铁路特大桥范文

铁路特大桥范文（精选12篇）

铁路特大桥 第1篇

1灌注桩基础的设备选择及适用范围

1)旋挖钻机:

适用于粘性土、粉土、填土、砂土、碎石土及风化岩层;

2)冲击反循环钻机:

适用于粘性土、粉土、填土、砂土、碎石土、风化岩层、岩层;

3)正反循环钻机:

适用于粘性土、淤泥、淤泥质土及砂土;

4)人工挖孔灌注桩:

地下水位以上的粘性土、黄土及人工填土。

2优化施工方案,降低施工成本

2.1 同一地层采用旋挖钻机和回旋钻机

举例说明:高铁建设中的特大桥,每千米有10 000多米的钻孔灌注桩,如果合理选择成孔设备,就能降低施工成本。例如某一座特大桥,桥长5 km,共需基础桩1 240根,基底资料为粘性土、砂土、碎石土、黄土,桩长50 m,桩径为1 m,根据以上资料进行分析,旋挖钻机、冲击反循环钻机、正反循环钻机都能施工,并且成孔速度都很快。

如果全部采用旋挖钻机施工, 5 h成孔,并且施工现场污染少,环保,单价为200元/m3,成桩费用合计为1 240根×50 m/根×0.785 m3/m×200元/m3=973.40万元。

如果采用另一种机械组合,旋挖钻机与反循环钻机配合施工,两种机械施工桩长比例各占一半,施工成本旋挖钻机为:620根×50 m/根×0.785 m3/m×200元/m3=486.70万元;反循环钻机施工成本:620根×50 m/根×0.785 m3/m×120元/m3=292.02万元,合计成本为778.72万元。

通过以上的对比分析,同样的地层结构、同样的工期要求,合理选用不同的机械组合,选用不同的施工方法,能降低施工成本,实现项目盈利,提升项目管理水平。

2.2 根据地质合理选择施工工艺

根据施工地质情况变化、土层的情况、水位的高低等要合理选用施工工艺才能保证施工生产的顺利进行。例如在济南东二环桩基施工过程中,共有5家施工单位中标,地质资料基本一样,为粘土、砂土、强风化岩、弱风化岩,工期要求都一样,桩长35 m,局部有水,两年后开通。多数施工单位采用冲击反循环成孔,其中一家施工单位选用了人工挖孔灌注桩成孔方式,遇到风化岩后爆破施工。人工挖孔在26 m左右出现了地下水,而没有有效的防水堵水措施,施工无法继续进行,必须重新更换施工机械,后又选用冲击反循环钻机进行施工,导致工期延误、产值完不成、后续工作落后等一系列问题。

2.3 环环紧扣为施工设备配足资源

钻孔桩施工中需环环紧扣,保证施工顺利进行。某一工地,桥长5 km,1 240根钻孔桩,桩长50 m,桩径1 m,150个承台及墩身,施工单位采用旋挖钻成孔,现场建了混凝土拌合站,有10台混凝土运输车,根据任务安排及工期要求,计划配备10台旋挖钻机,每台钻机每天成孔4根,灌注3根,每天完成30根钻孔桩,桩基础40 d完成,然后开始施工承台、墩身。在实际施工过程中,由于征地拆迁、道路运输、施工场地等各种因素制约,工作面不能铺开,3台钻机没有工作面,并且每台钻机平均每天只能完成1.5根桩。分析原因,首先混凝土拌合站距离施工现场8 km,混凝土运输车辆不足,导致钻孔桩已成孔、钢筋笼已下,导管已安好,而混凝土不到位,其次混凝土拌合站的两台90机组,按计划应为每小时出混凝土180 m3,扣除其他不利因素影响每小时最少能出160 m3混凝土,而实际情况是混凝土为高性能混凝土,填加的各种减水剂、粉煤灰、铝粉等增加了搅拌时间,再加上机械整修、工人时间等因素只能达到130 m3/h。后期加上承台、墩身等施工,导致混凝土供应量严重不足,影响钻孔机械的利用效率,降低了劳动生产率,影响工期、影响成本。所以在施工过程中应综合考虑混凝土拌合站的位置、运输距离的远近、拌合站的实际供应能力、机械的利用效率、流水施工的流程等一系列问题进行有选择的上足配套设备,合理配置资源达到最大化的劳力生产率。

3各种灌注桩的工艺流程

3.1 旋挖钻机

旋挖钻机成孔工艺:旋挖成孔主要是通过桶式钻头回转破碎土,并且把土直接装入钻筒内,然后再通过钻杆及钢丝绳将钻斗提出孔外,筒门打开,钻杆反转将土卸下,这样循环动作,不断地取土卸土,通过泥浆护壁,一直到钻至设计深度。

1)工艺流程图见图1。

2)关键工序:

a.确定桩位:采用全站仪放线,按“测量放线、复核、相互签认”进行单根桩放样。b.钻机就位:钻机就位时,要检查钻机的垂直度、水平度,并且要把钻筒中心与桩位中心相对应,并重合。

3)埋设护筒:

旋挖钻机护筒埋设应高于地下水位3 m,在清孔过程中应不断置换泥浆,直至灌注水下混凝土。

4)泥浆制备:

泥浆宜选用高塑性粘土或膨润土,采用钠基土和钙基土在钻孔泥浆上用的较为普遍,其理论用量为8%,即8 kg的膨润土可掺100 L的水,为了增强膨润土浆液的护壁效果就得配合外加剂来配制泥浆进行护壁,可在泥浆中掺入Na2OH3(俗称碱粉或纯碱)、NaOH(氢氧化钠)或膨润土粉末以提高泥浆性能指标。一般碳酸钠的掺入量约为孔中泥浆土量的0.1%～0.4%。

5)成孔施工:

旋挖钻机成孔灌注桩要根据不同的地质情况、软弱土层分布情况、地下水位情况、硬地层情况等,采用不同的成孔工艺,选用不同的钻具,如捞沙钻头、半合式粘土钻头、螺旋式旋挖钻头、直螺土层短螺旋钻头。

6)卵石层施工方法:

施工的工法应该取较干燥的黄粘土,倒入孔中,最好用0.6 m3的挖掘机往孔内倒黄粘土3铲～4铲后,用旋挖钻机的钻头下到孔内反转(用带有通水孔的截齿捞沙斗),这样黄粘土就被钻头强行抹到了孔壁上,钻头正转一圈,提钻2 m～3 m,完后再往下挖40 cm～50 cm,反复这样去做,直至挖过卵石层,后换直径小于1.5 m的钻头,最好是1.25 m的钻头,往下挖直至孔底,再用1.5 m的钻头扩孔直至成孔。采用这种工法的原因是:小直径的钻头对孔壁的冲刷量小,降低塌孔和灌注超方的概率。

3.2 冲击反循环钻机

1)泥浆的制作。

制浆前,先把粘土尽量打碎,使其在搅拌中容易成浆,缩短成浆时间,提高泥浆质量。制浆时,可将打碎的粘土直接投入护筒内,使用冲击锥冲击制浆,待粘土已冲搅成泥浆时,即可进行钻孔。多余的泥浆用管子导入钻孔外泥浆池贮存,以便随时补充孔内泥浆。

2)冲击反循环钻钻孔工艺。

冲击反循环钻开孔时,要先埋设护筒,并采用红土造浆,施工过程中要不停造浆,保持孔内泥浆面稳定,每钻进2 m左右,开起泥浆泵将孔底沉碴抽出,并从井口注入清水进行换浆,每钻进2 m～3 m检查桩的垂直度及桩径,以防止出现斜孔、缩径等情况,钻进、泥浆泵排渣、注入新泥浆,反复施工直到达到设计深度,达到后检测泥浆比重、沉碴厚度等指标,达到设计要求后进行混凝土的灌注。

3)正反循环钻机。

正反循环钻机施工前要先挖泥浆坑、沉淀池,并且提前一天进行造浆,泥浆比重、粘度、含砂率达到施工规范要求后,再进行钻孔施工,根据地层情况要适当控制钻进速度,保持泥浆面的平衡,在钻进一定深度后采用泥浆泵进行换浆,清碴,根据换浆情况再进行下一步施工,直到钻到设计深度。达到设计深度后进行泥浆的转换、桩底钻碴的清理,达到灌注混凝土后方可进行下钢筋笼、灌注混凝土。

4)人工挖孔桩。

人工挖孔桩在施工时必须采取通风措施,以保证施工安全。目前人工挖孔桩主要采用井口设立电动三脚架、正反开关、钢丝绳吊运土方进行施工,开孔前,准确地放桩位,并在桩位外设置十字线以控制桩位的准确性,第一节井圈混凝土必须比原地面高出150 mm～200 mm,以防止地面水流入,挖孔桩施工时宜安排同一班人同时施工两根桩,这样在浇筑完一根桩的混凝土护壁后,能转移到另一根桩施工,增加劳动生产率,减少窝工现象的发生。人工挖孔桩挖出的土方必须当天清运出场地,不得堆积在施工现场及周边,相邻挖孔桩不得同时开挖,必须采用隔桩开挖,相邻挖孔桩在灌注混凝土时不得在邻近孔内进行施工,以防止灌注中窜孔。

4结语

根据旋挖钻机、冲击反循环钻机、正反循环钻机、人工挖孔桩等施工工艺找出各自的施工特点,有目的选择合理的施工方法,在工作中不断积累经验,从而大大提高施工效率,降低成本,缩短工期。

参考文献

[1]JGJ94-94,建筑桩基技术规范[S].

南广铁路独屋特大桥转体连续梁设计 第2篇

南广铁路独屋右线大桥主桥为60+100+60m连续梁,主桥采用先悬臂后转体的施工方法.本文从粱体构造、粱体施工方法、转体施工等方面对本桥主桥进行了介绍.

作 者：杨平李慧君  作者单位：中铁二院工程集团有限责任公司,四川,成都,610031 刊 名：中国科技博览 英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)： “”(21) 分类号：U442.6 关键词：客运专线   铁路桥   连续粱   转体设计   施工干扰  

铁路特大桥 第3篇

【关键词】连续梁；同步转体；质量控制

1.工程概况

民权特大桥跨陇海铁路连续梁在DK129+742处与陇海铁路（K431+150）处相交，夹角为28°，连续梁位于线路直线段上，纵向坡度为5.5‰至-3.1‰，桥跨布置为（60+100+60）m连续梁，工程为先平行于陇海铁路进行支架现浇，然后利用转盘等结构，分别将两个半桥T构转到桥位轴线位置合拢成桥，单个转体T构长98米，转体结构中转动部分重约7500吨。

2.施工工艺流程

工艺流程：基础施工→下承台首次砼浇注→下球铰、滑道定位架安装→下球铰、滑道安装定位→下承台二次砼浇注→上球铰定位安装→撑脚、砂箱安装及反力支座砼浇注→上承台首次砼浇注→上承台二次砼浇注→上下承台临时锁定和上承台预应力张拉→墩身施工→临时固结→第0#块及节段箱梁施工→解除承台间约束、沙箱→安装转体牵引系统→上承台、墩身、箱梁整体转体→固结封铰→边跨箱梁现浇段施工→箱梁边跨合拢→中跨合拢。

3.施工准备阶段监理工作重点

3.1 审核施工单位转体施工组织设计、专项方案，督促施工单位对施工组织设计组织专家评审，检查施工单位安全协议签订情况。及时编制具有针对性、可操作性的监理细则，以指导现场具体监理工作。

3.2 要求施工单位对转体梁施工中临近营业线防护、转体球铰安装及上下转盘砼浇筑、满堂支架搭设及预压、T构梁体砼浇筑等重点施工编制专项施工方案，并审查施工专项方案中关键工艺、关键工序的具体措施及工期安排是否合理、科学。

3.3 对转体梁施工中临近营业线路基边坡防护、承台基坑防护、转动系统安装定位、T构现浇梁砼浇筑施工、T构梁体线形与应力控制、转体称重及配重、边跨合拢段等重难点施工，要求施工单位在施工方案中必须明确以上工程的具体控制措施。

3.4 督促施工单位制定防止设备及车辆侵线安全措施、防止挖断光电缆措施、大型设备防倾覆预防措施、吊装安全措施，制定应急预案，以保证施工过程安全。

4.转动系统监理控制要点

转动系统是实施转体的关键部位，转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统、助推系统、轴线微调系统组成。

4.1球铰制作与安装

下转盘是转体重要支撑结构，布置有转体系统的下球铰、撑脚的环形滑道、转体牵引系统的反力座、助推系统、轴线微调系统等。下转盘直径10.15m，高1.05m；布置有局部承压钢筋网以及连接钢筋。

4.2球铰制作

球铰由上、下球铰、球铰间四氟乙烯板、固定上下球铰的钢销、下球铰钢骨架组成，设计竖向承载力75000KN，球面半径3.5m。

4.3.球铰安装

安装精度要求：中心误差不大于±1.0mm，球铰正面相对高差不大于±0.5mm。

4.3.1定位钢骨架安装。

用吊车将下球铰骨架吊入，并进行粗调，然后采用千斤顶、撬棍进行人工精确调整，调整时先用线绳拉出骨架准确位置和高程。待骨架调整完成后将下承台架立角钢与骨架预留钢筋焊接牢固。固定好球铰定位底座后，绑扎钢筋、立模浇筑下球铰骨架混凝土，混凝土的浇筑关键在于混凝土的密实度、浇筑过程中下球铰骨架应不受扰动。

4.3.2安装下球铰。

下球铰安装前先进行检查，主要对下转盘球铰表面椭圆度及结构检查是否满足设计加工要求，同时检查在球铰上是否有预留不少于8处开孔位置，以便于捣固球铰下部混凝土密实。下转盘球铰的现场组装，主要是下转盘球铰的锚固钢筋及调整螺栓的安装，此部分为螺栓连接，其它构件均由厂家进行焊接组装。

