某大桥主桥转体施工方案.docx
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某大桥主桥转体施工方案
某大桥主桥转体
施工方案
目录
一、工程概况
二、施工方案
三、受力分析
四、施工平安事项
一、
工程概况
濮院南北大道某大桥位处于京杭运河某村弯道周围，船只来回频繁，为保证桥梁施工时不阻碍河道通航，本桥设计采纳转体施工工艺，一跨过河的方案。
设计主跨跨径80m，采纳中承式梁拱组合体系桥梁。
两边孔30m梁段设平稳重，将引桥边梁压在主桥边跨梁段牛腿上，以确保恒活载作用下副墩不显现负反力。
主桥繁重构件为拱及加劲梁，设二榀排列。
桥面布置：
（加劲梁）+（防撞栏杆）+（行车道）+（防撞栏杆）+（加劲梁），肋中距为m。
通航净空标高m（吴淞标高），梁底标高m，桥中心标高m，拱顶标高m（上缘）。
主跨拱轴线采纳二次抛物线，矢跨比L/F=1/4。
拱肋尺寸：
b×h=80×180cm，桥面以下为矩形，其余为工字形。
加劲梁尺寸：
b×h=80×144cm带悬臂的矩形梁。
加劲梁及拱肋间设置横梁，边跨间距为6m，中跨间距为与m。
横梁上铺设桥面板，厚为30cm，现浇接头成持续板，其中中板为预制混凝土空心板，边板为现浇混凝土实心板。
梁为预制肋与桥横面板的现浇接头形成组合截面，跨中高度h=130cm（包括铺装，主桥桥面铺装为厚6cm~12cm的30号钢纤维混凝土），拱肋间在桥面上设6根上风撑，桥面以下设下风撑。
为保证转体施工时的稳固性，靠近桥墩第一个节间左右各设斜撑。
拱与加劲梁间在桥面以下设立柱，桥面上设吊杆，短立柱做成下端铰接，施工时应专门注意。
立柱下端与主墩只有立柱钢筋伸入连接，混凝土用油毛毡隔离层隔离开。
吊杆用61φ7钢丝组成的厂制成品索。
钢丝标准强度为1670Mpa，吊杆锚具冷铸锚为配套产品。
拱肋处为张拉端，纵梁端为固定端。
加劲梁配置预应力筋，预应力束系采纳钢绞线。
行车道板与加劲
梁一起受力。
加劲梁和拱肋采纳50号混凝土，其余采纳40号或30号混凝土，桥面铺装采纳30号钢纤维混凝土。
拱肋表面涂料。
础采纳D120cm的钻孔灌注桩，其中主墩设10根，副墩设3根，主墩承台的中间为转体的下盘，支承拱肋及立柱的墩座为转体的上盘。
转盘是转体施工主体，两墩采纳相同的转盘，均为铰支座，经受必然的水平力，构造上在转盘中心设置D100mm的钢棒作为定位轴并承剪。
由于是新型工艺转体技术，对转体连接要求极高，因此在转盘的施工中要求有相当的精度。
在测量高程及放样时需要做到反复来回测量，将误差减少到最少程度。
确保转体后拱肋接头误差维持在5cm之内，圆满完成转体桥的平安成功施工。
二、
施工方案
（一）主跨下部结构施工：
主跨下部结构要紧包括承台、上转盘及环道的施工。
一、承台施工
依如实地放样后的位置可知该承台属陆上施工，在主桥墩灌注桩施工完成桩身检测合格后，即可进行主墩承台的施工。
本工程所处位置实测地面标高为，承台底标高为，已处于地下水位以下，故在承台开挖时安排好施工作业面的排水工作。
因桩身距离较近，基础采纳人工开挖，侧向放坡为1：
1，开挖后底部高程操纵在，由人工整平后在其上浇筑15cm厚混凝土，抹面平整后用作承台地模。
承台侧向用组合钢模板组拼，对拉螺杆拉接进行施工。
依照施工图纸，在承台双侧各预留80cm宽竖缝，钢筋相连，此处在转体完成后用C30微膨胀混凝土灌缝。
因此该处钢筋不断开，故竖缝处采纳木模板，内侧钢管固定并在浇筑混凝土进程中逐层加放黄砂，在混凝土初凝后将黄砂掏出。
在转体施工后用微膨胀混凝土灌实。
承台部位的钢筋及混凝土工序按常规进行施工，施工进程中必需保证竖缝的宽度及清洁度。
