高速铁路特大桥八篇

2024-07-27

高速铁路特大桥篇1

桥址处河道比降约0.14‰, 该段河道属于平原型向山区型转变的由宽变窄的过渡段。桥址处黄河河道顺直, 滩槽分明。桥位区主要出露一套白垩纪沉积岩地层, 走向SW91°~249°, 倾向NW281°~339°, 倾角∠6°~13°。

2 测量的特点和难点

1) 群桩基础, 最大桩径φ200 cm, 7-12#墩的每个墩位包含18根桩基础, 最大设计桩深80 m;

2) 高墩施工, 主桥最大墩高达到80 m;

3) 大跨度连续刚构施工, 最大跨度达到140 m;

4) 大体积混凝土施工, 主桥承台尺寸达到了1 562.5 cm×1 520 cm×400 cm;

5) 深水基础施工、主桥水中墩承台基础挖深达到了8 m (水面下深度) 。

3 施工测量

3.1 施测前准备

1) 要做好大型桥梁的桩基、承台和墩台的测量, 首先就要读懂施工图纸。对其设计的意图进行充分的领会;然后对桩基、承台以及墩台和塔柱的结构尺寸、纵横轴线、重要构件的空间位置、中心点位等都事先计算好其坐标以及更多的定位要素;最后还需要专业人员对其进行复核, 只有数据确保无误之后, 方可进行施工放样。

2) 指定专人对主要仪器进行操作。每次观测之前, 必须对仪器状态进行检查, 检查内容包括:电源的连接、电压、参数的设置、回光信号等指标是否达到要求。测区内不应有高频电磁场影响测线或其延长线上不应有永久性反光物件, 避开高压线和侧线平心法。采集气象元素模式, 是根据精度的要求、地物状况、侧边所用的时间和气象状态来确定的。

3) 对于桥梁墩台的施工要先将墩台中心点施放出来。直线上可采用中线法依次施放, 也可以采用极坐标法从控制点施放出墩台中心点。无论使用哪种方法, 都要重复地进行测量, 并不断地检测和复核, 曲线桥梁上的承台、墩台以及桩基可以使用极坐标法和导线法, 施放出曲线墩台中心后, 再次检查其间的跨距和偏角程度。墩台中心点检测无误后, 可放出墩台纵横十字线以供放基础、承台墩柱施工使用。

3.2 主要放样方法

1) 平面位置放样:岸上桥墩选用就近控制点, 可以采用全站仪坐标法进行施工放样。测站及后视均采用固定点, 尽量减小对中误差, 并在测量过程中经常观测后视, 出现偏差及时调整。为了避免放样时仪器的竖角过大所产生的误差因素和仪器操作的不方便, 依地形和现场情况取用不同的控制点作为置镜点以避竖角过大。高墩测量时, 用全站仪结合激光铅垂仪检查墩身的倾斜度。

2) 高程放样:用水平仪进行高程施工放样。高墩上的高程点用水平仪加鉴定钢尺的方法传递, 每传完后用往返三角高程测量进行复核。

3.3 桩基施工测量

在施工控制网的基础上, 可以利用全站仪极坐标法进行施工放样, 放样出的放样点要进行校核, 没有错误之后方可交付使用。施工护桩的埋设可以在施工过程中经常检查桩位是否正确, 这样桩位的变化就可以被及时地发现和调整出来。在钻进的过程中要对桩位以及桩的垂直度进行检查。成孔之后要对孔底高程严格校对, 安装完的钢筋笼还要对其中心进行测量, 并与桩位中心保持一致, 固定钢筋笼的位置;桩工程结束之后, 桩头高程最好高于承台底高程。

3.4 承台的施工测量

使用全站仪极坐标法将仪器放到就近的控制点上, 承台中心坐标放样出来, 并检查其与桩的相对间距情况。再投放出十字线护桩。护桩数量、设置方法、机器保护措施视现场具体情况确定, 并应满足正确定位和施工放样的要求。以护桩为施工基准线, 开挖基坑, 投放承台十字线或立模工作线。模板检查可以利用十字线拉弦线吊线锤, 将点过渡到模板顶检查模板尺寸, 不合格重复调整至满足规范要求。也可利用仪器置镜将十字线点投到模板, 并协助检查模板, 调整模板直到合格为止。模板平面尺寸合格后, 设定承台待浇筑混凝土面的标高, 进行下一道工序施工。

3.5 承台的竣工测量

混凝土浇筑后, 要及时地对承台进行竣工测量。可以使用基坑边十字线护桩回复承台中心点, 还要检查与相邻承台中心点的关系与设计跨距是否符合。投放承台十字线, 对承台的平面尺寸、混凝土面标高进行检查, 做好竣工的记录, 并且做好布设水准点作为沉降观测使用。

3.6 墩身模板放样检查

桥墩一般可以使用全站仪标法在承台上放样出墩中心, 墩中心点测设出来之后, 即可放样出墩身十字线和底口轮廓线, 最后以此为根据设立模板。墩身模板调整之后要检查结构尺寸, 底口以承台十字线为准直接量尺寸。依据墩身尺寸的大小, 在进行墩身高度浇筑的时候要采用同一种方法, 最后还要调整偏差直到合格为准。在模板的平面尺寸合格之后即可施放墩身砼的标高。

3.7 墩身竣工测量

由于墩身施工不是一次浇筑即可完成的, 所以, 墩中心点就会被混凝土掩盖了。要将墩中心点恢复就需要反复地放样, 每一个阶段的浇筑, 都会对该阶段的结构尺寸以及轴线偏移进行竣工测量。与此同时, 还要观测墩柱的垂直度以及斜率, 保持表面的顺直, 不能有折线的出现。墩身施工完毕之后, 要对墩身结构尺寸再次作一个系统的竣工测量, 观测各墩中心跨距、轴线偏移以及墩顶高程, 最后对竣工数据进行分析, 看其是否符合设计要求。

参考文献

[1]张友光, 黄一剑.武汉阳逻长江公路大桥施工测量控制[J].桥梁建设, 2007 (S1) .

高速铁路特大桥篇2

1工程概况

深茂铁路潭江特大桥桥址左岸位于江门市新会区会城街道南庚村,桥址右岸位于小冈镇龙蟠里村附近,主桥采用(31.85+57+130+256+63.9)m独塔混合梁斜拉桥,主梁全长540.55 m。主桥平面位于直线上,线间距4.4 m,主桥处纵断面为平坡[2]。

基于本项目桥梁工点设计的特殊性,潭江桥引桥部分为常规简支梁、中小跨度连续梁,采用Catia软件设计,应用知识工程生成桥墩、梁部等主体结构,并在线路变动的情况下自适应调整,实现桥梁的自动化正向设计。潭江桥主桥部分则采用(32+57+130+256+64)m独塔混合梁斜拉桥,边跨为混凝土箱梁,中跨采用钢箱梁。主跨256 m为潭江通航孔,钢-混结合面设置于10#墩顶处。考虑主桥部分构件繁多且均为非常规构件,构件间的空间逻辑关系复杂等特点,选用善于精细化表达的Solidworks软件进行主桥的正向设计。

