水次数， 以能保持砼表面经常处湿润状态为度。有风天气，覆盖物要防大风刮跑。

23、 墩身砼养护期间应注意采取保温措施，防止砼表面温度受环境因素影响 （如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间砼的芯部与表层、表层与环 境之间的温差不宜超过15。 在混凝土凝固前，其上不得放置重物。侧模待砼强度达到设计强度时，可 拆模。拆模时应防止硬撬，撞击，以免损伤砼表面。 3）混凝土标高的控制： 要严格控制临时支墩顶面的标高，顶面高程的允许偏差为10mm, 为搭设八 三杆件临时支墩提供一个良好的工作平台。 附：临时支墩设计及检算书 一、载荷计算 最大分块 30m 7.4m，均重 0.58 t/，最大分块重按130 t 计算。 二、八三杆件临时支墩设计及检算 八三杆件临时支墩参考使用手册中

24、纵三横四型式（简称 34）扩展为采用 3 n 结构排列，立柱中心距横向1.75m，纵向 1.5m，剪力撑水平间距 2m 。每根 立柱承载力 117t 。 钢箱梁 梁底宽度 （m ） 支墩结构 3n 单位重量 （t/ ） 备注 ZXK7-K9(单幅) 14.49 9 0.58 单轴均布载荷最大 JSCDK7-K9 9.84 7 0.56 ESK6-K8 6.34 6 0.57 ESK13-K17 8.49 6 0.58 SWK16-K18 9.99 7 0.56 SWK6-K10 8.49 6 0.56 以 ZXK7-K9为检算主体。 根据分块尺寸，最大分块最少由两轴四柱同时承重 130t117

25、t4=468t，符合要求。 根据使用手册，当在八三式铁路轻型军用桥墩设计技术条件所规定的范围内 使用可不做检算。 三、根据梁部图纸，其中梁端腹板位置为整个梁体中荷载最大位置，因此ZX8# 处检算采用如下方案： 分项钢梁重 八三杆件 重 混凝土 重 混凝土底面积 （m 2） 立杆间距 重量（ 1000Kg ）282 58 198.9 76.5 1.5*1.75m 总重538.9 压强 P(单位 KN ） 5389 单位面积承受 的荷载（ KN/m 2） 70.44 单位面积承受 的荷载（ Kp） 70.44 原土地基承载 力（Kp） 110 1、经过试算，该处传至基础顶荷载为5389KN ，接触

26、面积为A=0.216 10=32m 2。P=5389KN/32m2=168.41Kpa。 2、单 个下 垫梁 接 触 面 积 按 0.2 16m 考 虑， 则基 础顶 面承 受压 强 P=168.4kpa， 需要浇注 C25砼，C25砼的轴心抗压强度为 P 14.5MPa ， P P , 抗压满足要求。砼刚性角按45考虑，厚度最小为65cm ，由于 ZXN3处位于国 防电缆上，为了保护国防电缆井的安全，减小不均匀沉降，在其上部基础里采 取钢筋加密并增厚基础混凝土，其厚度为100cm 。 计算如下： 梁体自重和杆件自重之和为：282+58t=340t 立杆间距1.5m，在钢管底垫总面积0.2 1

27、610=32m 2，按均布荷载计算： P=5389KN/32m 2=168.41 kpa 则基础顶面需要铺设混凝土，混凝土的刚性角为 45，按传递后面积与邻杆相接，如图所示： 则砼厚度为 0.65m。 抗倾覆稳定性演算： 基础的抗倾覆稳定，按下式计算 K0= 0e S =e0= Pi HihiPiei 取：S为 4.5/2=2.25m 、e 取最大偏心距为 1.0m，不考虑水平力等其他外力。 由公式可得 K0为 2.25 ，K01.2 ，满足抗倾覆的要求。 式中： K0-墩台基础抗倾覆稳定系数 S-在截面重心至合力作用点上的延长线上，自截面重心至验算倾覆 轴的距离（ m ）L e 0-所有外力

