钢桁梁转体施工方案研讨材料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,京包铁路集宁至包头段增建第二双线工程,JBZH-6,标,中铁四局集团集包增建第二双线,工程指挥部,2010.1.16,古城湾特大桥钢桁梁施工方案研讨,目 录,一、工程概况,二、工程主要特点、难点,三、主要工程数量,四、任务划分,五、全桥总体施工部署,六、施工进度安排,七、钢桁梁设计介绍,八、钢桁梁制造和安装要求,九、主桥下部结构施工方法,十、钢桁梁施工方法,十一、其它施工方法,十二、开展的科研项目,一、工程概况,1.,工程简介,古城,湾特大桥中心里程,DK796+263.25,，桥梁全长,2210.77m,。,梁,跨形式,为,2(24-32m,后张法,预应力,混凝土,T,梁,+1-132m,钢桁梁,+39-32m),后张法预应力,混凝土,T,梁,),。,本,桥为跨越既有京包铁路、万吨,货场古城湾站及规划道路,立交而设。全桥位于直线,、,R=4000m,及,R=8000m,曲线,上,，在线路平面上,受既有南绕城公路的影响，在此处与既有京包线夹角较小，仅为,13,，在线路纵断面上受既有大包线净空限制，如,采用连续梁，则结构高度较高，桥长较长，为减短桥长节约投资，设计,在,DK796+030,处,采用,132m,钢桁梁,斜,跨,既有铁路，,既有京包线路基面宽,13m,。,桥台采用双线,T,形桥台，简支梁墩采用双线圆端形桥墩，钢桁梁主墩采用钢筋混凝土圆端墩，基础均采用钻孔灌注桩基础，主桥直径,1.5m,，引桥直径,1.25m,。,本桥跨越已建成通车的大包线电气化铁路的古城湾车站（万吨）的东咽喉区，桥址处情况较为复杂，信号机、接触网、既有电厂专用线等均影响本桥的施工。,主桥立面图,主桥平面图,2,、自然条件,1,）地形地貌,桥址处整体地形平坦开阔，起桥处为平地，在,DK795+189,DK795+700,之间跨越古城湾万吨货场，该处目前为,3,处厂房及民宅，地势平坦；在,DK795+951,DK796+85.4,之间跨越既有京包铁路,、,线，线路与既有铁路线斜交,13,度，采用,132m,钢桁梁跨越。在,D K796+612,跨越,5m,宽土路，水泥路面宽,5m,；本桥止于,DK797+400,左右，包台处为一片平地，为原状土。,2,）工程地质,桥址区地层主要为第四系全新统冲积层，地层岩性较为杂乱。地表局部为人工堆填的粉土、粉砂河细园砾土，下部地层主要为粉质黏土、粉土、粉砂、细砂、中砂、粗砂，具有地震液化作用。,3,）水文地质,桥址区地下水为赋存于全部统砾砂层中的孔隙潜水，埋深,0.0,6.0m,，水量较大，水位随季节变化，主要受大气降水和农田灌溉补给。,地下水及地表水对混凝土不具侵蚀性。,4,）地震,桥址区场地类别为,类，不良地质与特殊性岩土主要为液化土和松软土，地震动峰值加速度值采用,0.30g,，相当于地震基本烈度为,度，地震动反应谱特征周期采用,0.35s,。,5,）冻土深度,冬季最大冻土深度,157cm,。,二、工程的主要特点、难点,1,）结构设计新颖，施工难度大，主跨采用,132m,钢桁梁跨越既有京包铁路，采用在既有线旁利用临时支墩支架法拼装，再进行转体施工将钢桁梁旋装到位，钢桁梁拼装质量，钢桁梁转体施工，及施工中确保既有线施工安全都是本桥施工的重点和难点。,2,）桥面板采用,RPC,（活性粉末混凝土）是一种超高强、低脆性、耐久性优异的新型超高强混凝土，目前在国内工程中实际应用比较少，配置各项性能满足要求的混凝土，确保,RPC,桥面板预制、安装施工质量是本桥成桥后真正体现,RPC,混凝土性能，减少维修，提高使用桥梁寿命的一个重要保证。,3,）地层结构复杂，钻孔桩质量控制难，钻孔桩基础最长桩长,83m,，而且本桥地质条件复杂，粘土、粉质粘土、砂层交替，液化层基本在全桥均匀分布，且较厚，如何保证钻孔桩成孔质量也是本桥的重点和难点之一。