潘家坝专项方案

新建铁路东北东部铁路通道 前阳至庄河DT2标段潘家坝跨鹤大高速钢管拱桥专项施工方案中铁九局前庄项目经理部东北东部铁路通道庄河至前阳段新建铁路工程DT2标段中国中铁专项施工技术方案1、工程概况1.1概述潘家坝跨鹤大高速公路简支系杆拱桥主桥全长115.78米，为跨径113米（净跨），桥宽18.4米的钢管混凝土拱桥。

拱肋计算跨度为113米，矢跨比为f/L=1：5，拱肋在横桥向内倾8度，呈提篮样式，拱肋断面采用哑铃型钢管混凝土等截面，面内截面高度为3m，钢管直径1.2m，由20mm钢板卷制而成，每根拱肋的两根钢管之间用16mm腹板连接，在拱肋的腹板中焊接拉杆。

拱肋之间设三道一字撑和四道K撑，一字撑采用外径1.2m厚12mm 的圆管组成，斜撑采用外径1.8m厚12mm的圆管组成。

吊杆采用平行布置，吊杆间距均为5m，吊杆纵向铅锤布置，横向内倾8度。

梁部采用单箱三室预应力混凝土箱型截面，跨中及梁端梁高均为3.05m，顶板厚0.35m，底板厚0.35m，边腹板1.5m，中腹板0.4m，中横隔板厚0.4-0.6m，端横隔板厚3.4m，梁端设进人孔，中横隔设过人孔，底板设泄水孔，边腹板和中腹板每箱室设两个通气孔，桥梁桥面宽18.4m，底板宽15.4m。

潘家坝特大桥位于前阳至庄河段里程DK83+189处，桥梁与高速公路斜交，夹角150°35′，桥梁全长1402.5m。

起始里程为DK82+488，终点里程为DK83+891，并于高速公路里程DK1250+360处上跨鹤大高速（原丹大高速）公路，桥梁上跨高速公路采用一孔116m的下承式钢管拱，钢管拱桥于高速公路上净高为10.4m。

1.2 工程地质、水文条件1.2.1工程地质系杆钢管拱桥为跨越鹤大高速公路，钢管拱桥与路面斜交150°35′，路面标高11.08米，路面以下10.58米标高处为千枚岩，承载应力800KPa。

1.2.2场地地震效应地震基本烈度Ⅶ度，动峰值加速度0.1g。

1.2.3水文特征一般大气条件下无防护措施地面结构，环境类别为碳化锈蚀环境T2级。

1.3主要技术标准设计荷载：中-活载；正线数目：双线；轨道结构形式：Ⅰ级铁路有砟轨道；速度目标值：200km/h；线间距：4.525m；桥梁全宽18.4m，纵坡5.8‰系梁按整体箱梁布置，采用单箱三室预应力混凝土箱形截面。

1.4主要工程数量潘家坝跨鹤大高速简支系杆拱主要工程数量表1.5工程特点、施工难点、重点1.5.1工程特点：1）桥梁本身跨度大且斜交跨越高速公路，桥梁跨径113m；2）跨越高速公路角度大，更加大了跨越高速公路施工的难度；3）钢管拱高度大，距离系梁底板25.46m，起吊高度需要达到45米；4）施工技术含量高：系杆拱桥全长115.78，采用先梁后拱，整体支架现浇。

1.5.2施工难点1）鹤大高速公路交通繁忙，干扰大，特别是对系梁支架施工；2）钢管拱肋吊装干扰多，吊装高度大，难度大。

1.5.3施工重点1）系梁支架施工；2) 拱肋吊装与焊接。

2、编制依据:《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB10002.2-2005）《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527-2004）《铁路工程抗震设计规范》（2009版）（GB50111-2009）3、施工进度计划及设备、材料到场计划3.1施工进度计划1）系梁支架施工：2011年5月25日--7月10日（基础、钢管柱、砂箱、横梁、贝雷架、防护棚等）3）支架预压：2011年6月5日--7月10日（分五节段预压）4）系梁施工：2011年6月20日--9月9日（铺设模板、加工钢筋、绑扎钢筋、钢绞线穿束、浇筑混凝土、预应力张拉、孔道注浆、梁体封端等）5）钢管拱支架施工及钢管拱吊装、吊杆张拉：2011年9月10日--11月10日6）桥面系施工：2011年11月11日--12月5日3.2工期措施3.2.1根据现场实际情况和主要工作量，对整个施工任务进行合理排摆，保证每一节点任务都能够按时完成。