28、的合力 R在验算截面的作用点对基底重心轴的偏心距； Pi-不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用标 准值组合引起的竖向力（KN ） ； ei-竖向力 Pi 对验算截面重心的力臂（m ） ； Hi-不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用标 准值组合引起的水平力（KN ） ； hi-水平力对验算截面的力臂（m ） 。 注：1. 弯矩应视其绕验算截面重心轴的不同方向取正负号。 2.对于矩形凹缺的多边形基础，其倾覆轴应取基底截面的外包线。 地基承载力验算： N重=538.9+58+171.5774.5 2.6=538.9t ，A=4.517=76.5m 2， P=F/A=5

29、389KN/76.5m 2=70.44KN/m2，确定地基土为原状土： 天然地基顶层承载力为P=110kpa。 PP, 所以地基承载力满足要求。 四、螺旋管临时立墩设计及检算： F426 8 螺旋管临时支墩采用2n结构排列， 立柱中心距横向 4m ，纵向 3m ， 剪力撑采用 L12510 角钢，立柱最大自由高度 3m ，柱顶采用 2I56 工字钢作为 分配横梁。每根立柱承载力225t 。 钢箱梁 梁底宽度 （m ） 支墩结构 2n 单位重量 （t/ ） 备注 ZXK7-K9(单幅) 14.49 5 0.58 单轴均布载荷最大 JSCDK7-K9 9.84 4 0.56 ESK6-K8 6.3

30、4 3 0.57 ESK13-K17 8.49 4 0.58 SWK16-K18 9.99 4 0.56 SWK6-K10 8.49 4 0.56 以 ZXK7-K9为检算主体。 根据分块尺寸，最大分块最少近似由双轴四柱同时承重 立柱检算 130t/4=32.5 t225 t 强度可。 F4268 螺旋管 ix = 147.8 mm ， = 19.41，查表得 f=0.970 N/fA=130010 3/4 0.970 10505.5=31.89MPa f=215MPa 稳定性可。 横梁检算 Mmax=PL/4=325KNM ，Wx=2450 2 cm 3 Mmax/Wx=66.4MPaf=2

31、15MPa 强度可。 Mmax/fbWx=325 103/0.806 24502=82.3MPa f =215MPa 稳定性可。 f =QL4/128EI=4.6 刚度足够，可满足现场需要。 五、根据梁部图纸，其中梁端腹板位置为整个梁体中荷载最大位置，因此该处 检算采用如下方案（以ES为例） ： 1、 经过试算，该处传至基础顶荷载为130t+10t=140t ， 单根承受荷载为 140t 623.3t 接触面积为 A=（0.426/2 ） 2 =0.143m2。 P=233KN/0.143m 2=1629.37Kp。 235 fy 2、则基础顶面承受压强为P=1629.37kpa，需要浇注 C

32、25砼，C25砼的轴心 抗压强度为 P14.5MPa ，PP, 抗压满足要求。厚度为157.7cm，砼刚性 角按 45考虑。 则砼厚度为 157.7cm，由于在混凝土中进行配筋，并在钢管柱底部进行钢筋加 密，所以采用厚度为150cm的混凝土。 抗倾覆稳定性演算： 基础的抗倾覆稳定，按下式计算 K0= 0e S =e0= Pi HihiPiei 取：S为 4.5/2=2.25m 、e 取最大偏心距为 1.0m，不考虑水平力等其他外力。由 公式可得 K0为 2.25，K01.2 ，满足抗倾覆的要求。 地基承载力验算： N重=130+10+9 1.5774.5 2.6=306.06t ，A=4.59=40.5m 2， P=F/A=3060.6KN/40.5m 2=75.57KN/m2=75.57kpa，确定地基土为原状土：天然地 基顶层承载力为 P=110kpa。 PP, 所以地基承载力满足要求。