诸永高速怀鲁枢纽工程建设结构设计.doc

诸永高速怀鲁枢纽工程建设结构设计第一节 概述一、工程概况1、综述诸永高速怀鲁枢纽工程位于怀鲁镇八字墙村附近诸永高速与甬金高速交叉处,是实现诸永、甬金高速公路互联互通的大型互通立交工程,本工程采用五层半定向涡轮形枢纽立交设计,主要由两条分离式的主线和八条互通匝道组成 2、场区水文地质情况地表为耕植土或素填土,地面以下主要为全风化砂砾岩、强风化砂砾岩、中风化砂砾岩和微风化砂砾岩,地质勘探结果表明,耕植土很薄,一般为0.7-4.1m,承载力低；全风化层厚度变化较大,一般为0.7-8.0m,容许承载力160-200Kpa；强风化层较厚,变化较大,一般为0.4-13.2m,容许承载力250-260 Kpa；弱风化层厚度一般为5.1-22.2m,容许承载力1000-1600 Kpa,微风化层厚度大于4.6m,容许承载力1800-2000 Kpa工程所在区域河流主要为乌竹溪,地下水主要为松散岩类孔隙水和孔隙裂隙水补给来源主要为大气降水、地表水、松散岩类孔隙水水质良好,矿化度低,一般为HCO3-Ca.Na、HCO3-Na.Ca型弱酸性水3、主要气候特征本工程所在区域属亚热带季风气候区,四季分明,光照充分,雨量充沛,年平均气温在15-18度左右,年降雨量一般在1200-2000mm之间,降雨多集中在4月中旬-7月中旬和7月中旬-10月中旬。

年蒸发量在800-1100mm之间,相对湿度80%左右全年无霜期200天4、项目施工的重点及难点本工程左右主线及A、B、C、D匝道均与甬金高速相交,按编号〔200432《甬金、诸永怀鲁枢纽立交施工协调会会议纪要》要求此相交段于2005年六月底前完成,以保证甬金高速公路的顺利通车,工期要求紧施工难点是：现浇箱梁、空心板数量类型较多、工程数量大、工期紧,这就需要合理安排工期,优化资源配置5、现浇箱梁、空心板主要结构型式全桥现浇预应力连续箱梁计50联159跨<主线12联38跨,匝道38联121跨>,现浇空心钢筋混凝土连续板4联16跨现浇箱梁一般采用30米跨径等截面梁,跨越甬金高速、22省道或避免不良地质部位箱梁跨径和截面均作了适当的调整,B、D匝道跨越乌竹溪部分桥梁与甬金主线对应采用8-20米空心板梁,具体结构形式如下：① 主线桥变截面预应力连续箱梁预应力变截面连续箱梁采用单箱双室结构,跨径在30＋40＋30米左右、箱梁底宽7.6米、顶宽11.8米、翼缘板悬臂2.1米、梁高为1.6～2.5米、中横梁宽2米、端横梁宽1米、腹板厚40厘米,端部加厚到55厘米；顶板厚20厘米,底板厚20厘米,端部加厚到40厘米,悬臂端部厚20厘米,根部厚40厘米,纵向预应力体系；② 主线桥等截面预应力现浇箱梁预应力等截面连续箱梁为单箱双室结构,跨径在30米左右,梁高为1.6米,其它部分结构及尺寸与主线桥变截面箱梁相同；③ 匝道桥变截面预应力现浇箱梁预应力变截面连续箱梁为单箱单室结构,跨径一般在30＋40＋30米左右,箱梁底宽4.6米,顶宽9.3米,翼缘板悬臂2.35米,梁高为1.6～2.5米,中横梁宽2米,端横梁宽1米,腹板厚40厘米,端部加厚到60厘米；顶板厚22厘米,底板厚25厘米,端部加厚到45厘米,悬臂端部厚22厘米,根部厚42厘米,纵向预应力体系；④ 匝道桥等截面预应力现浇箱梁预应力等截面连续箱梁为单箱双室结构,跨径一般在30米左右,梁高为1.6米,其它部分结构及尺寸与主线桥变截面箱梁相同；⑤ 现浇连续板连续板采用钢筋混凝土结构, 跨径在20米左右,位于D、B匝道分岔段,板高1.1米,翼缘板悬臂1.75米,空腔为直径72厘米的圆孔,顶底板厚19厘米 。

