贵开铁路南江特大桥连续刚构设计
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钢结构桥梁在深化设计思路方面的探讨摘要:钢结构桥梁的深化传统的方式主要以Auto CAD放样为主,Excel表格作为辅助材料采购清单的统计,和材料表的制作等应用。
随着Tekla Structures建模软件在建筑钢结构方面的应用,其他三维建模软件如Rhino、Solidworks等跨界软件在空间复杂结构的使用。
吸取各软件的优势,人为避开各软件的劣势。
综合应用,实现钢结构箱梁深化的准确度和便捷性。
本文以正在实施的钢结构桥梁项目,探索桥梁深化方法的新思路。
1工程概况及难点分析1.1工程概况贵阳市太金线道路工程(南明段一期)项目钢结构续梁组合体系钢箱梁主线高架第三联主跨跨越沪昆铁路,跨径布置为(65+95+65)m钢构连续梁组合体系钢箱梁,正交布置。
梁高为2.5~5.0m,跨中梁高2.5m,中支点梁高5.0m。
截面采用单箱四室截面,箱梁顶、底板平行。
挑臂长3.534m,顶板板厚为16mm~25mm,底板板厚为16~35mm,腹板厚度为14~20mm。
1.2难点分析从设计图分析看,平面线型为S型曲线,纵坡-1.9%,高度由2.5米变到5米,边腹板与底板夹角为70°,横坡由双坡1.5%变为单坡-3.5%。
难点一,由于高度变化、横坡变化等因素导致隔板种类极多,达588种。
图形绘制及数量、数据统计都十分繁杂,极易出错。
难点二,平面线形为曲线,高度变化导致中腹板为变宽单曲面,边腹板为变宽双曲面。
腹板放样难度高,不易复核准确性。
2深化软件的优势、劣势分析2.1 Auto CAD软件在各行各业的应用都十分广泛,现已经成为国际上广为流行的绘图工具。
具有完善的图形绘制功能,有强大的图形编辑功能,可以进行多种图形格式的转换,具有较强的数据交换能力。
在钢结构桥梁深化方面纵坡、预拱度、横坡的放样非常灵活。
缺点在于对异性腹板放样困难,工作量大,不能很好的校对正确性。
在材料重量统计方面,只能借助于Excel表格算量,工作量大,不易于实时更新。
工程建设优胜单位先进事迹材料:建设者的丰碑工程建设优胜单位先进事迹材料:建设者丰碑看过工地后,人人都说:这个工程太难干了,不管谁来担此重任都将是一场硬仗恶仗有人断言,##港ZH-1标之战,是极为艰难之战然而,人力量是无穷,是人改变了自然三年过去,以十四局集团总经理助理、项目经理和党工委书记为首##港客运专线ZH-1标建设者们这支优秀团队,敢于迎难而上,在奋斗中攻难克险,高标准建设高难度工程创造了辉煌业绩截止到2009年10月底累计完成施工产值25.8亿元成功取得我国铁路建设多项之最:2009年9月30日合拢沙湾特大桥168米双线连续刚构梁为全国铁路客运专线最大跨径;10月15日拱部合拢112米提蓝拱桥为全国高墩位大跨之最;正在加速建设骝岗涌大桥160米连续梁拱为目前国内设计时速350km/h铁路客专之最列入铁道部科技开发项目在全线夺得了七个第一”:第一根桩开钻施工第一片900吨32米预制箱梁成功浇筑第一片移动模架制梁笫一家32/24 米预应力混凝土铁路简支箱梁顺利通过铁道部生产许可认证评审第悬灌挂篮施工第一片900吨预制箱梁成功架设第一块拥有我国自主知识产权铁路客运专线无砟轨道板率先投入生产各项工作在全线均名列前茅受到业主、监理和上级好评铁道部副部长卢春房在现场给予高度评价项目部先后荣获建筑业协会“2008年度全国建设工程项目管理优秀成果一等奖”、中华全国铁路总工会火车头奖杯”、铁建股份公司铁路客专建设五比五创’劳动竞赛先进单位”、##港客运专线有限公司工程建设优胜单位”等荣誉称号在##港客运专线建设中树立了铁建十四局集团”良好形象大大增加了美誉度51-论文-网-欢迎您成绩来之不易在辉煌成绩背后却是艰辛和付出51-论文-网-欢迎您面对是重重困难51-论文-网-欢迎您时速350公里##港铁路客运专线是世界标志性工程建设标准极高全长31.4公里ZH--1标段位于广州市番禺、南沙两区境内主要工程有特大桥4座、大桥4座隧道一座其中桥梁工程29.42公里群桥施工极其特殊该标段跨越10个通航水道、13处既有公路以及10公里鱼塘等地质特殊,施工特难随着队伍上场战将定位面对是重重困难51-论文-网-欢迎您困难之一:征地拆迁难广东地处我国改革开放前沿阵地,是经济高度发达地区,尤其ZH--1 