上、下转盘的繁重盘采纳混凝土球铰，下转盘球铰凸起部位采纳特制的钢模板或木模板固定在承台顶面上部，并在其中心设置D100mm的钢棒作为定位轴，球铰半径为，球面矢高为100mm，凸块直径为D=190mm，凸起部份用母线仪反复旋转，并进行修磨滑腻，直致符合曲率要求后，在其上覆盖塑料薄膜3~5层，以便进行墩帽即上转盘的施工。
二、上转盘的施工：
上转盘由拱座、墩帽、墩身组成，墩身内设直径D=192mm的弧形凹槽，使上部结构传来的垂直力集中到弧形铰上，墩身设横向预应力。
在下转盘薄膜铺好后，即可进行上转盘球面铰柱混凝土盖的施
工。
待混凝土强度达到设计要求后，拆去薄膜，将盖、铰进行反复磨合，至单人以3m杠杆推动止。
混凝土盖施工时，在距轴心处（外圈）设置四个临时平稳支撑墩，其底部放置钢板，以备浇筑上盘混凝土及转体时维持平稳。
平稳支撑墩底面距环道顶面高差为12mm，并在临时支撑墩处设置4束7φ的临时预应力钢绞线。
盖、铰磨合符合要求后，其接触面涂黄油四氟粉作为润滑剂，再将铰盖浇固于上盘混凝土中。
在已凿毛的混凝土盖顶面进行钢筋绑扎等工序的施工。
此步施工也要求有相当技术的民工进行，确保钢筋绑扎完全达到要求，以便在的主体工程的施工是能一步到位。
由于墩帽底部距离地面较近，采纳竹胶板做地模，并用楔形块支撑，侧模采纳大钢模或竹胶板。
由于墩帽部份混凝土重量较大，该部位又是顶推的关键工序，为此，操纵墩帽底高程尤其重，特要别是在混凝土浇筑时必需操纵其沉降。
考虑到底模、楔块之间的紧缩系数，在立底模前必需通过受力分析将底模预抬必然高度，以保证混凝土浇筑成型后，墩帽底高程高于承台顶高程。
同时要求在混凝土浇筑完成后，每2个小时进行一次高程测量，避免沉降过度，做到心中有数，及时采纳调整方法。
为避免转体时倾覆，在墩帽每边设二根支撑，采纳预应力方法临时固定在墩帽上，施工终止后撤除。
支撑为变截面杆件，b=80cm，h=50~80cm，每根支撑上设置4×7φ预应力钢绞线。
该部份预应力施工在墩帽混凝土强度达到设计规定后即全数施工。
为了保证转体进程中，整个结构不偏移过量，在承台施工时，沿桥梁纵向设置一固定挡块。
3、环道施工：
依照现场情形，因河道跨度较大，主跨系杆拱结构现浇部位陆上距离护岸较近，具体见主跨平面示用意。
故系杆拱转体施工时采纳单
点顶推，即第一将千斤顶布置于主跨边跨顶推部位，待边跨顶推侧推动至护岸边后再将千斤顶转移至中跨顶推部位，继续顶推。
故施工环道制作时，边跨环道长度为1/2环道（环道两头头均与承台相连接，以减少环道在受剪作用下的平移及变位），中跨仅为护岸侧至承台部
位的环道。
环道顶面略低于承台顶面。
环道采纳C30混凝土，环道高度为。
环道要紧受水平推动力，故其按构造配筋时考虑了侧向受力：
另环道施工必需在承台施工完成后墩帽施工前完成。
（二）施工托架搭设：
依照现场施工条件及现有材料设备，采纳满堂脚手架施工。
依照北岸实际情形，主跨现浇部位有14米位于丁家浜河道上，故施工托架搭设时，分为陆上及水中两部份，陆上部份托架分上、下二层，上层为沿桥梁纵向搭设贝雷片，基层浇筑混凝土基础搭设贝雷片或在路基板上放置全能杆件，在整平好的地基上做C20混凝土基础，并在顶部预埋吊钩及铁件，以便固定基础上部构件。
基础高度除应符合受力分析外，其高度以调剂托架高程为主，仓面梁采纳角钢局部加固，并与基础的预埋件焊接。
依如实地量测，丁家浜水深1米，为幸免托架在施工进程中沉降过大，水中部份采纳钻孔灌注桩及立柱、盖梁的施工方式做为下部支撑。
灌注桩采纳桩径为1200mm，长为13m（桩底标高为-10m，顶标高为3m），其上接立柱至，设置高度为1m的盖梁。
灌注桩具体部置在⑤号吊杆正下方。
上部支撑采纳贝雷片支架。
贝雷片顶高程与系杆拱结构中的系梁底高程之间用20cm的方木及楔块调剂。
