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1、中国中铁航空港建设集团有限公司中铁航空港集团第一工程有限公司 2011-11-18 甘肃,西 平 铁 路1-80m钢-砼组合桁架桥梁施工技术,研 究 报 告,目 录,第一部分：1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁施工技术研究总报告 第二部分：技术成果论述 一、支架方案优化与设计 二、钢腹杆安装施工工艺研究报告 三、线性控制技术研究报告 四、1:1节点工艺试验研究报告 附 件:1.科技查新报告 2.应用证明 3.经济效益证明,第一部分,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁施工技术,研 究 总 报 告,中铁航空港集团第一工程有限公司2011年12月,中国中铁航空港建设集团有限公司,1.1钢-混凝土组合桁架
2、桥梁简介钢-混凝土组合桁架是近年来发展起来的一种新型桥梁结构，其实质上是桁架桥与槽形梁的组合结构，其上弦杆为左右分离的混凝土构件、腹杆为钢管或钢箱杆件、而下弦为整体式预应力槽型梁。与普通钢桁架桥梁相比，由于采用整体式的预应力槽型下弦杆和混凝土上弦杆，桥梁刚度较大，更适合于铁路运营需要，混凝土材料的大量应用可减小桥梁的造价和维护费用。,1 概述,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1.2工程概况 西安至平凉新建铁路线多处与高速公路、国(省)道及乡村道路交叉，为了满足桥梁跨越高速公路的净空限制以及桥梁建筑高度的要求，在后河村立交位置设计采用主跨80 m下承式钢-混组合桁架桥方
3、案，是我国首次设计采用此类型桥梁。桥梁全长82m，支座中到中距离为80m，总高度11 m。上弦杆由2根1.1 m1.2 m的矩形混凝土构件组成，左右分置，两上弦杆之间的间距为6.7m，下弦为9.4 m1.5 m的槽型预应力混凝土整体构件，上下弦之间的腹杆都为钢箱杆，端横撑为宽1.0m，高0.8m的混凝土截面，中横撑为宽0.35m，高0.59m的工字钢。钢桁架高9m，节间距10m，桁中心距6.7m，桁式采用无竖杆三角桁架。1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁是西平铁路后河村特大桥控制性工程，也是西平铁路整个标段4座同类型桥梁之一，上跨银武高速公路，与银武高速公路斜交角为48度，是西平铁路4座同类桥梁
4、施工难度最大的桥梁。,1 概述,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,总 体 结 构示 意 图,1 概述1.3跨线及结构形式,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1 概述1.1跨线及结构形式,80m钢-混凝土组合梁效果图,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1 概述1.3跨线及结构形式,80m钢-混凝土组合梁现场照片(1),第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1 概述1.3跨线及结构形式,80m钢-混凝土组合梁现场照片(2),第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1 概述1.3跨线及结构形
5、式,80m钢-混凝土组合梁现场照片(3),第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1 概述1.4工程地质,桥址位于泾河宽谷区，地形略有起伏，地势平坦开阔，桥址地貌单元属于泾河河谷区一级阶地，桥梁设计地层主要为：第四系全新统冲击黏质黄土、细砂、粗、细圆砾土，中更新统风积黏质黄土、细砂、粗、细圆砾土、中更新统风积黏质黄土、冲击细圆砾土。,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,2、任务来源,为1-80m钢砼组合桁架桥梁顺利建成，特设立本课题。研究起止年限：2010年至2011年,3、研究目的,研究围绕1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁主体施工展开，进行支架施工及钢