依据不同桥梁结构设计需求及构造特点的不同,在同一个工点设计下,分别应用不同BIM软件进行三维正向设计并最终整合,实现施工图出图、数据交互,后期指导施工及运维,在铁路桥梁BIM设计中是一次创新性的挑战。

2 Catia设计潭江特大桥引桥

针对潭江特大桥自身结构特点,搭建参数化的构件模板库,利用知识工程将几何变形、逻辑关系和外部输入条件封装在模板中,引进先进的骨架式建模思想,搭建全桥模型骨架,通过模板实例化现实构件在三维空间的精准定位和自适用变形设计,并利用知识工程的黑盒功能对模板进行封装,有效保护了设计人员的知识产权[3,4]。三维参数化建模成果见图1。

Catia设计常规结构引桥成功解决了桥梁对线路适应性差、工作量繁重等设计技术难题。

3 Solidworks设计潭江特大桥主桥

3.1正向设计的参数化建模

由于桥梁复杂异性结构多,“族”构件库基本空白,导致在设计过程中模型可重复利用性差,只有通过参数化建模才能实现设计方案的快速变更,提高生产效率。

Solidworks参数化建模功能,即通过修改预设待变参数值,由骨架式草图驱动整体模型,在极短时间内生成多个比选方案模型,再在BIM模型计算分析的基础上选择出最优方案,大大减少传统设计过程中由于比选方案的改动造成模型整体重建及图纸大量变更所产生的重复性劳动,真正达到解放设计思想的目的。

骨架式草图中参数设置应综合考虑桥梁结构形式、设计特点、施工过程及预设变量等因素。潭江特大桥为独塔混合梁斜拉桥,钢结构构造复杂,钢混结合段方案不稳定,在设计过程中需要多方案比选,参数化建模保障了潭江特大桥BIM设计的高效性。该模型设置了桥梁净空、桥面横坡、钢梁板厚、拉索方向、施工流程等可变参数组,通过改变草图中的参数驱动三维BIM模型变动,实现了设计方案的快速变更。

3.2结构仿真分析

BIM技术使得结构精细化应力分析变得简单高效。将三维BIM模型导入ANSYS、FEA等大型通用有限元分析软件,省去在计算软件中建模的繁琐工作,并完全考虑加劲肋、过焊孔、拉索锚管开孔等细部构造,真实反应实际情况,大大节省局部应力分析时间,结构方案的优化也更有效率。

本项目采用BIM三维模型直接对接大型有限元计算软件,完成了桥塔锚固区应力分析、混凝土梁段应力分析、钢箱梁细部构造应力及方案优化研究等,体现了应用BIM平台正向设计铁路桥梁的优势。潭江桥钢箱梁模型导入FEA计算应力示意见图2。

3.3碰撞检查

由于三维模型中的构件形状、位置均与施工现场中的真实构件一一对应,可通过BIM三维模型发现项目在施工现场中可能出现的错、漏、碰、缺等设计错误。大规模的自动化碰撞检查可以优化工程设计,减少在实际施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,达到降低项目成本的目的。

在潭江特大桥中应用软件的碰撞检查功能(见图3),检查钢混结构段中钢板剪力钉冲突及附属结构爬梯嵌入桥塔实体的情况。

3.4施工图出图

铁路工程设计通常以交付二维图纸来展示桥梁结构的空间布置及构件大样(见图4),这种传统意义上二维工程图实际上是工程师通过空间想象将脑海中的三维模型投影、剖切到二维平面上的产物,相应得到的二维图纸表现能力及校核纠错功能相比实际三维模型大打折扣。由BIM模型直接生成的图纸则表现形式更为丰富,三维布置图、预拼装图能精准无误地表示各细部结构的空间位置,二维剖面图及大样图是由三维模型经过计算机程序自动投影、剖切得到,比由人脑加工转换得到的二维图纸更加高效、精准,更便于其他人员再次复核。因此,不仅在空间构造表现方面,三维图纸有其绝对优势,而且在剖切示意及大样展示方面,由自动生成的二维图纸更能保证精确度。三维模型关联工程图纸的方式,在改善了出图效能的同时也将工程师的工作重心真正意义地转移到了设计上面。

3.5材料信息赋予及工程数量统计

潭江特大桥B I M模型不仅包含几何实体信息,更重要的是承载着材料属性、拼装序号等相关信息,达索平台系列软件的数据继承性可将模型所有信息传递给下游专业,也能作为交付内容提供给施工单位指导施工。潭江特大桥桥面板横梁腹板属性界面包含了几何信息、材料信息、设计人员信息等(见图5)。

在正向设计过程中,工程数量汇总作为串行设计流程的最后一道环节,由于其专业下游性,前面方案选定、结构计算等环节稍有变动都会造成工程数量的改变。

由中铁第四勘察设计院集团有限公司桥梁院自主研发的Solidworks规格计算插件能智能测量构件几何信息,在预定义三维模型构件材料属性的前提下,能一次性计算并存储所有构件规格信息,自动生成工程数量总表,解决了人为算量的劳动力重复性、错误主观性等问题。

3.6指导施工工序

桥梁三维BIM模型除了能直观展示各构件空间位置及组装形式,还可以引入时间因子,将BIM模型拓展为4D模型,即按现场实际施工工序模拟桥梁桩基、墩台、梁部及桥面附属等结构的逐步施工过程。在潭江特大桥BIM设计中,应用Solidworks软件的爆炸功能模块清晰直观地展示了钢混结合段、钢梁段中各钢板构件的拼装、焊接及混凝土浇筑顺序,在模拟施工方案、优化施工工序方面体现出显著优势。潭江特大桥某钢箱梁节段爆炸状态图见图6,动态回溯可演示该梁段的完整拼装流程,并且拼装视频能用于指导工人施工操作、安全培训等。

4结论

在深茂铁路潭江特大桥BIM试点项目中,应用基于达索平台的Catia及Solidworks软件配合设计并指导施工,实现了不同软件正向设计,从该项目的常规结构及特殊结构的混合设计中总结得出:

为充分发挥BIM软件在桥梁正向设计上的应用优势,采用2种侧重点不同的软件分别设计不同桥梁结构,本项目选用同一达索平台软件,避免了BIM模型在整合中可能遇到的数据割裂、信息丢失等问题。

三维参数化设计在适应桥梁设计多方案比选中起着至关重要的作用,不同于建筑BIM软件平台自带成熟模块库的优势,桥梁专业推进BIM设计最大困难在于库构件的空白,而三维参数化设计使得常规构件及可通用特殊构件的重复利用变得可行,极大程度上改善了多方案比选的设计效率。

BIM设计不是单纯的3D建模,虽然直观空间模型可以表达出二维图纸不善描述的构造细节,也能通过干涉碰撞检查发现设计中的错、漏、碰、缺,优化设计细节,但BIM设计最突出的贡献应为信息交互,比如直接用于仿真设计计算、交付数据用于后期指导施工等[5],这些特点在潭江特大桥中都得到了成功应用。

参考文献

[1]黄强.论BIM[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[2]曾敏.潭江特大桥设计专题研究报告[R].武汉:中铁第四勘察设计院集团有限公司,2015.

