臨時支墩方案改.

哈爾濱市交通工程三環(huán)南線學(xué)府立交橋工程鋼箱梁臨時支墩專項施工方案編制：審核：中鐵二十二局集團有限公司哈爾濱市小南溝前進村農(nóng)村土地整治項目配套道路等工程1標(biāo)項目經(jīng)理部日 期：二一二年七月第一章 工程概況學(xué)府立交位于哈爾濱市南部，扼守哈爾濱的南側(cè)門戶，為三環(huán)路與學(xué)府路交叉點。學(xué)府立交為全互通半定向半苜蓿葉式立交，整個立交共三層，橋梁結(jié)構(gòu)主要由三環(huán)路主線橋，ES、SW定向匝道橋，NE、WN左轉(zhuǎn)匝道橋、集散車道橋組成，立交范圍內(nèi)還包括兩座人行樓梯。哈爾濱市交通工程三環(huán)南線學(xué)府立交橋工程連續(xù)鋼箱梁共分為三部分，第一部分跨學(xué)府路，依次包括SW匝道、ES匝道、主線、集散道拱形變截面連續(xù)鋼箱梁，跨徑組合均為40+60+40m，中支點梁高3.3m，邊支點梁高1.8m，跨中梁高1.8m，寬度分別為13.5m、9m、34m、12.5m；第二部分為ES匝道跨三環(huán)路變截面連續(xù)鋼箱梁，跨徑組合為30+32.626+53+30+30m，除53m主跨支點梁高為2.8m外，全部跨中及其余支點梁高均為1.8m；第三部分為SW匝道跨三環(huán)路變截面連續(xù)鋼箱梁，跨徑組合為30+30+42+30+23.72m，除42m主跨支點梁高為2.3m外，全部跨中及其余支點梁高均為1.8m。工程量，如下表序號名稱跨徑組合（m）設(shè)計工程量（t）備注（跨越構(gòu)筑物）1三環(huán)路主線40+60+402439學(xué)府路2集散車道40+60+40822.4學(xué)府路3ES匝道40+60+40565.8學(xué)府路430+32.626+53+30+30952.4三環(huán)路主線5SW匝道40+60+40838學(xué)府路630+30+42+30+23.72826.4三環(huán)路主線總計6444箱梁為全焊接鋼結(jié)構(gòu)，選用鋼材為符合橋梁用結(jié)構(gòu)鋼GB/T714-2008標(biāo)準(zhǔn)的Q345qE鋼板，厚度從12-20mm不等。廠內(nèi)制作共分為107塊，其中，跨三環(huán)路部分51塊，運至現(xiàn)場每3塊在地面拼接為整體后再吊裝；跨學(xué)府路部分55塊，共計72塊，單塊梁重130噸。鋼箱梁的分塊及生產(chǎn)計劃如圖所示：第二章 施工方案與施工方法一、鋼箱梁制作及安裝施工程序 根據(jù)安裝現(xiàn)場的實際情況及可能出現(xiàn)的情況，鋼箱梁分塊加工及安裝的施工共安排三條生產(chǎn)線：以主線道路中線為界，K7-K9南側(cè)一幅及該幅南側(cè)的JSCDK7-K9同場地加工并依次安裝；K7-K9北側(cè)一幅及該幅北側(cè)的ESK6-K8同場地加工并依次安裝，SWK16-K18單獨場地加工并在ESK6-K8之后進行安裝；ESK13-K17和SWK6-K10同場地同步加工，并根據(jù)現(xiàn)場施工計劃可調(diào)整安裝先后順序。主 線 南：K7-K9 JSCDK7-K9主 線 北：K7-K9 ESK6-K8 SWK16-K18環(huán)形匝道：ESK13-K17和SWK6-K10二、臨時支墩施工作業(yè)指導(dǎo)書 根據(jù)施工要求及現(xiàn)場實際情況，本工程采用八三桿件和F4268螺旋管搭設(shè)臨時支墩，位置位于學(xué)府路主、副道間的綠化帶上，基礎(chǔ)采用砼擴大基礎(chǔ)，保證既有主道在吊裝時間外行車通暢及安全性，根據(jù)鋼梁預(yù)制場提供的鋼梁分段長度確定臨時支墩的位置以及臨時支墩的墩頂標(biāo)高，60m跨鋼梁分三段預(yù)制，中段長度如ZX南ZX北JSCD8#ES6#SW16#28.6m28.85m28.7m28.85m28.2m根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，臨時支墩的位置大部分占用原有綠化帶以及小部分占用原有瀝青路面，臨時支墩的平面尺寸定為橫向等于路面寬，縱向為4.5m。 