标沿线工业区、经济田密布,寸地寸金有说法:全国征地拆迁,广东最难;广东征地拆迁,广州最难;广州征地拆迁,番禺最难十四局集团管段内31.4公里线路、有30.4公里需要穿越广州市番禺区四镇、街道办事处和25个行政村红线内征地800多亩、临时用地900多亩加上沿线鱼塘、苗圃地、香蕉林、甘蔗地等经济农田众多工业开发区厂房林立、共有43座三电、管道迁改极为困难因此征地拆迁被称为国内第一难”二公司副总经理程相华在现场介绍说他们承建东涌车站到2009年10月还有两户拆迁致使施工组织打破了整体计划工程管理很难有整体性51-论文-网-欢迎您困难之二:工程建设难沿线地处水网地带水道、溪沟纵横穿插水田、鱼塘众多桥梁需要跨越10个通航水道、最大水深13米13次跨越高等级公路其中沙湾特大桥横跨紫坭、沙湾两条国家级通航水道每天数百艘船舶穿梭来往水段潮差较大、平均 2.4米左右深水处暗流湍急地质变化大同时由于每年4-5次台风登陆等不确定自然因素很多跨紫坭、沙湾大桥6个主墩和骝岗、浅海等大桥主墩全在深水中深水基础多承台嵌入河床岩层且河床覆盖较浅,施工处于高风险环境中沿线为淤泥质地质地质结构复杂多变水陆交叉施工难度极大51-论文-网-欢迎您困难之三:桥梁种类复杂多样在全长31.4公里管段中桥梁工程就占29.42公里桥梁结构形式复杂多样有900吨预制箱梁、支架现浇单线和双线梁、移动模架现浇梁、连续刚构梁、悬臂浇筑连续梁、简支连续悬灌、连续钢管拱桥和提篮拱桥等有悬灌T构41处30米以上高桥墩29个其中主跨168米双线连续刚构梁、160米跨度悬臂浇筑连续梁拱和112米提篮拱梁为我国时速350公里铁路客运专线三项全国之最;跨骝岗涌大桥( 76+160+76 )连续梁拱施工技术被列为铁道部科技开发项目桥桥相连ZH--1标是目前国内己开工铁路客运专线中桥梁结构类型最集中、最复杂标段之一,也是##港客运专线施工难度最大标段地质和桥梁建设特殊性使ZH-1标集桥梁施工技术之大成被业内人士称为桥梁建设博物馆”1-论文-网-欢迎您困难之四:概算低、资金压力大##港铁路客运专线概算本来就很低ZH-1标是##段最后招标标段为使招标额不突破总概算要求招标时一些工程量被核减许多实际施工项目工程清单上反应实际施工项目与招标设计图纸不符而施工图增加了几亿元工程量为此其单价低就显而易见了经测算仅差价就有几亿元同时客运专线建设投入大仅购置设备、周转材料投入近3亿元;由于沿线跨河道、水田、鱼塘多施工便道绕道而行施工便道、大临工程投入较大而大临工程仅有4346万元不足预制梁场费用当地临时征地价格高出全国平均价格十几倍而且还由于原材料大幅度上涨等原因造成资金极为紧张状况贯穿整个施工全过程51-论文-网-欢迎您迎难而上破解个难题51-论文-网-欢迎您面对重重困难和巨大压力在集团公司坚强领导和大力支持下以集团公司总经理助理周长进为项目经理优秀团队,目标鲜明,响亮提出:退缩不是中铁14局人风格坚毅顽强、敢打必胜才是这支铁军队伍所具有气节他们坚定信念上下同欲超前谋划创新管理采取一系列有效举措在艰难困苦中展开了一场攻坚战用智慧和汗水创造奇迹再展铁军雄风51-论文-网-欢迎您精明项目部一班人”十分明白,要完成好##港客运专线建设艰巨任务首先要靠人力量要有好领导班子要有优秀团队摆兵布阵之时项目部就把打造优秀团队、建好班子、发挥龙头作用摆到突出位置通过抓学习、抓团结、明责任、重落实增强班子整体功能9名班子成员各司其责相互理解、相互支持、密切配合重大事情集体研究重大决策出现失误一班人心齐风正坚强有力表率作用突出狠抓企业文化在项目落地培育参战人员共同价值观和团队精神上下有令则行有禁则止纪律严明心齐劲足为了共同目标忘我奋斗同欲者胜51-论文-网-欢迎您统一思想明确目标激发了全体参战人员高昂决战热情项目部创新管理形成了一套适应本项目独特管理模式对施工队伍选定使用、物资设备阳光采购、融资工作、目标管理、合同管理、成本核算、激励机制等都作了有益探索及时制定了一系列先进管理办法和制度靠制度夯实基础管人管事先后制定下发了《施工管理办法》、《工程质量管理办法》、《验工计价管理办法》、《物资供应管理办法》、《设备管理办法》、《拌合站管理办法》等30多项管理制度层层签订工作目标管理责任状各项工作迅速步入制度化、规范化良性循环运行轨道同时针对大部分人员第一次参加铁路客专施工实际采取内部自行培训、聘请国内知名专家讲课培训、到兄弟单位参观学习和送培等形式进行员工技能培训10次组织有关人员去外考察学习自办各种培训班16次参培人员达13000多人次提高了参战人员干好客运专线本领51-论文-网-欢迎您征地拆迁是施工前提项目部不等不靠,自我加压主动出击,及时成立坚强有力征迁工作领导机构,设立征迁部分工一名副职领导主抓征地折迁工作主管领导亲自过问、亲自抓每当重点拆迁项目项目经理周长进都亲自到场、坐阵指挥工作中想千方百计、走千家万户、尽千言万语、克千难万险积极与地方政府密切联系,想方设法赢得当地政府支持,采取一对一、面对面”方法,同当地群众讲明政策、讲透道理苦口婆心金石为开同时采取征、租、借并举等有效措施尽最大努力赢得施工主动权有力地确保了边征迁边施工施工循序渐进到大干经过