[3]张云杰.CATIA V5 R20高级应用[M].北京:清华大学出版社,2011.

[4]杨咏漪,徐勇,陈列.沪昆客专北盘江特大桥BIM应用研究[J].铁路技术创新,2014(5):54-58.

高速铁路特大桥篇3

9月3日,兰渝铁路兰州铁路枢纽控制性工程——南坡坪黄河特大桥跨黄河连续梁顺利合龙。南坡坪黄河特大桥2009年8月30日开工建设,全长597.78米,北连红山顶隧道,南接石岗站,穿越公路,横跨黄河。

兰州铁路枢纽建成后,将形成环抱黄河的“南客北货”运输格局,对于促进西部区域经济社会发展和东中西部经济文化交流合作具有重大而深远的意义。

1月至8月全国铁路客货运输实现持续增长

铁道部统计中心数据显示,今年1月至8月,铁路客货运输实现大幅增长,均超年进度计划,为完成全年任务奠定了良好基础。

截至8月31日,全国铁路今年共发送旅客113881万人,同比增长8.9%,超年进度4698万人。其中,直通旅客发送量完成41589万人,同比增长11.4%。货运总发送量完成241697万吨,同比增长12.8%。其中,货物发送量完成240838万吨,同比增长12.8%,超年进度7824万吨。

银川南站建成启用

近日,由中铁二十一局集团有限公司承建的银川南站建成启用。这标志着银川站站改工程取得了阶段性重大胜利。新建银川南站工程,2009年7月开工,今年8月20日,银川南站接触网工程顺利通过冷滑试验;8月30日,信号、通信、电力及接触网工程开通。8月30日,首列列车顺利通过银川南站。

中国机车首度挺进澳大利亚市场

9月1日,中国南车集团旗下的资阳机车有限公司会同株洲电力机车研究所在澳大利亚与客户正式签署了总额超亿元的交流传动内燃机车购销合同。这是中国具有自主知识产权的、采用交流传动技术的内燃机车首次出口。

据悉,此批新型内燃机车将于2011年交付用户,服务于澳大利亚知名的SCT物流公司,其运输线路覆盖了澳大利亚自西向东的墨尔本至阿德莱德至佩斯、墨尔本至悉尼、悉尼至布里斯班等干线以及各支线铁路。

2010中国企业500强发布暨中国大企业高峰会隆重召开铁路系统29家企业上榜

9月4日,中国企业联合会、中国企业家协会在安徽省合肥市隆重召开2010中国企业500强发布暨中国大企业高峰会,发布了2010中国企业500强、中国制造企业500强和中国服务企业500强名单及其分析报告。铁路系统共有29家企业分别入围中国企业500强、中国制造企业500强和中国服务企业500强。

铁道部与中国银联签署战略合作协议

9月15日,铁道部与中国银联在北京国际饭店会议中心举行战略合作签约仪式,双方就共同推进铁路支付电子化达成共识。根据协议,铁道部与中国银联将利用各自的网络资源、客户资源和渠道优势,全面展开业务合作。

合作内容主要包括四个方面:一是依托银联卡受理网络和铁路电子支付平台,扩大铁路售票的银行卡受理范围,探索手机、电话、互联网、自动售票机等支付应用平台;二是共同研发金融标准铁路IC卡,实现刷卡购票、检票的一体化快速出行;三是推进客户增值服务;四是共同探讨铁路电子支付行业标准的制定和完善。

沪昆高铁云南段开工动员大会召开

9月2日,沪昆高速铁路云南段开工动员大会暨合同签字仪式在昆明举行。这标志着沪昆高铁云南段工程建设正式起步。

沪昆高铁云南段设计时速250公里,是云南第一条真正意义上的高速铁路。它的建设对于云南铁路加快融入全国铁路快速客运网络、强化西南地区与东部沿海地区的经济发展纽带作用、协调区域经济社会快速发展,对于完善云南省“八入滇、四出境”的铁路网、把云南建设成为我国面向西南开放的重要桥头堡具有十分重要的意义。

铁道部发行2010年第二期中国铁路建设债券

铁道部于9月14日公开发行2010年第二期中国铁路建设债券,发行量为150亿元,期限分别为10年和15年。

本期债券中,10年期品种发行量为100亿元,15年期品种发行量为50亿元。经招标确定10年期品种中标利率为3.94%,15年期品种中标利率为4.05%,有效投标总量分别为147.4亿元和94亿元。募集的资金将用于新建哈尔滨至齐齐哈尔铁路客运专线等20个铁路建设项目。

成渝铁路客运专线拉开建设序幕

9月12日,成渝铁路客运专线有限责任公司召开第一次建设工作会,与中标单位签订设计、施工和监理合同。这标志着成渝铁路客运专线拉开了建设序幕。

根据铁道部的计划安排,成渝客专建设今年要完成35亿元投资任务,完成30%的征地拆迁工作,线下工程完成5%。为了尽快形成全面开工的局面,迅速掀起施工高潮,成渝客专有限责任公司要求各参建单位迅速制订进场重点工作推进计划、细化方案和落实措施,确保完成今年35亿元的投资任务。

铁道部、重庆市就进一步加强铁路战略合作举行会谈

9月14日,铁道部党组书记、部长刘志军与重庆市委副书记、市长黄奇帆在铁道部就进一步加强铁路战略合作举行会谈。双方一致表示,坚持以科学发展观为指导,进一步密切部市铁路战略合作,大力提升运输保障能力,为重庆建设西部地区重要增长极、长江上游地区经济中心和城乡统筹发展直辖市,实现经济社会又好又快发展提供可靠运力支撑。

高速铁路特大桥篇4

高速铁路肖家巷特大桥40+56+40现浇箱梁施工

现结合肖家巷特大桥现浇箱梁施工实际,介绍了连续梁支架现浇法施工工艺流程,阐述了采用满堂支架施工现浇连续箱梁相应的施工要点,以积累特大桥现浇箱梁施工经验.

作者：李东生 LI Dong-sheng 作者单位：中铁十二局集团第二工程有限公司,山西,太原,030032刊名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：36(11)分类号：U445关键词：现浇连续梁满堂支架钢筋混凝土预应力

高速铁路特大桥篇5

1 钢板桩围堰施工方案

1.1 钢板桩围堰的施工特点及尺寸

根据水文、地质及工地现场的实际情况、施工组织设计的总体工期安排,结合施工单位技术装备水平和现有设备、人员情况,在辽河特大桥下部构造施工中优选了钢板桩围堰施工。主要特点如下:

(1)施工工艺、施工设备较简单,无施工干扰。

(2)购买或租赁的费用投入相对少,有利于回收及多次重复使用。

(3)钢板桩有良好的阻水性能及耐久性能。

(4)钢材具有一定的刚度,强度满足施工要求。

在辽河特大桥下部构造9～19号墩均采用钢板桩围堰施工,钢板桩围堰尺寸为:单排主墩为26.4m×4.8m,钢板桩选用OT22型,根据地质及地形条件钢板桩长度均为12m,壁厚12mm。