拱肋施工采纳钢管脚手架，其上用楔块调剂高度。
合拢段采纳贝雷片挂兰施工。
托架搭设好后，须有足够的刚度和强度，在转表现浇施工前将进行静载实验，观测其沉降以便在立模前适当预抬底模高程。
托架沉降不大于标准予诺范围。
关于南岸，那么沿护岸外边沿1米处打设一排直径为20cm，长为8m的木桩做支架支撑，其上用贝雷片，一端支撑在木桩上，另一端支撑在护岸上。
其他支架同北岸即可。
（三）系杆拱现浇：
在托架的施工时应该先对木桩用沙包进行预压，保证把托架沉降操纵在必然范围内。
在施工托架试压成功后，即可进行系杆拱模板及
钢筋等工序的施工。
因主跨与边跨混凝土量施工均较大，繁重要求高，因此在考虑到沉降的均匀性后，混凝土浇筑时采纳对称施工。
整个系杆拱转体框架除拱肋外，混凝土浇筑采纳分段分块浇筑的方式，即第一墩帽混凝土施工，第二为立柱、斜撑、下弦杆、下横梁混凝土施工，再次为系梁框架施工。
浇筑进程中要时刻观测各部位的沉降，如发觉沉降不均匀或沉降过大，要降低混凝土的浇筑速度或临时停止浇筑混凝土，但必需避免显现混凝土施工缝。
施工放样的精准度是系杆、拱肋施工的关键工序，因此依照设计图纸必需在施工现场平面按1：
1的比例进行实地放样，以便与现浇部位的施工放样进行查对，及时发觉错误并进行修正；在施工放样时，切忌遗漏预举高度。
现浇部位的施工各工序可采纳常规方式进行。
（四）主跨转体结构的施工：
在主跨框架施工完成，混凝土达到必然强度局部张拉后，即可进行转体结构的施工。
转体结构关键工序在于独立桅杆的施工。
独立桅杆依照施工图纸进行加工，将固结于桅杆上钢绞线张拉后，主跨整体脱开支架形成架空状态，利用千斤顶顶推转体结构，顶推动程中，应在千斤顶后座的作用下，慢慢顶推到位。
（五）施工进程中注意的要点：
因转体施工的跨中部份长，边跨配重部份长30m，故中跨部份重于边跨部份，为此施工进程中采纳以下方法：
一、）转体施工前，除铺装外全数完成。
现浇段采纳托架施工，托架必需具有足够的刚度和强度，在主跨浇筑前进行试压实验，实验进程中必需距离一断时刻就测量一次高程，严格操纵托架沉降量。
二、）中跨部份除完成加劲梁与拱肋外，上风撑全数安装，接头钢筋焊牢，预留现浇接头混凝土待浇，用硬木楔塞紧，并设置临时剪子撑以保证空间抗扭能力。
为了使半跨中承式梁拱组合结组成为独立转体，第一必需使左右的倾覆力矩平稳。
因此，边孔除铺装外，全数浇筑完成，中跨下横梁除在一、3、5号吊杆下端相应处安装外，其余暂
由D400×12mm钢管代替，不铺桥面板。
在主墩上设置框架势桅杆，布置施工时期的临时索。
索分两批，上、下索均通过加劲梁上的独立桅杆顶端设置的鞍座。
上索成八字形分开，一端锚固于边跨梁端，另一端锚固于5号吊杆上端，各索均采纳双向张拉。
张拉上、下索使转体离开支架。
扣索选用的钢绞线，平安系数要大于。
转体就位后，设置钢顶撑合龙，通过跨中预应力索连接器别离向两个半桥张拉部份预应力索（即5号钢索）。
现浇加劲梁接头后，张拉其余持续索。
张拉索的前后顺序按施工图纸进行合理、正确安排。
3）、封拱时应操纵合拢温度，合拢时应选择当日最低温度进行。
先封拱，当拱肋混凝土达到设计强度后，再张拉部份预应力束使扣索松脱。
封加劲梁混凝土时，当临时刚性连接设置等方法完成后，适当施加部份预应力，才能浇筑封孔段混凝土。
4）、上、下转盘的繁重盘采纳混凝土球铰，下转盘球铰向上凸起，中心设置D100mm钢棒作为定位轴。
球铰半径为，球面矢高100mm，上下磨心均用60号混凝土，磨心曲面精准制造并进行修磨滑腻，直至符合曲率要求。
5）、环道作用，关于单点转体，它是千斤顶顶后座，保险腿的支撑（即临时支撑墩）。
在转盘上设置4个临时支撑墩，支撑臂内设置4束无粘结预应力束，应保证转动体系不向侧面或后面倾倒。