（1）精确定位及调整：利用固定调整架和调整螺栓将下球铰悬吊，调整中心位置，然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高。

（2）固定：施工测量配合，精确定位及调整完成后，对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查；中心位置利用全站仪检查，标高采用精度0.01mm的电子水准仪及铟钢尺多点复测，经检查合格后对其进行固定，竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向利用承台上预埋型钢固定。

（3）浇筑下球铰混凝土：混凝土的浇筑关键是密实度、浇筑过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。

4.3.3安装上球铰。

（1）清理上下球铰球面，确保上下球铰面干净整洁。

（2）在中心销轴套管中放入黄油四氟粉，将中心销轴放到套管中，调整好垂直度与周边间隙。

（3）在下球铰凹球面上按照顺序由内到外安装四氟聚乙烯滑板，用黄油四氟粉填满四氟聚乙烯滑板之间的间隙，使黄油面与四氟滑板面相平。

（4）将上球铰吊装到位，套进中心销轴内，用导链微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙垂直。

（5）球铰安装完毕对周边进行防护，上下球铰缝隙之间用胶带缠绕包裹严密，确保杂质不进入到摩擦面内。

4.3.4滑道和撑脚安装。

在钢撑脚的下方设有环形滑道，滑道宽0.8m，滑道中心的直径为10m，环道由专业厂家生产，现场采取分节段拼装，在盘下利用调整螺栓调整固定。转体时保证撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳，为保证转体的顺利实施，要求整个滑道面在同一水平面上，其相对高差不大于0.5mm。

为确保上部结构施工时转盘、球铰结构不发生转动，在上转盘和下承台之间设置临时砂箱支墩及精轧螺纹钢筋。在每个转盘滑道上支撑腿之间设置2个Ф1.0m的砂箱，砂箱内设石英砂，石英砂水洗干净并烘干后方可使用，确保石英砂密实。

5. 梁体转体合龙监理控制要点

5.1所有张拉完成后，经监理检查批准后满堂支架方可进行拆除。

5.2督促施工单位进行梁体不平衡力测试及配重。

5.3有关如转体过程控制中的液压及电器设备进场前要进行测定和标定，并现场进行试运转。

5.4拆除上下转盘间的固定装置及支垫，清理滑道，检查滑道与撑脚间的间隙是否满足转体需要。

5.5检查设备安装及设备空载试运行情况。

5.6检查牵引索，微调及控制设备安装，督促施工单位做好各种监控标志，标明桥轴线位置。

5.7检查技术准备（技术交底、记录表格，各点观测人员分工，控制信号、通讯联络等）以及各种设备调试工作。

5.8预紧钢绞线进行试转，采集试转各项数据。

5.9检查施工单位人员分工及安全防护，监控要点封锁施工。

5.10转体结束后检查梁体轴线、标高偏差是否满足要求。

6.结束语

该转体桥施工过程中通过严格的质量控制，有效地解决了在转体桥施工过程中转动困难、超转、过转，合龙精度偏差等方面的困难，于2014年12月4日历时43分钟一次顺利转体就位，最大程度的减少了对陇海铁路运营的影响，具有良好的经济效益和社会效益，对类似跨线桥梁施工具有较高的参考价值。

参考文献：

[1]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10752-2010）.

[2]张联燕，桥梁转体施工[M]，北京：人民交通出版社，2003

某铁路特大桥跨中断面静力加载分析 第4篇

某铁路特大桥主桥为 (72+3×128+72) 米预应力混凝土刚构-连续组合梁, 主桥梁体为单箱、单室、变高度、变截面结构。支墩处梁高8.8米, 跨中及边跨梁端处梁高4.4米, 梁体下缘除中跨中部34米和边跨端部各25.7米为4.4米等高直线段外, 其余为圆曲线。箱梁顶宽8.1米, 底宽6.1米, 除梁端附近区段局部加厚外, 顶板厚度均为50m m, 底版厚度为40~90cm, 腹板厚度为40~70cm。全桥在端部及支墩处共设9个横隔板。梁体纵向预应力钢束采用高强度低松弛12-7φ5钢绞线, 梁体横向预应力钢束采用4-7φ5钢绞线, 腹板竖向预应力筋采用φ25精扎螺纹粗钢筋。主梁采用C50混凝土, 普通钢筋为20MnSi及A3钢筋。主桥测试立面图及截面图见图1:

2 加载内容及结果

在静载试验前运用桥梁专用有限元程序对桥梁构模, 试验前计算出各控制截面的内力影响线, 进行静力加载计算, 静力计算结果与荷载试验结果进行比较, 以判定结构现有安全运营荷载等级。

静力加载试验使用“东风4”型内燃机车加挂满载车厢在指定位置对桥梁进行加载, 测试梁体应力、桥梁挠度、刚结点转角和支座位移等, 并对桥梁状况进行检查。加载车辆轴重布置见图2:

2.1 应力测试结果及分析

图3所示为截面应力沿高度变化的一个曲线, 从图中我们发现, 应力沿高度的变化基本呈一直线, 表明结构在加载过程中, 一直处于弹性工作状态。

注:表中应变单位为με, 应力单位为MPa。σx为纵向应力, σy为横向应力。结构校正系数表示纵向应力校正系数。

由表1可见, 顶板测点实测纵向应力依次为-0.8MPa、-0.7MPa、-0.7MPa, 底板测点实测纵向应力依次为1.7MPa、1.5MPa、1.5MPa, 可见截面应力分布较为均匀。从两次实测结果对比来看, 重复性较好, 实测值均小于计算值, 结构校正系数在0.51至0.92之间。截面应力沿高度分布基本符合平截面假定, 实测中性轴与计算中性轴吻合较好。顶板中线横向实测应力为0.7MPa, 数值较小。结构受力状况与理论计算值相符。表明该断面刚度满足设计要求。

2.2 挠度测试结果及分析

挠度以向上为正, 向下为负。荷载作用下的桥梁挠度见表2。由表中可见, 上下游挠度测试结果比较接近, 重复性较好。实测挠度值均小于计算值, 表明桥梁实际竖向静力刚度大于其计算值。图4为实测值和理论计算值的比较示意曲线图。

2.3 总体分析

1) 在试验荷载作用下, 各测试断面的实测纵向应力均小于计算应力, 跨中断面强度满足设计荷载的要求;2) 计算结果与实测结果均表明, 箱梁沿宽度方向的受力均匀, 无明显的剪力滞后现象;3) 梁体挠度实测值小于计算值, 结构刚度满足设计要求。

3 结语

随着近年来高速铁路的快速发展, 高速铁路的大规模建设都建立在大量的桥梁基础上, 荷载试验是检验已建桥梁是否满足运营的一种手段, 通过静载试验, 可以综合判定桥跨的实际承载能力, 评价其在设计使用荷载下的工作性能, 指导桥梁的后期使用, 对养护提供针对性的意见, 并建立桥梁的“指纹档案”。

参考文献

[1]铁路桥涵设计基本规范. (TB10002.1-99) .

[2]铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范. (TB10002.3-99) .

铁路特大桥 第5篇

一、编制原则 确保工程施工质量与施工安全的原则。2 工程进度和生产任务的满足计划要求。3 工期满足已批复施组要求，关键工序工程冬期不停工。

二、编制依据 经批复的《大西铁路客运专线七标实施性施工组织设计》;2 经批复的《大西铁路客运专线工程七标段实施性施工组织设计》。经批复的《大西铁路客运专线工程七标段洪洞跨汾河特大桥实施性施工组织设计》。4 大西公司下发的《关于下达大西铁路客运专线工程【2010】506号；

2010年调整建设计划的通知》大西铁计财函5 经批复的《大西铁路客运专线工程七标段冬期施工方案》。6 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》铁建设〔2005〕160号； 7 《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设〔2005〕157号； 8 《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》铁建设〔2005〕101号； 9 《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设〔2005〕160号； 10 《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005;《客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南》TZ204-2008;12 《铁路工程基本作业施工安全技术规程》 TB10301-2009。13 当地气象资料。

三、适用范围

新建铁路大同至西安客运专线站前施工-7标段洪洞跨汾河特大桥范围内冬期施工的桥梁工程。计划冬期安排的施工项目如下：

桥梁工程：桩基础、承台、对架梁通道有影响的墩台、支架现浇梁（跨桃临线连续梁、跨大运高速洪洞连接线连续梁）等工程。

四、冬期施工的定义

当环境昼夜平均气温（最高和最低气温的平均值或当地时间6时、14时、21时所测室外气温的平均值）连续3天低于5℃或最低气温低于-3℃时，混凝土采取冬期施工措施。

根据历年的气象资料，本标段工程所在的冬期施工时间范围约为11月15日~来年3月15日，长4个月，洪洞地区冻结深度为0.56m。

进入11月份后，要随时注意收集当地的气象资料，每天测温，并做好气温突然下降的防冻准备工作。（环境昼夜平均气温指日最高气温和最低气温的平均值,也可在当地时间6h、14h及21h测量室外温度平均取值,这是在地面以上1.5m处，并远离热源的地方测得的）。

冬季施工准备

（1）进行冬季前组织专人编制冬季施工方案。编制的原则是：确保工程质量，方案经济合理，使增加的费用为最少；所需的热源和材料有可靠的来源,并尽量减少能源消耗，确实能缩短工期。

（2）冬季施工前，对所有施工人员及管理人员进行冬施方案技术交底，明确冬施技术要求和各部门职责，学习培训并经考试合格后，方可上岗工作。

（3）与当地气象台站保持联系，及时接收天气预报并加强气温量测工作，准确把握进入冬季时间，以便启动冬施措施，确保工程质量。（4）提前储备好冬季施工需要的工程材料、防寒物资、能源和机具设备。

（5）保证拌和站具备冬施条件，布置锅炉和加温蒸汽管道，并提前进行设备调试，确保有效。

（6）对砂石料棚进行局部改造，进出口挂帆布帘子，仓底设蒸汽管道并辅以煤炉,确保保温效果良好。

（7）对外加剂存放场地搭设封闭保温棚，对储料罐采用棉被包裹，防止其冻结。

（8）对冬季施工需要进行作业的机械设备进行一次全面的检查，排除机械故障及机械故障隐患，保证机械冬季施工时安全高效的运转。

4.3冬季施工材料及机具设备 表4.3-1 冬季施工主要材料及机具设备表

td 序号

名称

材料或机具设备

位

单

数量

备 注

一 搅拌站

m料仓及搅拌1 2 3 4 5 二 热风机 p套 3 三 1 2 保温棚布

彩钢板保温棚

4t蒸汽锅炉 锅炉燃料 煤炉 承台

保温篷布

工程棉被

墩身

保温篷布

热风机 2

15000

m1500

套

T 20380 个

m2

15600

m2 17550

m

21037

台 10

p

楼操作间

输料带

含锅炉房及蒸汽管道

煤

合格料仓 工程棉被

m1500

四 连续梁 200KW发电机

型热风加热机

HGDHC3 暖风机 4 聚氨酯泡沫 工程棉被 保温暖棚 7 电蒸汽炉

五、冬期施工要求 1.混凝土工程

台

台 26

台 30

m4800

m8500

个

个

油

使用低温-10#柴

含蒸汽管道

(1 混凝土抗压强度达到设计强度的30%前不得受冻。混凝土抗压强度未达到5MPa前不得受冻。浸水冻融条件下混凝土开始受冻时，其强度不得小于设计强度的75%。

(2 混凝土的出机温度不宜低于10℃，入模温度不应低于5℃。(3 自然养护时当环境温度低于5℃时禁止洒水。

(4 混凝土养护期间，混凝土内部最高温度不宜超过65℃，混凝土内部温度与表面温度之差、表面温度与环境温度之间差不宜大于20℃（墩台、梁体混凝土不宜大于15℃），当周围大气温度与养护中梁体混凝土表面温差超过15℃时，混凝土表面必须覆盖保温。

(5 蒸汽养护时蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持环境温度不低于5℃，混凝土浇筑完4-6h后方可升温。升温、降温速度不得大于10℃/h，恒温期间混凝土内部温度不宜超过60℃，最高不得大于65℃。

abstract a.抽象的 n.(7 拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温度不得大于20℃（墩台、梁体芯部混凝土与表层混凝土之间、表层混凝土与环境之间以及箱梁腹板内外侧混凝土之间的温差均不得大于15℃）。混凝土内部开始降温前不得拆模。

(8 梁体预应力孔道压浆结束后，2.钢筋工程

钢筋原材料必须存放在三面封闭的原材料棚内，且必须架空离地面不得少于20cm。钢筋半成品存放时必须下垫上盖，绝对禁止将钢筋直接放在结冰的地面上。

钢筋加工焊接应在钢筋加工车间内进行，一般在白天气温较高时进行。焊接后的接头严禁立刻放到地面上接触冰雪，下面必须采用方木进行支垫并放在钢筋加工车间内。

现场钢筋绑扎施工时，对已完区域或作业班后采用油布进行覆盖，以防雨雪进入。准确的，正确无误的

(1 钢筋闪光对焊在室内进行，应提前运入车间，焊接时环境温度不低于10℃

accuse vt.指责，归咎于 actor n.(3 混凝土浇筑前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。当环境气温低于-10℃时，应将直径大于等于25mm钢筋和金属预埋件加热至正温。

actress n.期施工技术措施

6.1高性能混凝土

对于高性能混凝土冬季施工最终目的是如何保证其出机温度不低于10℃，入模温度不宜低于5℃，以及

adapt vt.使适应，改编 admire vt.钦佩，羡慕，赞赏

（1）、拌和用水

②、蓄水池采用彩钢瓦平池顶全封闭，上面并覆盖棉被加强保温效果；

③、指定专人进行水温量测，若温度低于上述要求值及时收养，采用，采取

（2）、水泥、粉煤灰、矿粉、外加剂

水泥、粉煤灰、矿粉不做加热处理

adult n.成年人

（3）、粗细骨料

料场提前储存干燥且泥（石粉）含量满足规范要求的砂石料，以保证冬期施工的需要。对于储料区必须采用整体保温棚布（棚布必须防水且保温）进行覆盖，以防止雨雪进入造成结冰。对于合格区内砂石料则首先对储存仓外表采用保温棚布全包裹，对于目前的大门进行改造，仅预留比装载机的出入空间稍大即可，并悬挂棉被帘尽量减少热量损失。室内保温采用仓底铺设蒸汽管道并辅以煤炉（每个仓设2～4个），保证室温在0℃以上，防止砂石料结冰。