3.2.2加强施工监督，实行重奖重罚政策并根据新排摆的施工工期，与作业队签订责任状，实行重奖重罚政策，确保方案落到实处。

3.2.3善调度生产指挥系统，及时掌握各种信息，掌握工期动态，分析实际工期和计划工期差异，查找原因，制定解决措施并狠抓落实，保证人、财、物、机施工需要，确保施工进度。

机械设备计划安排表监视与测量设备计划安排表主要材料及物资供应计划表4、施工工艺及主要施工方法4.1.1、专项施工方案概述4.1.2系梁支架系梁支架采用钢管柱工字钢架组合支架体系，自下而上分别为挖孔基础（混凝土预制块）、钢管立柱、砂箱、分配梁、工字钢、10*10cm方木组合钢模板及模板支撑构成。

4.1.3主要构件功能1）基础在高速公路中央隔离带位置做条形基础，公路两侧做独立基础，基础需挖到千枚岩垫层，然后在千枚岩垫层上浇筑混凝土，在高速公路应急停车道位置制作混凝土块作为钢柱基础，并在混凝土内预埋地脚螺栓及混凝土表面设置20mm﹡800mm﹡800mm钢板与钢支柱连接。

2）钢管立柱钢管立柱采用直径Φ700×18mm的钢管，起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基础的作用。

钢管两端焊接20mm*0.8m*0.8m钢板以便钢立柱两段之间固定。

为了保证钢立柱之间的稳定，顺公路方向钢立柱之间采用【10槽钢进行横向连接及剪刀撑，顺桥方向钢柱间采用Φ133*4mm钢管进行加固连接。

3）砂箱整个砂箱高80cm，采用直径为φ700mm、壁厚为18mm及φ630mm、壁厚为10mm的钢管（高55cm）制作，在砂箱内装上砂子，放置壁厚10mm的φ630mm及10mmφ550钢管筒，钢管筒上设16mm﹡800mm﹡800mm钢板（钢板与上部分配梁H型钢焊接在一起，小钢管筒总高度为53cm），落模时，松掉靠近钢管砂箱底部的螺栓掏出砂子，使H型钢下落，拆除梁模，砂箱可调高度不超过20cm。

4) 分配梁分配梁起着将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配到钢管立柱上同时受力的作用。

分配梁采用双排双层H型钢：HM450*300（440mm*300mm*11mm*18mm）。

5）纵梁纵梁在高速公路内采用垂直公路布置，在高速公路两侧采用顺桥向布置，高速公路内分配梁上放置间距为250mm、300mm、450mm、750mm不等的I56b工字钢，高速公路外分配梁上放置18排I56b工字钢（15.4m范围内12根），并根据截面面积荷载法布置。

4.1.4钢管拱肋支架潘家坝钢管拱桥采用先梁后拱的方案，连续梁浇筑完毕后要在连续梁上搭设钢管拱肋临时支架，钢柱采用φ325*10及φ350*12钢管，钢柱上下均为20mm钢板，各种支撑均为槽钢10a，柱顶为20mm厚半圆钢托板。

4.1.5钢管拱吊装钢管拱肋采用工厂内分段制作，利用公路大件运输车运输，现场吊装的方法，钢管拱肋共分七段（含拱脚），现场利用350吨汽车吊安装。

4.1.6系梁支架施工顺序在系梁支架施工过程中，先对高速公路一侧进行封闭，在封闭期间，利用封闭区域完成这一侧（包括高速公路中央隔离带）的条形基础、混凝土预制块基础（应急停车道位置）、钢管柱、砂箱、横梁、防护棚、工字钢纵梁的施工。