6、腹杆安装方案的比选，通过线性监控技术和1：1节点试验总结出膺架法钢-混凝土组合桥梁施工工艺，使最终成品桥梁结构满足铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003J286-2004）及设计要求。,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,二、国内外情况,经查阅，目前钢-混凝土组合桁架桥梁在日本最大跨度为51.8 m。在国内桥梁建设中尚属首次采用，对钢-混凝土组合桁架桥梁而言，80 m跨径为世界最大跨径。国内没有可借鉴参考的经验。,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,三、工程难点分析,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1 1-8
7、0m钢-混凝土组合桁架桥梁是目前国内首次使用，是世界同类型桥梁中跨度最大的，没有可参考的成熟施工经验。2 钢-混凝土组合桁架桥梁下弦节点处钢筋密布，节点板定位困难，混凝土采用C55纤维混凝土，混凝土配合比设计要求高，节点处混凝土浇注难度大。3 钢腹杆在浮动状态下安装，安装精度要求高。4 钢混凝土组合桁梁受力复杂，对桥梁线性和内力监控要求高。5 本桥上跨银武高速公路，交通繁忙，对施工过程中安全保畅要求高，施工安全风险较大。,1 支架方案的优化与设计 原设计采用满堂支架进行组合桥梁的拼装，在充分考虑桥下高速公路施工行车安全和交通保畅的条件下，经过对满堂支架和钢管柱+贝雷片膺架两种方案的比选，选用钢
8、管柱+贝雷片膺架的型式，并进行相应设计和力学验算。2 钢腹杆安装施工技术 采用在膺架上拼装20T龙门吊进行组合桥梁钢腹杆安装，采用将钢腹杆预拼成人字型后再实施吊装，在雨水井处设定位工装来调整钢腹杆安装精度，避免了多次吊装的风险，保证了钢腹杆的安装质量。3 线性控制技术 通过对支架预压变形、地基沉降的观测调整支架预拱度的设置，达到设计线性控制精度;委托兰州交通大学通过对桥梁施工过程的内力监测、静载试验,对设计受力状态进行验证。4 1：1节点试验施工工艺技术 通过对组合桥梁下弦钢节点进行1：1工艺试验，对设计钢筋布置进行优化调整，总结出节点钢筋安装顺序、预应力筋安装工艺、节点处钢腹杆定位及加固方案
9、、混凝土配合比的验证和浇注、振捣工艺方法，保证钢节点施工质量。,（一）关键技术,四、关键技术及创新点,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,四、关键技术及创新点,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,（二）创新点,1 采用钢管柱+贝雷梁组合结构做为拼装膺架，利用在膺架上安装20t提升龙门吊来安装钢腹杆，最大限度地满足桥下施工行车安全和交通保畅要求。2 钢腹杆拼装时先预拼成人字形桁架后再进行吊装，提高了钢腹杆的安装速度和精度。3 自行设计了钢腹杆定位工装，并在定位工装上安装精调系统，解决了钢腹杆精确定位难的问题。4 通过下弦钢节点1：1的工艺试验，检验节点
10、处钢筋布置、模型加固方案和混凝土浇筑方法，形成下弦钢节点施工工艺。,五、社会、经济效益分析,第一部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究总报告,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁，是目前世界最大跨度的钢-混凝土组合桁架桥梁。在我们深入研究、合理安排、精心施工下，该桥梁于2011年8月5日完工，是西平铁路4座钢-混凝土组合桁架桥梁中第一个完成该特殊结构工程的单位，得到了业主和监理单位的一致认可,为公司赢得较好的社会效益。1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁的施工中，通过对支架设计方案优化、钢腹杆吊装方案的调整以及1：1节点试验的研究，顺利地完成了该桥梁的施工任务，施工期间没有出现任何质量和安全事
11、故，节约资金100多万元，取得了较好的经济效益。,第二部分,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁施工关键技术研究报告一,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁现浇支架方案优化与设计,中国中铁航空港建设集团有限公司中铁航空港集团第一工程有限公司2011年12月,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁支架方案优化与设计,1、80m钢-混凝土组合桁梁原位现浇支架方案的确定,根据现场实际情况，我们制定了下列2个支架方案 方案一：钢管轮扣满堂支架方案 优 点：支架搭拆方便。缺 点：由于是跨福银高速公路，首先支架基础处理要伤及公路边坡，公路部门不同意，其次是无法满