混凝土原材料加热应优先采用加热水的方法，当加热水不能满足要求时，可对骨料缓冲仓和搅拌机内通入蒸汽，加热骨料及机体，以保证混凝土的出机温度。一般而言，在施工期日平均气温高于-5℃

adventure n.冒险，惊险活动 affair n.事情，事件，事务.1.2混凝土的拌 和

（1）每次开盘前均需检查混凝土拌和机的料仓、拌和机、传送带等设备的完好情况，确认完好才可以开始混凝土拌制。

（2）将混凝土搅拌楼、输水管、送料带全部密封，affect vt.影响，感动，房内悬挂温度计，搅拌楼司机负责对搅拌主楼温度进行实时监控并做好记录，保证温度不低于，防止搅拌机受冻。搅拌混凝土前及停止搅拌后，应用热水冲洗搅拌机滚筒1～3分钟。对于骨料输送带应用彩钢板全封闭，以防止下雪天气雪块掉入，对于上料口，采用三面（两端和背面）全封闭，防止雨雪进入和防风造成热量损失。

（3）混凝土搅拌时间较平常增加50%。投料顺序为，先将砂、石、热水进行搅拌，拌合时间控制在60～120s，使热水与砂、石充分进行热传导后再加入胶凝材料进行搅拌120～180s，避免胶凝材料直接与热水接触发生假凝等现象，冬施期间每盘砼的拌和时间确保不少于3分钟，以保证混凝土的出机温度不低于+10℃。

第一车混凝土拌和完成后，试验室在拌

ahead ad.在前，向前，提前 aid n.帮助，救护，助手

6.1.3混凝土输送

混凝土搅拌车运输罐外采用保温棉包裹，减缓混凝土热量损失。如果浇注混凝土需要使用泵车，每次开盘前应对泵车泵管进行仔细检查，将磨损较大的泵管、管卡及胶垫立即更换，防止浇筑过程中发生爆管现象。泵管外先包裹一层麻袋片再包裹一层保温棉以减少热量损失。

6.1.4混凝土浇筑

浇筑混凝土前，应清除模板及钢筋上的冰雪和污垢。如遇气温变化，应及时用蓬布遮盖好。

合理安排混凝土浇注时间，浇筑混凝土选择在天气较暖的白天进行，上午10点左右开始浇筑，下午16点左右结束。

除钻孔桩外，当环境温度低于－10℃时，不宜开盘浇筑混凝土。

alarm n.惊恐，忧虑，警报 album n.的粗细骨料，不予进场验收。

砂石料待检仓用彩钢

防护，对未设彩钢棚防护的待检骨料仓采用篷布覆盖，防止雨雪天气对砂石料造成二次污染。合格骨料仓均采用彩钢棚区进行封闭防护。对辛北混凝土拌和站采取骨料仓与搅拌楼用一个整体彩钢棚封闭，进入冬期施工，将封闭棚进出口大门关闭，形成一个封闭空间以利于保温。蓄水池采用地埋式，顶部池盖覆盖防水棉篷布保温；外加剂罐体采用防水保温篷布包裹；骨料输送带用铁皮包裹。冬期施工时，将封闭棚进出口大门关闭，形成一个封闭空间以利于保温。

拌和站内安装蒸汽锅炉，将蒸汽管道通入蓄水池、合格骨料仓、配料斗、拌和站主楼，用于对拌和用水、骨料、配料斗、搅拌楼加热。对原材料的加热以对水加热为主，对其它材料加热为辅。混凝土生产前，分析，分解，解析、材料温度先经热工计算。当计算得

通过加热拌合

anger n.怒，愤怒 vt.使发怒 angle n.角，角度只通过加热水不能满足要求时，对砂石料进行加温。

announce vt.宣布，发表

搅拌楼内布设蒸汽管道 蓄水池通蒸汽管道

拌确定水和骨料需要预热的最高温度。搅拌用水的加热温度不宜高于80℃。改变搅拌机投料顺序，采取先投水和骨料，搅拌后再投胶凝材料的顺序，避免水泥与热水直接接触。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应调整水的加热温度。混凝土拌合时间较常温施工延长50%左右，持续搅拌到3~4min。拌制混凝土前及停止拌制后用高温度的热水冲洗拌和机。清洗时的污水应做好排水，封闭沉淀池防止冻结、定期清理防止污水管道堵塞。

混凝土拌和物出机后，及时运至搅拌罐采用棉篷布进行包裹。装入混凝土之前要先用热水冲洗。混凝土运输车运输时间尽量缩短，以减少热量损失。

appearance n.出现，来到，外观 apply vt.采用泵送混凝土入模时，泵送管道采用棉被包裹。泵体使用前用热水预热。

6.2钢筋加工

钢筋加工在棚内进行，周围采取围挡防风。钢筋对焊区用用彩钢瓦房屋围挡，钢筋提前运入。屋内生炉保温不低于10℃。

钢筋焊接采用的挡风棚

6.3桥涵工程 钻孔桩：由于钻孔桩施工混凝土浇注位于地下，在冬季地下的温度是符合混凝土施工要求的，所以保证冬季钻孔桩施工质量的主要措施是保证混凝土的灌注温度在+5℃以上。在保证混凝土出机温度的同时，另一个控制点就是减少混凝土的热量损失。首先保证混凝土运输道路畅通，缩短混凝土从搅拌到浇注时间间隔，减少混凝土热量损失。其次，保证混凝土浇注地点的前期工作准备充分，使混凝土尽快灌注，缩短等待时间以减少混凝土热量损失。再次，在混凝土浇注现场由值班技术员对混凝土进行温度测量并记录，保证混凝土浇注温度

不小于+5℃。钻孔桩施工后，由于桩顶其上为泥浆覆盖，因此对陆地上的钻孔桩拔除钢护筒后进行填土覆盖即可。

承台：选择白天温度较高的10:00~16：00期间浇筑完成混凝土，严寒恶劣天气不安排混凝土浇筑。较低气温下承台施工，当承台混凝土浇注施式时气温低于-3℃，夜间养护时气温低于-5℃时，需搭设保温暖棚进行浇注、养护，要求如下：

（1）在承台开挖后利用钢管脚手架搭设保温棚，外接暖风机供热。框架周围铺设保温棚布，棚内悬挂温度计，在承台浇注前2h供热升高保温棚内的环境温度，使棚内温度不低于0℃后通知混凝土拌和站开始拌制混凝土。

（2）保温棚顶部保温棉布因墩身钢筋隔开，分内、外两部分，墩身钢筋处棚布单独固定，尽量封闭密实，减少热量损失。

（3）浇注现场准备好混凝土浇注位置的施工通道，混凝土搅拌车到达现场后由现场值班技术员负责测量混凝土温度并做记录，混凝土温度符合要求后使用溜槽直接浇注混凝土到承台内。

（4）混凝土浇注完成后及时封盖保温棚浇注通道口，保证棚内温度，派专人看护热风机，测量记录棚内温度，制作承台现场养护混凝土试件。其抗压强度达到设计强度的30%前，混凝土均不得受冻。

（5）承台养护试块达到抗冻强度后且混凝土内外温差小于15℃后拆模，拆模后先保温薄膜包裹一层然后用工程棉被覆盖保温。

承台冬施暖棚图示意图见下图。

（6）保温养护混凝土强度达到设计强度的30%以上后，选择温度较高的白天拆模并及时回填基坑，转入自然养护。

支承垫石保温 墩台身：对架梁通道有影响的墩台安排冬期施工。对于一次性浇筑成型的矮体实心墩，采取脚手架四周挂定制尺寸的篷布设置保温棚方案，对于分节浇筑的高体空心桥墩，不具备搭设脚手架的条件时，采取在空心墩腔内安放加热设备加热，外部借助模板桁架包裹保温篷布加盖封顶形成保温棚的方式。选择白天温度较高的10:00~16：00期间浇筑完成混凝土，严寒恶劣天气不安排混凝土浇筑。混凝土浇筑完成立即封闭保温棚。棚内采用热风机供热升温，拆模时间选择在全天最高气温，拆模后及时包裹严密。混凝土养护采取喷涂养护剂方式。

墩身混凝土浇注及养护

（1）墩身砼浇筑前，往墩内通入蒸汽将钢筋模板先预热2小时，待墩内温度不低于0℃时，即可通知搅拌站进行拌灰。

（2）当混凝土收面结束后，立即在其上覆盖一层塑料薄膜，在薄膜上再覆盖工程棉被，防止混凝土受冻。

（3）浇筑过程中不断供热，期间墩内温度不得低于0℃，防止混凝土受冻。

（4）养护期间注意墩内环境温度及混凝土温度不能低于5℃，温度变化时，及时调整墩内温度。待到随墩身养护试块达到抗冻强度后，墩身内温度与外界温差小于15℃后拆模，拆模后使用塑料薄膜及工程棉被对墩身进行捆绑包裹养护。

（5）墩顶支承垫石第一层用塑料薄膜包裹，其上覆两层棉被，用电热毯升温来保证混凝土养护温度。现浇梁：冬期不安排悬臂灌注梁施工。对处于关键线路的2联支架现浇连续梁，采取搭设全封闭保温棚，安装蒸汽锅炉进行蒸汽养护的措施。针对上述2联连续梁将编制专门的冬期施工方案，不再本方案赘叙。

七、冬期施工质量保证措施

冬期气候寒冷，施工场地内的冰雪多，供暖火源多，用电量大，冬期施工除应按常温下安全生产的一般规定外，还应严格执行以下安全保证措施。

（1）为预防因气温突然下降而使工程遭受冻害，在冬季施工前后的时间，随时注意天气变化，对设施和用料提前采取防冻、防雪措施。加强防水、防冻和水管冻裂等安全防护措施及气温观察工作，并由专人经常检查和维修。

（2）冬季混凝土施工要根据气象资料、材料来源和工程设计文件要求，通过热工计算及经济分析，选择满足施工规范要求的施工方法。混凝土拌和站要设专职的试验人员，定时测量温度，对冬季施工混凝土的质量进行监督管理。

（3）加强材料控制

水泥品种优先选用高标号普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥，粗细骨料选用干燥、不带有冰雪和冻结块的骨料。外加剂采用抗冻剂，掺量为水泥用量的3%～5%，达到冬季混凝土施工的技术指标要求，并保证最低温度下混凝土不受冻，同时对掺外加剂后混凝土的碱骨料反应是否超标经常进行检测。

（4）为保证混凝土入模温度不低于5℃，拌和混凝土时，砂石等骨料应保持在0℃以上，拌和用水不低于60℃。当加热拌和用水仍不能满足需要时，再考虑对骨料加热；水泥只能保温，不得加热。

（5）混凝土的质量检查

1）在混凝土灌注期间，测定灌注温度和环境温度。2）混凝土试块的留制

①、在混凝土施工过程中，要在浇筑地点随即取样制作试块，每一结构施工试块留置不少于两组（六块）。1组在标准条件下养护至56d试压，1组与构件在同条件下养护，在混凝土温度降至0℃时试压，混凝土是否达到抗冻临界温度。

②、混凝土试块制作完成后立即用稻草草帘覆盖试件的表面及四周，覆盖的厚度视气温而定，脱模后1组立即送标准养护室养护，养护至龄期试压。同条件养护的试件，应在解冻后方可进行试验。

（6）掺防冻剂混凝土的养护

1）混凝土外露面采用保温棉进行覆盖，在负温度下不得浇水养护。

2）混凝土养护初期的温度,不得低于防冻剂规定的温度,当达不到规定的温度,且混凝土强度小于3.5MPa时要采取保温措施,混凝土温度不低于防冻剂规定的温度。

3）加强发电机的检查和保养，保证突然停电情况下能立即启用发电机供电，以保证混凝土搅拌及养护所需用电，保证混凝土的养护质量。

（7）测量放线

1）冬季施工时，增加水准点的复测频率。

2）对导线点进行加固和保护。雪后及时校验导线点、水准点防止由于冻胀而造成大的偏差。

3）在室外工作时，如遇下雪测量仪器应打伞防止雪水渗进仪器。

八、冬季施工安全保证措施 8.1施工安全教育

（1）需对全体职工定期进行安全教育。结合工程任务在冬施前做好安全技术交底，配备好安全防护用品。

（2）对工人必须进行安全教育和操作规程的教育：工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育。对变换工种及临时参加生产劳动的人员，也要进行安全教育和安全交底。