三、臨時支墩基礎(chǔ)的開挖根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，臨時支墩占用綠花帶，以及在綠化帶里有國防電纜井、路燈及路燈電線，由于JSCD8#及ZX8#（南側(cè)）臨時支墩的位置各有一處國防電纜井，且尺寸較大，JSCD8#處為橫向4m縱向2m、ZX8#（南側(cè)）處為橫向1.8m縱向1.6m為臨時支墩的開挖帶來了一定的困難，項目部決定采用人工開挖的方式進行挖掘，在開挖之前先開挖探溝，確定地下障礙物及各種管線的確切位置及深度，然后開挖至原狀土，以原狀土作為底基礎(chǔ)。四、臨時支墩混凝土的施工方法八三桿臨時支墩基礎(chǔ)開挖完以后，在底基層上面澆筑100cm厚的C25混凝土，由于地基處在綠化帶上，表層土質(zhì)為腐殖土和雜填土，下層有國防電纜及1W 伏高壓電纜，為了保護地下管線不被破壞以及日后施工安全，采取擴大基礎(chǔ)面積、增加混凝土的厚度、加設(shè)鋼筋等措施。為了增加混凝土的整體性及整體剛性，減少不均勻沉降，在混凝土中進行配筋，配筋采用螺紋鋼筋12，橫向間距200mm，縱向間距200mm，層間距200mm，保護層為40mm，在混凝土頂面上搭設(shè)八三桿件臨時支墩。F4268螺旋管臨時支墩基礎(chǔ)開挖完以后，在底基層上面澆筑157.7cm厚的C25混凝土，因為鋼管的接觸面積比較小，為了增加混凝土的抗壓強度，減少不均勻沉降，在鋼管底部1m2位置進行鋼筋加密布設(shè)，鋼筋采用12螺紋鋼筋，橫向間距100mm，縱向間距100mm，層間距200mm，保護層為40mm，并在螺旋管底部600600mm的鋼板外側(cè)共預(yù)埋八根25螺紋鋼筋，外漏40cm，其余部位橫縱間距200mm，分上下兩層，在混凝土頂面上搭設(shè)F4268螺旋管臨時支墩。五、八三桿件臨時支墩的搭設(shè)八三桿件輕型橋墩由下墊梁、墩身和上墊梁三部分組成。桿件的立桿長度分別為3.5m、2m、1.5m，其斷面為焊接翼緣H型斷面。即可做立柱，又可作墊梁，梁柱通用。桿件翼緣板上鉆有兩排縱橫孔間距均為125毫米的23.5毫米栓孔，桿件兩端焊有法蘭板，各有縱橫孔距均為125毫米的四個23.5毫米栓孔，用于立柱接長，如在接頭處在拼裝上拼接板，即可加強立柱剛度又可接長做上下墊梁用。1、下墊梁下墊梁一般設(shè)置兩層，由3.5m、2.0m、1.5m桿件通過桿端法蘭板和拼接板接長，縱橫垂直疊置，兩層梁的疊合面用螺栓連接。下層下墊梁與基礎(chǔ)間亦有足夠的聯(lián)結(jié)以承受拉力，例如在混凝土基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋U型螺栓，與臥木基礎(chǔ)間使扒釘和樁基礎(chǔ)間通過螺栓進行聯(lián)結(jié)等。下層下墊梁一般每750毫米設(shè)置一根，邊立柱外側(cè)各增設(shè)一根。與墩身聯(lián)結(jié)的頂層下墊梁的布置，應(yīng)與墩身立柱位置相適應(yīng)，每排立柱下設(shè)有一片頂層下墊梁，頂層墊梁、立柱間用螺栓聯(lián)結(jié)。2、墩身墩身是由立柱、節(jié)點板、拉撐組成的空間結(jié)構(gòu)。