不懈努力完成红线内征地800多亩、临时用地900多亩拆迁高、低压电力线264处、通讯线路145条、自来水管38处、煤气管道5条等为施工争取了主动权51-论文-网-欢迎您确保工期是业主要求更是十四局集团##港ZH-1标项目部决心和目标为了不断加快施工进度项目经理周长进在沉思组织指挥一定要超前思维讲究科学讲究组织指挥有效性项目部针对本标段跨河跨路多、重难点控制工程多受征迁、海事、路政等制约多对施工干扰大、严重影响整体施工进度实际采取见缝插针、以点带面、以点成线、逐一突破”和重点工程重点突破等措施倒排工期系统管理严格节点控制采取游击战式方法能干突击大干整个施工忙而有序不断加快了施工进度确保了任务完成二公司为了突击16公里桥梁施工任务完成对所担负任务分段划分下设四个管区具体量化任务限时完成节点施工突飞猛进提前20天完成16公里桥梁建设任务10月15日架桥机顺利通过管区与此同时项目部适时组织开展各种形式劳动竞赛活动突击完成阶段性工程任务目前工程建设顺利重点控制工程和关键技术取得突破截至到2009年10月31日除新增车站外累计完成桩基9233根、占设计总量99%完成承台811个、占设计总量95%完成桥墩796个、占设计总量93% ;青罗隧道安全贯通全线控制工程跨沙湾、紫坭大桥实现合拢112m提篮拱梁拱部安装顺利合拢;完成各类型箱梁676孔、占设计总量94%预制梁架设336孔、占设计总量79% ;悬灌梁合拢14座、占设计总量78% ;生产拥有我国自主知识产权I型轨道板已生产11000块、占设计总量63% ;完成轨道板底座1520米10月26日起轨道板正式开始铺设按照业主要求完成整个工程胜券在手广铁集团副总经理、##港客运专线有限公司总经理余绍水高兴地说:十四局集团确实是一支能打硬仗队伍最艰巨任务能出色完成把任务交给他们放心51-论文-网-欢迎您质量是工程生命,也是企业生命十四局集团##港ZH-1标项目部把创建精品工程作为企业永恒主题•作为项目部宗旨项目经理周长进说:质量一切便无从谈起干就要干最好为了创建精品工程,建立了以项目经理为第一责任人质量管理责任体系,以总工程师为首质量保证体系和具体创优措施,建立质量监管长效机制并与各工区签订了质量包保责任状,实行责任追究制,严明奖惩施工过程监控到位,每一项工程施工处于可控状态已完工程合格率100%均达创优标准北京房桥公司生产900吨预制箱梁和1型无碴轨道板经静载试验全都是精品51-论文-网-欢迎您##港铁路客运专线建设科技含量高要创造国内众多首次铁建首次集团公司首次项目部把科技作为第一生产力十分重视科技运用加大对科技投入大力开展科技攻关为保证科技先行和技术攻关,投入2亿多元购置了##港全线最齐全最好施工仪器设备成立现场科技攻关领导机构和活动小组开展一系列科技攻关活动在集团公司专家组帮助指导下与铁道第二、第四设计院、中南大学、华南理工大学等联合进行科技攻关反复论证优化施工方案进行科技创新、科技攻关组织高素质专业化施工队伍进行专业化施工建立工地中心实验室等攻难制胜取得显著效果先后完成科技开发14项取得多个第一重大科技成果成功建设了多项高精尖难工程51-论文-网-欢迎您沙湾特大桥6个主墩全在深水中最深水14米最高墩桩52米还有四个168米主跨是目前国内铁路客专中最大跨径双线刚构连续梁桥大体积承台均深埋于河床以下岩层中深水大跨施工难度极大是开创铁路深水大跨桥建设先河承担施工任务广州工程指挥部经理张立岩、书记吴觉先、副经理帅德安、总工程师魏贤华等一班人带领施工人员在上级帮助支持下仔细复核图纸实地勘察不断筛选和优化方案还制订多套备选方案依靠科技勇于挑战搭栈桥建桩基钢平台采用双薄壁钢围堰、深钢板桩围堰施工等成功进行了双壁钢围堰浮运、下沉、定位把直径32.6米、高16.5米、重量达204吨庞然大物准确无误定位在设计水域内成功进行了一次性浇注混凝土1985立方米封底施工对处于礁石上桥墩基础使用爆破船进行水下爆破挖除经过精心组织精细施工科技攻关顽强拼搏攻难克险成功完成了桩基、墩柱、悬灌现浇梁施工主跨双线刚构连续梁于9月30日成功合拢为建国60周年献上珍贵厚礼51-论文-网-欢迎您跨度112米提篮拱桥建设高度56米是全国铁路客专高墩位大跨之最承担施工四公司工区经理刘志波、书记尹立华接受任务后面对首次施工如此高难度项目勇于挑战用智慧和汗水破解施工难题成功运用了拱肋钢管线型控制技术吊杆三维结构安装技术、高深线型和成桥内力控制等新工艺针对钢管焊接要求相当高特点施工中进行全融透焊接密实、无空洞及虚碴并用超声波和x射线检查焊接质量跨中合拢误差要控制在2毫米内精确度要求极高否则高低稍有不符都准确就位施工中运用先进测量软件先进装备测量准确无误10月15日一次性成功合拢建成51-论文-网-欢迎您跨骝岗涌水道160米连续梁拱为我国客专跨度之最列为铁道部科技开发项目承担施工任务二公司副总经理程相华和工区经理冯加勇、书记叶明锋等大胆探索创新不但出色完成施工任务而且成功开发了具有重大价值连续拱肋合拢技术、拱肋拼装架设和转体技术、管内混凝土灌注技术、拱肋线性监控及应力监测等施工技术51-论文-网-欢迎您CRTS