(3特殊工种（包括：电气、架子、起重、锅炉、焊接、机械、车辆等工种）须经有关部门专业培训，考核发证后方可上岗操作。

8.2现场安全管理

(1现场内的各种材料、混凝土构件、乙炔瓶、氧气等存放场地和乙炔集中站都要符合安全要求，并加强管理。

(2加强季节性劳动保护工作。冬期要做好防滑、防冻、防煤气中毒工作。斜道、通行道、爬梯及脚手架等作业面上的霜冻、冰块、积雪要及时清除。

（3）六级以上大风或大雪，应停止高处作业和吊装作业。大风雪后及时检查脚手架是否松动，防止高空坠落事故发生。

（4）加强用火申请和管理，遵守消防规定，清除施工现场枯草，现场采用围栏围护，现场配备灭火器，加强防火检查，防止火灾发生。

（5）安装的取暖炉必须符合要求，验收合格才能使用。若采用电热法施工，要加强检查和维修，防止触电和火灾。

（6）必须正确使用个人防护用具，并应按规定及时发放。特别要注意冻伤作业人员手、脚事故的发生。应确保防护用品的质量，要按规定的发放制度执行。

（7）加强用电管理，供用电系统由专业人员安装和管理，禁止非专业人员随意拆改。经常检查维护供电线路和电力设备，根据最大用电量检查供电线路和设备是否有足够的容量，电气设备，开关箱应有防护罩，电线要整理架空,电线包布应进行全面检查，务必保持良好的绝缘效果，用电设备要采取防漏电措施，防止触电事故的发生。

（8）施工现场严禁使用裸线。电线铺设要防砸、防碾压，防止电线冻结在冰雪之中。大风雪后，应对供电线路进行检查，防止断线造成触电事故。

（9）事故应急预案：要完善现场事故应急预案制度，增强应急预案的可操作性；建立冬期施工安全生产值班制度，落实抢险救灾人员、设备和物资，一旦发生重大安全事故时，确保能够高效、有序地做好紧急抢险救灾工作，最大限度地减轻灾害造成的人员伤亡和经济损失。

（10）霜雪天后，及时清除施工场地、便道上的冰雪。车流量大的施工便道上铺防冰雪的砂石垫层。高空作业脚手架上下人梯步两侧挂安全网、安装安全栏杆。脚手架梯步、工作平台时常保持干燥，钉防滑木条，防止溜滑发生安全事故。

施工现场道路防冰雪砂石垫层 脚手架梯步安全防护 8.3其他注意事项

（1）冬期施工所用的蒸汽锅炉属特种压力设备，使用前请地方质量技术监督局检验，标定合格后方可投入施工，锅炉操作人员要经过

培训才能上岗，使用过程中锅炉定期检查（一月一次）、定期清除锅炉内水垢和积炭，降低隐患。

（2）冬期施工期间，工人要注意劳动保护，防止冻伤、烫伤事故的发生。采用生炉子取温时除要注意通风，及时通过烟筒排出煤气，防止一氧化碳中毒。

（3）作业人员配备防寒、防冻、防溜、防滑劳动保护用品，特别是高空作业的人员，必须穿戴防滑鞋和防寒服，同时拴好安全带，带好安全帽，以防高空坠落；要在防护设施周边设置醒目的预防高空坠落的安全警示牌。

（4）现浇箱梁养护期间，安排专人进行测温等工作，作业人员至少2人为一组，防止事故的发生。

（5）如发生火灾事故立即启动冬期施工安全应急预案。（6）根据制定的计划组织好外加剂材料、保温材料（保温棉、蓬布等）、施工仪表(测温计、施工器具（热风机、锅炉等）、职工劳动保护用品等的准备工作。

（7）和当地气部门联系，取得及时、准确的气象资料，加强信息管理，掌握气象预报，了解近期、中长期天气变化，以便对冰雪、气温骤降的恶劣天气采取有效的措施，防止寒潮突袭。

（8）施工时，施工道路要采取防滑措施，钻机、吊机操作室等处上、下钢梯踏步上应铺上草垫或麻布垫作为防滑措施。

（9）已经成孔的钻孔桩孔口和泥浆池边应设置临边防护栏杆，并挂警示标志，施工人员必须在临边附近施工时，应做好防滑以免跌入。

（10）填充完混凝土的钻孔桩孔口钢护筒拔除后不能回填的应继续设置临边防护，能回填的要及时用土将孔口临时填起来。

（11）施工现场及临时工棚内严禁用明火取暖，应订出具体防火安全注意事项，并将责任落实到人。

（12）经常移动的机具导线不得在地面上拖拉，不得浸放水中，应架空绝缘良好。

（13）工地临时水管埋入冻土层以下或用草包等材料保温，施工中涉及用水的工作，要做好排水系统的规划和建设，防止施工废水漫流结冰，形成安全隐患。（14）现场的易燃、易爆及有毒物品应有专人保管，妥善安置，明火作业应实行动火证审批制度，并配置必要的安全防火用品。

（15）冬季解冻施工时，应对基坑（槽）和基础边坡进行检查，无异常情况方可施工；发现边坡有裂缝、疏松、支撑结构折断，走动应立即通知施工单位采取措施；大雪、轨道电缆结冰和6级以上大风等恶劣天气，应当停止露天起吊；高空作业、泵送混凝土等作业，风雪过后作业，应当检查安全保险装置，先试吊，确认无异常方可作业。

（16）井字架、龙门架、塔机等揽风绳地锚应设置在冰冻土层以下，防止春季冻土融化，导致锚固作用降低，地锚拔出，造成架体倒塌事故。

九、冬季施工组织机构

为保证冬期施工方案在施工中有效落实，项目部成立以项目经理为组长、副经理、总工为副组长，各工区及拌和站为具体实施主体的桥梁冬期施工领导小组，全面组织管理冬期施工。并将冬期施工的责任、目标、奖惩方法层层分解至每一个参建员工。

为保证冬季施工达到预期目标，特成立洪洞跨汾河特大桥冬季施工领导小组，小组成员如下：

组 长：王建亮

副组长：兰育国、游中建、苏茂盛、杨海文、郭刚、林益武、周云鹏 组 员：孙洪波、李林峰、韩志伟、肖波、史根龙、范发奎、王振宇、王刚、王武海、部海飞、郑禄文、曹作鹏

冬季施工领导小组办公室设在项目部安质部，负责冬施方案、冬施材料落实和执行情况督促、检查。项目部工程部负责冬施方案的编制和上报审批工作，及冬施方案的技术交底和冬施材料的提报工作，物资部门负责冬施物资材料的采购、验收和保管工作，工区安质部负责冬施方案、技术交底落实执行情况的检查。各工区严格按照冬施方案要求组织施工生产，确保冬期施工项目的质量、安全和进度。由项目部工程部、安质部组织人员进行日常检查。具体检查控制桥梁冬季施工控制措施的落实情况、测温人员到位情况及测温记录、施工完成的结构物养生情况及结构物最终质量是否达到标准要求等情况。

一

十、混凝土热工计算

10.1钻孔桩、承台、墩身C40混凝土

已知C40混凝土配合比中，每1m3混凝土材料用量为：水泥、矿粉及粉煤灰425kg、砂710kg、石子1112kg、水153kg。材料温度为：水泥0℃、砂0℃、石子0℃。砂含水率3％、石子含水率0.2％。搅拌棚内温度为5℃。则： 10.1.1混凝土搅拌物的理论温度 根据路桥施工计算手册，由公式：

当骨料温度>0℃时，=4.2，=0；则：

⑴ 当水温为50℃

=10.76℃

⑵ 当水温为60℃

= 12.76℃

⑶ 当水温为70℃

=14.77℃

⑷当水温为80℃

=16.78℃

10.1.2进行各阶段的温度计算 ⑴、混凝土从搅拌机中倾出时的温度，搅拌棚内温度为5℃，则：

①、按照水温为50℃时进行各阶段的温度计算

℃<10℃，不符合要求；

②、按照水温为60℃时进行各阶段的温度计算

℃>10℃，符合要求；

③、按照水温为70℃时进行各阶段的温度计算

>10℃，符合要求；

④、按照水温为80℃时进行各阶段的温度计算

>10℃，符合要求；

⑵、混凝土经运输到浇筑时的温度 采用混凝土搅拌输送车（温度损失系数

=0.2），考虑到浇筑承台墩身时各种不利因素，假定混凝土自运输到浇筑时的时间为0.75h（约45分钟，以最不利情况计），室外温度按-15℃计，混凝土运转次数按3次计（搅拌机到运输车、运输车到溜槽、溜槽到模板），则

①、按照水温为60℃时进行各阶段的温度计算

=4.99<5℃ 不满足要求。

②、按照水温为70℃时进行各阶段的温度计算

=6.27>5℃，满足要求。

③、按照水温为80℃时进行各阶段的温度计算

=7.54>5℃，满足要求。

⑶、混凝土经泵送过程到浇筑成型完成时的温度

根据统计与每1m3混凝土相接触的承台钢模板和承台钢筋共约重300kg，混凝土浇注前需对钢筋、模板温度加热至0℃以上，则混凝土经钢模板和钢筋吸热后的温度为：

①、按照水温为70℃时进行各阶段的温度计算

>5℃

满足规范要求。

②、按照水温为80℃时进行各阶段的温度计算

>5℃

满足规范要求。

综合考虑各种因素并取一定保证系数，按水加温至70℃可以满足入模温度不小于5℃的冬季施工规范要求。

10.1.3锅炉功率确定

根据冬季施工计划，需冬季施工的砼量约10万方，平均每天需生产的砼量约为830m³，考虑冬季混凝土量有所减少，综合现场实际运输及砼用量假定搅拌站每小时需拌合的砼量为80m³，根据混凝土配合比拌合1 m³砼所需水量为12240kg，井水冬季温度假定为10℃，将水加温到75℃所需的热能为：

Q=cmΔt=4.2×12240×(75℃-10℃=3084480KJ

闽江特大桥主墩防冲刷处理方案 第6篇

关键词：桩基础冲刷；安全防护；结构安全；施工方案

中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-73-2

0 引言

福州绕城高速是福州市干线公路网重要路段。闽江特大桥跨越闽江航道，是福州绕城公路的重要枢纽工程，上部结构引桥采用4×35m+5×35m+4×35m PC连续T梁+3×40m+3×40m+3×40m+4×40m PC连续T梁，主桥采用（70m+4×110m+70m）变截面连续-刚构箱梁，下部结构主桥采用箱墩，钻孔灌注桩基础，主桥27#和31#墩处设GPZ盆式支座，28#～30#主墩与主梁固结刚构；引桥采用柱式墩，钻孔群桩或单排桩基础。

闽江特大桥主桥27#～30#号主墩处于闽江之中，距离上游水口水电站50km，水口水电站在汛期频繁泄洪和平时水流造成的主墩基础处河床局部冲刷十分严重，在2010年5月23日最大泄洪量达到17500m3/s时候，正在钻孔施工中的29#墩钻孔平台的钢管桩被冲走，严重影响钻孔平台的结构稳定性，为了摸清钻孔平台钢管桩基础处实际冲刷情况，项目部请福州陆海工程咨询有限公司（第三方）对河床标高进行专业测深。福州陆海工程咨询有限公司于2010年5月27日对桥位处河床进行声纳测深，此次测深结果对比该公司2009年8月25日的测深结果显示，9个月时间27#～30#主墩处河床冲刷下切严重，第三方两次河床标高测深结果对比与实际情况基本相符合，如果不及时采取冲刷防护措施，桥梁施工阶段和成桥后的运营阶段结构的安全性将大大降低。

为减缓河床冲刷下切速度，提高桥梁结构的安全性角度而言，对闽江特大桥主墩基础进行冲刷防护工程设计。施工过程和主桥基础施工重叠，施工难度大的特点，冲刷防护工程宜采用施工临时结构预防护与桥梁永久防护互相结合的方案，既有安全防护作用，又降低桥基础施工难度。

1 防冲刷设计可采用的类型

经查阅类似桥梁水中基础冲刷防护、加固工程的相关资料，以下几种防冲刷设计类型比较常见：

1.1 抛石进行防护

抛石防护是主要的一种桥墩桩基防护工程措施，一是抛石对床沙保护，增加床沙起动所需的流速；二是抛石增大桥墩位附近局部糙率，对减小桥墩附近流速起到积极作用。

1.2 扩大桥墩基础防护

扩大桥墩基础防护是在施工阶段将钢围堰埋入河床面以下一定位置，然后进行桩基施工，桩基施工完后在河床面以上预留一定距离封顶，然后在封顶上放桥墩的防护措施。该防护方法主要原理是用扩大桥墩基础顶面减弱桩基前的下降水流淘刷力。

1.3 混凝土块防护

混凝土块最早用于海岸的冲刷防护。1994年，专家对混凝土块进行局部冲刷防护的研究。发现桥墩本身的勾连性使与抛石石块尺寸和质量相当的混凝土块的稳定性更好，效果更佳。

1.4 河床注浆防护

注浆作为一种成熟的地基处理工艺在工程实践中得以广泛应用，其工作原理为通过在软土或松散碎石中注入高强度胶浆凝结，使局部地基土加固，形成复合地基。河床注浆是将陆上注浆工艺引入水下施工环境进行施工，通过固结桥墩桩基周围土壤，达到防止河床冲刷，保证桥梁稳固性的目的。

2 防冲刷设计方案比选

针对闽江特大桥主墩基础处河床冲刷特点，在选定主墩基础冲刷防护设计时应遵循下列原则：

①冲刷防护结构安全，简单耐用；

②冲刷防护结构考虑施工期预防护和永久防护；

③设计方案应满足工艺简单、施工难度低的要求；

④尽可能压缩冲刷防护工程的施工成本；

2.1 抛石防护

抛石防护优点原材料方便，施工容易，是使用较早、频率较高的防护措施。缺点是维护费用较高，周期较短。单纯的抛石防护效果不佳。

2.2 扩大桥墩基础防护

扩大桥墩基础防护方法是传统的桥墩局部冲刷防护方法，石泉汉江大桥墩基冲刷防护使用该法，取得很好的效果。但由于闽江特大桥桥下闽江航道等级为内河IV级，若采用扩大桥墩桩基基础方式进行冲刷防护，阻水面积扩大，航道净宽减小，会对航道运行产生影响；其次由于受采砂河床下切和汛期闽江上游水口电站泄洪时，该处水位落差较大的影响，非但不能有效的防止冲刷，反而可能加快冲刷速度。所以冲刷防护设计不宜采用此法。