立柱中心距離縱向1.5米，橫向1.75米。立柱有三種，3.5m是基本桿件，當(dāng)拼裝墩身高度不是3.5米的倍數(shù)時，可用2m，1.5m輔助桿件調(diào)整，2m加1.5m輔助桿件也可頂替3.5m基本桿件使用。墩身可拼組成從上到下立柱排數(shù)相同的等截面形式，亦可拼組成上下立柱排數(shù)不同，上少下多的變截面形式。當(dāng)梁部結(jié)構(gòu)物跨度在1232米范圍內(nèi)，常用高度的八三式鐵路輕型軍用橋橋墩墩身結(jié)構(gòu)形式有七種。墩身聯(lián)系由撐桿通過節(jié)點板與立柱聯(lián)系。墩身立面聯(lián)系的層數(shù)及每層高度根據(jù)墩高和器材數(shù)量情況確定。水平撐桿可以按2m、1.5m、1m三種層高裝設(shè)，2m為主要層高，其余用以調(diào)節(jié)墩高。立面斜撐桿件根據(jù)水平撐桿所布置的節(jié)點間距（2m，1.5m，1m），安裝相應(yīng)的斜撐。縱向、橫向斜撐都布置成單根交叉型式。但在變截面處向兩側(cè)擴伸的斜撐則用雙根，一般用2.0m斜撐。平面聯(lián)結(jié)系只在墩身頂部、底部以及變截面部位和每隔六米高度左右設(shè)置一道，利用2.0m斜撐交叉布置，用單根聯(lián)結(jié)在立柱加加肋板的23.5孔眼上。3、上墊梁上墊梁的層數(shù)根據(jù)計算和構(gòu)造決定，一般為23層，縱橫疊置，螺栓連接。與柱身連接的第一層上墊梁可用3.5m或2.0m桿件兩層疊合，層間滿裝螺栓組成疊合梁。其余各層只用單層桿件。墊梁接頭位置應(yīng)按設(shè)計圖紙布置，改變位置另行檢算。八三桿件輕型橋墩系按套定制、配發(fā)，使用的。每套器材含基本器材和配套吊裝設(shè)備及機具兩大類?；酒鞑挠蓷U件和緊固件組成，一套基本器材總重3060噸（不包含配套的吊裝設(shè)備和機具）。本方案以ZX8#臨時墩柱為例，能拼組縱向三排立柱、橫向十排立柱（310）斷面型式，上墊梁四層，下墊梁三層，全高6.334米橋墩一座（其中上墊梁1.048米，下墊梁0.786米，墩身高度4.5米）ZX8#的搭設(shè)示意圖如下： 主線北單個臨時支墩桿件用量編號位置方向長度高度層數(shù)排數(shù)組合形式桿件類型數(shù)量單位重總重N1上墊梁橫橋向160.52426（3.5m*4+2m）*3*2*23.5m48253121442.0m121501800N2上墊梁縱橋向3.50.5242103.5m*10+2m*2*103.5m1025325302.0m201503000N3立桿4.5310（1.5m*2+2m）*3*101.5m9011610440N4下墊梁縱橋向40.5242102m*2*102.0m2015030004.51.5m*3*101.5m301163480N5下墊梁橫橋向160.262110（3.5*4+2m）*103.5m40253101202.0m101501500N6水平撐3*2*10+3*9*314116.92382.9N7斜撐4*2*10+4*9*318822.84286.4N8T型節(jié)點16*10+（4*2+8*8）*32168.81900.8N8拼接板1408.6120457788.1六、螺旋管搭設(shè)臨時支墩除主線北60m主跨采用八三桿件臨時支墩以外，其余臨時支墩均采用F4268螺旋管搭設(shè)，包括位于學(xué)府路外兩側(cè)40m跨及環(huán)形匝道鋼箱梁，F(xiàn)4268螺旋管臨時支墩采用2n結(jié)構(gòu)排列，立柱中心距橫向4m，縱向3m，剪力撐采用L12510角鋼，立柱最大自由高度3m，柱頂采用2I56工字鋼作為分配橫梁。