,4,）临近既有线，安全施工难度大，在跨越既有京包铁路时，,24,号墩和,25,号墩侵入既有铁路线路基边坡，开挖基坑时距离既有线很近，不能满足放坡开挖的要求，因此做好既有线开挖防护也是本桥施工的重点。,5,）工程量大，工期紧迫。因该工程受集包标准变化和征拆影响，加之包头冬季严寒，有效施工时间短，本桥位于铺架首端，,2010,年古城湾特大桥需全部结束，工期十分紧张。,三、主要工程数量,序号,工程项目,单位,数量,备注,一,普通墩台,1,钢筋混凝土钻孔桩（,d=125cm,）,根,/m,509/31228,2,承台,个,63,13569m,3,墩台身,个,63,12161.1m,二,132m,钢桁梁,包含临时墩,1,钢筋混凝土钻孔桩（,d=150cm,）,根,/m,36/2421,2,承台,个,/m,3/2121.8,3,墩台身,个,/m,3/1559,4,钢材,吨,2461,三,32m,简支梁,孔,63,根据中铁四程,200933,号文规定：,钢结构公司：钢桁梁制作、加工、运输,二公司 ：钢桁梁转体施工,建筑公司 ：钢桁梁下部结构施工,四、任务划分,五、全桥总体施工部署,古城湾特大桥分三段进行平行流水作业施工，管段划分如下：,第一段落：负责,0#,台（集宁台）,23#,墩的下部基础、墩台施工；,第二段落：负责,24#,墩,25#,墩下部基础、墩台及上部,132m,钢桁梁的施工；,第三段落：负责,26#,墩,64#,台（包头台）的下部基础、墩台施工。,施工时，优先安排,24#,墩,25#,墩的施工，以保证,132m,钢桁梁施工工期；其余各墩施工顺序：优先施工两个桥台，保证台后路基早日成型，其他墩施工顺序与铺架方向一致，从集宁方向向包头方向推进。,六、施工进度安排,1,、总工期,根据铁道部批复的指导性施工组织设计，本桥要求具备铺架时间为,2010,年,12,月,31,日。,开工日期：,2009,年,4,月,1,日,竣工日期：,2010,年,11,月,30,日,2,、前期准备时间安排,1,月,20,日：讨论并确定初步施工方案；,1,月,25,日：完成与设计院就施工方案、设计参数的对接、研讨；,2,月底：设计院根据相应的方案完成施工图；,2,月底：钢桁梁施工方案编制完成；,3,月,1,日,-3,月,20,日：施工方案报局进行评审，修改、完善；,3,月,21,日,-3,月,31,日：方案报蒙冀公司、铁路局进行评审；,4,月,1,日：开始施工。,3,、下部结构各分项工程工期安排,钻孔桩：,2010,年,4,月,1,日,2010,年,5,月,30,日；,承 台：,2010,年,6,月,1,日,2010,年,6,月,31,日；,墩 身：,2010,年,6,月,15,日,2010,年,7,月,15,日；,临时墩：,2010,年,4,月,1,日,2010,年,6,月,31,日；,4,、钢桁梁,加 工、制 作、运 输：,2010,年,4,月,1,日,2010,年,6,月,30,日；,拼装及转体的滑道搭设：,2010,年,6,月,1,日,2010,年,8,月,31,日；,转 体 及 落 梁：,2010,年,9,月,1,日,2010,年,9,月,30,日；,RPC,桥 面 板 预 制：,2010,年,6,月,1,日,2010,年,8,月,30,日；,钢桥桥面系施工：,2010,年,10,月,1,日,2010,年,10,月,30,日；,钢桥静载及相关试验：,2010,年,11,月,1,日,2010,年,11,月,30,日。,七、钢桁梁设计介绍,1.,钢桁梁构造,主桥上部结构采用,1-132,米简支钢桁梁，全长,133.5,米，钢梁采用为无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式道砟桥面钢桁梁，桁高,16.0m,，为计算跨径的,1/8.25,，主桁桁宽,13m,，桥面板宽,10.12m,，宽跨比为,1/10.154,，轨底至梁高为,3.5m,。