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红水河双线特大桥主桥合拢专项施工方案

红水河双线特大桥主桥合拢专项施工方案

（1）红水河双线特大桥第五册第C分册设计图；

（2）红水河双线特大桥主桥连续梁施工方案；

CB／T 4511-2020标准下载（3）《客运专线桥涵施工技术指南》；

（4）武汉理工大学出版社《钢结构》；

（5）武汉工业大学出版社《结构力学》

红水河双线特大桥主桥主桥墩30#墩高35.5m，墩底截面尺寸7.625×11.625m，截面尺寸沿墩高度方向按照40：1的坡度变化；31#墩高35m，墩底截面尺寸7.6×11.6m，截面尺寸沿墩高度方向按照40：1的坡度变化。箱梁0#块高11m,合拢块高6m，底宽7.2m，顶宽12.2m，其他每个悬臂块的长度和重量见设计图纸。

根据第五册第C分册设计图及与贵院协商结果，先进行红水河双线特大桥主桥边跨合拢，再中跨合拢，最后解除两个T构的临时墩梁约束，然后拆除钢管支架及挂篮等。

中跨合拢时采用外刚性支撑（型钢劲性骨架）和张拉临时预应力钢束共同锁定法：用刚性支撑抵抗合拢段混凝土升温时产生的压力，用预应力钢束抵抗降温时产生的拉力；边跨合拢仅用劲性骨架。

3.1.边跨合拢劲性骨架设计

（1）劲性骨架型钢支撑计算

边跨合拢劲性骨架主要承受20#块现浇段由于温差引起的伸长而在底模上产生的摩擦力。

Ng=NGμ=（4362.5+1690.3/2）×0.15=782KN。

此外悬臂段梁顶和梁底温差引起的附加力P计算如下：

假设一天中梁顶温度升高15℃，梁底温度升高5℃，则Δt=10℃，t0=10℃

通过Δ=
0.082m换算梁端的集中力，也就是加在支架顶的力P；

所以P=1913KN。

若采用4根工40a型钢作为劲性骨架，则

σ=Ng/(ψAg)=782×1000/(0.993×4×86.1×100)=23Mpa＜[σg]=140Mpa；

<1.1f=236Mpa.

所以，在18#块及20#现浇块顶板和底板顶各安装2根工40a即可满足要求。

（2）锚固钢板焊缝计算

锚固钢板焊缝高度10mm，焊缝长度410mm，计算长度为400mm，单个主型钢端头设置2个锚固钢板，4条焊缝。

每个型钢受力为782/4=196KN；

弯距M=0.22×196=44KN.m；

σf=
<
=160Mpa；

τf=
<
=160Mpa；

组合应力σ组合=
Mpa<
=160Mpa；

劲性骨架预埋件角钢型号为：∠100×10×100mm，共3根，单根角钢面积S=1926mm2,由以上可知，单个预埋件上水平力为196KN，剪力Q=196KN。

弯距M=0.22×196=44KN.m；

受弯方向角钢形心线间距d1=28.4mm,d2=178.4mm,d3=421.6mm；

V=196/3=66KN；

拉应力σ=N/A=96×1000/1926=50Mpa<1.3[σ]=182Mpa；

剪应力τ=V/A=66×1000/1926=34Mpa<1.3[τ]=110Mpa；

组合应力：σ组合=
MPa<1.1×1.3×[σ]=200Mpa

3.2.中跨合拢劲性骨架设计

（1）劲性骨架型钢支撑计算

中跨合拢劲性骨架主要承受合拢跨半跨及相连自由伸缩段梁的自重由于温差引起的伸长而在主墩支座顶产生的摩擦力及N32、N33临时锁定索张拉到20%控制张拉力产生的预压力。

此时合拢口劲性骨架受力为：

当升温ΔT时，合拢口劲性骨架所受压力Ng=NG1μ1+NG2μ2+Fy

NG——合拢跨半跨及相连自由伸缩段梁的自重；

μ——支座摩擦系数，取0.06；

Fy——预应力临时张拉束提供的预压力。

NG=N0#+2（N1#+N2#+…+N18#）+N19#+N20#=8.978×104KN;

Fy=0.2×1302×3.14×7×7×6×17=4087KN。

Ng=8.42×104×0.06+0.558×104×0.15+4087=5889+4087=9976KN。

假设采用4根双拼工56a型钢作为劲性骨架，单根截面积为135×2=27000mm2，Wx=4684000mm3,i=220mm。

主型钢最大荷载值为Nmax=2494KN,长度为2.8m计,λ=l/i=2.8/0.22=12.7，
=0.992

故有
<1.3[σ]=182Mpa，满足要求。

（2）锚固钢板焊缝计算

锚固钢板焊缝高度10mm，焊缝长度710mm，计算长度为700mm，单根主型钢端头设置6个锚固钢板，12条焊缝。

每个型钢受力为2494KN；

弯距M=0.3×2494=750KN.m；

单根焊缝W=0.7×10×7002/6=571667mm3；

σf=
<
=160Mpa；

τf=
<
=160Mpa；

组合应力σ组合=
Mpa<
=160Mpa。

劲性骨架预埋件角钢型号为：∠100×10×100mm，共15根，单根角钢面积S=1926mm2,由以上可知，单个预埋件上水平力为2494KN，剪力Q=2494KN。

弯距M=0.3×2494=750KN.m；

受弯方向角钢形心线间距d1=28.4mm,d2=178.4mm,d3=371.6mm，d4=521.5mm，d5=671.5mm；

Nmax=
V=2494/15=166KN；

拉应力σ=N/A=188×1000/1926=98Mpa<1.3[σ]=182Mpa；

剪应力τ=V/A=166×1000/1926=86Mpa<1.3[τ]=110Mpa；

组合应力：σ组合=
MPa<1.1×1.3×[σ]=200Mpa。

4．施工工艺及注意事项

满堂脚手架搭设专项施工方案4.1.边中跨合拢施工

（1）边中跨合拢段劲性骨架焊接应选择在一天中气温最低时段进行，应采用4台电焊机同时迅速焊接完成；

（2）为使合拢段混凝土与T构悬臂段之间不出现裂纹，合拢段混凝土浇筑应选择在一天中气温最低时段进行；

（3）中跨合拢段混凝土采用挂篮浇筑时，应在另一个18#块相应位置预留φ50mm的前吊点精轧螺纹钢预留孔（应随着混凝土的浇筑将利用挂篮做模板一侧的18#块梁顶水池逐渐放水拆除）；也可不用挂篮而采用型钢吊架施工（如两悬臂段梁顶标高在1.5cm以内，可提前拆除18#块梁顶水池）；

（4）水池采用MU15粘土砖，并采用M10水泥砂浆砌筑，并在4个角加上370mm×370mm的墙垛；

桥梁施工组织设计.doc（5）边跨合拢段混凝土采用挂篮底篮纵梁直接搭设在钢管支架顶的双拼工40a上；

（6）合拢段混凝土强度及龄期满足设计要求后，一定要松开劲性骨架后再张拉预应力钢束；

（7）测量组应该在17#、18#块顶板开始标记并测量两T构在一天中最高和最低温度时的伸长量及标高，以便中跨合拢时作为参考；并应注意整体线形随温度的变化。