桥架梁施工组织设计说明书样本.doc

PAKSEY 桥

架梁施工组织设计说明书
（Ver 1.0）

中 铁 大 桥 勘 测 设 计 院
二 ○ ○ 一 年 九 月

目 录

一、任务依据
二、设计资料及规范
三、关键材料
四、架梁步骤及关键点
五、墩顶部署
六、纵横向临时约束设计
七、墩旁托架设计
八、墩梁临时固结
九、PA、PB组拼平台
十、预制节段临时连接设计
十一、PA、PB运输设计
十二、其它内容
附件：图纸目录

一、任务依据
依据PAKSEY桥项目经理部于-5-28下达任务书，我院负担架梁施工组织设计，其关键内容包含以下几项：
1．架梁施工步骤图。
2．墩顶纵、横向及水平约束结构，墩梁临时固结，PA、PB组拼平台，墩旁托架及墩顶部署设计。
3．预制节段临时连接设计。
4．PA、PB运输设计。
二、设计资料及相关规范
1．《PAKSEY桥架梁施工组织设计指导书》
2．《PAKSEY桥施工规范》
3．《美国AASHTO桥梁设计规范》
4．《公路桥涵设计规范》（合订本）
5．NRS AS“01.001-R-01”01C版文（架桥机资料）
6．NRS AS“01.001-R-04”01I版文（架桥机前鼻支承和托架资料）
7．NRS AS“01.001-MB-059”文（相关托架资料）
8．NRS AS“01.001-50-52”（02C版）（相关架桥机墩顶反力）
9．郑州大方企业提供运梁车资料