I型无碴轨道板拥有我国自主知识产权在国内首次生产其预制生产技术及铺装技术列入铁建总公司科技开发项目在轨道板生产中房桥公司现场制梁厂经理赵金虎、书记张建宾、任江山等带领大家积极探索严格按照规范施工一丝不苟生产I型无碴轨道板静载试验强度和精度高全是精品并为我国1型无碴轨道板生产提供了宝贵经验五公司安装I型无碴轨道板是全新施工技术项目部积极与铁道科学研究院、中南大学等科研单位联系和沟通并在预制梁场按照规范要求制作了30米无碴轨道板试验段对水泥乳化沥青砂浆按照要求试验在工区经理邵小良等带领下研场使用双向多功能支撑螺栓等小型机具做到从设备工装调试安装以及操作等各个环节都确保万无一失通过专家评审专家给予充分肯定51-论文-网-欢迎您整个ZH-1标段桥梁隧道结构物180余万方混凝土全部采用高性能混凝土作为技术研究课题也成功应用在桥梁施工中51-论文-网-欢迎您概算漏项、单价低、资金紧项目部敢于面对客观事实注重内部挖潜靠科学管理生金勒紧腰带把各种非生产性开支降到最低限度把有限资金用到工程建设上、工程创优上从项目实际出发成立了以项目经理周长进为组长成本核算领导小组根据施工组织设计结合当地材料价格、劳务价格等对工程成本进行认真、细致测算确定劳务指导单价上限和设备租赁单价上限等制定下发了《责任成本核算办法》、《核算单元实施办法》、《劳务指导单价上限》等可控办法有效地控制了工程成本积极推行完全责任成本核算根据项目实际编制核算单元预算成本划分工程项目核算单元并按核算单元归集、汇总成本费用定期进行成本差异分析如桥梁下部工程每个墩台身作为核算单元每根桩、承台、墩台身作为子单元分别填写责任成本卡片进行费用归集每个责任成本卡片都根据实际情况列明混凝土、钢筋、钢绞线等项目计划消耗量和实际消耗量及差异并分析原因月末根据给每个墩台每根桩、每个承台和墩身供应混凝土量与设计混凝土量进行比较以分析混凝土消耗节超对现场原材料、半成品库存每月盘点一次及时进行核算拌合站属于中间成本控制环节重要核算单元每个拌合站作为核算单元月末根据搅拌各种标号混凝土量与配合比计算出各种原材料理论消耗量物资、计划、财务部门在核对一致基础上提供当月消耗各种原材料数量然后将原材料理论消耗量与实际消耗量进行对比分析原材料节超原因堵塞管理漏洞同时对物资、设备全部实行阳光采购”公开招标;对资金实行了严格控制主要原材料由项目部统一进行结算;各工区按计划采购地材、粉煤灰、外加剂等材料经项目部领导审批后由项目部财务部直接支付给各供应商;对于新购买模板、挂篮等周转材料由项目部物资部统一订制加工、结算;对劳务费和机械租赁费支付实行项目部与各工区双控制”实行资金集中管理统一开设银行账户确保资金安全使用最大限度发挥资金最大效率以上措施有效地避免了资金分散和沉淀堵塞了管理中存在问题和盲区提高经济管理水平降低了工程成本51-论文-网-欢迎您##港ZH-1标建设给人美好启示51-论文-网-欢迎您有奋斗就会有回报十四局集团##港ZH--1标建设者们用他们无私无畏奉献精神和改革创新用智慧和汗水结出了丰硕成果取得了重大胜利为全面完成##港铁路客运专线建设任务实现2010年7月1日建成通车目标垫定了坚实基础折射出了美好启示51-论文-网-欢迎您启示之一:良好企业信誉展示了十四局集团在铁道部、广东省及全国良好形象十四局担负施工ZH-1标不仅是##港铁路客运专线技术含量最高和施工难度最大标段在国内、甚至世界铁路建设史上都是少有建设者们科学施工发扬铁军”精神敢于迎难而上运用科技攻难克险在全线实现了七个第一”荣获全国建设工程项目管理优秀成果一等奖”捧回火车头奖杯”走在同行业前列不仅赢得了建设、监理、设计、咨询等单位一致好评而且引来了(香)港粤澳(门)大桥筹备组领导和广东省阳江核电站专家来工地参观考察为企业拓展广东和港澳地区及全国建筑市场奠定了厚实基础51-论文-网-欢迎您启示之二:成功大跨、深水桥梁等群桥施工积累了进行大规模难度高桥梁建设丰富经验奠定了十四局集团承揽高科技含量桥梁工程建设坚实基础成功建成沙湾水道特大桥168米双线刚构连续梁56米高高位大跨112米提篮拱桥及跨骝岗涌水道连续梁拱(76 + 160 + 76 )m跨度为目前国内时速350km/h 客专之最其中连续拱合拢技术、拱肋拼装架设和转体技术、管内混凝土灌注技术、主梁、拱肋线型监控及应力监测等施工技术是铁道部科技开发项目我国铁路建设重大科技成果同时该标段桥梁施工跨越10条通航河道最大水深13m水中墩施工采用先开挖后沉入直径32.6m钢混薄壁围堰施工工艺安全可靠、施工便利十四局集团品牌”技术51-论文-网-欢迎您启示之三:高难度工程为企业培养了一批优秀人才和优秀管理队伍 