1.2 钢板桩围堰施工流程

测量放线→插打定位钢板桩→插打钢板桩→围堰合拢→基坑吸沙→设置第一层内支撑→基坑吸沙→设置第二层内支撑→吸沙到设计标高→混凝土封底→等混凝土封底强度合格→抽水堵漏→破桩头→检桩→系梁和立柱施工→拆除内支撑→回填沙土→拔除钢板桩。

1.3 插打钢板桩前的准备工作

(1)所用的机械设备采用90型振动锤一个、配电箱一个、50t履带吊一个、20t汽车吊一台、电焊机2台、吸砂机两台、抽水设备2台、地式输送泵一台、导管若干、装载机一台、300kW发电机一台。

(2)每个墩的钻孔桩完成后,移走钻机,清理钻孔平台,钻孔平台留作钢板桩围堰的工作平台。

(3)在插打前对钢板桩整体的外形进行检查。对于有外形质量问题的钢板桩及时校正并对锁口进行全面检查,对于无严重变形、锁口无问题的可以投入使用,对于检查不合格的再进行重新校正,或淘汰不用。

(4)振动锤检查:振动锤在打拔前一定要进行线路检查,保证使用功能,端头电压要控制在 380～420V,夹板牙齿磨损不能有太多。

(5)涂刷黄油混合物油膏:在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏有利于减少插打时锁口间的摩擦(用量配合比为沥青∶黄油∶滑石粉∶锯末=4∶6∶10∶1)。根据现场打入钢板桩的实际情况,对黄油混合物油膏进行调整。

1.4 钢板桩围堰的插打

选好有利的地形,采用50t吊车配合90型振动锤的施工方法逐片插打。

(1)导桩打设

采用90型振动锤施工,打入四个引导桩作为导向桩以控制钢板桩的平面尺寸和垂直度。在四个引导桩内侧分别焊接4个牛腿,作为导梁的水平撑。

(2)工字钢导梁安装

导梁选用边线顺直的工字钢,并且水平撑上安装导梁。对导梁的轴线及内边净距进行安装及调整,将导梁与水平支撑临时焊接固定。确保每一片插打钢板桩准确,钢板桩插打的关键是第一片钢板桩的插打施工,第一片钢板桩在围堰的一侧开始进行插打。插打时,边插边将吊钩缓慢下放,钢板桩桩背紧靠导梁架,两个方向用铅锤进行相互垂直观测,以确保钢板桩插正、插直。

(3)插打角桩

控制钢板桩围堰位置及后期钢板桩施工的关键是双向垂直度控制,保证第一根角桩精确测设的方位。定位后,打桩锤的锤心必须与钢板桩的中心重合,起吊钢板桩呈垂直状态下,完成插桩。第一根桩插设时需留置一定的预留量,不要完全打入,插桩稳定后,精确复测桩的位置与双向垂直度。

(4)其它钢板桩的插打

顺着事先固定好的导梁依次插打其它钢板桩,顺着前一根钢板桩的锁口插入,启动振动锤分次打入至设计标高。钢板桩吊起后用人工扶持顺着前一块的锁口下插,当下插困难时,可在钢板桩锁口处抹少许黄油,以减少摩擦。也可采用强迫插桩法,即桩吊起插入锁口后快速放松桩绳,借桩自重急下插入。钢板桩沉设时,采用全站仪跟踪测量,或用铅锤吊线的方法进行测量,随时检查钢板桩的偏位情况,当钢板桩发生偏斜时及时用倒链校正,以利于及时纠偏,当偏斜过大不能用拉挤的方法调整时,应拔起重插。

1.5 围堰内抽水、吸泥、安装内支撑及水下封底

钢围堰内基础开挖拟采用水下吸沙,在钢板桩插打完成安装完第1、2道内支撑后。开始吸沙前,先清理围堰中钻孔灌注桩施工时的遗留物。本围堰清基拟采用水下吸泥机进行,吸泥机开动时注意围堰内外水头保持平衡,靠近钢板桩和灌注桩附近的沙泥较难吸出,可将水抽起一部分,用高压水枪冲刷,吸沙至系梁底标高2.5～3.0m处。设计封底1～1.5m,围堰内经过吸沙整平后进行测量,基底标高要符合设计要求,局部高低允许误差为±30cm,围堰壁和灌注桩壁不能有淤泥。

对混凝土配合比严格控制:围堰封底混凝土的设计强度等级为C25,混凝土到现场的坍落度不小于20cm,初凝时间不小于30h。根据这三项基本指标,通过多组试验,选择满足要求的配合比。

导管的布置:围堰基坑长26.4m,宽4.8m。按每根导管控制的半径为5m计算,沿宽度方向布置3根导管,由于采用输送地泵,将设直大储料斗,每根导管配一个料斗,料斗的容量需满足首灌混凝土数量要求,首灌要求导管埋深不小于30cm,通过计算,首灌量不少于9m3,以确保封底成功。

混凝土浇注:从围堰的上游向下游推进浇注,保证全高度斜截面,当导管埋深不足30cm时,应及时补灌。相邻的导管进行首灌前,进行深度测量,使导管口至河底距离不小于15cm,如果小于15cm,将导管提高。漏斗按照编好的顺序进行开盘,浇注时及时测量混凝土面的高度变化,根据断面图,对灌注的位置和方量及时调整。

封底混凝土高程控制:混凝土浇注前,沿测点逐点测量初始深度,并在固定位置做出标记,测出平台高程,作为控制封底混凝土高程的依据。为了加强封底混凝土高程的控制,每30min对各测点进行监控测量,将各测点数值在相应的施工控制断面图中反映,以较全面掌握浇注情况。

水下混凝土养护:养护时间不少于7d,也可根据实际情况进行调整,一般3～4d即可。等待混凝土达到设计强度的90%以上后,再抽水堵漏施工。围堰内封底堵漏成功后,将水抽干,即可进行桩头的破除、检测。桩检合格后,找平围堰周围地面,就可进行系梁的施工。

首批混凝土灌注时,先用1.5m3的集料斗储料,待储料斗满后,拔球浇注首批混凝土,首批混凝土浇注后,导管埋深应不小于0.3～0.6m。混凝土浇注前,在每个导管处布置一小型门架,在门架上挂上倒链。混凝土浇注过程中,导管应随混凝土面的上升而提升,导管的提升由吊车控制。

封底混凝土的浇注顺序:先低处,后高处(先将低处混凝土灌高,避免高处灌注的混凝土往低处流,使导管底口脱空而进水或导管埋深过浅)。混凝土的浇注应先四周后中间,并确保混凝土的表面大致水平。

在混凝土的浇注过程中,由技术人员负责测量混凝土的浇注高度和混凝土的扩展情况,正确指挥施工人员调整导管的埋深,并及时与实验室联系控制混凝土的坍落度。

由于浇注水下封底时,混凝土表面无法达到比较平整的要求,所以在混凝土浇注时,将混凝土顶面标高控制在设计标高下10cm左右,待混凝土达到强度、围堰内抽水后,再补浇10cm混凝土垫层。

待水下封底混凝土满足设计强度后,将围堰内的水抽除,然后再浇注垫层混凝土。在整个抽水过程中,专业施工人员观察钢围堰变形情况,确保施工人员的安全,抽出围堰内的水后,凿除桩头、绑扎钢筋、安装系梁模板、浇注1.5m高系梁混凝土。

