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吴广客运专线乌龙泉花都段III标莲花坡2#大桥支架设计施工方案

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第一节工程概况

一、工程概况及主要工程量

1.工程概况

工程概况:XXX大桥位于武广客运专线乌龙泉至花都段,本工程为曲线谷架桥,双线,中心里程为DKXXX,,孔跨布置形式为7×32m简支梁,桥面设置i‰纵坡,坡向武汉端,平曲线半径10000米。支座采用KTPZ-I-6000盆式橡胶支座,其中固定支座均设于每孔梁的武汉端(下坡端)。箱梁上预留设置接触网支柱基础条件,预留接地体,梁部出水口应引至桥下适当位置,以避免其冲刷对环保和桥梁基础造成不利影响。

2.本桥桥址处的水文地址概况

本桥地下水不发育,仅见于谷地,为孔隙潜水,主要赋存第四系粘性土中,受大气降水和地表水的渗入补给,受季节影响较大,地下水埋深约0.5米,地下水对混凝土及混凝土中钢结构有溶出型弱侵蚀性。

山坡及谷地表层为粉质粘土,II类等级,承载力为150kpa,厚度为2~5m左右,下层为砂质板岩,全风化,III级,承载力为200kpa,强风化,(2)2 ,Ⅳ类等级,承载力为300kpa,平均厚度约4~10m左右,再下层为砂质板岩,弱风化,Ⅴ级,承载力为500kpa。

3.箱梁设计概况

设计为3-32m曲线形后张法预应力砼单箱单室等高简支梁,梁长32.6m,梁体砼设计强度C50,封锚采用强度等级C50 的无收缩混凝土,箱梁顶宽13.4m,底宽为5.50m,翼板宽度为3.35m,梁高3.05m。

 

 

第二节支架方案设计

一、支架总体布置

施工时首先进行支架基础、支架结构的设计与施工,箱梁跨度为32.60米,所以拟在每跨设6排支撑墩,支撑墩基础为灌注桩基础,在基础上面预埋3.2cm厚钢板及高强螺栓;支撑墩基础形式为单桩承台独立基础,基础设计形式见附图。支架立柱采用φ529×10钢管,立柱顶部配合设置500×800mm钢箱梁,上部设贝雷架,贝雷架上铺设I20工字钢次梁和底模系统,其具体结构如后面附图所示。

二、钢管桩立柱支架

1支架基础

根据招标图纸及地质资料,结合现场自然地貌情况,选定层σ0=300kpa的砂质板岩层作为持力层,立柱基础施工是首先进行桩基灌注,然后绑扎承台钢筋,进行承台混凝土现浇,在顶面埋设预埋件以固定钢管桩,基础混凝土标号C20。基础尺寸及平面布置见附图。

2、安装钢箱梁

  • 钢箱梁运至现场后,利用吊车逐个排架安装。
  • 然后再吊到支架上进行接长。
  • 贝雷架安装完成后,由于箱梁有纵坡,钢箱梁与贝雷架连接处顺桥向会形成间隙,应在下面塞满钢板,焊接固定,保证贝雷架为面受力,而不是线受力。
  • 贝雷桁片沿纵桥向布设好后,横桥向安装I22工字钢,然后铺设底模系统。
  • 底模系统包括面板、槽钢加劲肋、可调千斤顶等结构。面板采用8mm钢板,钢板加劲勒[14b型槽钢。
  • 梁体底面至立柱顶面换算高度:

80+140+220+400+220+1500+800=3290mm

  • 千斤顶与上下构件连接方式,上部与工字钢或槽钢采用螺栓连接,螺栓为M16,在支撑顶板四角布设,下部与工字钢通过限位器连接。

3、支架预压

3.1支架安装完成后在箱梁施工前为确保支架施工使用安全需对支架进行压载试验,其目的如下:

为保证施工安全、提高现浇梁质量,在箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后,对支架进行预压。预压目的一是检验支架及基础承载力是否满足受力要求;二是是消除支架及地基的非弹性变形,三是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据,同时测出地基沉降,为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。

3.2支架预压方法

预压重量为设计荷载(箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和)的120%。加载时按照设计荷载的0、30%、60%、100%、120%、分四级加载,测出各测点加载前后的高程。持荷7d后,再分别按加载级别卸载,并分别测出每级荷载下各测点的高程值。

根据本桥现场特点,拟采用沙包堆载进行预压,详细预压方案如下:

为了保证在箱梁混凝土浇注卸架后满足设计的外形尺寸及拱度要求,检验支架的整体稳定性及支架的实际承载能力,以消除支架、支撑方木和模板的非弹性变形和地基的压缩沉降影响,同时取得支架弹性变形的实际数值,作为梁体立模的抛高预拱值数据设置的参考。在施工箱梁前需进行支架预压和地基压缩试验,避免箱梁砼因支架不均匀沉降而出现裂缝,在浇筑箱梁混凝土前前要进行支架的压载试验。

本桥支架体系采用梁式支架承力结构,结构简单,受力明确,在贝雷梁架好后,通过简化受力荷载,采用混凝土预制块代替预压荷载,加载如图。本方案对全桥每一跨支架进行预压试验,根据结果确定箱梁预压拱度尺寸,进行高度调整。测量等级按四等水准测量控制

箱梁施工支架预压的工艺流程如下:

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