4座、大桥4座、隧道一座、高架车站一处其中沙湾特大桥近18公里需要跨越6个通航水 道、7处既有公路深水、高墩、大跨、悬灌等施工每分项工程都是重点和难点优化配置资源、 大胆使用人才、卓越有效管理不仅确保了工程顺利进行而且培养、 锻炼了一大批技术、管理 人才和专业施工队伍为集团公司其他项目输送了大批各类专业人才在此期间该有 2人评为 全国优秀项目经理1人荣获中央企业劳动模范”4人荣获铁道部 火车头奖章” 2人被评为集 团公司十大杰出青年”3人分别被评为集团公司 优秀项目总工”、优秀技术工作者”、青年 科技拔尖人才” 21人荣获集团公司 建功立业奖章”51-论文-网-欢迎您启示之四:攻难克险工程锻炼培养了敢打硬仗优秀团队胜利完成 ##港客运专线工期紧、任 务重、难度大工程任务锤炼了队伍增强了大家敢打必胜信心自信干不了工程勇于挑战迎难打硬仗十四局集团永远是一支战无不胜队伍在近期股份公司组织广州新客站会战中承担了工程量最大、任务最艰巨、施工条件最差区段经过全体增援人员拼搏奉献完成任务最出色受到股份公司领导充分肯定和表扬 51-论文-网-欢迎您雄关漫道真如铁而今迈步从头越目前十四局集团 ##港客运专线ZH-1标全体参建将士正按照铁道部 六位一体”和四个标准化”要求以饱满热情、百倍信心为把该工程建设百年不朽精 品工程、安全工程、示范工程向着铁道部确定##港ZH-1标有特大桥2010年7月1日建成通车目标冲刺F面是古文鉴赏,不需要的朋友可以下载后编辑删除! !谢谢!!九歌•湘君屈原朗诵:路英朝骋骛兮江皋,夕弭节兮北渚。
专项施工技术方案工程名称:吉首~茶洞高速公路方案名称:连续刚构桥悬臂浇筑施工技术方案2012年07月目录1.综合说明 (1)1.1工程概况 (1)1.2编制依据、原则 (2)2.成桥目标 (3)2.1质量目标 (3)2.2工期目标 (3)2.3安全目标 (3)2.4环保目标 (3)2.5文明施工目标 (3)3.施工总体安排 (4)3.1管理机构 (4)3.2主要施工机械 (4)3.3人员配置 (5)4.梁段0#块托架现浇施工 (6)4.1梁段0#块情况简介 (6)4.2梁段0#块施工方案 (6)4.3梁段0#块施工方法 (6)5.连续箱梁挂篮作业 (11)5.1变截面箱梁情况简介 (11)5.2挂篮悬臂浇筑施工方案 (11)6.钢筋制作及安装作业 (14)6.1钢筋的制作 (14)6.2钢筋的安装 (14)7.预应力张拉技术 (15)7.1预应力施工工艺 (15)7.2下料和编束 (18)7.3孔道制作 (18)7.4穿束 (18)7.5张拉 (18)7.6压浆 (20)8.混凝土浇筑及养护作业 (22)8.1混凝土的浇筑工艺 (22)8.2混凝土的养护 (22)8.3施工注意事项 (23)9.现浇段、合拢段的施工 (24)9.1基本情况 (24)9.2中跨合拢段施工 (24)9.3边跨现浇段施工 (24)9.4施工注意事项 (24)10.施工监控 (26)10.1施工监控目标 (26)10.2施工监测 (26)11.质量控制目标 (27)12.小结 (28)参考文献 (29)1.综合说明1.1工程概况吉首~茶洞高速公路C3合同段鹅梨坡大桥,左右分幅设计,左幅长1063.12米,起点桩号K6+492.04,终点桩号K7+555.16,孔跨布置12*40+55+100+55+90*40米。
右幅长1042.5米,孔跨布置11*40+55+100+55+9*40米。
主桥上部结构为三跨预应力混凝土连续刚构,2个主墩基础为4个×3排×4根=48根φ2.0m群桩基础,承台为11.6×15.2×4.5m矩形C30砼承台;墩身设计为C55砼变截面双肢空心薄壁墩;墩身上下分别和0号块及承台固结相连。
连续刚构桥发展史桥梁作为人类交通和交流的关键设施之一,自古以来一直扮演着重要的角色。
在桥梁历史上,连续刚构桥是一种使用连续的钢梁或混凝土梁来承载整个桥梁重量的构造方法。
本文将介绍连续刚构桥的发展历史。
1.古代连续刚构桥在古代,人们使用石头或木材建造桥梁,对连续刚构桥的理解还很有限。
然而,有一座被认为是古代连续刚构桥的名胜古迹,意大利的泰维桥。
该桥建于公元公元1世纪,采用了连续拱形结构,是世界上第一座使用连续拱形设计的桥梁,通过该桥,人们开始意识到连续结构的优势。
2.欧洲中世纪连续刚构桥中世纪欧洲是桥梁建设的高峰期,很多精美的连续刚构桥相继出现。
其中最著名的例子是阿维农的圣贝内泽特桥,建于1345年至1423年。
这座桥跨越了罗讷河,是由多座石拱构成的连续结构。
圣贝内泽特桥的成功建造标志着中世纪欧洲桥梁建设技术的巅峰,为后来的桥梁建造提供了宝贵的经验。