1.6 围堰的拆除

(1)围堰拆除时,向围堰内注水至43.5标高处,拆除第二道支撑时将工字钢切割取出。

(2)继续向围堰内注水至河面水位标高,并用沙土填实,填土时要填到第一道支撑下0.5m位置后拆除第一道支撑。

(3)待拆除第一道支撑后,将钢板桩全部拔除。

(4)钢板桩拔除方法:为了使钢板桩周围的土松动,先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1～2min,减少对桩的摩阻力,应缓慢地向上震动拔起,在拔起的同时随时观察打桩机的负荷情况,若发现拔起有困难时,可先行往下施打少许,再往上拨,如此反复可将桩拔出来。

1.7 钢板桩围堰施工中的防漏水措施

钢板桩围堰施工中的难点是钢板桩锁口之间连接是否紧密,是关系到围堰是否能成功抽水进行下道工序的关键因素。必须从钢板桩施工前、插打时、抽水后等每道工序加强控制。

(1)钢板桩运到现场后,观察索口是否变形,清理索口间杂物,钢板桩索口变形严重时,应调正后使用。

(2)在钢板桩锁口内涂抹黄油混合物油膏(重量配合比为沥青∶黄油∶滑石粉∶锯末=4∶6∶10∶1)以防止钢板桩的漏水。

(3)防止相互倾斜的钢板桩之间索口无法密贴,保证钢板桩在插打时应垂直。

(4)钢板桩围堰在抽水后出现漏水现象时,利用漏水处水压差降产生吸力的原理,在漏水处钢板桩上迅速溜下一袋干细砂或锯木屑、粉煤灰(煤碴)等填充物,在吸力的作用下,填充物会被吸入接缝的漏水处,将漏水通道堵塞,有效地减少漏水量。若抽水后漏水现象较为严重,则用旧棉被堵漏施工,或将土工布裁剪成3～5cm的长条堵塞大的漏洞。

(5) 在水下浇注封底混凝土时,将混凝土顶面标高降低0.1m,待围堰内水抽干后,在承台范围内再补浇0.1m垫层,可在钢板桩内侧做积水坑,防止钢板桩间轻微的渗水对系梁施工的影响。

2 质量控制及注意事项

(1)对于新进场钢板桩,要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件,并详细丈量尺寸,检验是否符合要求,在拼接钢板桩时,两端钢板桩要对正、顶紧、夹持于牢固的夹具内施焊,要求两钢板桩断面上的错位不大于2mm,其端头间缝隙不大于3mm。

(2)钢板桩组拼上下一致,误差不大于30mm,对组拼的钢板桩两端要平齐,误差不大于3mm,锁口要涂防水混合材料,保证锁口嵌缝严密。

(3)桩身仍有可能倾斜时,在施工中加强测量工作,发现倾斜,及时调整,使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰,为保证插桩顺利合拢,要求桩身垂直,并且围堰周边的钢板数要均分,为保证桩身垂直,于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩,顺导向钢管桩下插,使第一组钢板桩桩身垂直,由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致,锁口间隙也不完全一致。

(4)在进行钢板桩的插打时,当钢板桩的垂直度较好,可一次将桩打到要求深度;当垂直度较差时,要分两次进行施打,即先将所有的桩打入约一半深度后,再第二次打到要求的深度。

(6)打桩时必须在桩顶安装桩帽,以免桩顶破坏,切忌锤击过猛,以免桩尖弯卷,造成拔桩困难。

(7)按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量,同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口,以确保够用。

(8)剔除锁口变形、破裂、扭曲的钢板桩及表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤。

(9)在接长焊接时,相邻焊缝高度差不得小于1m。

3 结语

辽河特大桥是新铁高速公路重点控制性工程之一,钢板桩围堰施工更是重中之重,会直接影响整个项目的工程质量和进度,只有严格按照施工工艺要求,确保工程质量,才能保证整个项目的顺利实施。

摘要：介绍了新铁高速公路辽河特大桥钢板桩围堰的施工方案、质量控制要点及施工注意事项。

高速铁路特大桥篇6

武荆高速汉江特大桥主桥全长为1 124 m,跨径布置为:62 m+10×100 m+62 m,主桥结构形式为现浇预应力混凝土变截面连续箱梁,箱梁为分离的单箱单室截面,全桥共22个0号块。0号块长10 m,底板宽7 m,两端悬出墩身2.85 m,梁高6.08 m,0号块混凝土数量为222.53 m3,重量约556.325 t。0号块为箱梁与墩身连接的隅节点,截面内力最大且受力复杂,钢筋和预应力管道密集,因此保证0号块施工质量是箱梁施工质量控制的关键。

2 托架选型

由于主桥墩身高达21 m,且部分主墩处于水中,采用传统的满堂支架施工方法不可取,同时主桥墩身为矩形薄壁空心墩,无法采用贝雷片,鉴于本工程的特点, 提出了采用三角形托架作为支撑结构的思路。

武荆高速汉江特大桥主桥墩身顺桥向宽7 m,布置4道托架;横桥向宽4.3 m, 布置3道托架,托架平面布置如图1所示。

托架主要由水平杆件、斜撑、分配梁和预埋件组成。顺桥向托架水平杆件长3.85 m,顺桥向两侧各伸出0号块1 m,采用2根28a的工字钢焊接成箱形截面,直接焊接在斜撑和牛腿上的36a工字钢上,水平杆件顶面与墩顶齐平;托架斜撑采用2][22a的槽钢,底部直接焊接在预埋钢板上;在托架上铺设4根长12 m的Ⅰ36a分配梁,分配梁在翼板长度范围内搁置在横向托架的分配梁上;牛腿采用1 cm厚的钢板,在预埋钢板上焊3道,为了提高托架的整体稳定性,顺桥向托架在牛腿上焊接1道长12 m的36a工字钢;预埋钢板采用3 cm厚,在预埋钢板后面焊接5个U形锚筋,锚筋采用直径为25 mm的光圆钢筋,锚筋一端做成弯钩或者焊接在墩身主筋上。

横桥向托架各构件截面与顺桥向一致,3道28a工字钢横向分配梁两侧搁置在顺桥向牛腿上的36a工字钢上,斜撑上部支撑最外侧分配梁,底部焊接在预埋钢板上。

该托架一个墩身总重15.3 t,并且可以重复使用,与其他施工方案相比,比较经济。

3 托架受力分析

3.1 荷载

0号块混凝土按一次浇筑完成考虑,自重主要由墩身承受,顺桥向托架主要承担其长度范围内0号块混凝土自重、模板自重、施工人员机具等荷载,恒载分项系数取1.35,活载分项系数取1.2[1]。横桥向托架主要承受墩身两侧4.3 m长的翼板混凝土自重、模板自重和施工人员机具荷载。

3.2 托架受力验算

根据托架结构布置特点,传力路径如下:0号块底模→分配梁→托架水平杆件(一部分传给墩身,一部分传给托架斜撑)→托架斜撑→预埋件→墩身。各构件按简支或连续梁考虑,忽略支点变形引起的内力变化,以顺桥向托架计算为主,斜撑是按轴心受压柱进行设计,根据GB 50017-2003钢结构设计规范,经计算,托架各杆件均能满足强度和稳定性的要求,托架最大变形为4.3 mm。