12、足上跨高速公路通行需求。方案二：钢管柱-贝雷片膺架方案 优 点：单跨贝雷支架跨过半幅高速公路，可以保证车辆通行宽度；支墩基础处理基本不损伤公路工程。缺 点：支架搭拆所需人力和机械台班较多。我们对以上2个方案都进行了细化设计，经过多次论证，确定方案二“钢管柱-贝雷片膺架方案”为本工程支架实施方案。,贝雷架材料弹性模量E2.1105MPa，每片桁架重270kg（包括支撑架、销子）。贝雷梁跨度为斜交不等跨布置,见下平面图：最大跨度15m，钢管中心间距15m，按最不利荷载计算。贝雷梁自重：自重0.27/3100.9KN/m不计贝雷梁,2.1钢管柱-贝雷片膺架纵梁设计,根据装配式公路钢桥多用途使用手册查
13、得：单排贝雷片的几何特性：,单排贝雷片容许内力：,贝雷梁间距0.3m(腹板下)/0.9m(底板下)布置,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,（1）跨度15m,腹板下间距0.3m的贝雷梁简算计入贝雷梁自重荷载q=1.160.9+q、0.3=25.4KN/m按（12+15+15+15+9）m跨连续计算：,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.1钢管柱-贝雷片膺架纵梁设计,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,（2）跨度15m,底板下间距0.9m的贝雷梁简算,不计贝雷梁,Kpa,计入贝雷梁自重荷载,q=1.160.9+q 0
14、.9=22KN/m,计算如下：,满足施工要求,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.1钢管柱-贝雷片膺架纵梁设计,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,（3）跨度15m翼板下的贝雷梁简算,计入贝雷梁自重荷载q=1.160.9+5.21.16=7.1KN/m,按（12+15+15+15+9）m跨连续计算：,满足施工要求,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.1钢管柱-贝雷片膺架纵梁设计,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,横梁选用 2根普工40b工字钢：,2I40b工字钢设计受力参数为：,W211400002280000mm3，I222800104456
15、106mm4，,A29410=18820mm2,d12.5mm,i156mm,Ix:Sx339.4mm(73.84kg/m),根据“按（12+15+15+15+9）m跨连续梁计算”得横梁受最大荷载：,腹板下：198+192.3=390.3KN(在42m处正交间距0.3m,沿工钢方向0.45m),底板下：166.6+171.5=338.1KN(在42m处正交间距0.9m,沿工钢方向1.35m)翼板下：55.4+53.8=109.2KN(在42m处正交间距0.9m,沿工钢方向1.34m)腹板下贝雷梁布置比较密集，故按满布简化；翼板和底板下贝雷梁间距为0.9m，按集中力简化如下：,第二部分：80m简
16、支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,（1）支架钢管柱顶的工字钢横梁设计,p1p7=109.2 kNq3390.35/1.79=1090.2kN/m p2p3p4p5p6338.1 kN,X=12.8m时，Mmax123.8,X=12.8m时，Qmax686.1,(-566.4,X=8.39m时，fmax0.1mm1350/4003.3mm=Mmax/W=123.8106/(228104)=54.3MPa,满足施工要求,),maxQmaxS/(Id)686000/(339.412.52)80.8Mpa 85Mpa 满足抗剪
17、强度要求。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,（1）支架钢管柱顶的工字钢横梁设计,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,（2）支架的钢管柱设计,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,（2）支架的钢管柱设计,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,（2）支架的钢管柱设计,第二部分：80m简支钢-混