三、关键材料
1．钢板：材质Q345，板厚T=10、12、16、20、24、30、32、40。
材质A3，板厚 T=10、16、20
2．型钢：材质A3，工字钢I 36a
槽钢[ 10
3．螺栓：材质Q345，规格M27、M24
材质A3，规格M24
4．预应力高强粗轧螺纹钢筋：材质按AASHTO M275或BS4486标准，极限强度1030Mpa，屈服强度835 Mpa，规格Ф36、Ф32。
5．销钉：材质40Cr，规格：Ф129.5、Ф89.5、Ф159.5
四、架梁步骤及关键点
架梁方法是采取架梁机进行预制节段拼装。架设方向由东向西进行，先利用架桥机架设P16墩各个节段，同时在东台侧搭支架拼装AD段及E1～E4节段，然后完成东侧尾跨合龙段施工，接着架桥机前移架设P15墩各个节段并完成P15墩和P16墩之间合龙段施工按此次序直至全桥架设完成。
在每个墩所属梁段架设中，架桥机架设步骤以下：
1．架桥机前支腿撑于墩顶，吊装墩旁托架。
2．架桥机前支腿转移至墩旁托架上吊装墩顶设备及PA、PB节段。
3．PA、PB节段及其临时约束安装好后，架桥机前支承底梁移至PA、PB节段上准备开始架设其它节段。
4．先架设V1～V3节段，架设至V3节段时安装架桥机和V3节段之间平衡杆。
5．平衡杆安装好后解除墩梁临时固结及墩旁托架。
6．继续向前架设至V8节段，然后安装架桥机和V8节段之间平衡杆，然后解除V3节段平衡杆。
7．继续向前架设至C2节段，安装架桥机和C2节段之间平衡杆，然后解除V3节段和架桥机间平衡杆。
8．继续向前架设至C6节段，准备合龙段施工，一个墩所属节段梁拼装宣告结束。
在梁段架设过程中，V3节段及其之前各节段架设过程中因为节段不平衡等原因产生不平衡 弯矩由墩旁托架和墩梁临时固结来承受，V3节段以后架设过程中产生不平衡弯矩由架桥机和预制梁之间增设平衡杆来承受。
相关架设过程中结构体系转换，为了降低东侧桥台纵向永久偏移量，在P8墩顶节段安装之前一直保持全桥连续体系中有一个纵向约束且在P16墩顶。当P8所属节段及其合龙段施工完成后解除P16墩顶纵向约束，保持P8墩纵向约束，且在其后架设过程中一直保持连续体系中仅有P8一处纵向约束，直至全桥架设完成。
相关架设过程中线型控制，其精度关键取决于节段预制精度，合龙段长度仅50cm长，对于合龙口两端高差要求很严格，对于实际架设过程可能存在合龙口两端较大偏差能够经过平衡杆长度调整等方法加以消除。
五、墩顶部署
墩顶部署设备包含有支座、STU、1500KN千斤顶、组拼钢平台、纵横向约束及墩旁托架，在墩顶相关操作按以下次序进行：
1．架桥机前支腿利用墩顶预留孔和墩顶连接固定。
2．用架桥机吊装墩旁托架、横向约束及纵向约束构件。
3．解除架桥机前支腿和墩顶连接，架桥机前移和安装好墩旁托架连接固定。
4．吊装支座、STU构件、千斤顶、螺旋顶（KN），组拼钢平台，钢平台搁在墩顶准备吊装PA、PB节段。
5．吊装PB节段，用导链将PB节段和架桥机相连以提供其侧向稳定性。
6．吊装PA节段，涂刷PA、PB间接缝环氧树脂，张拉顶板及底板预应力筋将其结合成为整体，以后将纵向约束安装好，解除PB和架桥机导链。
7．用钢平台和PA、PB梁体底板间水平方向设置4个500KN千斤顶，调整好PA、PB结合体位置，然后用梁底四个1500KN千斤顶将梁顶起，抽去钢平台落梁就位。
8．将支座螺栓及STU连接完成以后张拉墩梁间临时竖向预应力，浇注PA、PB间混凝土。
9．待混凝土圆柱体强度达成30Mpa后张拉底板永久预应力粗钢筋。
10．吊机前支腿收起，主支承底梁移至PA、PB梁顶准备架设其它各节段。
六、纵、横向约束设计计算
横向约束用以抵御由架桥机传来横向风力和作用于梁体本身横向风力，同时能够限制梁体在水平面内转动。架桥机传来横向力根据NRS AS“01.001-50～52”（02C版）文，最大横向力以2250KN计，作用于主梁本身风力按200km/h风速计，此项力最大为架设至C6节段，以1250KN计，横向约束共受力3500KN。
横向力经过和梁体两侧连接钢板传输到和墩身相连工字型钢梁上再传输到墩身。和梁体相连钢板是经过在PA、PB腹板外侧预埋钢板及锚栓相连接，和墩身相连工字型钢梁是经过预埋在墩身钢板、螺栓和预埋在墩帽上横桥向预应力粗钢筋来连接。
