构桥合拢段施工方案.docx

东站路4标22联T构桥合拢段施工方案
一、编制依据
1、22联T构桥总体施组
2、22联T构桥设计图
3、公路桥涵施工指南
二、工程概况
箱梁的合拢，即体系转换，是控制全桥受力状态和线形的关键工序，因此箱梁的合拢顺序、合拢温度和合拢工艺都必须严格控制。按设计要求全桥箱梁合拢由边至中对称进行，即先合拢边跨，后合拢中跨。合拢段梁高2.3m，长2.0m，边跨合拢段混凝土33.45m3，中跨合拢段混凝土方量32.84m3。边跨采用支架合拢，中跨采用挂篮做吊架合拢。
三、合拢段劲性钢骨架设计计算
根据设计图纸临时锁定时边跨张拉LH2和LDB4至作为临时合拢措施，中跨张拉ZH和ZDB5至80t作为临时合拢措施。劲性骨架按轴心受压杆件设计。单根劲性骨架拟采用2[40a槽钢。
1、 边跨合拢
合拢口锁定主要是克服梁体温差变化差生的轴向力和合拢段砼作用下的弯距，当梁体降温时，砼发生收缩徐变，对合拢段产生拉力，由此确定预应力张拉力；梁体生温时，砼发生膨胀，对合拢后产生压力，由此确定刚性支撑断面。力学模型如下：

为了简化计算,将温度变化产生的轴向力按线膨胀计算,箱梁分段按平均断面计,假设两墩身无位移,按变形协调原理:

式中N为轴向力， 为线膨胀系数，取；，为悬臂梁和合拢段长度（，）；, 为为钢材和砼的弹性模量（，）；，分别为第节断面的长度和断面面积。根据贵阳往年天气情况，12月份最高温度和最低温度温差达150C，所以温度差
第22联43+78+43连续刚构桥箱梁截面特性
节段号
平均截面面积(m2)
节段长度（m)
Lh ÷(Eh×Ah)
0#
34.02
5
4.19921E-12
1#
24.8
2.5
2.88018E-12
2#
24.49
2.5
2.91664E-12
3#
22.83
2.5
3.12872E-12
4#
21.72
2.5
3.28861E-12
5#
20.6
3
4.16089E-12
6#
19.58
3
4.37764E-12
7#
17.2
3
4.98339E-12
8#
17.03
3.5
5.87199E-12
9#
16.26
3.5
6.15006E-12
10#
15.93
3.5
6.27746E-12
11#
15.91
3.5
6.28536E-12

劲性骨架的截面面积Ag=16×75.05×10-4m2

可见在主墩固结，边墩活动支座受限的情况下，两端悬臂梁的悬浇段和边跨现浇段的相对距离完全固定，那么劲性骨架的应力已远远超出它所能承担的范围。因此在变化合龙口锁定后，应立即释放边墩的滑动支座的限位装置，使合龙后的结构体系形成如下的力学模型。

当梁体滑动支座约束解除后，劲性骨架支撑的受力特点发生了改变：当升温时， ；当降温时，
其中 为边跨现浇段砼重量，中跨合拢时为整个T构重量加上边跨现浇段加合拢段砼重量。
由以上分析可知道，合拢口劲性骨架强度是由升温时应力大小决定的。为防止新浇注砼受拉，需要对合龙口施加临时预应力束：当降温时,轴向力为0，其中K为抗裂安全系数，取1.2； 为砼与模板之间的摩擦系数，取0.15。当升温时，

边跨合拢临时张拉束平均每束张拉力为111.38KN。
2、中跨合拢
中跨合拢时，NG为整个T构重加边跨现浇段和边跨合拢段重量之和，此时边墩支座限位装置解除，中间主墩为固结体系，为滑动支座的摩擦系数，取0.06,其受力模型如下：