18、凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,(3)支架的钢管柱基础计算,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2）公路外钢管柱基础,在既有福银高速公路外设置钢管柱，其基础同样采用扩大条形基础（尺寸同上），顺公路方向布设。现场情况为这部分钢管柱基础在黄土农田内，经试验测得该处深度的地基承载力为150-250 KN/m2不等，根据计算，该处钢管柱基础的地基承载力不得小于250KN/m2，故这部分钢管柱基础下需再用三七灰土换填处理，换填厚度为1.0m。条形基础四周2m范围用M10水泥砂浆处理（厚度6cm），横向流水坡10%
19、，并做好排水沟，确保基础不被来水的侵害。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.2钢管柱-贝雷片膺架钢管柱设计,(3)支架的钢管柱基础计算,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,钢管柱-贝雷片膺架的基础施工,大桥7号8号墩间和福银高速上的支架钢管柱基础，采用砼扩大条形基础并预埋规格为600mm600mm10mm的钢板和地脚螺栓（大桥7号8号墩侧的钢管柱基础利用桥墩的承台为基础）。(1)公路上钢管柱基础,（单位：cm）,公路路肩和中央分隔带处，采用现浇混凝
20、土条形基础（置于水稳层或沥青路面上），根据计算布设尺寸图如下：,混凝土条形基础高度取0.9m，宽度取2.5m；沿条形基础长度方向分块布置（长度不得大于1.0m），且每块之间设2cm的伸缩缝，以便拆除。,（2）公路外钢管柱基础 在既有福银高速公路外设置钢管柱，其基础同样采用扩大条形基础（尺寸同上），顺公路方向布设。现场情况为这部分柱基础在黄土农田内，经试验测得该处深度的地基承载力为150-250 KN/m2不等，根据计算，该处钢管柱基础的地基承载力不得小于250KN/m2，故这部分钢管柱基础下需再用三七灰土换填处理，换填厚度为1.0m。条形基础四周2m范围用M10水泥砂浆处理（厚度6cm），横向
21、流水坡10%，并做好排水沟，确保基础不被来水的侵害。,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,钢管柱-贝雷片膺架的基础施工,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,钢管柱-贝雷片膺架的钢管柱施工,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,（1）根据计算钢管柱为5008mm钢管，为了增加其稳定性，钢管柱之间的连接采用10号槽钢连接，钢管柱顶分配梁为2根I40b工字钢。（2）根据现场地形情况，设计每排钢管柱的长度，根据长
22、度决定分节加工（各节间采用法兰连接）或整节加工，本工程钢管柱长度最大为12m，根据材料情况采用整节加工。为了增加钢管柱的稳定性，各钢管柱之间用10 号槽钢连接。（3）钢管柱顶2根40b的工字钢分配梁之间采用点焊，焊点间距50cm。,钢管柱-贝雷片膺架的钢管柱施工,（4）单排钢管柱组拼结构方式如下图：,单排钢管柱组拼结构示意图,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,钢管柱-贝雷片膺架的贝雷梁施工,（1）承重梁布设 承重梁为25片贝雷梁，设计基本跨度为9m+12m+315m+9m，每排贝雷梁之间用10号槽钢相互连接
23、，其中在下弦左右翼板位置各设1片，间距60cm；左右腹板下各设置5片，间距30cm，底板下设置5片，间距90cm，左右翼板外侧各设3片贝雷梁，间距50cm（龙门吊行走之用），雨水孔位置左右各设置1片，间距45cm。（2）贝雷梁间的连接及安装a.贝雷片每2片为1组，用10号槽钢连接成9m或15m的贝雷梁，如图：（平断面图）,b.用20吨汽车吊提升连接好的贝雷梁，将贝雷梁安放在钢管柱分配梁上的 设计位置。c.在分配梁上的各组贝雷梁间同样用 10号槽钢进行十字连接。d.施工时与公路交管部门联系，封闭半 幅公路进行吊装作业，半幅吊装施工 完后封闭另外半幅公路，完成公路范 围内贝雷梁的架设。,第二部分：
24、80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,(3)钢管柱贝雷梁横断面示意图、平面示意图如下,贝雷梁及钢管柱与线路正交立面图(断面垂直于线路中线),第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,钢管柱-贝雷片膺架的贝雷梁施工,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,(4)钢管柱贝雷梁横断面示意图、平面示意图如下：,贝雷梁及钢管柱与线路斜交立面图(断面平行于高速公路),第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,钢管柱-贝雷片膺架的贝雷梁施工,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管
