秦岭峡谷地带现浇梁支架施工方案.doc

1、1秦岭峡谷地带现浇梁支架施工方案摘要：本标段地处秦岭山脉峡谷地段，由于无箱梁预制场地故变更6孔 2联简支梁为现浇箱梁并在其上设置梁场进行 515片箱梁预制。本文论述现浇梁支架布置跨越灞河、公路、山坡等复杂地形的施工方案。为峡谷地带桥梁现浇梁支架设置起到了指导作用并积累了宝贵经验。 关键词： 秦岭峡谷、现浇梁、支架布置方案、受力计算。 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 工程概况 西商高速公路是国家高速公路网沪陕线在陕境内西安至商州段。本标段全长 2.72公里，总合同造价 2.5亿元，总工期 16个月。线路设计纵向坡度 2.5%；分左右双福，主要工程项目包括：特大桥 2座（长度10

2、99m） ，孔跨设计为 11*41+16*40米。大中桥 12座：最长 210m、最短60m；箱梁长度有 4020米不等。隧道 12座：最长 373m、最短 33m；桥梁设计为先简支后连续，预制箱梁 515片。桩基为钻孔桩，桩长平均 15米，墩身高度除了在山脊处较低，其余均 40米左右。墩身设计为圆形，直径 1.42.7m不等。全线桥隧相连，结构物多处在半山腰位置，施工难度巨大，是全线桥梁控制性工程。 2.现浇梁支架方案的提出 2.1 现浇梁方案的由来 2线路全部坐落在秦岭峡谷地段，十次跨越九灞公路和灞河源头水域，线路内桥隧相连，无箱梁预制场地，经过专家反复论证决定采取变更简支梁为现浇梁，并在

3、现浇梁上设置梁场进行箱梁预制而完成施工任务。为了保证现浇梁施工完成后车辆能够上桥进行箱梁混凝土浇筑和后续架桥机拼装场地保证，现浇梁位置必须选择在能修筑便道的山体侧。经过实际勘察，现浇梁位置选择在孔跨布置为 11*41+16*40m的特大桥 9到 15号墩之间。变更长度为 240米。车辆从 13号墩位处山体便道可上行到现浇梁上。 2.2 现浇梁支架方案的确定 2.2.1 现浇梁选择的位置在特大桥 9-15号墩之间。施工条件如下： （1） 、9 号墩身高度 43米，墩身高度较大； （2） 、在 910-11号墩之间桥梁跨越灞河河道并处在山谷河流交汇处，河面较宽、水流湍急。 （3） 、在 1112号

4、墩之间桥梁跨越地方公路，大型运输材料车辆较多，较繁忙。 （4） 、在 1213号墩之间桥梁跨越山体斜坡，斜坡面覆盖层厚度达到 5米左右，土质松软，含水率高，易滑塌。 （5） 、在 131415号墩中间有长度 40米为山体爆破平台；平台岩石坚硬、较完整。 2.2.2 现浇梁支架方案比选 现浇支架搭设有两种布置方案，一种是采用条形基础上满堂红碗口脚手架；另一种是在每孔中间设置 2排临时混凝土支墩，与墩身和盖梁3结构形式一样，搭设现浇支架。2 排支架与墩身组成 3跨 13+15+13米简支梁而形成支撑体系。具体设计为采用混凝土临时支墩基础上搭设双柱式井型万能杆件作立柱，每个立柱的万能杆件结构形式为

5、2.0*2.0米。在万能杆件上搭设横向贝雷片作为横向分配梁，在横向贝雷片上搭设纵向贝雷片作为纵梁。再在纵向贝雷片上搭设碗口脚手架完成支撑体系。 在经过对现场地形、地质、风速、汛期洪水、通车等各种因素的考察，在保证现浇梁支撑体系受力安全、外界影响安全的前提下，最终选择支架方案如下： （1） 、在 914号墩之间采用井型万能杆件立柱和搭设横纵向贝雷片梁，其上搭设满堂红脚手架的组合式支撑方案。 （2） 、在 1415号墩之间的山坡上浇筑混凝土条形基础，搭设满堂红脚手架支撑方案。 具体布置详见图 1、图 2。 支架布置立面图 1 支架布置侧面图 2 3. 现浇梁支架施工工艺 3.1、基础处理 （1）

6、、9-10-11 墩之间支架临时支墩位于河道内。灞河属于补给性河流，经常因大雨造成雨水汇聚灞河而形成巨大的洪水，雨水结束 3、4 天后水位降低，由于上游当地当地政府安装有发电站而大量河水被引入到4人工凿成的狭小隧道内，故河水较小。临时支墩施工抓抢有利时机进行。具体步骤如下： 、施工放线改移河道，施工前用挖机清除河床上覆盖层，用沙袋进行围堰。临时支墩基础平面尺寸设计为 2.5*2.5m，开挖尺寸放大为5.0*5.0m。采用大功率水泵对围堰内渗水进行排放； 、用风镐清除基础上松散和破碎的石块，并进行承载力试验。根据支架受力计算，单个立柱竖向荷载及立柱自重共计为 1280.6KN,基础要求承载力达到

7、 246KPa。由于地质为花岗岩区，承载力一般容易达到。 、在 2.5*2.5范围内，间隔 0.5米打设锚杆，锚杆采用 32螺纹钢筋，深入岩石中 50cm，外露 50cm。抵抗受洪水冲击时的滑动。 、安装模型，故临时支墩结构尺寸一般为 2.5*2.5*5.0m。吊入事先绑扎好的钢筋笼，与预埋钢筋锚杆进行焊接，并在钢筋笼顶面焊接万能杆件立柱下口的 4块应力扩散钢板。钢板厚度 2.5mm，布置在2.0*2.0m的正方形的四个顶点上。调整钢板标高并固定牢固； 、浇筑 C25混凝土。 、等强、拆模，回填。 （2） 、12-13 号墩在倾斜的山坡上，基础处理主要是必须挖至坚硬的岩石上，并且岩石整体完好，