此侧完成后通车，将另一侧高速公路封闭，进行钢管柱、砂箱、横梁、防护棚、工字钢纵梁的施工。

上述工作完成后，高速公路两侧通车，进行高速两旁的系梁支架施工。

4.2系梁支架施工工艺在高速公路中央隔离带位置设置1.6米宽、1.2米高条形基础，道路两侧做6排长2米、宽1.5米、高1独立基础，应急停车道做2排长2.8米、宽2米、高1米的独立预制混凝土块基础，基础开挖前对基础进行测量放线，中央隔离带及道路两旁与桥梁斜交方向上每排均设置条形基础，斜向同一排基础间距4.4m。

隔离带及道路两侧的条形基础需挖到千枚岩垫层，地基承载力需要大于619KPa，然后在千枚岩垫层上浇筑混凝土，并在混凝土内预埋4个地脚螺栓及混凝土表面设置20mm﹡800mm﹡800mm钢板（预留螺栓孔）与钢支柱连接，顺高速公路方向拱桥断面15.4米范围内采用φ700*18的钢柱，15.4米范围外侧采用φ630*10的钢柱，垂直桥梁方向的钢柱采用φ700*18的钢柱。

用两台25吨吊车进行钢管柱架立。

要保证钢管柱位置准确，与基础连接牢固。

安装时严格控制钢管柱的倾斜度小于0.1%。

随着钢管柱的架立，对在已完成架立的钢管柱上用槽钢【10进行斜拉和横撑连接加固，在跨越高速公路位置的钢柱采用φ133*4mm钢管进行连接加固，连接形式均为焊接，并在其上面安置落梁砂箱，整个砂箱高80cm，采用直径为φ700*18mm及φ630*10mm的钢管（高55cm）制作，在砂箱内装上砂子，放置壁厚φ630*10mm及φ560*10钢管筒，钢管筒上设16mm﹡800mm ﹡800mm钢板（钢板与上部分配梁H型钢焊接在一起，小钢管筒总高度为53cm），落模时，松掉靠近钢管砂箱底部的螺栓掏出砂子，使H型钢下落，拆除梁模，砂箱可调高度不超过20cm。

并用三角形铁板对砂箱和钢管柱进行焊接加固，防止砂箱移动。

在砂箱安置加固完成后，在砂箱上设置分配梁，分配梁采用双排双层H 型钢： 440mm*300mm*11mm*18mm。

双排双层H型钢之间采用焊接技术将其焊接成一个整体，并用10mm厚100mm宽的钢板将4根H型钢间距为1.5米的距离固定在一起。

并将下层H型钢和砂箱小钢管筒上钢板焊在一起，确保分配梁的稳定性。

在高速公路两侧采用顺桥向布置，高速公路内分配梁上放置间距为250mm、300mm、450mm、750mm不等的I56b工字钢，高速公路外分配梁上放置12排（只含连续梁15.4m范围内，15.4范围外的工字钢另行布置）I56b工字钢，工字钢之间采用方管进行腹板加固，并用角钢在工字钢上下翼缘板的位置进行加固形成整体，保证稳定性，并根据截面面积荷载法布置。

4.2.1支架施工工艺流程支架施工工艺流程图4.2.2支架预压支架预压在支架立好和安装纵梁后进行，预压材料采用预制混凝土块作为预压体，预制混凝土块均布在支架上，预压重量如下，加载顺序与浇筑混凝土顺序一致分为五个区段。

拱圈：Q1=4.4t/m拱支架：Q2=0.15t/m系梁：Q3=72.23t/m模板：Q4= 10.84t/m人、机具: Q5=0.3t/m预压总荷载：Q=(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)*1.2=105.5t/m4.2.3支架变形观测1）观测点布设，根据截面荷载法纵向从系梁中心向两端对称布置，间距5m，不足5m的设置在拱脚附近，横向设为4排。

具体位置见测点布置图。

此外，所有观测点设置完成后对各点的高程进行测量记录。

2）加载时按照50%、80%、100%、120%分四级加载，每级持荷时间不少于10min，满载持荷时间不少于48h。