支墩高610m不等，頂標(biāo)高距梁底設(shè)計標(biāo)高預(yù)留50左右，采用沙箱當(dāng)活動支座，以便于安裝完畢后臨時支墩的拆除。編號臨時支墩處箱梁底標(biāo)高箱梁頂面寬箱梁底面寬原地面高程鋼管形式基礎(chǔ)寬度立柱鋼管長（m）上墊梁橫向上墊梁縱向沙箱地面以上高差基礎(chǔ)頂高程基礎(chǔ)深JSCDL2184.36512.28.9177.45824134.550.560.560.450.3375177.7951.5mZXSL3184.59216.8514.43177.44925174.55.50.560.560.450.0735.5177.5221.5mSWL9184.29512.359.93177.22424134.550.560.560.450.5015177.7251.5mESL2184.468.76.28177.2892394.550.560.560.450.6015177.891.5mJSCDL2184.36512.28.9177.46624134.550.560.560.450.3295177.7951.5mZXSL2184.59216.8514.43177.41925174.55.50.560.560.450.1035.5177.5221.5mSWL10184.29512.359.93177.2724134.550.560.560.450.4555177.7251.5mESL3184.468.76.28177.3232394.55.50.560.560.450.0675.5177.391.5m 七、增加的施工措施由于JSCD8#及ZX8#（南側(cè)）臨時支墩的位置各有一處國防電纜井，且尺寸較大，JSCD8#處為橫向4m縱向2m、ZX8#（南側(cè)）處為橫向1.8m縱向1.6m，且無法遷移，在施工期間還要滿足國防電纜井的正常使用或維修，這就為我們的基礎(chǔ)施工帶來了難度，既要保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性要求，又不能發(fā)生不均勻沉降且整體的沉降量要滿足要求。針對以上困難，我項目部采取如下措施，JSCD8#處為了增加承載力，保護電纜井，在電纜井處采取挖樁措施，樁長7米，樁徑1.2米，鋼筋采用22螺紋鋼筋為主筋、10光圓鋼筋為螺旋箍筋，鋼筋伸入系梁50cm，系梁長495cm寬150cm，高100cm，系梁鋼筋采用22螺紋鋼筋為主筋，12螺紋鋼筋為分布筋、箍筋。系梁上鋪工字鋼，工字鋼采用I40b間距50cm，在工字鋼上澆筑混凝土并配筋，與其余基礎(chǔ)連成一體，共同承受荷載。國防電纜井、及基礎(chǔ)形式的平面位置如圖注：所有圖尺寸均以厘米為單位。八、注意事項1、基坑開挖注意事項：1）由于已知的地下障礙物和各種管線的資料有限，清除表層土宜選用人工開挖；2）開挖只開挖占用綠化帶里的基礎(chǔ)部分，原瀝青路面暫時不做處理；3）開挖國防電纜井處要特別注意，如有特殊情況要及時向現(xiàn)場負(fù)責(zé)人匯報，及時溝通及時解決；4）遇到未知地下管線應(yīng)立即上報，不得擅自開挖；5）挖出的腐殖土要及時清運，保持現(xiàn)場環(huán)境及文明施工的有關(guān)要求；6）如遇到雨天應(yīng)將工作面進行苫蓋，避免雨水進入基坑破壞原狀路基土的承載能力；7）現(xiàn)場設(shè)置灑水設(shè)備并派人管理，并制定相應(yīng)的管理制度。8）施工期間現(xiàn)場設(shè)一名專職安全員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全。