2.3 混凝土块防护

用混凝土块防护代替抛石防护还有难度，因为混凝土块的造价要高得多；另一方面，混凝土块要准确布置在桥墩周围，施工的难度大。所以冲刷防护设计不宜采用此法。

2.4 注浆防护防护

注浆防护加固法，加固基础质量可靠，加固效果明显，且施工简单，目前逐渐成为常用的对桥梁墩台基础加固处理方法。宜采用此法进行冲刷防护设计。

3 防冲刷方案设计

根据目前桥位处闽江的水文资料、施工现场钻孔平台实际冲刷受损情况和上述几种防冲刷方案的可行性分析。闽江特大桥主桥基础防冲刷设计采用抛石结合注浆防护做永久防护方案，同时考虑主桥基础防护工程施工和主桥基础施工同时进行。为了防止块石抛填过程对现有主桥桩基钢护筒和栈桥、平台等临时结构造成危害，在主桥基础钻孔平台周围的冲刷防护核心区投放袋装砂对进行施工期间的局部冲刷预防护，待主桥基础施工完，钻孔平台拆除后再进行级配碎石和块石抛填，同外围区永久防护形成永久冲刷防护体系。

3.1 防护的设计条件

防护结构层表层材料（块石）的稳定重量按永久防护标准确定，特征水动力条件采用100期，同时采用2.2m/s的水动力条件对块石的稳定校核。下层材料的稳定重量按施工期防护标准确定，特征水动力条件采用15年一遇。

3.2 防护的平面设计

根据防护工程的功能要求，在平面上将整个防护区分为核心区和外围防护区，见图1。

核心区按照桩基础钻孔平台施工期间预防护的需要，取主墩桩基础施工平台外8m，范围为24.2m×46.3m。外围防护区为核心区外围适应河床冲刷变形的平面尺度，取核心区外8m宽的范围，保护核心区防护区外围床面，进而确保核心防护区的稳定。

3.3 防护的立面设计

防护立面采用反滤层和护面层结合型式。反滤层是由袋装砂和级配碎石构成，护面层采用块石，详见图2。

砂袋袋体采用针刺复合编织布，尺寸1.6×1.6×0.6m。采用桥位附近的江砂，用船运到指定位置，用高压水枪和泥浆泵，冲砂成水砂浆状灌到袋内。充灌时边拉伸袋子，边挤压排水，扎紧袖口，砂袋充灌完成。袋体不能充填太满，要留变形余地，利于袋体间的咬合。根据苏通大桥主墩基础冲刷工程施工总结，推荐按80%±4%控制充填。

级配石料粒径4～24cm，其中粒径4～12cm和粒径12～24cm各占50%左右。核心区的护面块石单块重量150～280kg，外围区护面块石单块重240～440kg。

3.4 防护工程施工

首先进行试验性施工，初步掌握了抛投成型的规律，然后开展大面积施工。

整个冲刷防护体系分两次施工完成：第一次是核心区的袋装砂、外围区的袋装砂，级配碎石、护面块石抛填和外围区护面块石注浆施工，此次施工时间同主桥基础施工同步进行。第二次是核心区的级配碎石、护面块石抛填和核心区护念块石注浆施工，此次施工时间为主桥基础施工完毕，钻孔平台拆除后。经过两次施工后形成整个永久冲刷防护体系。

3.5 注浆防护工程施工

水下不离析砂浆配合比设计：为保证浆液能注入并填充在抛石间的质量，必须具备足够的流动性、黏稠性，所以水下砂浆配比时主要考虑砂浆强度、流动性和黏稠度要求。根据厦门港海沧港区7#码头水下抛石压力注浆基床加固工程施工总结数据，推荐按C30水下不发生离析砂浆配比：1：2.02：1.97：0.08，每立方米砂浆含水、P.O 42.5R水泥、细砂、絮凝剂（UWB-Ⅱ型水下不分散混凝土絮凝剂）的重量分别为400kg、844kg、760kg、29kg进行试配调整。在施工中，要严格遵守此规定，以保证施工质量。

金阿铁路宁远堡特大桥连续梁设计 第7篇

宁远堡特大桥位于宁远堡乡附近的金川河河漫滩及阶地上, 桥址范围内地形平坦开阔, 相对高差约1～26m。工程附近有农庄分布, 乡村道路相连, 交通相对便利。

据永昌气象站气象资料显示:工程场地位于半干旱大陆性气候区, 雨量较少, 蒸发量远大于降雨量, 温差变化大, 多风沙。年平均气温8.3℃, 极端最高温度35.1℃, 极端最低温度-28.3℃, 年平均降水量195.8mm, 年平均蒸发量2002.3mm, 平均相对湿度52%, 年平均风速3m/s, 最大风速21m/s, 年平均八级以上大风日数20.9天, 最大积雪厚度11cm, 最大季节冻土深度159cm。

2 桥梁设计

2.1 概述

宁远堡特大桥为金昌至阿拉善右旗铁路跨金川河、金昌公司铁路专用线、河滩公路、硫酸管道及金永高速而设。全桥孔跨布置为:6-32m+1-24m+12-32m+3-24m+2-32m预应力混凝土简支梁+ (48+80+48) m预应力混凝土箱形连梁+13-32m+2-24m+1-32m+2-24m+1-32m+1-24m预应力混凝土简支梁, 大桥全长1565.80m, 其中连续箱梁主桥长197.5m。桥址处线路纵坡为12‰、12.5‰, 除引桥的金昌侧桥台位于R=800m、L=40m的缓和曲线上外, 其余均位于直线上。全桥立面图 (连续梁部分) 如图1所示。

2.2 上部结构设计

2.2.1 梁体构造

主桥两部采用一联 (48+80+48) m变高度、变截面的预应力混凝土单箱、单室箱梁, 梁底曲线线性按二次抛物线变化。其几何尺寸的确定由主桥结构的受力及构造上的要求控制, 中间支点两高6.2m, 跨中合拢段及边跨直线段两高跨中与支点处的梁高比为0.597。箱梁顶宽7.5m, 底宽4.5m;顶板厚度40cm, 底板厚度40～70cm, 腹板厚度50～100cm, 按折线变化;主桥在端支点及中支点共设4道横隔板, 横隔板设过人洞, 供检查人员及设备通过。箱梁内顶板处设90cm×30cm的梗胁, 底板处设30cm×30cm梗胁;根据梁体受力及钢束张拉锚固布置的要求, 梁体内顶底板相应位置处设有锯齿板。箱梁腹板每隔5m左右设内径φ10cm通风孔。主桥梁体构造、预应力钢束布置如图2所示。

2.2.2 梁体预应力体系

梁体采用纵竖预应力体系, 在主墩支撑处局部设有横向预应力钢筋。综合考虑悬灌时每一节段张拉束数以及钢束在顶底板的布置河锚固要求等因素, 纵向预应力钢束采用了符合GB 5224标准的φj15.2钢绞线 (标准强度fpk=1860MPa) , 顶板静定束、腹板束采用12-7φ5钢绞线, 边跨底板束采用15-7φ5钢绞线, 中跨底板束采用19-7φ5钢绞线, 共161束。为提高箱梁抗剪能力, 腹板内设单排φ25精轧螺纹钢筋, JLM 25螺母锚固。竖向预应力钢筋在梁上间距40～50cm;端支点及中支点处设横向预应力, 采用3-7φ5钢绞线, 共64束。

2.3 设计荷载

(1) 恒载:包括结构及附属设备自重、预加力、混凝土收缩徐变影响力、基础变位影响力等。

(2) 活载:设计活载采用中-活载。

(3) 温度力:结构整体升温按25℃考虑, 降温按25℃考虑, 桥面板升温按5℃考虑对结构的影响。箱梁计算合拢温度为5℃。

(4) 基础不均匀沉降:相邻桥墩基础不均匀沉降值取1cm进行计算。

(5) 制动力或牵引力:按竖向静活载的10%计算。但与离心力或冲击力同时计算时, 制动力或牵引力按竖向静活载的7%计算。制动力或牵引力作用在轨顶以上2m处, 但计算桥墩时移至支座中心处。固定墩采用全联制动力。

(6) 横向摇摆力:作用在轨顶面处, 其值为100kN。

(7) 支座摩阻力:活动支座摩阻力只考虑恒载作用引起的支座摩阻力, 支座摩阻系数取0.05。

(8) 特殊荷载:长钢轨断轨力、脱轨力和地震力。

(9) 施工临时荷载:挂篮重 (含施工机具、人员等) , 每套挂篮按450kN设计。

2.4 运营阶段箱梁截面验算

(1) 主力弯矩包络图, 如图3所示。

(2) 主+附弯矩包络图, 如图4所示。

(3) 截面验算结果。

运营阶段箱梁截面验算结果集控制数据见表1。

2.5 下部结构设计

2.5.1 墩身构造

该桥位于金昌河谷区, 主墩截面按圆端型设计。主桥24号和27号桥墩顶帽横桥向7.4m, 纵桥向3.4m;25号和26号桥墩顶帽横桥向7.4m, 纵桥向4.0m;墩径分别为3.0m和3.6m;纵横桥向墩外侧边坡破率均为67∶1, 如图5所示。

2.5.2 桩基设计

桥址处地质情况较差, 覆盖土层较厚, 为部分杂填土、粗圆砾土、强分化泥岩、弱风化泥岩。粗圆砾土厚度3～4m, 承载力为650kPa;强分化泥岩厚度2～3m, 承载力为300kPa;以下均为弱风化泥岩, 承载力为400kPa。

桥墩基础采用桩基础, 桩径1.5m, 桩间距按规范不小于2.5倍的桩径设计。24号及27号墩均采用5根桩, 桩长23m及18m;26号及27号墩均采用8根桩, 桩长为34m及30m;承台高均为3.0m。

3结语

宁远堡特大桥为金昌至阿拉善右旗铁路跨金昌河、多条道路及各种管线的特大桥, 为金阿铁路控制性工程;同时也是设计和施工难度最大的桥梁。由于经济建设的日新月异, 我省铁路建设必将迎来新的发展, 更大跨度铁路连续梁的出现将不可避免;本桥的设计为我省大跨度单线铁路连续梁设计积累了经验。

摘要：简要介绍了金昌至阿拉善右旗铁路宁远堡特大桥连续梁设计, 包括上部结构、下部结构设计。该桥是整个工程设计中难度最大、长度最长的特大桥, 是金阿铁路的控制性工程, 该桥的建设填补了甘肃省单线铁路连续梁80m的空白, 对甘肃省铁路桥梁的发展具有重大意义。

关键词：铁路桥,大跨度连续梁,桥梁设计

参考文献

[1]徐岳, 王亚君, 万振江.预应力混凝土连续梁桥设计[M].北京:人民交通出版社, 2000.

某铁路特大桥空心薄壁高墩施工技术 第8篇

某铁路特大桥全长1284.70m, 桥中心里程DK171+780.36位于, 位于R=6000m的圆曲线上;全桥均在+10‰坡道上。孔跨布置为:20-32m+1-24m+12-32m后张法预应力混凝土组合箱梁。该桥6#墩墩高31.5米, 采用钻孔桩基础;4#墩墩高39米, 采用台阶式扩大基础;墩身为变截面空心墩, 壁厚50cm。桥址区为剥蚀低山及山间谷地, 山谷洼地主要为旱地及梯形水田, 海拔在161m~200m, 相对高差40m左右。

2 总体施工方案

由于桥址区属剥蚀低山及山间谷地地貌, 地面起伏相对不大, 施工条件相对恶劣, 这就要求施工方案必须解决垂直运输、水平运输、混凝土输送、支架模板等问题。根据现场调查及工期要求, 对各种施工方案进行经济比较, 采用移挖作填尽量根据现场地形顺桥修建一条施工便道, 即满足各墩的施工需要, 又解决了材料的运输问题, 保证了工期。垂直运输方面, 因全桥除2#墩高23米, 3#墩高31.5米、4#墩高2 1.5米、6#墩高3 0.5米、7#墩高3 9米、8#墩高2 5.5米、9#墩高2 6米, 其他墩高均在10米以内, 故采取在3#墩处及7#墩处设置塔式吊机各一台, 其他墩台施工采用汽车吊施工。根据现场地形在28#墩及15#墩处设置混凝土搅拌站及钢筋加工厂一处, 混凝土的输送采用HB T6 0C-14 13 DⅢ型拖式混凝土输送泵, 另外配合2辆6立方混凝土罐车。人员的施工作业通道:3#、7#墩利用塔式吊机内铁梯上下, 其他墩身施工充分利用墩身内检查梯进行上下, 确保人员的施工安全。模板方面:在施工准备期间, 拟定了整体模板和翻模两种施工方案。整体配套设备较多, 模板投入大;施工机具投入大;自重大;混凝土外观质量差, 施工纠偏困难;翻模配套设备较少, 施工机具投入小;模板刚度要求低, 自重小;混凝土外观质量容易控制, 可以连续或间断施工, 考录与其他特大桥桥墩截面一致, 圆端模按照最高的墩进行整体加工, 施工纠偏容易, 故在施工中选择了翻模施工。

3 墩柱模板设计

根据该工程特点及施工要求, 经过策划, 在充分考虑技术经济合理性的后, 采用翻模施工, 墩身模板分圆端模、平板模、托盘及顶帽, 圆端模又分为托盘底口调整节、墩柱标准节和墩底非标准节等几种形式, 且相互间配套使用。采用缆索吊提升墩身模板进行循环施工, 外模板均设操作平台 (含扶手) , 操作平台支撑于模板的横肋上, 操作平台随模板标准节一起提升, 施工人员在操作平台上进行模板安拆、加固、钢筋安装、混凝土施工等。