由上传力路径可知,0号块荷载最终通过托架与预埋件的焊缝传递给墩身,所以确保托架与预埋件的焊缝强度,是托架施工的关键。经计算,为了满足焊缝抗剪强度的要求,水平杆件牛腿与预埋钢板的焊缝焊脚尺寸需10 mm,斜撑与预埋钢板的焊缝焊脚尺寸需12 mm。预埋钢板焊接后5根U形25 mm的光圆钢筋预埋在墩身里面,以加强锚固力,在墩身混凝土强度满足要求的前提下,根据文献[2]的计算方法,设置5个直径为25 mm的U形钢筋安全系数为1.54,其强度能满足要求。

4 托架施工

4.1 托架的施工步骤

1)在预埋钢板上焊接牛腿;2)在顺桥向牛腿上焊接36a工字钢,在横桥向牛腿上焊接28a工字钢,并安装剩余2根横桥向分配梁,横向分配梁两端搁置在顺桥向牛腿上的36a工字钢上;3)在横桥向的28a工字钢分配梁上焊接顺桥向最外侧的分配梁,用于吊住顺桥向托架的水平杆件;4)安装顺桥向水平杆件,一端吊在顺桥向最外侧分配梁,一端焊接在顺桥向牛腿上焊接36a工字钢上;5)焊接顺桥向和横桥向托架斜撑;6)铺设剩余顺桥向分配梁。经现场施工证明,托架安装只需4 d左右,大大缩短了工期。

4.2 托架施工注意事项

托架施工的精度、各预埋件预埋的准确性直接影响到托架设计受力状态与实际受力状态是否相符,直接影响到0号块的施工质量,施工时应注意以下几点:1)在预埋钢板时,应保证位置准确,注意使同一托架的上、下预埋钢板在同一竖直线上,同时保证上下预埋钢板在同一平面内。墩身施工时,要固定好预埋钢板,在振捣墩身混凝土时,注意防止预埋钢板位置发生偏移和埋入墩身太深。2)托架安装时,要确保托架安装位置的准确性,注意锚固点位置及托架在竖平面内位置的准确。同时注意其在水平面上高程的正确,保证实际受力状态和设计受力状态尽可能相符合。3)托架加工时要保证焊缝质量,采取合理的施焊顺序,保证焊接变形不能过大,焊缝尺寸要饱满,避免虚焊等现象。对重要部位的焊缝按设计和施工规范要求进行探伤,尤其是托架与预埋钢板的连接焊缝要严格检查,对目视检查不合格、探伤检查不合格的焊缝应及时进行处理,以保证施工安全。4)分配梁和托架间应有足够的焊缝连接以保证荷载能均匀地分配。5)施工过程中应密切观察结构的变形情况,发现位移过大等异常情况,应立即停止施工。应经常观察模板、托架杆件等的形状,以及主要的焊缝是否出现裂纹,发现异常应停止施工查找原因。6)施工完毕在拆除托架时,应检查结构的主要受力杆件是否有变形,若有变形应分析原因,以便在下一次施工时对相关杆件进行加固[3]。

5 托架预压

托架预压目的是为了测出托架的弹性变形和消除托架的非弹性变形[4],验证托架的稳定性,并以利于设置0号块底模的抬高量。预压荷载一般取托架实际承重的1.1倍～1.3倍,本工程中每侧墩身预压荷载取实际承重的1.2倍,即:

预压荷载=实际承重×1.2=(2.85 m长0号块混凝土自重+模板自重+施工荷载)×1.2=208 t。

预压荷载分三级进行:第一级为0.5倍预压荷载(104 t),第二级为0.8倍预压荷载(166.4 t),第三级为1.0倍预压荷载(208 t)。

第一级加载静置1 h后即可进行测量工作,采集数据,每级数据采集完后,即可进行下一级加载。

如果加载过程中变形过大,停止加载并查明原因,采取相应的加固措施。

第三级加载完成后,静置2 d,观察结构构件是否有变形,焊缝是否出现裂纹等,无异常情况可进行测量,然后可卸载。卸载时,也同样分级进行,依次卸至0.8倍,0.5倍和0。每级也同样进行观测,并将卸载时的数据与加载时的数据进行比较,每级加载时的变形数据减去该级卸载时的数据,即为该级的弹性变形量,卸载完成时的变形量即为支架的非弹性变形量。

6 结语

以上所设计的托架已在武荆高速汉江特大桥0号块施工中成功实施,该托架在确保安全可靠的前提下,结构形式简单,传力路径明确,不仅节约工程成本,而且大大缩短了施工工期,在同类工程施工中具有一定的应用价值。

摘要：结合武荆高速汉江特大桥0号块,采用三角形托架作为支撑结构的工程实例,介绍了托架的结构形式、受力验算及施工技术,指出该托架结构形式简单,施工简便,传力路径明确,造价低,在同类工程施工中具有一定的应用价值。

关键词：特大桥0号块,托架,设计,施工技术

参考文献

[1]GB 50017-2003,钢结构设计规范[S].

[2]周水兴,何兆益,邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001:229-230.

[3]何志勇.沙港大桥刚构0号段支撑设计及施工技术[J].铁道标准设计,2005(5):56-58.

[4]焦钢,陈伟.大跨连续刚构桥0号块施工托架设计[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2005,4(2):76-78.

[5]交通部第一公路工程总公司.桥涵(下)[M].北京:人民交通出版社,1999:149-156.

高速铁路特大桥篇7

新建阜六铁路淮河特大桥位于濛河分洪道入淮口处, 全长8366.28m, 按客货共线的160km/h设计, 同时预留200km/h条件。特大桥主跨采用一联 (60+100+60) m连续箱梁跨越淮河主航道, 主跨37#、38#墩位于主河槽深泓区, 桩基顶的承台设计为3+2二级承台结构, 第一级承台尺寸为14.6m×14.6m×3m, C40混凝土体积为639.48 m3, 混凝土结构厚实、表面系数相对较小、方量较大, 属于大体积混凝土施工。工程条件复杂、施工技术要求高, 水泥水化热较大 (预计超过25℃) , 易使结构物产生温度变形。施工时, 关键是要控制水化热过大和温度应力裂缝, 确保承台大体积混凝土施工质量。

2 降低水化热的措施

2.1 优化混凝土配合比

(1) 选用水化热低、凝结时间长的水泥, 以降低混凝土的温度;

(2) 等代掺粉煤灰以降低水化热产生的高温峰值, 同时可改善混凝土的和易性;

(3) 掺加高效减水剂, 以减少水和水泥的用量, 延长混凝土达到最高温度的时间;

(4) 尽量减少单位体积混凝土的用水量, 严格控制水灰比, 采用低流动性混凝土。

2.2 降低混凝土的浇筑温度

外界气温越高, 混凝土的浇筑温度也越高。混凝土温度增高, 将加速水泥的水化反应, 使混凝土升温很快达到峰值, 不利于降低混凝土的最高温度和减小内外温度差。由于本桥承台混凝土的施工集中在9~10二个月份进行, 环境气温较高, 拟采取以下方法以降低混凝土的浇筑温度。