2、臨時支墩混凝土澆筑的注意事項：1）砼的運輸、澆注砼在運輸過程中應(yīng)采取防止發(fā)生離析、漏漿、嚴(yán)重泌水及坍落度損失的措施。砼澆注前，應(yīng)對支架、模板、鋼筋進行檢查，確認(rèn)符合施工設(shè)計要求。模板內(nèi)的雜物、鋼筋上的污垢應(yīng)清理干凈，模板如有縫隙或孔洞時，應(yīng)杜塞嚴(yán)密且不漏漿，方可開始澆注砼。砼澆注采用分層施工，每層的澆注高度為2030cm；采用插入式振搗棒，振搗棒的移動間距不得超過該振搗棒作用半徑的1.5倍，且每次振搗時，應(yīng)相互重合1/3，振搗棒要快插慢拔，振搗棒應(yīng)伸入下層510cm，與側(cè)板保持510cm的距離，振搗時，避免振動棒碰撞模板、鋼筋。同時不能漏振、欠振和過振，振搗的原則是，砼面不再下沉，無氣泡產(chǎn)生，表面出現(xiàn)泛漿，模板的轉(zhuǎn)角及與模板接觸面應(yīng)振搗密實，無氣泡殘留。當(dāng)振動完畢需變換振搗棒在砼拌和物的水平位置時，應(yīng)邊振動邊豎向緩慢提出振動棒，不得將震動棒放在拌和物內(nèi)平拖，不得用振動棒驅(qū)趕砼。砼運輸、澆注及間歇的全部時間不得超過砼的初凝時間，當(dāng)施工中遇突發(fā)事件使下層砼初凝后澆注上一層砼時，應(yīng)按施工縫處理。自高處向模板內(nèi)傾卸砼時，其自由傾落高度不得超過2m，當(dāng)傾落高度超過2m時，應(yīng)通過串筒下落。施工盡量采取有效措施，減少砼的落差高度。2）砼養(yǎng)護、拆模：砼澆注完成后，應(yīng)在其收漿后盡快予以覆蓋并灑水保濕養(yǎng)護。養(yǎng)護方法為基礎(chǔ)頂面補水養(yǎng)護，養(yǎng)護用水為淡水。在墩身模板拆除后，對砼表面采用草袋或麻袋對其進行覆蓋，并用塑料薄膜包裹，以減少水分的蒸發(fā)，防止收縮裂紋出現(xiàn)，確保砼質(zhì)量良好，但以不污染砼表面為度。灑水養(yǎng)護時間7d，每天灑水次數(shù)，以能保持砼表面經(jīng)常處濕潤狀態(tài)為度。有風(fēng)天氣，覆蓋物要防大風(fēng)刮跑。墩身砼養(yǎng)護期間應(yīng)注意采取保溫措施，防止砼表面溫度受環(huán)境因素影響（如曝曬、氣溫驟降等）而發(fā)生劇烈變化。養(yǎng)護期間砼的芯部與表層、表層與環(huán)境之間的溫差不宜超過15。在混凝土凝固前，其上不得放置重物。側(cè)模待砼強度達到設(shè)計強度時，可拆模。拆模時應(yīng)防止硬撬，撞擊，以免損傷砼表面。3）混凝土標(biāo)高的控制：要嚴(yán)格控制臨時支墩頂面的標(biāo)高，頂面高程的允許偏差為10mm,為搭設(shè)八三桿件臨時支墩提供一個良好的工作平臺。附：臨時支墩設(shè)計及檢算書一、載荷計算最大分塊30m7.4m，均重0.58 t/，最大分塊重按130 t計算。二、八三桿件臨時支墩設(shè)計及檢算八三桿件臨時支墩參考使用手冊中縱三橫四型式（簡稱34）擴展為采用3n結(jié)構(gòu)排列，立柱中心距橫向1.75m，縱向1.5m，剪力撐水平間距2m。每根立柱承載力117t。鋼箱梁梁底寬度（m）支墩結(jié)構(gòu)3n單位重量（t/）備注ZXK7-K9(單幅)14.4990.58單軸均布載荷最大JSCDK7-K99.8470.56ESK6-K86.3460.57ESK13-K178.4960.58SWK16-K189.9970.56SWK6-K108.4960.56以ZXK7-K9為檢算主體。根據(jù)分塊尺寸，最大分塊最少由兩軸四柱同時承重130t117t4=468t，符合要求。根據(jù)使用手冊，當(dāng)在八三式鐵路輕型軍用橋墩設(shè)計技術(shù)條件所規(guī)定的范圍內(nèi)使用可不做檢算。