节间间距长,12m,。,钢桁梁整体效果图,横截面,2,、主桁截面,主桁上、下弦杆均采用焊接箱形截面，竖板高,1300mm,，内宽,1100mm,，板厚,20,46mm,。腹杆采用箱形及,“,H,”,型截面，箱形截面高,1000mm,，外宽,1098mm,，板厚,20,46mm,；,H,型截面高,700,1000mm,，外宽,1098mm,，板厚,20,36mm,。,杆件节点图,杆件截面特性表,3,、桥面系,桥面系由纵梁、横梁和纵梁间联结系组成，均为焊接工字型截面。纵梁间距,2300mm,，梁高,1700mm,。横梁梁高,2500mm,。纵梁间联结系梁高,1700 mm,。横梁通过整体节点板内侧焊有与横梁连接的板，采用螺栓拼接。纵梁与横梁上伸出板，在下缘、腹板采用螺栓拼接，上翼缘采用焊接。纵梁上翼缘在桥面板预留孔处焊有剪力钉以固定,RPC,混凝土桥面板。为减小桥面系与主桁共同作用的影响，在,E10E10,节间设有活动纵梁。,4,、上、下平纵联,上、下平纵联的斜杆及支撑杆均为工字型截面，采用交叉式。为便于施工，杆件采用对拼式与平联节点板相连，上、下平纵联节点板焊于整体节点板上，焊后必须打磨匀顺。在,E6,、,E6,节点处设有制动联结系，以承受制动力。,5,、桥面板,钢桁梁采用有砟桥面结构，为了便于施工和后期维护，采用两线分离的道砟槽桥面板，道砟桥面板为预制,RPC,混凝土结构，厚,1519cm,，预制段纵向长,249,299cm,，横向宽,505 cm,，每块桥面板间纵向设,1 cm,的缝，横向设,2 cm,的缝。桥面板置于纵梁上，每块板设,4,个后期与纵梁连接的,30 x30 cm,的方孔，对应位置的纵梁上每个孔内预设,9,个剪力钉，后期采用环氧砂浆填充方孔实现桥面板与纵梁的连接。在桥面板与纵梁间设,3cm,厚的环氧砂浆和高密度橡胶条以适用桥面板与纵梁的密贴和变形。,6,、挡砟墙,两线的外侧挡砟墙高,108cm,（其中,5cm,为预制,RPC,混凝土结构，,103cm,侧面为,C50,钢筋混凝土），厚,25cm,；为了使后期维护方便，两线间设挡砟墙高,65cm,（其中,5cm,为预制,RPC,混凝土结构，,60cm,侧面为,C50,钢筋混凝土），厚,25cm,。绑扎桥面板钢筋时应在挡砟墙相应部位预埋挡砟墙钢筋，以确保挡砟墙与桥面板的整体性。挡砟墙断缝处应以油毛毡填塞。,7,、主要建筑材料,主桁、横梁、纵梁及纵梁横联：,Q370qE,钢；,平纵联、桥门架及横联：,Q345qE,钢；,M24,高强度螺栓；材质选用,20MnTiB,，抗滑移系数,f0.45,；,M27,高强度螺栓；材质选用,35VB,，抗滑移系数,f0.45,；,螺母及垫圈均采用,45,号优质碳素钢；,栓钉采用,22,圆柱头焊钉，焊钉材料为,ML15,；,预制桥面板；采用,RPC,混凝土；,桥面板预留孔：采用环氧砂浆填充；,人行道板：钢格栅。,8,、支座,采用,TQZ-G-22000-GD,（固定）、,ZX,（纵向活动）、,HX,（横向活动）、,DX,（多向活动）球型钢支座各,1,个。纵向活动位移量为,200mm,，横向活动位移量为,50mm,。,9,、桥上防、排水系统,为保证桥面排水通畅，挡砟墙之间的桥面板顶面设置,2%,单面排水坡，纵桥向每,6m,左右设一泄水孔，泄水孔在桥面板下方设纵向汇水管，将泄水孔中排出的水纵向汇集后在桥墩处排至地面铺上系统，纵向汇水管纵向设,2.5%,的人字坡，各中间横梁在汇水管通过处的相应位置设孔让汇水管通过。在泄水孔周围涂刷防水材料。