25、柱-贝雷片膺架设计与施工,(5)钢管柱贝雷梁横断面示意图、平面示意图如下：,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,钢管柱-贝雷片膺架的贝雷梁施工,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,钢管柱-贝雷片膺架的落架装置设计,（1）落架装置为钢楔块，图示如下：,（2）对成品的钢楔块进行抽样压力试验检验（依据计算书对其承受压力的 要求判定其是否合格），检验合格后方可使用。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,钢管柱-贝雷片膺架全景照,钢管柱-贝雷片膺架现场照片,第二部分：8
26、0m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,钢管柱-贝雷片膺架现场照片,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,施工中的钢管柱-贝雷梁支架,钢管柱-贝雷片膺架现场照片,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,2.3钢管柱-贝雷片膺架施工,2.钢管柱-贝雷片膺架设计与施工,3 总 结,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁使用钢管柱+贝雷片膺架方案第一个完成了该项施工任务，保证了质量，为类似桥梁的施工积累了宝贵的经验。,第二部分：80m简
27、支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告一,第二部分,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁施工关键技术研究报告二,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁钢腹杆安装施工工艺研究报告,中国中铁航空港建设集团有限公司中铁航空港集团第一工程有限公司2011年12月,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,1 80m钢-混凝土组合桁梁钢腹杆安装方案的确定,钢腹杆现场安装有3个方案选择：方案一：在梁的端部侧面各立塔吊1座进行吊装，工装上安装；方案二：采用汽车吊进行吊装，工装上安装；以上2个方案，经技术、安全、经济核算被否定。方案三：采用支架上安装走行龙门吊进行吊装，工装上安装，该方案技术上可行，安全上
28、有保证，经核算比较经济。,2 组合桁梁钢腹杆支架上的安装,2.1安装顺序,（临时工作平台搭设）（底模铺设）（预压）20吨龙门吊架设构件支撑工装的安装（雨水口处）上下节点板、腹杆桥上人字形拼装人字形构件安装横向支撑、纵向支撑安装检查调整腹杆（浇注下弦混凝土）精调腹杆（浇注上弦混凝土）面漆涂装,2.2主要吊装机具选择,根据现场地形情况，本桥梁跨高速公路，考虑到不影响下方道路通行的前提下，采用20吨门式起重机为主要吊装机具，在搭设的临时工作平台上架设跨度11米，起吊高度13米的门式起重机。,如图（一）、图（二）所示：,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,2.2主要吊装机具选择,
29、第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,2.3安装具体步骤,(1)工装的安装（雨水口处）,依照图纸所示，本节点采用钢板连接，下节点板下部与底模板之间距离为600mm，图纸中无设计出连接板的固定方案，为了不破坏内部下弦钢筋网的结构，根据雨水口的布置情况，工装钢结构件固定在雨水口处，工装与贝雷梁用U型卡连接。如图（三）所示：,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,构件支撑图纸如下图所示：,2.3安装具体步骤,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,(2)人字形构件安装,a)构件安装前，应将轴线位置控制点引至贝雷梁上，当构件吊至相应位置时，两端