三、根據(jù)梁部圖紙，其中梁端腹板位置為整個梁體中荷載最大位置，因此ZX8#處檢算采用如下方案：分項鋼梁重八三桿件重混凝土重混凝土底面積（m2）立桿間距重量（1000Kg）28258198.976.51.5*1.75m總重538.9壓強P(單位KN）5389單位面積承受的荷載（KN/m2）70.44單位面積承受的荷載（Kp）70.44原土地基承載力（Kp）1101、經(jīng)過試算，該處傳至基礎(chǔ)頂荷載為5389KN，接觸面積為A=0.21610=32m2。P=5389KN/32m2=168.41Kpa。2、單個下墊梁接觸面積按0.216m考慮，則基礎(chǔ)頂面承受壓強P=168.4kpa，需要澆注C25砼，C25砼的軸心抗壓強度為P14.5MPa，PP,抗壓滿足要求。砼剛性角按45考慮，厚度最小為65cm，由于ZXN3處位于國防電纜上，為了保護國防電纜井的安全，減小不均勻沉降，在其上部基礎(chǔ)里采取鋼筋加密并增厚基礎(chǔ)混凝土，其厚度為100cm。計算如下：梁體自重和桿件自重之和為：282+58t=340t立桿間距1.5m，在鋼管底墊總面積0.21610=32m2，按均布荷載計算：P=5389KN/32m2=168.41 kpa則基礎(chǔ)頂面需要鋪設(shè)混凝土，混凝土的剛性角為 45，按傳遞后面積與鄰桿相接， 如圖所示：則砼厚度為0.65m?？箖A覆穩(wěn)定性演算：基礎(chǔ)的抗傾覆穩(wěn)定，按下式計算K0=e0= ?。篠為4.5/2=2.25m、e取最大偏心距為1.0m，不考慮水平力等其他外力。由公式可得K0為2.25，K01.2，滿足抗傾覆的要求。式中：K0-墩臺基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) S-在截面重心至合力作用點上的延長線上，自截面重心至驗算傾覆軸的距離（m）L e0-所有外力的合力R在驗算截面的作用點 對基底重心軸的偏心距； Pi-不考慮其分項系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值組合或偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的豎向力（KN）； ei-豎向力Pi對驗算截面重心的力臂（m）； Hi-不考慮其分項系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值組合或偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的水平力（KN）； hi-水平力對驗算截面的力臂（m）。注：1.彎矩應(yīng)視其繞驗算截面重心軸的不同方向取正負(fù)號。 2.對于矩形凹缺的多邊形基礎(chǔ)，其傾覆軸應(yīng)取基底截面的外包線。地基承載力驗算：N重=538.9+58+171.5774.52.6=538.9t，A=4.517=76.5m2，P=F/A=5389KN/76.5m2=70.44KN/m2，確定地基土為原狀土：天然地基頂層承載力為P=110kpa。PP,所以地基承載力滿足要求。四、螺旋管臨時立墩設(shè)計及檢算：F4268螺旋管臨時支墩采用2n結(jié)構(gòu)排列，立柱中心距橫向4m，縱向3m，剪力撐采用L12510角鋼，立柱最大自由高度3m，柱頂采用2I56工字鋼作為分配橫梁。每根立柱承載力225t。鋼箱梁梁底寬度（m）支墩結(jié)構(gòu)2n單位重量（t/）備注ZXK7-K9(單幅)14.4950.58單軸均布載荷最大JSCDK7-K99.8440.56ESK6-K86.3430.57ESK13-