偏心转体时，环道又是滑道，施工时用水准仪操纵其沉降量。
依如实际情形，环道要紧受剪力作用，可不设桩基础。
6）、施工进程中制作几个可移动的钢管混凝土柱作为临时保险支撑墩，配备大吨位千斤顶以备可能需要。
7）、在扣索张拉，体系转动等进程中监测上盘应力，监测扣索应力。
扣索张拉时除用千斤顶油表压力和扣索引申量进行操纵外，还将在扣索上设置应力测点，以扣索应力作为操纵方法；结构变位观测，监测上盘块体和拱肋前端变位；
8）、转体速度，依照以往施工体会数据规定：
悬臂端的线速度不宜大于~min，角速度不宜大于~min。
要求转体时的风力应在4级以下。
9）、转体合龙时的精度需符合有关规定的要求。
转体完成后未改变支承方式，磨心仍为铰支承。
为了保证磨盖顺滑，必需避免有小碎石或其它杂物掉入下转盘间隙。
10）、施工步骤：
a、岸边少支架上浇筑加劲梁与拱肋形成三角体。
浇筑横梁、下风撑，张拉横梁内的预应力束和拱座内的预应力束，张拉1号钢束。
b、浇筑完边跨加劲梁，和上横梁，张拉2号钢束。
c、在支架上浇筑转体中跨部份加劲梁、拱肋、部份横梁及安装临时钢管。
d、在主墩上方加劲梁上设置独立桅杆，浇筑主桥岸跨边板，安装岸跨中板。
e、安装吊杆，张拉部份吊杆索力，张拉3、4号钢束，双向张拉桅杆扣索，使拱架与支架离开。
f、利用千斤顶顶推上盘，两岸同时转体就位。
拱肋和加劲梁接头临时连接。
g、张拉5号钢束，现浇拱肋接头混凝土。
张拉6号钢束，现浇加劲梁接头混凝土。
h、完成中跨剩余部份横梁，张拉7号钢束。
i、拆除独立桅杆，张拉8号钢束。
j、浇筑中跨边板，安装中跨中板，张拉9号钢束。
k、完成桥面铺装及防撞栏杆等。
l、加引桥、拆除临时支墩，封盖主墩转盘。
三、施工荷载计算
一、主墩永久建筑物荷载
（一）墩帽混凝土（该部份重量在托架受力分析时可不考虑，但在顶推时必需考虑）
V1=（++/2×+××=95m3
（二）立柱及斜撑（该部份重量在托架受力分析时可不考虑，但在顶推时必需考虑）
节点：
×++×2）÷2×=m3
立柱及斜撑：
××+1/2××××2+××+××××2=m3
边柱：
（1/2×××2+×××2=m3
V2=2++=m3
二、边跨混凝土：
1、下风撑混凝土：
端横梁：
×12×=m3
斜撑：
（+62）1/2×××2=m3
下横梁：
××12=m3
2、加劲梁混凝土：
+m3
2×=39m3
3、加劲纵梁混凝土：
×+××30×2=73m3
4、边跨行车道板混凝土：
×10+×2）×5=83m3
边跨混凝土总数为：
V3=+++39+73+83=222m3
边跨混凝土重量为：
G1=222×=555T
（二）中跨混凝土：
1、下风撑混凝土：
端横梁：
×12×=m3
斜撑：
m3
下横梁：
m3
2、加劲纵梁混凝土：
×+××=47m3
47×2=94m3
3、主桥上横梁混凝土：
×6=66m3
4、拱肋混凝土：
××（192+392）1/2=m3
+1）/2××2××=m3
m3
5、主桥上风撑混凝土：
×3=12m3
6、吊杆重量：
5T
7、独立桅杆重量：
10T
8、风撑、吊杆支架：
10T
中跨混凝土整体积：
V2=+++94+66++12=m3=
另考虑吊杆等重量，中跨总重量G2=+5+10+10=
注：
边跨与中跨重量相差为=
三、施工活载：
按满布活载考虑
边跨：
250××30/1000=102T
中跨：
250××1000=131T
边跨总荷载：
555+102=657T
中跨总荷载：
791+131=922T
四、折合每米均布荷载：
q中=922/=24T/M
q边=657/30=22T/M
五、
支架结构选择：
（一）拱肋及风撑支架选择：