通过计算, 模板标准节高度为2.0米, 非标准节根据桥墩高度计算高度为1.5米、1.0米、0.5米3种。内外模板的面板采用6mm钢板, 吊钩采用直径20mm圆钢, 上下边框为16mm钢板、左右边框为12mm钢板, 竖向及竖向龙骨选用12#槽钢, 背楞用14#槽钢连接 (用直径32mm对拉螺栓加固) , 模板与模板间用M18×60螺栓连接, 模板间采用子母口连接, 大小为凸5mm凹3mm。内外模板通过直径20mm对拉杆连接, 在稳定性方面主要通过拉杆的抗剪、混凝土与模板的粘结力、模板的整体受力及墩身收坡来保证整个模板的稳定性。外模操作平台采用50×505×5角钢焊接成托架, 通过牛腿处直径20mm的圆钢固定于外侧模横肋上 (横肋设预留孔) , 每个标准节外模安装一套, 在托架位置外连续铺设, 在墩身周圈形成贯通通道, 并在外模与与塔式吊机间安装人员通道。在托架顶面满铺5cm厚木板, 供施工人员作业、存放小型机具。内模板中间施工平台采用Ф50钢管搭设一施工平台, 满铺5cm厚木板, 并与模板连接, 同时采用钢丝绳打保险, 确保平台安全。

4 混凝土施工

由于工程处在山区, 混凝土水平输送距离最远达到300米, 垂直距离高达50米, 这对混凝土的和易性要求较高, 因此混凝土施工是本工程的重点难点。工地附近河砂较为充足, 能够满足施工需要, 但是地方所产碎石质量相对较差, 主要是石粉含量比较大, 石粉含量高, 吸水量就会相应增加, 这就要求增加用水量, 水灰比变大, 混凝土的强度就会下降。

在施工过程中, 为了确保混凝土质量及混凝土的可泵性, 采用了以下施工措施: (1) 施工前对混凝土所需原材料进行实地考察, 严格按照配合比要求对原材料进行试验检查, 保证原材料合格;碎石采用硬质岩石灰岩打制的碎石, 石粉含量较大的碎石进行冲洗;外加剂选用上海格雷斯ADVA-152型, 并经检验合格;墩身混凝土使用同一厂家、同品种、同强度等级水泥、同品种脱模剂, 以保持混凝土外观颜色一致。 (2) 严格控制混凝土的搅拌时间, 控制在180分钟左右。 (3) 严格控制混凝土出机与入模的坍落度, 坍落度控制在180mm~220mm之间, 不满足要求的混凝土严禁使用。 (4) 对混凝土的含气量进行测定, 含气量控制在≥4.0%。

混凝土泵送采用2辆6立方罐车与H B T 6 0 C-1 4 1 3 DⅢ型高压混凝土地泵配合。混凝土泵管为内径125mm高压管。垂直混凝土泵管用链子葫芦固定于脚手架上, 这样就可以缓冲泵送过程中的冲击力, 且方便混凝土泵管的安拆。

5 混凝土外观质量控制

由于多次立模, 多次浇注, 容易引起外观质量下降。为了提高外观质量, 经多次探索, 施工中采取了以下措施。

(1) 采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料, 确保外观的一致性。 (2) 针对混凝土泵送难, 和易性差, 颜色灰白的问题, 施工中优化了混凝土配合比, 在保持原来配合比、坍落度的前提下, 采用“双掺”技术, 增加适量粉煤灰和减水剂, 这使得混凝土的颜色更均匀, 和易性更好。 (3) 混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注, 每层30cm, 采用插入式振捣棒星型振捣, 要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍;与侧模应保持5cm~10cm的距离;插入下层混凝土5cm~10cm;操作严格遵守快插慢拔要求, 避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。 (4) 提高立模精度, 采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝, 保证接缝严密。

6 结语

在高墩施工中正确选用合理的施工工艺十分重要。在技术上对方案进行谨慎分析比较, 高空、立体、平行、交叉作业才有可靠保证。香炉山特大桥采用提升托架翻转模板施工是一种新的, 切实可行的施工工艺, 它特别适用于跨度较大、地形条件比较复杂, 大型机械设备无法进场施工的地方, 它具有操作方便, 易掌握, 成本低, 工期短, 安全等特点。实践表明, 提升托架翻转模板在薄壁空心高墩施工中是切实可行的, 可进一步的推广到其它桥梁高墩施工中。

参考文献

[1]铁路桥涵施工规范TB10203-2002[S].中国铁道出版社, 2002.

铁路特大桥 第9篇

1 工程概况

西南涌2号特大桥位于广州—珠海铁路复工工程Ⅱ标段,全长1 810.860 m,该桥跨越西南涌河道南侧的大堤的连续梁跨径结构为(48+72+72+48)m,采用变梁高、三向预应力混凝土连续箱梁。连续梁采用挂篮悬臂浇筑方法施工:挂篮施工是从已浇筑完成的0号块件上向两侧对称地浇筑1号块件直到12号块件。该桥挂篮设计、施工的特点:1)主桥跨度为72 m;2)悬臂浇筑块件自重大,1号块件重量为117 t;3)悬浇块件最大高度为5.431 m;4)西南涌2号大桥挂篮设计自重吨位不得超过50 t。上述不利因素给挂篮的设计施工带来了较大的难度。

2 挂篮设计及特点

挂篮设计的主要参数:挂篮自重46 t,最大整体变形5 mm,走行方式为整体滑动,箱梁段最大重量117 t,箱梁段最大长度4 m,箱梁段最大高度5.431 m。

挂篮主要构件及工作原理:本工程挂篮“结构简单,受力合理”,其主要工作原理分为节段混凝土浇筑阶段及挂篮行走两个阶段,现分别介绍如下:1)节段混凝土浇筑阶段。以桁架、斜拉带和上部水平限位体系为主要受力构件。底模板系统把浇筑节段混凝土产生的施工重量传递给斜拉带及桁架,桁架把剪力传递给已浇筑好的混凝土块件的底板处,斜拉带受到拉力后产生一个水平分力和一个垂直分力,水平分力通过上部水平限位体系来抵抗,垂直分力作用在主梁下的前支点处最终传递到已浇筑好的箱梁上。该挂篮受力大大减少了在浇筑节段混凝土过程中产生挂篮倾覆重大工程事故的可能性。2)挂篮滑行阶段。预应力张拉完毕后,拆除斜拉带,底、侧模板通过倒链挂在前后上横梁上,从而把底部重量传递给主导梁。通过预埋锚压螺栓平衡挂篮行走时产生的不平衡力矩,千斤顶提供挂篮行走的顶推力,使挂篮整体滑移至下一箱梁段施工位置。

3 0号块固结

针对该桥实际情况,我们采用了以下临时固结方案:

1)每个0号块在承台两侧各预埋12束预应力钢绞线,并张拉锚固在顶板上,利用预应力平衡挂篮施工可能产生的不平衡重量,随着施工块件不断增多,不平衡力矩也不断地增大,通过钢绞线张拉根数不断增加来平衡不平衡力矩。

2)浇筑C50级混凝土临时固结支座,中间设50号硫磺砂浆垫层,并在硫磺砂浆垫层中铺设电炉丝,以便以后拆除临时固结支座。临时固结支座中配置Φ32的抗拉钢筋,固结箱梁与主墩墩身形成T形刚构结构,作为抵抗不平衡力矩的安全储备之一。

3)在承台前后各布置2根ϕ630 mm钢管混凝土柱支撑顶在0号块变梁高处,以此作为抵抗不平衡力矩的安全储备之二。

4 挂篮组装及加载试验

挂篮构件制作完成后,为了检验各构件的结合性、整体尺寸,应进行试拼,确认满足设计要求后方可上墩组装。挂篮的组装是在已浇筑完成的0号块件上进行的。我们采用50 t吊车与倒链相结合的悬空拼装法使挂篮顺利组装就位。为了实测挂篮的变形值,验证设计参数和承载能力,并为悬浇施工高程控制提供可靠的依据,在挂篮组装完成后需进行加载试验。通过在承台内预埋钢绞线和油压千斤顶对挂篮分级加载,油压千斤顶对挂篮施加压力部位在挂篮前段,加载最大外力为悬浇节段最大重量的1.3倍。

为了测试挂篮在施工中的弹性和非弹性变形,我们采用测定1号块件底模标高的变化来计算挂篮在承受不同重量时的弹性及非弹性变形,其方法为:1)在挂篮1号块件端部两腹板中心处各设一个标高测试点,在挂篮预压之前测定两点标高。2)根据计算油压千斤顶在挂篮前段施加60 t的压力,挂篮受力相当于挂篮浇筑1号块件重量的1.3倍。为此以10 t为一个等级对挂篮分级加载,并测定其相应的标高,加载最终压力为60 t(此逐步加载测点标高变化为挂篮的弹性和非弹性变形之和);然后千斤顶卸载为0,此时再测试出挂篮两测点的标高(卸载后挂篮测点标高与挂篮预压前测点标高变化为挂篮非弹性变形)。预压采用二次加载。预压结果分析:a.挂篮的总变形量为32.61 mm,其中的弹性变形为16.92 mm,非弹性变形为16.32 mm。b.非弹性变形经过一次加载后即可取消。c.防止挂篮在施工中发生非正常变形,除经常对挂篮螺栓检查外,在箱梁底板、肋板及面层浇筑完毕后,均要对箱梁底标高进行观测。3)最后通过整理、计算后,绘出挂篮承受不同重量时的弹性及非弹性变形图,为控制每节段混凝土浇筑过程中的弹性变形量提供重要参数。

5 挂篮的浇筑施工工艺

组装挂篮→挂篮预压→测定标高→绑扎钢筋及安放波纹管浇筑混凝土→测量标高→混凝土养护→穿束→张拉、灌浆→测量标高→挂篮滑移→测量标高→进入下一块件施工。

挂篮悬挂在已张拉锚固并与墩身连成整体形成T形结构的箱梁段上,能够沿轨道向前移动行走,前一梁段张拉完后,松掉挂篮后锚点、前后吊带,松落模板,拉动走行倒链,拖拉主梁系、模板系一起到位。在挂篮上完成下一梁段的立模、绑扎钢筋、预应力管道安装、浇筑混凝土和预应力张拉、压浆等全部作业。当施工梁段混凝土达到设计强度的95%以后,张拉预应力束并待孔道内水泥浆初凝后即可拼装挂篮,进入循环悬浇梁段施工。

6 挂篮施工标高控制

主梁标高控制流程图见图1。

6.1 立模标高的确定

立模时要设置一个预拱度,以抵消施工中的各种挠度,计算公式:

Hlmi=Hsji+Hypqi+fql。

其中,Hlmi为i段立模标高;Hypqi为i段预抛标高度(包括混凝土收缩徐变、张拉、自重、施工荷载等因素引起的挠度);fql为挂篮变形值。

1)挂篮的变形,在前面已经有叙述。2)悬臂施工对已经施工完的箱梁段标高的影响。在每一节箱梁施工时,在节端各设3个观测点,在第一节施工时,观测0号～(i-1)号节段由于i节段施工引起的变形,从而得到每节段箱梁在整个施工过程中,由于悬臂施工引起的累积标高变化曲线即最终挠度曲线。3)预抛标高度的设定:根据前一节混凝土施工时引起的对已施工完的梁段的变形值,估出施工引起的变形,再考虑挂篮变形值。通过此方法确定的抛标值,经施工完毕后的实测标高和设计标高基本相符,达到预期目的。

6.2 合龙段标高控制

影响因素主要有以下几个方面:1)箱梁面荷载对标高的影响:为了排除该影响,该桥在合龙时,都将挂篮推后至7号块以后。2)合龙段预应力张拉对标高的影响:为了正确控制,在整个合龙过程中的张拉阶段均对各测点进行监测,提供重要依据。3)体系转换对合龙段标高的影响:可在体系转换前在0号块顶两个盆式支座位置各设置3个观测点,测量第一次数据,同时测量箱梁1号段的桥面标高。待体系转换后用同样方法测量第二次数据。最后汇总,并结合其他数据得出最终的合龙段标高。最终的合龙段误差见表1。

mm

通过表中数据可以看出,该桥合龙精度较高,其线型控制比较成功。

7 结语

西南涌2号特大桥悬臂浇筑做到了精心施工,施工中采用了预控技术,正确估算立模标高,保证了实际与理论的基本吻合,使梁的受力和变形形态符合理想要求。

悬浇挂篮施工中存在一定误差,但是随着科学技术的不断发展,悬浇挂篮施工自动化程度不断提高,计算机技术会不断用到施工中去,将会使大跨径的梁桥悬浇挂篮施工技术日趋完善。

参考文献

[1]汤俊生.预应力混凝土悬臂施工及发展[J].桥梁建设,1993(1):23-24.

[2]平复强,杨世福.滑动斜拉式挂篮的设计与施工[J].桥梁建设,1989(4):123-124.