纵向约束是确保主梁在双悬臂架设过程中纵向不能发生位移同时使主梁在架设过程中能适应绕横桥向轴转动要求，纵向约束依据NRS AS“01.001-50～52”（02C版）文中920KN最大纵向力来进行设计。
纵向约束是经过连接在PA、PB梁腹板外侧一块带圆弧形端面厚钢板传输到和墩身相连工字形梁，工字形是经过栓群将纵向力传输到墩身中。
七、墩旁托架设计
墩旁托架有两个功效，首先用以提供架桥机前支腿在架设PA、PB节段时支承，其次提供架设V1～V3节段过程中V1节段梁底支承用以平衡此过程中因为节段不平衡、风载、临时荷载等原因产生不平衡力。
架桥机前支腿在托架上支承位置及其反力依据NRS AS“01.001-R-04”（01I版）文而定，托架单侧竖向反力为5000KN，纵向位置在墩中心前方2.86m处，横向位置在桥中线两侧各2m处，其和架桥机前支腿连接经过托架上销孔实现。
V1节段在托架上纵向支承位置距墩中心为2.86m，横向位置在桥中线两侧各2.65m处，其反力依据架设过程中节段不平衡、风载及临时荷载产生不平衡弯矩来确定，按最不利情况下许可承受V3节段不平衡弯矩计18792KN-M，折算到支承点反力为6570KN。
墩旁托架为此设计了四个支点，架桥机前支腿两个支点下设有斜撑和墩身相连，斜撑和托架纵梁和墩身销接，纵梁和墩帽经过销钉连接。销接件在墩身内经过预埋在墩身内锚筋和钢构件进行锚固，销接件在墩帽内是经过予埋在墩帽内锚筋、钢构件和纵向予应力粗钢筋加以锚固，斜撑在横桥向设有横向连接。
在墩两侧平衡杆安装好以后将托架可拆部分拆走，移至另外桥墩上使用。
八、墩、梁临时固结
墩、梁临时固结关键用于在V1～V3节段架设过程中，此时架桥机平衡杆还未安装，墩两侧块件处于平衡状态下，抵御因为非托架侧节段超重、临时荷载和风荷载产生不平衡弯矩（托架支承为单项受力构件，不能承受此项弯矩）。
墩、梁临时固结由墩两侧各共8根Ф36预应力粗钢筋和4个螺旋顶组成，在PA、PB结合体落梁后使4个螺旋顶和结合体顶紧，以后安装并张拉8根Ф36预应力筋，在墩两侧平衡杆安装好后将螺旋顶及预应力筋解除。
九、PA、PB组拼平台
PA、PB节段组拼平台用以提供PA、PB节段拼装过程中操作平台，并能对PA、PB结合体位置进行调整，在PA、PB结合体形成以后，利用钢平台和结合体两侧水平向设置4个千斤顶调整位置，在位置调整好以后利用放在墩顶四个1500KN千斤顶将结合体起顶，抽去组拼平台，然后落梁就位。
十、予制节段临时连接设计
予制节段临时连接提供节段间胶拼缝以足够压应力，根据PAKSEY桥施工规范中第8.13.8.8.5条要求，此项应力不得小于0.25Mpa，在设计中根据受力需要采取Ф36高强精轧螺纹粗钢筋（BS4486或AASHTO M275标准）进行连接，顶板内共部署5根，主梁断面中性轴以下预应力经过在腹板内予埋钢板及锚栓用临时钢构件进行连接，在V型节段中每断面部署4根，在C型及AD、E1～E4节段中每断面部署2根，PA、PB节段拼接利用PA、PB间16根永久预应力粗钢筋中4根来提供予应力。
AD段及E1～E4节段胶拼在支架上逐段进行张拉，顶板临时予应力接头处开有槽口以放置连接器，在边孔合龙以后并张拉完合龙束后将腹板内侧临时预应力解除，顶板临时予应力将永久性留在其中，槽口最终用混凝土封口。
墩顶PA、PB节段顶板临时予应力张拉后两端用连接器接长和V1节段进行连接，V1节段永久予应力张拉后将V1节段顶板临时予应力解除，以后各节段顶板予应力在对应节段永久予应力张拉以后即行解除，PA、PB节段间顶板临时予应力将永久性地予埋在梁体内，腹板内侧临时予应力在对应节段永久予应力张拉完成后解除。
十一、PA、PB运输设计
PA、PB节段特点在于梁高7m、宽2m，本身稳定性较差，且梁底有垫块，垫块位置不在节段中心，依据现有运梁车资料，设计中在运梁车四个支承座上放置支承梁，在支承梁上对应于PA（PB）节段腹板外侧底部共设置六个挡块以限制梁体横向滑动，支承梁本身加宽并和高度超出重心位置两个三角架相连来约束PA（PB）节段纵向位置并提供较强稳定性能。梁体稳定性还可经过在顶板予应力孔道内临时穿钢丝绳和运梁车连接来确保，支承梁和钢丝绳和运梁车连接细节限于运梁车资料不足暂未给出。
十二、其它内容
在架梁施工说明书及相关图纸中提及到但并未进行设计内容有：东西边跨临时支架、架桥机临时基础、合龙段劲性钢骨架、予应力张拉平台。