(1) 尽量在环境气温较低的晚上和清晨开始浇筑混凝土;

(2) 降低砂、碎石、水泥等原材料的温度。露天堆积的碎石应喷水进行冷却, 储砂料仓需搭设凉棚, 水泥储罐需定时喷水进行降温;

(3) 拌合用水应在混凝土开盘前的1h从机井中抽取地下水, 蓄水池应搭建凉棚, 避免阳光直射。

2.3 埋设循环冷却水管

在混凝土中预埋水管, 利用管中的循环冷水的流动来带走混凝土内部产生的水化热。决定冷却效率的主要因素是管距间距、进水温度、水流速度和通水持续时间。在水管上覆盖一层混凝土后即开始通水, 在混凝土温度达到峰值并开始下降后停止通水。水管拟采用Φ48mm×2.5mm的薄壁铁管, 水管接头及进出口材料采用塑料管或钢管螺丝连接。在混凝土施工前, 水管系统要经过通水试压, 仔细检查每一个接头, 确保管路不漏水。在混凝土浇筑和钢筋绑扎过程中, 不得损坏管路, 确保供水的连续性。

本桥承台冷却水管路采用回形布置, 水平管间距为100cm, 距离四周边缘为80cm, 60cm;垂直方向分为3层, 层间距为100cm, 底层距边缘为50cm, 顶层距边缘为50cm。层间进、出水管均各自独立, 以便根据测温数据, 相应调整各层水循环速度和进水温度。

循环水管采用预先搭设钢管架进行固定, 以防止在混凝土浇筑的过程中移位而造成通水后混凝土降温达不到预期目的。钢管架的搭设原则为:在保证整体稳定性的基础上, 尽量留有足够的空间, 以确保混凝土浇筑时施工人员操作的方便。

中心竖管为进水管, 角部竖管为出水管, 这样就能充分利用循环水自身的温度, 即中部温度高, 四周温度低的特点, 在水循环的过程中自动调节温差。通水散热结束后, 水管内用微膨胀水泥浆注浆填塞, 确保承台的整体结构不受影响。

3 控制水化热和温度应力裂缝

3.1 水化热理论计算模型

对该工程的大体积混凝土用有限元程序MIDAS/CIVIL进行分析, 取1/4对称模型和实体单元模拟混凝土的施工及养护过程。如只将地基支撑条件作为弹簧模拟则无法描叙混凝土传热给地基的情况, 因此将地基 (围堰封底混凝土) 也模拟为具有一定比热和热传导率的结构。模型如图1所示, 上部为大体积承台, 下面是3m厚地基。为更加精确地模拟出大体积混凝土水化过程中的散热情况, 须将模型中承台下部分地基, 与承台部分进行细化处理, 将此两处的模型划分为更为细小的单元以提高水化热分析的精度。

3.2 水化热计算及热应力分析

水化热引起的温度裂缝可以分为浇筑开始时由表面和内部温差引起的表面裂缝和当混凝土浇筑完成以后, 水化热引起的温度的先上升后下降带来的收缩受外界约束时的贯通裂缝。这样的水化热分析大致分为由混凝土水化过程中的发热、对流、传导引起的温度分布分析和由温度、龄期引起的弹性模量的变化、徐变及收缩时的应力分析。

3.2.1 热传递

可以计算水泥水化过程中发生的发热、传导、对流引起的随时间变化的节点温度。热传递分析中使用到的主要概念和MIDAS/Civil所考虑的事项如下:

(1) 传导。传导就是指能量交换, 流体是以分子的运动或直接的冲撞引起的, 而固体则是电子由高温区域移动到低温区域引起的。由传导传递的单位热传递量与垂直于热束的平面面积和在其方向上的温度梯度的乘积成比例。

一般来说, 饱和混凝土的热导系数的取值范围为1.21~3.11, 其单位为kal/hm℃。混凝土热导系数有随温度增大而减小的趋势, 但是在大气温度范围内不会有明显的变化。

(2) 对流。当流体在固体上面或在管道内流动时, 因流体和固体的表面温度不同时热交换。大体积混凝土的对流主要是以混凝土表面与大气的热交换形式进行的, 对流系数的单位是kcal/hm2℃。

(3) 热源。热源是为了模拟水化过程中发生的热量而定义的。热源函数:F (t) =K (1-e-at) 。

(4) 管冷。管冷是把管道埋设在混凝土结构内的低温流体 (冷却水或冷气) 与混凝土进行热交换, 来降低水泥水化热引起的温度上升。

(5) 初始温度。初始温度是指浇筑混凝土时的水、水泥、骨料的平均温度, 是进行分析的初始条件。

(6) 环境温度。是指混凝土浇筑后养护过程中的周围温度, 可以输入固定温度, 也可以输入sine函数或者时间的任意函数形态。

(7) 固定温度。由它来构成热传递分析的边界条件, 并维持一定的温度。结构分析时, 若没有输入节点的对流条件或固定温度, 表明这个分析是在没有热传递的绝热状态下进行分析。若使用对称模型, 就在对称面上适用绝热边界条件。

3.2.2 热传递及热应力分析结果

综合热传递分析结果得到的节点温度的分布及随时间和温度变化的材料特性的变化, 随时间变化的收缩, 随时间和应力变化的徐变等因素, 来计算大体积混凝土各个阶段的应力。计算结果见图2~图4。

忽略地基温度变化, 此时的最高温度为40.6℃, 最低温度为33.4℃, 最大温差为7.2℃。最大拉应力为91.7kN/m2, 最大压应力为235.32kN/m2。均小于此时的混凝土容许应力。

忽略地基温度变化, 此时的最高温度为60.02℃, 最低温度为38.19℃, 最大温差为21.8℃。此时混凝土水化热最大张拉力为310.4kN/m2, 大于此时混凝土容许应力307.22kN/m2。但在5%范围内。

从图4中可以看出, 混凝土刚浇筑的一段时间内温度上升很快, 在第4天达到最大值, 然后开始降温, 但是降温是比较慢的, 持续时间也很长。同时也可以看出此期间由于温控管参与降温, 出现温度变化相对较快区域, 说明预埋冷却水管通水降温的重要性。在混凝土边缘应力最大点应力及其容许拉应力发展变化曲线图中可以看出, 开始阶段拉应力上升很快, 在第5天达到最大值, 然后开始降低, 拉应力峰值点的出现与温差最大值的出现时间上很接近。

4结果比较与分析

实测数据与分析数据如图5所示 (限于篇幅仅取1号点数据给予参考) 。

对比实测结果与理论分析结果可以看出两者结果十分接近, 其图形出现差异的原因主要在于施工时混凝土的水化热发热和理论分析模型是有区别的。施工时混凝土由于是一层层浇筑故散热有先后性, 但MIDAS/CIVIL分析时是按混凝土整体发热进行模拟计算的。另外施工中水温、室温、大地气温等因素也与理论有所出入, 故导致理论数据与实测数据有所出入。

5 结语

通过调整各种计算参数, 取得了良好的计算结果, 降低水化热的措施是得当的。承台混凝土内部的温差符合规范要求 (不大于25℃) , 温度梯度也控制得很好, 没有出现裂缝。