铁路特大桥 第10篇

1.1 施工方案

新建阜六铁路淮河特大桥按客货共线铁路160 km时速设计, 同时预留200 km时速条件。淮河特大桥主跨采用一联 (60+100+60) m连续箱梁跨越淮河主航道, 桥梁与河流中心线正交, 两个主墩和一个边墩位于主河槽深泓区 (桥式见图1) , 主墩基础为16根φ1.5 m钻孔灌注桩, 桩长70 m;承台采用二阶钢筋混凝土矩形低桩承台, 承台尺寸为14.6 m×14.6 m× (3+2) m, 常水位基底水深15.5 m。淮河干流河道虽为Ⅳ级航道 (通航净高不小于8 m, 净宽90 m) 。常水位水面宽380 m、但水上船只运输繁忙。因主跨只有100 m, 为了减少对航道的影响, 我们采取先桩后堰的施工方案, 按五年一遇洪水位25.2 m设计钻机平台和栈桥, 按常水位20.5 m设计双壁钢围堰。本文仅介绍先桩后堰的双壁钢围堰设计与施工。

1.2 地质

自上而下地层依次为:淤泥层厚3.6～4.1 m;粉砂层厚3.1～3.3 m;细砂层厚0.5～9.0 m;粉质黏土层厚0.5～10.8 m, 主跨主墩承台座在该层内;细砂层厚1.3～12.8 m;粉质黏土层厚1.0～12.0 m, 主跨边墩桩端持力层;中砂层厚0.9～14.3 m;黏土厚31.3～35.1 m;粉质黏土, 含少量铁锰质及高岭土, 局部含少量钙质结核, 厚4.0～8.0 m为主跨主墩桩端持力层。

1.3 水文

桥址处淮河干流百年一遇水位H1/100=29.85 m, 最大流量7362 m3/s, 平均流速0.57 m/s, 最大流速0.95 m/s。10年一遇洪水位H1/10=27.8 m, 流量6 300 m3/s, 平均流速0.48 m/s, 最大流速0.8 m/s;五年一遇洪水位H1/5=25.2m。汛期时淹没两岸滩地, 水面宽达2.3 km, 持续时间与暴雨时间一致。常水位水面宽度约380 m。

2 双壁钢围堰的设计

2.1 双壁钢围堰的结构

2.1.1 双壁钢围堰尺寸的拟定

根据主墩承台底标高及尺寸和施工方便, 拟用内径22 m、外径24.4 m, 壁厚1.2 m的双壁钢围堰。围堰刃脚需穿透河床的淤泥层、粉砂层, 进入细砂层;按常水位20.5 m设计并计及封底混凝土厚度, 选定围堰高度为24 m, 围堰刃脚伸入承台底下4 m, 总入土深度12 m, 双壁钢围堰重约485 t。双壁钢围堰总装1/2平面图及双壁剖面图见图2。

2.1.2 双壁钢围堰的构造

围堰总高24 m, 其中第一节高3 m层, 内外壁桁架支撑间距为60 cm和70 cm;第二节高4.5 m, 内外壁桁架支撑层间距为75 cm;第三、四、五节高4.5 m, 内外壁桁架支撑层间距为90 cm;第六节高3 m, 内外壁桁架支撑层间距为100 cm。各层内外壁支撑间距在隔仓板处加密。内外壁面板采用6 m m厚钢板, 刃角钢板用14 m m厚钢板, 以确保围堰的整体刚度。围堰内外壁板设∠75×50×6不等边角钢的竖向加劲肋;环向加劲桁架内外弦杆用□160×12的钢板, 支撑用∠75×75×6角钢。在刃脚处设置112个1/2□375×10×445三角板加强刚度并灌入混凝土, 在最底部加∠160×100×12角钢保护刃脚。

2.2 双壁钢围堰的检算

建立整体、局部和平面等三种有限元模型, 进行双壁钢围堰受力状况的检算。

建模技术参数:钢材弹性模量210 GPa;泊松比0.3;密度7 800 kg/m3 (见表1) 。

2.2.1 整体有限元模型

双壁钢围堰内外壁及隔舱板采用壳单元模拟, 环向加劲桁架采用了空间梁单元, 内外壁之间加劲杆采用杆单元。对围堰内壁自底向上3 m范围内模拟封底混凝土施加面固结约束;常水位时围堰内抽水, 干作业施工承台, 此时河水流速很小, 不计动水压力, 仅计静水压力, 计算高度为13 m, 用面梯度荷载模拟, 对外壁从距顶端3.5 m处开始施加面荷载, 直至与封底混凝土平齐。安全系数取为1.5。钢围堰整体有限元模型如图3所示。

2.2.2 局部有限元模型

选取紧邻封底混凝土的环向加劲桁架 (最不利位置) 建立有限元模型 (见图4) 。环向加劲桁架和竖向加劲肋采用空间梁单元进行模拟, 加劲杆采用杆单元进行模拟, 隔舱板采用壳单元进行模拟。对最下方加劲桁架模拟封底混凝土施加固结约束。对环向加劲桁架分层施加径向均布荷载, 模拟壁板传递给环向加劲肋的静水压力作用。

2.2.3 平面有限元模型

2.2.3.1 竖向加劲肋

将外壁上连接的竖向加劲肋分离出来建立空间梁单元进行模拟, 与加劲肋相接的壁板宽度取为相邻加劲肋间距宽度。竖向加劲肋截面及有限元模型见图5。在环向加劲桁架与竖向加劲肋连接点处施加X, Y方向的简支约束, 竖向加劲肋与封底混凝土连接处施加固结约束;沿高度方向施加梯度荷载模拟水压力作用。竖向加劲肋X方向应力云图见图6。

2.2.3.2 环向加劲桁架有限元模型

选取封底混凝土处环向加劲桁架进行受力分析。与环向加劲桁架相连接的壁板宽度取为加劲桁架弦杆2倍板厚的宽度, 环向加劲桁架平面有限元模型见图7。

2.2.4 计算结果

2.2.4.1 钢围堰整体最大变形为8.245 mm, 满足临时结构刚度要求。

2.2.4.2 内外壁板最大应力为332 MPa, 出现在封底混凝土连接处上方约0.8 m处, 梁单元与壳单元连接作用处, 为应力集中数值, 模型中未计及钢围堰底节双壁之间填充了C30混凝土, 此结果不具有参考价值, 将其剔除;绝大部分壁板的应力值在157 MPa以内。

2.2.4.3 隔舱板最大应力为118 MPa, 出现在约束上方0.8 m处。

2.2.4.4 封底混凝土处环向加劲桁架, 弦杆与隔舱板连接处有应力集中, 其余各杆件的最大拉、应力及局部弯曲应力均小于180 MPa, 满足临时结构强度要求。

2.2.4.5 竖向加劲肋最大轴向压应力为113.4 MPa;最大拉应力为50 MPa, 最大弯曲应力为41 MPa, 小于容许应力。

3 封底砼厚度计算

以承台底标高最低的围堰计算封底混凝土厚度。设封底混凝土厚度为3 m、标号为C20、容重24 kN/m3, 抗拉设计值f=1.10 MPa。临时结构取1.5倍安全系数.则[σ]=0.73 MPa。封底混凝土与钢护筒间粘结强度也取1.5倍安全系数[τ]=0.473 MPa。封底混凝土在钢护筒之间净距:纵横方向只有 (4.0-1.9) =2.1 m, 小于封底混凝土厚度, 可以不进行封底混凝土抗裂检算;对角线方向有, 大于封底混凝土厚度, 要进行封底混凝土抗裂检算。

3.1 封底混凝土抗裂检算

可将封底混凝土简化成承受均布荷载 (水的浮力) 的四边简支板, 简支板边长为混凝土灌注桩间距4 m。考虑到封底砼顶面浮浆的存在, 则封底砼在计算抗裂时取有效厚度为2.5 m, 按照四边简支双向板计算得混凝土拉应力为0.099 MPa<[σ]=0.73 MPa, 满足抗裂要求。

3.2 封底混凝土抗浮计算

钢围堰抽水后的浮力减去双壁钢围堰 (包括底节双壁间填充混凝土的重量) 自重、第2～5节双壁间注满水和封底混凝土的重量后, 计算得封底混凝土与钢护筒间粘结应力为0.194 MPa, 小于0.473 MPa, 满足抗浮要求。

4 双壁钢围堰施工

4.1 半成品制作、检查→搭设底节拼装平台→运输→底节拼装→水密试验检查→安装吊挂系统下沉底节→拆除吊挂系统→自浮状态下接高下沉二～五节→围堰着床→围堰内挖泥清基→水下混凝土封底。

4.2 在岸边加工场地内的加工胎具上分5节、每节分8块加工制作包括隔舱板、水平加劲桁架、竖向加劲角钢的龙骨, 经过检查、校正后围焊内外壁板。半成品进行检查合格后, 块件分类编号。

4.3 拆除部分钻孔平台, 增设个别钢管桩, 在钢护筒和平台钢管桩横联后形成的拼装平台上组拼底节钢围堰, 各块件用平板车运送到临时码头, 用驳船转送到拼装平台附近, 利用浮吊吊至拼装平台上, 在平台标注出的定位线上对号入座, 见图8。

4.4 底节钢围堰由四套上下两组分配梁、四套千斤顶和精轧螺纹钢组成下放入水的吊挂系统, 在四角的主护筒上安装钢围堰上、下层定滑轮导向装置, 定滑轮与钢护筒之间的距离为50 mm。见图9。

4.5 底节钢围堰入水自浮后, 严格检查, 防止渗水。拆除吊挂系统, 反复抽灌水下沉调平, 接高下沉二～五节。

4.6 用全站仪测设墩中心线, 利用钢管桩和钢护筒安装的导向装置将双壁钢围堰准确对位。潜水员水下整平河床后, 迅速注水着床。

4.7 围堰着床后, 继续注水加压使其沉入河床淤泥层一定深度内, 围堰内以带射水的吸泥机吸泥为主, 配合抓斗进行开挖, 先中间后刃脚下, 使围堰下沉到达设计标高。潜水员水下整平基底, 确保封底混凝土的厚度和质量。

4.8 水下混凝土封底按流动半径3.5～4.0 m和绕流处加密布置导管;

灌注顺序:先灌注钢围堰双壁间混凝土, 再灌注围堰内的封底混凝土。灌注中注意:每盘混凝土灌注后形成的堆高不陡于1:5的流动坡度, 逐根砍球灌注从低处至高处, 从周边至中间逐个进行, 但不能将邻近导管底口埋入。提升导管应确保埋深0.8 m, 围堰内的封底混凝土上升速度宜为0.25 m/h, 混凝土面的最终灌注高度, 应小于设计值15～20 cm。

5 结语

5.1 对跨径不大、水面不宽和运输繁忙的深水桥梁基础施工, 采用先桩后堰的方法, 利用已有的钻机平台改造后拼装底节双壁钢围堰, 并起吊下放入水, 利用己有钻孔桩的钢护筒导向下沉接高钢围堰, 就位准确钢围堰设计和施工, 可不进行渡洪计算, 也不另加渡洪措施。在此前提下, 先桩后堰的方法, 宜为首选。

5.2 本桥的双壁钢围堰设计中, 建立整体、局部和平面等三种有限元模型, 进行双壁钢围堰受力状况的检算, 优化了设计, 如考虑到加劲杆的应力水平远小于竖向和环向加劲肋, 适当地减小加劲杆截面面积, 以减少用钢量;适当地增大竖向和环向加劲肋截面面积, 增强其抗弯能力, 确保其安全。

5.3本桥利用钢护筒和辅助钢管桩作承载结构, 采用四套上下两组分配梁、四套千斤顶和精轧螺纹钢组成下放底节钢围堰入水的吊挂系统, 目前还鲜有, 可供借鉴。

5.4 围堰内混凝土封底时, 组织南北两岸混凝土搅拌站供应, 混凝土泵车位于在围堰旁直接往导管输送混凝土, 导管也进行了倒用, 只要精心组织, 措施到位, 水封混凝土效果良好。

5.5 双壁钢围堰设计中, 将底节双壁之间填充混凝土承载能力用什么有限元模拟, 还要深入研究。

摘要：介绍了阜六铁路淮河特大桥双壁钢围堰设计中, 建立整体、局部和平面等三种有限元模型, 进行双壁钢围堰受力状况的检算, 优化了设计, 确保了安全。介绍了该桥先桩后堰的双壁钢围堰的施工方法, 可供借鉴。

铁路特大桥 第11篇

关键词:富湾特大桥挂篮悬浇施工

中图分类号:U445.4文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0063-02

1 工程概况

广明高速公路西樵至更楼段,SG2标的富湾特大桥全长3.09km,主桥上部结构采用112+2×200+112mPC连续刚构,全长624m。上部结构为预应力混凝土单箱单室变截面箱梁,采用C60砼,箱顶宽16.38m,箱底宽8.0m,两侧翼缘板悬臂宽4.19,桥面纵坡为2.1%,横坡为2.0%,采用三向预应力体系,箱梁梁高及底板厚度变化采用1.6次抛物线,梁高由根部11.6m变化到跨中4.2m,底板厚由1.2m变化到0.30m,腹板厚由0.9m变化到0.5m,除合拢段外共分24块段,块段最重253.8t、最长5m。箱梁0#、1#块利用托架进行施工,其它梁段采用挂篮对称悬浇施工。全桥共投入挂篮6套(共12个),其结构形式完全相同。

2 挂篮悬浇施工

(1)总体施工顺序见图1。(2)挂篮结构型式。菱形挂篮采用我公司自行设计研发的菱形桁架轻型挂篮,挂篮主要由主承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统五部份组成,单个挂篮自重约80t。该挂篮的设计运用具有以下三方面的优点:①重量轻,受力明确,调整标高方便快捷;②安装、拆除、锚固简单、方便;③无需配重,整体式移篮,安全可靠。挂篮委托专业厂家加工并进行拼装,安装完成后必须经过严格验收并经过预压,合格后方能投入使用。(3)挂篮安装。浇注完成箱梁0#～1#块(0#块10m+1#块3m×2)砼、预应力张拉压浆及拆除工字钢托架后即可进行菱形挂篮安装,安装在塔吊、卷扬机、50T大吊船的配合下进行。安装顺序:清理桥面,测量放样出中轴线→安装前移滑轨、行走滑轨→安装菱形主桁架→安装后横梁→安装前横梁→拼装、吊装底模→安装侧模→安装内顶模→挂篮支承转换→安装焊接各施工工作平台及安全防护措施。(4)挂篮预压。挂篮预压选取在55#墩左幅箱梁2#块更楼侧进行,箱梁10#块块体重量最大,为253.8t,挂篮预压荷载模拟10#块重量进行。预压采用液压千斤进行加载,在2#块端面腹板内预埋2I56工字钢三角架作为预压反力点,并在2#块端面内设反力梁。根据挂篮底板受力情况设四个预压点,预压荷载等级按照20%→50%→70%→80%→90%→100%进行分级均匀对称加载,卸载按80%→50%→0%进行。加载过程中密切观测、记录应变及挠度数据。从实测应变数据和挠度数据分析挂篮各部件均是否满足结构的设计要求,满足要求才能安全投入施工生产。