拱肋断面为×，单位米重量为，打算采纳钢管脚步手架搭设支架支承，其支架结构形式如图：
支架钢管平安系数：
5×1/×=，能知足要求。
所需钢管脚手架：
×2×（5×4×1+5×8×1/×1000=
折合每米：
q3==M
（二）系梁现浇部位支架选择：
1）、主墩边跨支架主框架打算采纳贝雷桁架，主框架受力简图如
下：
q边=22/2=11T/M
查《简明施工计算手册》得以下数据：
三跨等跨持续梁
弯矩系数Km剪力系数Kv挠度系数KwM1中M2中MB中VAVB左
VB右
M1中=×11×102=
M2中=×11×102=
MB中=×11×102=
VA=×11×10=
VB左=×11×10=
VB右=×11×10=
W1中=2mm
所需增强贝雷片：
110/=片，为平安计及考虑系梁构造，采纳3片增强贝雷片，两边6片，共需贝雷片：
30/3×450/1000×6=27T
折合每米27/30=M，计60片，具体布置详见附图。
主墩边墩支架支墩选择：
贝雷片下采纳贝雷片调整其高差，依照施工需要，每支墩每层3
片2层共24片贝雷片下采纳混凝土基础，现取基础高度米，
G自=×1×1××462×2×××4=26T
NMAX=66+55=121T
R=（N+G）/4=（121+26）/4=
R1=R/（2×2）=M2＜［R允］
所选基础知足要求。
2）、主墩中跨支架主框架打算采纳贝雷桁架，主框架受力简图如下：
按最不利荷载，取最大跨简支计算：
M=×q×l2=×12×132=
所需增强贝雷片：
254/=2片，为平安计及考虑系梁构造，采纳4片增强贝雷片，两边8片，共需贝雷片：
39/3×450/1000×8=47T
折合每米47/30=M，计104片，具体布置详见附图。
支架主桁增强最大挠度：
f=5ql4/384EI=
主墩中墩支架支墩选择：
陆上部份：
贝雷片下采纳贝雷片调整其高差，依照施工需要，每支墩每层4片2层共24片贝雷片下混凝土同主墩边墩设置。
水上部位：
贝雷片下采纳小盖梁支撑，其下设置桩径为的钻孔灌注桩。
盖梁选用长，宽，高，按构造进行配筋。
盖梁自重为：
×1××=
灌注桩以上荷载总重为：
+450/1000×4×4+24×13×2/2=
那么每根灌注桩的承载力为
N=2=185T
钻孔灌注桩桩底拟深切粉质砂土层，桩底标高为，那么桩长L=3-（-10）=13m
σR=2m0λ（σ0+k0r0（h-3））=2×××（344+2××（13-3））=
（Py）=1/2×（UΣLiτi+AσR）
=1/2×（π××××13）+π/4×××
=2934KN=299T＞185T
故采纳直径为m，桩长13米的钻孔灌注桩符合要求，该灌注桩可按构造配筋。
四、
施工平安注意事项
因本支架跨度大，荷载重，施工进程必需保证支架的稳固性、牢固性等，这些在施工进程中必需确保，因此，施工具有必然的难度，对支架施工应严格按有关施工标准及平安操作规程要求施工，专门是支架主桁架拼装时应检查好每一个销子是不是插销到位，螺丝螺帽是不是拧紧，避免大意出平安事故。
对上岗人员，均需进行上岗培训，进入施工现场之前都必需同意平安交底，施工现场人员所有操作都必需安照平安规程进行，在高空作业时，操作人员均系好平安带，托架搭设好后，在操作面内布设平安网。
另外在转体施工时，必需与业主协同航道部门保证航道平安，必要时可请求航道部门要求短时刻的停航。
在支架搭设好后，必需进行试压实验，以保证托架的平安可用性，同时可依照试压结果适当预提高度，以避免沉降过大致使成型后的框架变形。
为保证转体后的主跨在一条直线上，转体施工时必需用经纬仪紧密观看其具体位置。
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