本文通过从混凝土材料及施工方法上并综合MIDAS/CIVIL有限元分析软件对大体积混凝土的水化热进行了计算分析并对比实测结果, 可以看出在现代大体积水混凝土的施工之中采取水冷措施的必要性, 也可以看出在大体积混凝土中布置冷却管降温的措施是有效而且可行的。

摘要：介绍了大体积混凝土在浇筑及养生过程中, 采取降低水化热措施, 尽量减少混凝土发热量, 并进行有限元仿真分析, 指导冷却水管的埋设及通水降温, 有效地控制了混凝土的内部温度, 即控制了其产生的温度应力, 避免出现大体积混凝土的裂缝开展问题。

关键词：大体积混凝土,降低水化热措施,有限元仿真分析,温度应力控制

参考文献

[1]黄政宇.土木工程材料.北京:高等教育出版社, 2002

[2]北京迈达斯技术有限公司.Midas/Civil6.7技术资料[Z].2002

[3]杨秋玲, 等.大体积混凝土水化热温度场三维有限元分析[J].哈尔滨工业大学学报

高速铁路特大桥篇8

新疆绕城高速第二合同段石人子沟特大桥ZY5~ZY32号墩为空心薄壁墩, 截面尺寸为3.5m×9.35m和4.5m×9.35m 2种, 最大墩高75.5m, 最小墩高32.5m。

2. 挂架模板系统组成、原理及安装流程

2.1 挂架模板系统组成

墩身挂架系统主要由预埋件系统、三角架、上承重系统、模板、后移装置、

顶层工作平台、中层工作平台、修饰工作平台和安全保护装置。如图一所示:

2.1.1 挂架系统

(1) 预埋件系统:预埋件系统主要由锚板、ф25精轧螺纹钢筋、锚锥、埋件支座、六角螺栓、安全销。其主要功能是承受挂架系统自重和施工荷载。

(2) 三角架:挂架系统重要的承重构件, 它的主要作用是将系统的所有荷载传至预埋件系统和墩身。主要由横梁、竖吊杆和两根斜撑杆组成。

(3) 上承重系统:直接承受模板自重, 并将其上荷载传至三角架, 且通过调节撑杆能调整模板的倾角。主要由竖围檩、调节撑杆、调整装置和围檩卡具组成。

(4) 后移装置:主要作用是调整模板横向的距离。主要由前支座、后支座、齿条和齿轮组成。

(5) 工作平台:施工操作人员活动的通道, 根据施工需要设置了三层工作平台。

(6) 安全保护装置:主要保护挂架系统的施工安全, 主要由安全销和防风拉索组成。

2.1.2 模板系统

墩身外模采用定型钢模板, 由大块平面模板和异形拐角模组成。内模由组合钢模板现场拼装而成。

(1) 外模

外模大块平面钢模及拐角模板均采用6mm的面板, [8和[14槽钢作背肋。平面模板尺寸为4650×4375mm、4650×1000mm, 拐角模板尺寸4650×1750mm。外模工作平台采用挂架。

(2) 内模

标准段内模用组合钢模组拼而成, 倒角模板用5mm钢板加工成定型模板, 组合而成的内模与外模对应。内模小肋采用[8间距30cm, 大肋采用[14间距与外模对应设置。内外模采用φ20拉杆连接, 上下倒角区内模加设脚手管支撑。

内模顶、底工作平台由I16型钢和D12钢筋网片组拼, 上铺木板, 通过塔吊上下提升。

2.2 安装流程

起步段施工完毕后, 安装挂架系统, 外模支撑在挂架承重平台通过与内模对拉加固。挂架系统安装使用的工艺流程为:施工墩身首节段→预埋件安装→架体、模板安装→工作平台安装。

(1) 施工墩身首节段:用对拉螺栓加固模板, 首节段浇筑高度为4.5m。

(2) 预埋件安装:按照设计位置准确定位预埋件, 第一次浇筑前埋件通过M30的定位螺栓固定在面板上, 浇筑完成后, 根据定位螺栓的位置在面板上打孔, 后面的浇筑, 埋件通过M30的安装螺栓与面板固定在一起, 保证预埋件位置的准确性。

(3) 架体、模板安装:三角架安装到埋件支座上前, 在施工现场将两三角架及中层工作平台连成整体, 将拼装好的三角架整体吊起, 平稳挂于第一次浇筑时埋好的受力螺栓 (挂座体) 安装好的埋件支座上, 插入安全插销;在模板下垫两根木梁, 然后在模板上安装竖围檩、可调撑杆、顶层平台挑架、顶层平台, 平台要求平整牢固, 在与部件冲突位置开孔, 保证架体使用, 注意围檩卡具和调节装置与模板背楞的支撑情况, 用钢管扣件两竖围檩连接成整体, 确保模板与支撑结构整体牢固。可调撑杆用铁丝和模板背肋绑在一起, 防止在吊起过程中晃动。将组装好的模板整体吊起, 安装在三角架的后移装置上。安装可调撑杆销轴, 利用斜撑调节角度, 校正模板, 完成吊装过程。

(4) 工作平台安装:施工墩身第三节段时, 在三角架体下安装修饰工作平台吊杆, 在吊杆上安装横杆及分配梁并铺设平台及防护。

3. 薄壁空心墩挂架施工

3.1 施工总体方案

墩身采用挂架施工, 全桥配置18套挂架、9套模板 (3套3.5m×9.35m, 6套4.5m×9.35m) 及塔吊, 施工顺序按架梁方向从大桩号往小桩号推进。同一排墩身先施工左幅, 后施工右幅, 左右幅配置两套挂架共用一套模板交替施工。墩身钢筋在后场加工制作, 运输至现场按顺序绑扎成型。外模采用与挂架配套的定型钢模板, 内模采用组合钢模板, 按设计要求现场组拼成大块整体模板, 塔吊或汽车吊配合安装;混凝土通过地泵泵送串筒入模, 插入式振捣棒振捣密实;墩身混凝土采用养护液养护。

3.2 挂架提升

挂架的提升主要利用外界塔吊提升, 提升前清理架体上所有物资, 平台板连

接稳固, 提升时找好着力点。提升时整面架体 (包含平台分配梁、平台板、护栏

钢管、安全网) 一起提升, 操作安全方便。

挂架系统提升工艺流程:混凝土浇筑完后→拆模后移→安装埋件支座→提升架体→绑扎钢筋→模板清理刷脱模剂→埋件固定模板上→合模→浇筑混凝土。

(1) 预埋件安装:将爬锥用安装螺栓固定在模板上, 爬锥孔内抹黄油后拧紧

精轧螺纹钢筋, 保证混凝土不能流进爬锥螺纹内。埋件板通过螺母拧在精轧螺纹

钢的另一端。

(2) 提升架体:架体上不允许堆放与架体无关的杂物, 利用塔吊找好架体着力点, 提升时施工人员禁止站在架体上。

(3) 架体提升就位后拆除下层的埋件支座、螺栓及爬锥, 周转使用。

(4) 挂架施工流程示意图如图二所示。

3.3 系统特点