30、拉设缆风绳配合对位，待吊车松钩后，用千斤顶调节横向纵向调节，使构件中心控制点与轴线位置控制点相重合，用同样方法，固定其对面构件单元。如图（六）所示：,b)杆件安装顺序：杆件安装应根据编号从一个方向两侧依次安装。,2.3安装具体步骤,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,(3)现场安装照片,固定人字形钢腹杆的钢支撑工装,人字形钢腹杆用20t龙门吊提吊安装,2 组合桁梁钢腹杆支架上的安装,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,人字形钢腹杆用20t龙门吊提吊安装,人字形钢腹杆用20t龙门吊提吊安装,(3)现场安装照片,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工
31、技术研究报告二,安装完成的人字形钢腹杆,3 总结,(1)80m钢-砼组合桁梁钢腹杆安装采用以上方案施工，按期完成了施工任务，安全无事故，质量验收合格。(2)该工装设计合理，利用泄水孔位置与膺架有效连接，保证了工装的稳定性。（3）龙门吊在膺架上行走，完成起吊和安装作业，该方法安全、稳定性好，可作为同类和类似工程使用。,(3)现场安装照片,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告二,第二部分,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁施工关键技术研究报告三,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁线性控制技术研究报告,中国中铁航空港建设集团有限公司中铁航空港集团第一工程有限公司2011年12月,第二部
32、分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,80m钢-混凝土组合桁梁的线性控制,1该桥梁的线性控制,根据施工过程中实际发生的各项影响桥梁内力与变形的参数，结合施工过程中测得的各阶段主梁内力与变形数据，随时分析各施工阶段中结构内力和变形与设计预期值的差异并找出其原因，提出修正措施，确保施工过程的桥梁安全、成桥内力、外形曲线与设计值相一致。对80m钢-混凝土组合桁梁桥进行施工检测与控制主要为：（1）保证成桥后桥梁的线性满足设计线性的要求。（2）保证成桥后各构件的施工质量及受力状态满足设计要求。,2 膺架的加载预压,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,支架加载预压现场照
33、片（侧面）,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,3 支架的变形观测与控制,（1）准备工作 1）工具的准备 全站仪1台；精密水准仪1台；30m校验钢尺1把；线坠9个；红油漆1kg；木桩50个；3cm长铁钉0.1kg；工具包2个。2）人员培训 本支架变形监控为一般性变形监控，主要监控支架的地基沉降和支架本身的变形情况，为调整梁底预拱度提供依据；测量仪器经校验后方可使用；学习测量规定，观测点的埋设要符合有关要求；观测点布设要求；观测点观测频次及数据整理要求。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,3 支架的变形观测与控制,（2）观测点数据采集与评估 1）支架
34、地基沉降观测点数据的采集与评估 基本点设置 在梁的外侧约15m处分别设2个基本点（点的埋设要符合有关规定）；观测点布设 在每条砼基础顶部分左、中、右布设3个观测点；观测点测量 膺架搭设完成即开始对观测点进行观测测量，根据沉降量确定观测频次。测量用工具 精密水准仪 沉降量评估 根据观测数据绘出“时间”与“沉降量”曲线，找出沉降的变化量，确定观测频次和梁底标高预留量。结果为：本工程观测频次：第1个月，每3天1次；第2个月以后，每7天1次；梁底标高预留量：根据实际的沉降的变化量和梁体浇筑的时间安排，在底模安装时预加高5mm。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,3 支架的变形观
35、测与控制,2）支架变形观测点数据的采集与评估 观测点布设 在梁底板沿横向左、中、右布设3排测点，测点沿纵向在支墩上和两支墩中间布设；观测点测量 测点布设完成和加载前，对各个测点进行测量；每级加载后15分钟、3小时后分别对测点测量1次，加载完成后，再对测点测量一次；从全部加载完成开始计算预压时间为7天，每天对所有测点的观测次数不得少于2次，当连续3天的观测数据小于1mm（两次数据之差），可判定支架沉降稳定。卸载后连续观测1天。沉降量评估 根据观测数据绘出“时间”与“沉降量”曲线，找出沉降的变化量，确定观测频次和梁底标高预留量。现场实测支墩地基无沉降变化，且认为钢管支墩无压缩变形（变形很小，可忽略