3 钢筋工程

箱梁钢筋在加工场加工完成后,由平板车转运,通过塔吊垂直运输至墩顶进行绑扎。钢筋半成品的保存及转运过程要保证钢筋整洁不变形,根据设计图纸和规范要求,先绑扎底板再绑扎腹板、同时安装纵向波纹管道及竖向预应力筋);最后绑扎顶板钢筋(同时安装顶板纵向预应力筋及横向预应筋);钢筋的加工与安装必须严格按照设计及有关的技术规范、标准进行。钢筋型号多、间距密,在制作时,必须认真理解图纸,严格按图纸制作。钢筋制作完成后,要统一编号,整齐摆放。钢筋绑扎应注意先后顺序,绑扎规范,间距均匀。钢筋骨架外侧挂水泥砂浆保护层垫块,保护层厚度必须满足设计要求。水泥垫块的配合比由试验确定,以保证保护层垫块自身砼强度与构件强度一致。部分钢筋与预应力筋位置发生冲突时,可适当调整钢筋位置或将钢筋弯折。

4 模板工程

挂篮模板委托专业厂家严格按设计要求进行加工,模板保证有足够的刚度、平整度和垂直度,并布置足够的拉杆孔,设置成1m×0.6m网格。内侧模采用22mm厚光面木夹板,内肋、外楞采用10cm×10cm木枋加钢管对顶。设通长拉杆,镀锌钢管内撑,模板保证要求拼缝严密,表面平整光滑,间缝平顺、平直,不出现错缝,严禁使用变形、陈旧的木夹板。

5 预应力施工

上部结构箱梁采用三向预应力体系,纵向钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860MPa,其中顶板纵向钢束为120束,预留孔为4束,钢束类型为15-22及15-27两种;腹板纵向32束,钢束类型为15-25;底板纵向钢束类型为15-19及15-25两种;顶板横向预应力钢束采用2φs15.24高强松弛钢绞线;箱梁0#块横隔板及竖向采用直径32mm精扎螺纹粗钢,抗拉强度标准值fpk=930MPa,单根张拉力为675kN,在横隔板及顶板上进行单端张拉。(1)预埋波纹管成孔。纵向预应力孔道采用塑料波纹管内径为Ф120mm及Ф100mm(22、25、27股фs15.2,采用内径Ф120mm,19股采用内径Ф100mm,浇筑前弯管设置塑料内衬管,内衬管外径比塑料波纹管小3、4mm),竖向孔道采用内径为Ф50mm镀锌金属波纹管,横向孔道采用内径为50mm×19mm扁型镀锌金属波纹管,纵向塑料波纹管接长采用卡箍套管接长,横向、竖向波纹管采用大一级波纹管,接管部位应交错布置,并用封箱纸包裹。波纹管的埋设可在非预应力筋骨架形成并垫好保护层后进行,也可根据需要,在钢筋骨架绑扎过程中一起进行。严格按照图纸设置定位钢筋,在直线段定位钢筋的纵向间距不大于50cm,在曲线段定位钢筋不大于25cm,控制预应力孔道位置偏差在允许偏差之内,纵向偏差不大于1cm,横向偏差不大于0.5cm。孔道与工作垫板的连接边也应确保密封,防止漏浆。设置好排气孔、排浆管,混凝土浇筑后检查每一个管道是否漏浆和堵管,在穿钢绞线前用高压水冲洗和检查管道。(2)预应力制束与穿束。箱梁设纵、横、竖三向预应力,施工时要注意预应力筋的型号、下料长度、位置等。所有预应力筋均采用砂轮机切割下料,制束作业在钢筋绑扎、模板安装并完成混凝土浇注前进行,预应力钢束采用人工或卷扬机配合穿束。纵向、横向、竖向预应力筋按设计图纸长度进行制作,但竖向预应力筋因利用其作为挂篮的后锚点,故制作时根据设计施工图纸长度各加22cm,委托专业厂家进行制作。到场后的竖向筋应根据长度统一进行编号,整齐堆放,按编号进行安装,不得错乱。应区分好竖向筋的上下垫板,(上垫板有凹槽,对应的螺母是有尖嘴,下垫板是平垫,对应的螺母是平底)及高低端。螺纹筋栓进下螺母必须凸出螺母3.5cm,螺纹筋栓进上螺母必须凸出螺母30cm,作为张拉及挂篮后锚用,注意螺纹筋没经同意高出部分不得随意割断,以免影响挂篮锚固。安装前要把波纹管、螺旋筋、上下垫板及螺母和压浆嘴套在螺纹筋上,然后再安装螺旋筋(φ12的钢筋制作),最后用定位筋(即井字架或U型架)进行加固,加固时注意不能用电焊碰螺纹筋,如果螺纹筋被电焊碰到必须更换,否则张拉时螺纹筋容易断裂。压浆嘴必须安装牢固,压浆嘴采用直径20mm长度20cm钢管与直径50mm钢管侧面焊接在一起,直径50mm钢管与下垫板焊接在一起,另一端与波纹管连接,焊缝绕钢管一圈,直径20mm钢管外接钢丝胶管,浇注砼时注意振捣棒不得碰到压浆嘴,以免造成压浆嘴碰断或阻塞,施工过程要注意保护好压浆嘴及排气管,以便防止管道阻塞。(3)预应力张拉。梁体砼强度达到设计强度的90%后,按照设计要求张拉龄期为5天才可进行张拉,预应力张拉应两端同时对称进行,张拉油泵采用ZB2×2－500型电动高压油泵。预应力张拉施工之前先对千斤顶、油泵、油表进行配套检验标定,合格后才能使用。严格按照张拉程序进行张拉,即0→10%σk→20%σk→50%σk→80%σk→100%σk,并持荷三分钟,分别记下读数,计算伸长量,与设计对比,在伸长量符合要求后保持油表读数稳压5min,再卸荷锚固。预应力张拉控制采用张拉应力和伸长量双控:以张拉应力为主,伸长量为校核,实际伸长量偏差要在设计允许偏差±6%范围内,否则,要立即停止张拉,查明原因,并采取有效措施后,方可继续张拉。(4)预应力管道压浆。纵向采用真空压浆,竖向和横向采用普通压浆。管道压浆要求密实,所以要采用最优配合比,压浆前须对孔道进行压水,一是看管道是否通畅,二是清除管道内杂质。张拉完成后应尽快进行压浆,以使预应力筋与梁体砼之间产生粘结力,均匀分布预应力,减少锚口处的预应力峰值。压浆所用的水泥浆的水灰比不得大于0.4,强度等级不小于C40,采用42.5普通水泥或硅酸盐水泥,并在水泥浆中掺入适当的减水剂和膨胀剂。压浆之前,应先进行水泥浆的水灰比试验,包括进行流动性、泌水性、膨胀率和强度的试验,以选择最佳的压浆配合比。压浆完成后,锚具夹片外留30mm的钢绞线,多余的用砂轮锯切割掉,用水泥砂浆封裹锚具及张拉槽口。

6 砼工程

对于箱梁梁高大于8.5m的梁段,砼浇注分两次浇注完成;对于箱梁梁高小于8.5m的梁段,砼浇注均一次浇注完成。浇注顺序为:底板→腹板→顶板,塌落度控制在180～220mm。

采用泵机泵送砼施工,泵管可通过支架铺设至浇注点,浇筑时倾落高度超过2m时,可通过串筒设施下落,由于浇筑高度较高,需按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑,浇筑层厚度控制在30cm左右,采用插入式振动器,移动间距在超过振动器作用半径1.5倍,与侧模保持在5～10cm,插入下层混凝土5～10cm,每一处振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒,对每一部位的振动,必须振动到该部位混凝土密实,其标准是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈平坦、泛浆。混凝土浇筑期间,由专人检查挂篮、模板和预埋件稳固情况。箱梁砼浇注时要注意平衡进行,不得大于设计平衡重。注意不振破预应力波纹管道,砼浇注7小时后安排专人进行养护,并覆盖土工布洒水保湿养护不少于7天。

7 混凝土养护

混凝土浇注完成后,加强混凝土的养护工作,混凝土初凝后即开始养护,水平面混凝土覆盖草席麻袋洒水养护,垂直面混凝土双面浇水养护,混凝土表面要始终处于湿润状态,养护期不少于14天。

8 结语

铁路特大桥 第12篇

关键词：坐标转换模型,实时监测,GPS

高速铁路及客运专线桥梁在全线所占比例大, 长于3km的特大桥非常多, 有的达几十公里甚至上百公里, 京沪高速铁路有长达100多公里的高架桥。随着国家经济的发展, 各高速铁路及客运专线大规模开展施工, 受各种环境条件影响, 特大桥施工期间必须加强对整个施工过程的控制和重要施工环节的监测, 分析并预测各种不利组合条件的施工状态, 评价施工安全, 规避不利施工条件, 正确指导施工。

结合高速铁路及客运专线特大桥施工期桥梁监测的需要, 充分利用GPS测量技术优点, 建立合理、实用的将自动观测数据转换为施工坐标系的模型显得极其重要, 本文就转换的模型进行阐述。

1 坐标转换模型及过程

GPS星历是基于WGS-84坐标系的, 所以GPS的直接测量结果属于WGS-84坐标系, 它是一种地球质心坐标系, 而我国测绘成果以及大型工程施工大都采用国家或地方独立坐标系, 比如1954年北京坐标系 (以下简记为BJ54坐标系) , 该坐标系是一种参心坐标系, 采用克拉索夫斯基椭球作为参考椭球, 并通过高斯-克吕格投影 (也称为高斯投影) 完成平面坐标的转换。为此, 在高速铁路及客运专线施工过程中, 需要将GPS的直接定位结果进行转换, 即完成从WGS-84到BJ54的坐标转换, 同时实现大地坐标到平面坐标的转换。在进行WGS-84坐标系和BJ54坐标系转换时, 通常有两种转换模型方式, 即二维平面转换模型和三维空间转换模型。

1.1 二维平面坐标转换

为说明其转换过程, 符号定义见表1。

二维平面坐标转换模型的计算过程如下。

(1) 将基准点和方位点的WGS-84坐标投影到平面上, 即由 (B0, L0) 、 (BA, LA) 分别计算得到 (X0, Y0) 、 (XA, Y A) 。

(2) 求出基准点和方位点的基线矢量, 即求出该基线在WGS-84坐标系中的各种参数:

(3) 利用基准点和方位点的已知当地坐标, 求出该基线在当地坐标系中的各种参数。

(4) 由 (1) 至 (6) 式的计算结果及基准点坐标求出由WGS-84坐标系转换到BJ54坐标系的平移量、旋转角和尺度因子等参数。

(5) 将测量点的WGS-84大地坐标投影到平面上, 即根据WGS-84的椭球参数, 将 (B i, L i) 分别转换为平面坐标 (X i, Y i) 。

(6) 求出测量点相对于基准点在WGS-84坐标系下的平面坐标增量。

(7) 将 (10) 式计算的坐标增量转换为BJ54坐标系下的坐标增量。

(8) 求出测量点在BJ54坐标系下的坐标:

1.2 三维空间坐标转换

由于WGS-84坐标系与BJ54坐标系所对应的空间直角坐标系原点、坐标轴的指向及尺度均不一致, 故在进行三维空间坐标转换时, 首先需要确定两个坐标系之间转换的七参数:即对应于坐标系原点不同的三个平移参数∆X0、∆Y0和∆Z0, 对应于坐标轴不平行的三个旋转参数εX、εY和εZ以及对应于坐标轴尺度不一致的尺度参数。

1.2.1 七参数的确定

七参数的获取可以借助于GPS数据解算软件, 如TGO (Trimble Geomatic Office) 、LGO (Leica Geo Office) 等, 通过选择确定的公共点计算得到。也可以通过以下过程计算七参数。

(1) 将不少于3个已知点 (该3点的分布应覆盖整个测区) 的BJ54坐标系平面坐标根据克拉索夫斯基椭球参数进行高斯投影反算, 即: (x y) T54→ (B L) T54。

(2) 根据BJ54坐标系的椭球参数, 将已知点的空间大地坐标换算成空间直角坐标, 即: (B L H) T54→ (XYZ) T54。

(3) 将G P S测定的已知点大地坐标 (B84L84H84) T, 根据WGS-84坐标系的椭球参数转换为空间直角坐标形式, 即:

(4) 根据各个已知点 (2) 、 (3) 的计算结果代入布尔沙模型的七参数转换公式, 当已知条件多于7个时, 可利用最小二乘法计算从WGS-84坐标系到BJ54坐标系转换的七参数。

由于欧拉角εX、εY和εZ都是微小量所以通常情况下, 布尔沙模型的七参数计算公式可简化为:

由以上过程即可求出将WGS-84坐标系转换为BJ54坐标系的七参数。

1.2.2 测点的坐标转换过程

根据确定的七参数, 由图1可实现测点的空间大地坐标至BJ54坐标系下的平面坐标转换。

2 结语

两种不同的坐标转换模型对于桥梁工程几何位置监测而言都是适宜的, 现场应用时可以根据施工实际情况需要选择合适的模型。

参考文献

[1]黄声享, 郭英起, 易庆林.GPS在测量工程中的应用[M].北京:测绘出版社, 2007.