3.连续刚构桥的现代发展进入现代,随着工业化的推动,连续刚构桥的设计和建造技术得到了极大的发展。
随着钢材的广泛应用,连续钢桥梁开始出现。
1903年,美国位于密西西比河的密尔沃基大桥成为世界上第一座使用钢材建造的连续刚构桥。
这座桥长2.34公里,使用了近5.5万吨钢材,是当时世界上最长的钢桥。
4.连续刚构桥的高速发展二战后,连续刚构桥的建设进入了一个高速发展期。
随着混凝土技术的进步,混凝土连续刚构桥开始兴起。
其中最著名的例子是美国的聯邦溜冰廳高速公路大桥(Foothill Freeway Bridge),这座桥在1959年建成,是世界上第一座混凝土连续刚构桥。
聯邦溜冰廳高速公路大桥采用了一系列连续混凝土箱梁构成的结构,通过这座桥,人们开始认识到混凝土在连续刚构桥梁中的优势。
5.现代连续刚构桥的创新近年来,随着工程技术的进步和设计理念的改变,现代连续刚构桥的设计和建造变得更加复杂和创新。
例如,西班牙的穹顶状桥梁“巴拉金湖之星”,是在支撑节点上添加弯矩铰节点以适应土地固定和温度变形的桥梁设计创新。
悬臂浇筑施工连续梁桥一、悬浇梁体分段1、墩顶梁段A(0 号段)(1)长度一般为5m〜10m;(但也不一定,这主要根据具体情况而定,比如XXXX桥主桥,为了刚开始能放两个挂篮对称施工,0号块有13m)( 2)施工托架①在混凝土浇筑以前,应对托架进行试压;2、由0 号段两侧对称分段悬臂浇筑部分B(1)长度一般为2.5m〜5m,也有个别跨度大的桥梁的分段为 2.5m、3.5m、4.5m;(2)一般一个梁段的施工周期为6〜10天;(3)根据计算经验,梁段的多少直接影响结构配束计算,在不影响工期的前提下,适当增加梁段数,十分有利于纵向预应力钢束配置,以避免因梁段不足采用大吨位预应力钢束引起张拉端局部应力过大。
同时也使全桥截面受力状态均衡,边缘应力储备适当。
3、边孔在支架上浇筑部分C( 1 )长度一般为2〜 3 个悬臂浇筑分段长;4、合拢段D(1)长度一般为2m〜3m,看到2m用得最多;( 2) 合拢方法;( 3) 不宜过小;二、挂篮使用经验1 、XX 桥(1)挂篮在施工过程中的布置一般为对称的,挂篮单方向的长度一般比所划分悬浇的梁段长度长0.5m〜1m举个例子,悬浇梁段的划分长度为 4.5m,则挂篮单方向的长度可取为6m,两支点间的距离可取为5m(2)挂篮重量与最重梁段的比例为0.45。
2、XXX大桥(主跨120m连续梁桥)(1)用的是菱形挂篮。
(2)计算经验:挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点即可,对整个结构影响不大的3、XXXX主桥(1)挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点(2)挂篮重量取为800kN,以临时荷载考虑三、施工挂篮1、按照构造形式可分为桁架式,斜拉式,型钢式,混合式;2、平行桁架式挂篮( 1)结构特点:它的上部结构一般为一等高桁架,其受力特点是:底模平台及侧模支架所承荷载均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上, 故又称吊篮式结构,桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题 ,桁架本身为受弯结构。
贵开铁路南江特大桥连续刚构设计廖尚茂;马杰;杜新;罗刚【摘要】南江特大桥跨越被誉为“喀斯特生态博物馆”的南江大峡谷,架设在地质构造复杂的危岩体上。
本桥以其结构复杂,设计、施工难度大成为全线的重点控制工程。
主桥采用(92+176+92)m连续刚构,针对本桥安全防护的特殊性及重要性进行了专门的主桥施工安全防护设计。
文章着重介绍了主桥的结构设计、整体结构计算、横向环框分析、车桥耦合动力分析、施工安全防护等关键环节,使峡谷景区的桥梁施工安全得到了充分的保证。
%Nanjiang Bridge, straddling the grand Nanjiang valley that is honored as karst eco-museum, is built on dangerous rocks. The bridge is regarded as the controlled key project on the line for its complicated formation and puzzlement in design and construction. The main bridge adopts (92 + 176 + 92)m continuous rigid framework and has special