,八、钢梁制造和安装要求,钢梁部件表面应采用喷丸或抛丸的方法进行除锈，且必须将表面的油污、氧化皮和铁锈以及其它杂物清除干净，除锈后的钢表面洁净度等级应达到,GB8932,规定的,Sa3,级，外观相当于该标准规定的,ASa3,、,BSa3,、,CSa3,。,焊接性能应与基材相匹配，选用的焊接材料、焊接工艺均应根据设计要求通过焊接工艺评定确定。整体节点焊接接头和垂直于应力方向的熔透,T,形角焊缝、棱角焊（包括焊缝金属和热影响区）的冲击韧性不应低于母材标准，未熔透的,T,形角焊缝、棱角焊的冲击韧性不应低于母材标准值减,7J,。,钢梁出厂时高强度螺栓摩擦面的表面抗滑移系数不应小于,0.55,。运输、安装过程中应注意对摩擦面加于保护。安装时高强度螺栓摩擦面的表面抗滑移系数不应小于,0.45,。,钢梁应进行严格的防腐、防锈处理，在除锈后涂装。钢梁主体涂装采用,铁路钢桥保护涂装,（,TB/T 1527-2004,）第,7,套涂装体系，涂装工艺及厚度应按该标准的规定进行，钢梁在制造厂内应完成全部底漆（环氧富锌防锈底漆）、中间漆及第一道面漆。,纵梁上盖板按,TB/T(1527-2004),之第,2,涂装体系进行，箱形杆件内表面按,TB/T(1527-2004),之第,4,涂装体系进行。,纵、横梁腹板的竖向加劲肋应采用成型好的,CO2,气体保护焊或半自动焊施焊，焊址处不允许咬肉。竖向加劲肋与受拉翼缘顶紧，施焊时应从顶紧端开始。,剪力钉应在工厂焊于钢梁上，焊接前应先进行焊接工艺试验。剪力钉焊址处不得有咬肉、裂纹，须成形良好。,上、下弦杆端隔板不汉处用,HM-106,密封剂进行密封，在密封剂表面涂刷环氧云铁中间漆和聚氨酯面漆。,.,为保证斜杆能插入节点板又不要空隙过大，将斜杆宽度公差定为,1mm,，节点板内公差定为,0+1.5mm,。,九、主桥下部重点结构施工,1.,钻孔桩施工,钢桁梁主墩及临时墩处地质为砂土层、粘土层，地震液化层较厚，为防止施工中出现大面积塌孔危及既有线路基安全，钻孔桩施工采用钢护筒跟进施工，钻机选用反循环钻机。,2.,承台施工,本桥跨越既有铁路主墩,24#,、,25#,墩分别位于既有线南、北两侧坡脚处，施工时在承台基坑与既有线之间采用人工挖孔桩方式进行开挖防护，挖孔桩深度,8,10m,，直径,1.0m,，护壁支护。承台开挖后及时快速组织施工，减少基坑暴露时间，及时浇筑混凝土、基坑回填，最大程度减少对既有线的施工安全干扰，确保既有线安全正常运营。,十、钢桁梁转体施工方法,132m,钢桁梁施工采用转体法施工，在京包线南侧施工临时墩和基础，并搭设支架，依托临时墩和支架将钢桁梁拼装好，再以,24,号墩为中心，将钢桁梁旋转到位，安装支座并落梁完成钢桁梁的架设。,第一步：,1.,施工临时支墩。,2.,架设临时军便梁。,第二步,：,1,、在桥外支架上拼装钢桁梁（包括上下弦杆、,腹杆、横梁、平纵梁、桥门架等,）,。,2、在下弦节点下设滑块，安装临时墩纵梁上,的滑道。,第三步：,1、施加转体力，进行转体施工。,2、将主桁转体施工到设计位置。,3,、安装桥墩处永久支座。,第四步：落梁,第五步,：,1,、拼装纵梁及制动联结系。,2、施工桥面系其他附属设施。,滑道的设置,1,、军用梁搭设,由于受净控的限制，如果采用单层军便梁来搭设旋转滑道，钢桁梁总重为,2000t,，其滑道所承受的力净,1000t,，需采用双层军便梁，其搭设的高度将比较高，落梁的高度就相应增加。,滑道的设置,2,、焊接工字钢滑道,根据目前设计院的意思，采用焊接工安钢进行搭设滑道，滑道宽需要,2,米。,滑道平面布置图,滑道立面图,十一、其它施工方法,拖拉法：,在,21-24,号墩上设置滑道并拼装钢桁梁和导梁，在钢桁梁跨中附近近京包线临时桥墩并在墩上设滑道，拖拉钢桁梁就位，安放支座并落梁完成钢桁梁架设。,十二、开展的科研项目,大跨度钢梁合理道碴槽板的设计及试验研究,高烈度地震区新型钢梁结构设计关键技术研究,大跨度钢梁转体法施工线型控制技术研究,汇报完毕！谢谢各位领导、专家！,