36、），则钢管墩顶位置无弹性变形，非弹性变形=加载前标高-加载完成后标高；弹性变形=卸载后标高-加载完成后标高。卸载后标高和加载完成后标高均去掉其最大值和最小值并取它的平均值作为最终的卸载后标高和加载完成后标高。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,3 支架的变形观测与控制,3）梁体砼浇筑过程支架变形观测点数据的采集与评估 观测点布设 在膺架变形较大处设置测点，在支架梁的跨中分别设2个测点；测量的方法 在测点的下方地面上设相对应固定测点，用测绳测距以判定支架的变形量。变形量评估 根据变形量数据及时掌握支架梁变形是否在设计范围内，有效监控支架的安全使用。观测结果：本工程支架变形
37、在设计范围，同时钢筋混凝土梁底的变形也在设计范围。,4 支架的预拱度设置,按照设计施工图纸给定的跨中最大预拱度值（=66mm），以二次抛物线设置上拱的要求，结合预压观测的支架弹性变形值大小，综合考虑贝雷纵梁的不同跨度，确定各相应断面的不同底模标高，设置最终的施工预拱度，确保成桥后梁底标高线性符合设计要求。计算公式：。X。(L-X)/L2 其中：距左支点x的预拱度值；跨中预拱度值；X距左支点的距离；L跨长。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,5 线性控制数据统计整理及结果分析,（1）膺架预压沉降测点布置（2）膺架预压沉降数据整理结果（3）膺架预拱度设置结果（4）梁体外观尺
38、寸结果,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,5 线性控制数据统计整理及结果分析,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,5 线性控制数据统计整理及结果分析,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,5 线性控制数据统计整理及结果分析,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,5 线性控制数据统计整理及结果分析,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,(5)结果分析,1）经兰州交通大学实际应力检测，节点应力符合设计要求（目前资料正在整理中）。2）设计成桥后的上拱度为12mm，实际成桥后的上拱 度为8mm，比
39、设计小4mm。偏差原因分析：膺架弹性变形考虑偏小。测量偏差的影响。在今后施工同类工程时，在这方面作进一步研究。,5 线性控制数据统计整理及结果分析,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告三,第二部分,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁施工关键技术研究报告四,1-80m钢-混凝土组合桁架桥梁1:1节点工艺试验研究报告,中国中铁航空港建设集团有限公司中铁航空港集团第一工程有限公司2011年12月,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告四,组合桁梁1:1节点工艺试验,1钢-砼组合桁梁复杂结构部位施工工艺模拟试验的选定,按1:1截取下弦梁1个节点的结构尺寸，按照图纸尺寸进
40、行钢筋绑扎和波纹管定位，模型采用18mm竹胶板加工而成，最后安装模板浇筑C55纤维混凝土，养护到强度后进行试验验收和工艺总结。,2工艺实验现场照片,1:1 节 点 实 体 照 片 模 型,2工艺实验现场照片,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告四,3 总结,(1)根据工艺试验，钢筋、预应力筋、钢桁架的安装顺序为：,“7、8号钢筋的设计尺寸经设计院同意进行了调整”,(2)根据工艺试验，拌制C55纤维混凝土的塌落度拟选为：1820cm,拌制时间和顺序为：,(3)根据工艺试验，1个工作面处需3.5cm振捣棒2台（其中备用1台），5.0cm振捣棒2台（其中备用1台）。,(4)根据工艺试验，模型采用竹胶板加固为钢架的方案是可行的。需改进的是腹板倒角面上不需要开口，同时加强检查。(5)经对工艺试验块混凝土进行破解，混凝土内部是密实的。（6）80m钢-砼组合桁梁是一种新型式的结构，我们通过工艺试验，进一步了解了这种结构的细部构造，为顺利完成施工打好了良好的技术基础。,第二部分：80m简支钢-混凝土组合桁梁施工技术研究报告四,附件1：科技查新报告,附件1：科技查新报告,附件1：科技查新报告,附件1：科技查新报告,附件2：应用证明,附件3：经济效益证明,谢谢各位领导、专家！,