safety protection in consideration of its specific characteristics. In this paper, primary focus is laid on the key links such as maim bridge design, calculation for the bridge structure, analysis of lateral frame and coupling dynamics of vehicle and bridge and construction safety protection, which provides sufficient guarantee for the safety construction in the valley areas.【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】5页(P42-45,73)【关键词】铁路桥;连续刚构;结构分析;安全防护【作者】廖尚茂;马杰;杜新;罗刚【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,贵阳550002;中铁二院工程集团有限责任公司,贵阳550002;中铁二院工程集团有限责任公司,贵阳550002;中铁二院工程集团有限责任公司,贵阳550002【正文语种】中文【中图分类】U442.531 概述南江特大桥位于贵阳市开阳县境内,为贵阳至开阳铁路跨越著名风景区南江大峡谷而设。
大峡谷呈“V”型,为龙广河深割而形成。
谷槽两壁陡峭,谷深达200 m。
峡谷陡倾呈喇叭型,下部狭窄,最底部宽超过8 m,峡谷底部两岸倾角达70°~80°,局部见倒悬岩腔,深2~4 m,谷底向上纵坡渐缓(45°~55°)并变得宽阔,宽度变为150~300 m,局部为高20~30 m的悬崖,岩体竖向裂隙发育,形成危岩体。
峡谷中龙广河常年流水,水量较大,雨季水流较急,已开发为漂流及旅游观光地。
桥址上覆第四系全新统坡残积(Qdl+el4 )红黏土、碎石土,下伏基岩为寒武系中统石冷水组和高台组(∈2g+s)白云岩、角砾状白云岩夹砂页岩,寒武系下统清虚洞组(∈1q)白云岩、泥质灰岩。
由于本桥线位较高,桥梁工程不受水文影响。
本桥主要技术标准如下:线路平纵面:直线;纵坡:3‰;线路等级:Ⅰ级;正线数目:双线,线间距4.4 m;设计荷载:“中~活载”;设计速度:旅客列车160 km/h,预留进一步提速条件。
桥跨布置为(1×24+7×32)m简支梁+(92+176+92)m连续刚构+1×24 m简支梁,全长649.5 m,从谷底至桥面高超过230 m,9号、10号主墩高分别为81 m、83 m。
本桥以其结构复杂,设计、施工难度大成为全线的重点控制工程。
其主桥立面布置如图1所示。
图1 主桥立面布置图(单位:cm)2 结构设计2.1 梁部设计主桥(92+176+92)m连续刚构上部结构为变截面悬浇预应力混凝土箱梁,梁体采用C55混凝土,箱梁截面为单箱单室,梁顶宽10.96 m,底板宽8.5 m;主墩处梁高为12.8 m,边墩顶及跨中梁高为6.6 m,梁底曲线采用2次抛物线过渡为直线;箱梁顶板厚62 cm,底板厚51~120 cm,腹板厚55~120 cm,梁端设一道厚140 cm的横隔板,纵向墩壁顶各设一道与墩壁等厚的横隔板,横隔板中部设置人孔,以利检修人员通过。
箱梁横截面构造如图2所示。
图2 箱梁构造图(单位:cm)主梁采用三向预应力体系,顶板、腹板和底板均采用19-φ15.2 mm高强度低松弛钢绞线(fpk=1 860 MPa),顶板设横向预应力,采用同种4-φj15.2钢绞线,扁型金属波纹管(内宽70 mm、高19 mm)成孔,单端张拉。
腹板内设置竖向预应力,采用φ32 mm(PSB830)螺纹钢筋,内径45 mm的铁皮管成孔,YC60A型千斤顶张拉,JLM-32型锚具锚固,采用单端张拉方式,张拉端设在梁顶。
2.2 下部结构设计连续刚构墩梁共同受力,墩与梁的相对刚度决定两者的弯矩分配,且梁体的收缩、徐变及温度应力也与刚构墩柱抗推刚度直接相关。
为了既满足全桥的纵、横向刚度要求,又尽可能地改善梁体内力分布,选择合理的墩柱纵、横向刚度是连续刚构设计的一个重要内容。
对于高墩连续刚构,主桥纵、横向刚度对于主墩的刚度变化十分敏感。
因此,主墩结构尺寸由梁的纵、横向刚度控制设计。
墩梁连接部采用两空间箱体正交连接,墩顶不设实体段,传力线路直接明确,构造简洁,施工方便。
主墩采用C40混凝土,矩形空心截面。
墩身纵向内外壁均采用直坡,外壁宽9 m,壁厚1.2 m;横向墩身外坡采用18∶1,横向内壁采用35∶1,墩身在基顶上有3 m的实体段。