8、岩石表面凿成水平状态；同时基础承载力必须满足要求。 3.2、支架拼装 （1） 、用水准仪测量临时支墩顶面四个角上预埋钢板的标高，高差5均不得大于 1mm。 (2)、 在钢板上拼装 2.0*2.0m井型万能杆件，万能杆件立柱采用 4拼，对高度大于 25的立柱在中间增设一道横向连接，增强立柱稳定。 （3） 、井型万能杆件立柱在顶部设置横向连接，并安装 N21号铁（塔头基座） 。 （4） 、在井型塔顶纵向搭设长度为 3.0m的工字钢梁。详见图 3 万能杆件立柱顶部构造 3 3.3、墩身部位处支架设计和横、纵梁搭设 （1） 、为了防止上部重量对下部支架产生纵向水平推力，所有支架搭设高度一致，横向贝雷梁

9、处在同一标高上，纵向贝雷梁无纵坡。经过计算确定墩身左右立柱大小里程侧预埋槽口的标高位置。在槽口内安装三角形支架，并采用 32精扎螺纹钢进行对拉，确保三角形支架受力。 （2） 、在墩身左右侧支架上搭设横向贝雷片各 5片，并连接成整体。大小里程侧均要搭设，即形成大小里程侧各有 5片贝雷梁夹住了墩身。 （3） 、在墩身大小里程侧的横向贝雷梁上搭设纵向长度为 3.0米长的 I36工字钢。在 I36工字钢顶面上，在墩身横向中线上，摆放横向通常 I25工字钢。详见图 4、图 5。 墩身部位支架设计及横向贝雷片搭设立面图 4 （4） 、此种设计目的是为了防止现浇梁混凝土浇筑先后次序时差导6致墩身大小里程侧受

10、力不均。 墩身部位支架设计及横向贝雷片搭设平面图 5 3.4、横、纵向贝雷片搭设 （1） 、在井型万能杆件上的纵向工字钢中线上搭设横向贝雷片，8 片。（2） 、纵向搭设 19道贝雷片，在现浇梁腹板位置下贝雷片间离 45cm,其余间距 0.9m。详见图 6. 横向、纵向贝雷片搭设布置图 6 （3） 、所有纵向贝雷片连接成整体，保证稳定性。 3.5、碗口脚手架搭设及底板铺设 （1） 、在纵向贝雷梁上按照碗口脚手架计算间距，间隔 60cm横向铺设 2根相背 10号槽钢。槽钢用螺栓连接在一起。在槽钢上搭设满堂红脚手架。 （2） 、根据现浇梁纵横向设计坡度计算每个部位碗口脚手架的搭设高度。 （3） 、在

11、碗口脚手架顶部安装顶托，方便标高调整，顶紧上部；同时方便在顶托内放置方木，方木断面尺寸为 8*8cm。 （4） 、调整顶托标高，控制好纵横向现浇梁底板坡度和标高，方木上钉竹胶板，完成现浇梁底板铺设。竹胶板尺寸为：1200*2400*12mm。7详见图 7. 碗口脚手架布置图 7 4、各部位受力计算 根据现场实际，对 41米跨度，按 13+15+13米布置临时支墩 ，上部纵向贝雷梁按此跨度计算。 具体计算采用 sap2000结构计算程序，建模、加载、分析计算。根据计算结果反复修正所用材料规格， 直到满足要求的强度、刚度为止。 由于荷载施加项目多、自上至下受力部位多，杆件多；并且每个杆件从受力状态

12、不仅要计算受弯强度应力、剪切应力、甚至局部焊缝强度。姑略去详细计算部分。 5、安全控制 （1） 、河道中的临时支墩必须根据洪水水位确定浇筑高度，要求必须高出洪水位 1.0米，防止洪水冲击万能杆件立柱，影响支架安全。 （2） 、山体斜坡处临时支墩浇筑高度要高出周边覆盖层 1.0米。防止土体滑塌影响支架安全。 (3)、现浇梁跨越公路处钢管脚手架搭设了超宽、超高通道，顶部间隔 1.0m横向布置了 20号工字钢进行加强，上铺 5cm厚木板，防止重物坠落。通道两端浇筑了混凝土防撞墙，并粘贴警示反光标示和限速标志，通道上方悬挂限高和限宽标记，同时安装红色闪烁警示灯，给夜间行驶车辆提示。 8（4） 、井型万

13、能杆件拼装升高过程中，每天必须采用经纬仪和吊线锥进行垂直度检查，防止偏斜，对于偏斜的必须分析原因并用钢丝绳拉揽风，拧紧各部位螺栓进行调整。 （5） 、纵向贝雷片搭设完成后，在其上全面挂设安全网，防止了碗口安装时人员和小型机具的坠落，保证下部过往车辆或施工人员的安全。6.结束语 在山区峡谷地带跨越山沟、河流、公路等不利地形施工现浇梁，其受力体系支撑井架最高 43米、最低 7米，高度相差较大，施工难度相当困难。从方案变更到加快工程进度都是奇思妙想。科学优化、精细施工。万能杆件和贝雷片的合理使用也在此桥上得到了完美体现。 参 考 文 献： 1 JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范 2 JTJ O2385，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范Es 3公路桥涵钢结构设计规范 4路桥施工计算手册 5材料力学