中跨临时张拉束平均每束张拉力为468KN。

3、中跨合拢顶推力
根据力法典型方程
其中为PM112双肢薄壁墩惯性距， 为PM113双肢薄壁墩惯性距；PM112双肢薄壁墩净高，取26m；PM113双肢薄壁墩净高，取19m;E为砼弹性模量,取35Gpa。为顶推时产生的纵向位移，设计为44mm。

顶推力为：（仅供设计参考），设计顶推力为260t，计算中跨合拢段轴向力时顶推力按设计260t计算。
4、劲性骨架容许力计算

边跨合拢段平均每根劲性骨架受力为800KN，中跨合龙段每根劲性骨架受力为1125KN，安全系数取2.0。

劲性骨架容许力计算，槽钢［40a截面特性如下：

A=75.05cm2 Ix=17577.9cm4 Wx=878.9cm3 d=1.05cm

X=1/2×［b×b×h-h1×（b-d)×(b-d)］÷［b×h-h1×(b-d)］ X=7.304cm
X0=b-X=10-7.304=2.696cm

组合截面的劲性骨架是外锁形式，其预埋在边跨现浇段与边跨悬臂端（当中跨合拢时预埋在11#块端头，其压杆长度取3m进行两端焊接，视为两端固定），故劲性骨架μ=1进行压杆验算，2［40截面组合后最大临界力为：

查取，则单个劲性骨架受力为

边跨合拢段每根劲性骨架受力为111.38KN<2447.8KN,即满足安全。

中跨合拢段每根劲性骨架受力为6858/8+2600/8=1182KN<2447.8KN,即满足安全。
牛腿焊缝计算：
牛腿焊缝只计算钢板a与钢板c、钢板b与钢板c之间的焊缝，焊缝采用双面焊，焊缝高2cm。
钢板a与钢板b为侧面角焊缝，焊缝计算长度lw=6×（60cm-2hf）=6×（60cm-2×2cm）=336cm，焊缝计算高度he=0.7hf=0.7×2cm=1.4cm
边跨合拢段：

中跨合拢段：

钢板a与钢板c、钢板b与钢板c为正面角焊缝，焊缝计算长度lw=8×（50cm-2hf）=8×（50cm-2×2cm）=368cm，焊缝计算高度 he=0.7hf=0.7×2cm=1.4 cm。
边跨合拢段：

中跨合拢段：

四、合拢段施工配重计算

1、边跨合拢段计算
边跨合拢段混凝土容重按25kN/m3计，合拢段混凝土毛方量40.64m3，
边跨合拢段采用支架施工，边跨现浇段和主桥墩端梁段不受力，因此连续梁两端不设配重。
2、中跨合拢段计算
中跨合拢段施工方法利用一个挂篮模板及底篮部分作为合拢段吊架（祥见图）悬挂在已浇成型的两个T构端头箱梁上。中跨合拢段施工时仅在T构近端设置配重，远端因已合拢，故不设配重。
混凝土容重按25kN/m3计，合拢段混凝土毛方量32.224m3，混凝土容重Q =26×32.224=837.824kN。
吊架采用挂篮底篮系统，前吊带改为精轧螺纹钢，内模系统拆除，采用钢管脚手架木模施工。如果挂篮是在中跨合拢后拆除，此时吊架自重影响不计入配重中,计算如下:

根据计算结果:
中跨小里程端吊点反力为418.9KN,大里程端反力为418.9 KN,底篮纵梁用40a工字钢8根能满足要求，底篮横向吊点设置6个。顶板横向吊点设置2个，主要承受翼缘板砼重量。顶板砼主要由支架受力。
小里程和大里程端分别在水箱中心距离合拢段端头5.5m修建6m×8m×1.2m水箱,水箱灌入水高度为0.99m。

五、施工注意事项

施工前测试合拢段施工时期的最低温度和最高温度，一边确定合拢时间，并为合拢口锁定提供依据；合拢口锁定应迅速，对称进行，刚性支撑安装、焊接完成后，立即张拉临时张拉束，之后释放一侧滑动支座约束。合拢口的砼应比梁体砼提高一个等级，要求早强，并在砼中加入适量膨胀剂，防止砼收缩徐变砼开裂。