表1显示了不同横向墩身外坡对主桥横向刚度的影响,为满足主桥横向刚度的要求,本桥最终采用横向墩身外坡为18∶1。
表1 不同横向墩身外坡自振频率计算结果表横向墩身外坡横向墩身内坡横向一阶自振周期18∶1 35∶1 1.587 s 19∶1 35∶1 1.602 s 20∶1 35∶1 1.629 s连续刚构主桥墩底竖向力及弯矩均较大,本桥若采用扩大基础,基底的应力较大,地基容许应力不够。
故两主墩选择了承载力大又便于施工的嵌岩基础,基础深11 m。
墩身及基础构造如图3所示。
图3 主墩墩身构造图(单位:cm)2.3 整体结构计算整体结构计算考虑了岩石对嵌岩基础和墩身的约束影响,进行了等效刚度模拟。
换算过程中,根据等刚度原则,要求换算前后2种结构在单位水平力作用下的水平位移及转角、单位弯矩作用下的位移及转角确保一致。
整体结构计算采用《钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁计算程序》进行,并采用结构分析软件MIDAS进行复核,分别进行了施工和运营阶段计算。
施工过程考虑了挂篮荷载、悬臂不平衡重,合龙段操作、体系转换、风力等工况;运营阶段分别考虑了支点沉降、整体升降温和活载等作用。
计算结构模型划分为146个单元进行有限元分析计算,分别按各施工阶段和运营阶段进行内力分析和应力计算,并进行了截面强度、变形检算。
各阶段应力计算值如表2所示。
梁端转角0.504‰,工后残余徐变引起的梁体变形为边跨 1.0mm(向上),中跨4.3 mm(向下)。
表2 结构计算主要指标表(单位:MPa)?在整体计算中还对比分析了岩石对嵌岩基础和墩身的约束影响,计算主要结果如表3所示。
表3 对比分析主要计算结果表(单位:MPa)注:表中最大主拉应力均未考虑竖向预应力筋的影响?2.4 箱梁横向环框分析本桥箱梁为单箱单室截面,箱体宽度达到8.5 m,需通过计算确定顶、底板及腹板的配筋。
箱梁横向分析采用MIDAS软件建立横向环框模型。
横向环框内力分析时,考虑了自重、二期恒载、横向预应力,列车荷载采用双线特种荷载250 kN,并考虑双线列车折减系数(0.9),计入箱梁的整体升降温和箱体内外温差影响。
由于箱梁底按二次抛物线变化,钢束沿底板布置在曲线段将会产生较大的径向力,径向力对箱梁横向受力产生最大的危害有两方面:一是对底板产生弯矩,如底板的横向钢筋配置不足,将产生纵向裂缝;二是引起箱梁底板内部竖向受拉,由于底板配置了较多的预应力管道,使得底板混凝土人为地分为2层,极易造成混凝土的劈裂。
本桥箱梁底板布置有大量的钢束,钢束在曲线梁段产生的径向力作用不容忽视。
经计算分析钢束径向力产生的作用,在底板弯矩中占60%左右。
任意点的径向分力集度为:式中:T——该点的有效预应力;r——该点的曲率半径。
径向力产生原理如图4所示。
图4 纵向预应力径向分力产生原理图箱梁顶板按部分预应力设计,在主力的工况下最小应力为-0.2 MPa(拉应力),在主+附工况下最小应力为-1.0 MPa(拉应力),均满足规范要求。
梁体在钢束径向力作用下的弯矩如图5所示。
图5 钢束径向力作用下的弯矩图(单位:kN·m)表4 跨中截面底板配筋对比计算结果表(单位:MPa)注:裂缝宽度允许值主力作用下为0.2 mm,主加附作用下为0.24 mm。
位置采用配筋主力主+附混凝土应力钢筋应力裂缝宽(mm) 混凝土应力钢筋应力裂缝宽(mm)跨中底板22号截面φ**************.40.1437.0163.70.182跨中底板22号截面φ16@10cm 7.62 219.9 0.259 9.4 270.7 0.319底板按钢筋混凝土构件设计,选取了跨中最不利截面进行计算分析,底板分别采用φ16@100 cm和φ20@100 cm 2个配筋方案进行计算对比。
从表4计算结果分析对比可知,若底板横向配筋采用φ16@100 cm,底板的钢筋应力和裂缝宽度均超标。
因此,本桥底板横向配筋加强为φ20@100 cm。
2.5 车桥耦合动力分析(1)桥梁振动加速度满足垂向不大于0.35 g和横向不大于0.14 g的要求,满足行车安全要求。
(2)各种车辆编组以各个速度通过时,轮重减载率均小于0.6,脱轨系数均小于0.8,轮轴横向力小于限值,行车安全性满足要求。
(3)采用德国低干扰谱转换的时域不平顺作为激励源,CRH2动车组以200~250 km/h的速度通过时,动拖车竖向舒适度为优,动拖车横向舒适度为优或良,车体加速度合格。
(4)采用美国六级谱转换的时域不平顺作为激励源,SS8机车和双层客车以140~160 km/h的速度通过时,机车竖向舒适度为优,横向舒适度为良,拖车各舒适度均为优,车体加速度合格。