二、现浇箱梁、空心板主要施工工艺主线及匝道桥现浇混凝土连续箱梁及空心板均采用搭设支架逐联现浇施工工艺怀鲁枢纽工程所在地为山岭重丘区,工程围是东北部较高西北部较低,现浇梁距地面高度均在6～30米之间,箱梁拟采用门式满堂支架施工工艺,对于个别高度较高、地形复杂的满堂支架无法搭设的部位拟采用少支点钢管支架〔或称贝雷支架施工工艺现浇梁外模采用钢框竹胶板模板,模采用木模,现浇空心板芯模则采用光滑的薄壁钢管制作混凝土采用大型搅拌站集中拌合、混凝土输送车灌车运输、拖泵〔或泵车泵送入模,施工材料的垂直运输采用塔吊和汽吊相结合的办法三、现浇箱梁、空心板主要工程量现浇箱梁、空心板主要工程数量项 目单位数 量备 注混凝土C50号m329603.3C40m32363.6普通钢筋Ⅰ级t63.37Ⅱ级t6676.9钢筋网片t210.2D5Фj15.24钢绞线t863.26Rby=1860Mpa锚 具M15-5套2982M15-5

套562M15-7套3186M15-7

套774M15-9套212M15-9

套192MB15-5套784波纹管Ф55mmm32478.4Ф70mmm72735.9Ф80mmm7247.9支 座GPZ2000DX个77GPZ2000SX个77GPZ2500DX个27GPZ2500GD个27GPZ4000DX个72GPZ5000DX个6GPZ6000DX个34GPZ7000DX个6GPZ4000GD个56GPZ5000GD个4GPZ6000GD个30GPZ7000GD个6第二节 现浇箱梁、空心板施工工艺流程根据总体施工工艺安排,现浇箱梁、空心板采用满堂支架或贝雷支架现浇工艺,但不管采用满堂支架或是贝雷支架施工工艺其工艺流程基本相同,具体如下图所示： 支架搭设底模、侧模安装支架预压施工绑扎底板、腹板钢筋安装内模及端模绑扎顶板钢筋箱梁钢筋加工预应力张拉混凝土养护混凝土浇筑预应力压浆、封锚拆除底模及支架波纹管安装箱梁模板加工预应力穿束进入下联施工支架基础处理拆除内模和侧模第三节 主要项目施工方法诸永高速怀鲁枢纽工程主线及匝道部分桥跨设计为现浇预应力砼连续箱形梁或空心板式结构,全桥总计预制安装箱形梁及空心板54联,标准联每联3跨,个别为一联4跨或5跨。

现浇预应力箱梁施工采用落地支架形式,支架拟采用二种形式,个别距离地面特别高或地形复杂的部分的箱梁采用少支点落地钢管支架现浇,一般高度的均采用采用门式满堂支架现浇一、 施工测量为保证匝道小半径曲线箱梁的线形,施工时以1～2.0m作为一个计算断面算出箱梁底板中线、两侧翼缘板的三维坐标,并据此进行施工放样施工时先在支架上放出箱梁底板中心的理论位置,配合水准仪进行箱梁底模板标高定位〔考虑预拱度、桥面横坡,待底模板铺设完成后进行翼缘板和腹板模板的施工放样,最后用全站仪测出箱梁翼缘板的实际三维坐标与理论值相比,如超出规允许偏差则进行调整直至满足要求二、排水处理在支架两侧开挖纵向排水沟,依据现场地形设置排水沟的流向,通过便道埋排水管将水排出支架搭设围,汇入外界水系三、防雷措施春夏季施工雷电较多,考虑雷电破坏,现浇箱梁施工前箱梁支架设置通长接地钢筋做好防雷准备,塔吊安装避雷装置四、箱梁现浇满堂支架的施工1、满堂支架结构设计满堂支架采用HR可调多功能门式脚手架,门式脚手架受力更科学,可靠性好,便于规施工,而且效率高门式满堂支架按照跨距0.9米、间距0.7米〔箱梁变截面加厚段间距设为0.5m、步距为1.9米布设,并设相应的剪刀撑、水平加固件、封口杆、扫地杆等。

为了使门架立杆受力均匀且便于调整模板标高和支架的拆除,在立杆两端设置底座和顶托,在支架的顶托上横向铺设I14工字钢、上面再纵向铺设8×10木枋、然后再安装竹胶板底模,其具体结构如附图所示2、满堂支架受力计算根据现场本工程实际情况,一般箱梁现浇均采用满堂支架结构形式,在满堂支架设计时应对箱梁的底模、侧模及模统一考虑,箱梁底模、侧模及模结构如附图支架结构图所示,现就采用的满堂支架结构形式进行受力验算,具体受力计算如后附录I所示3、满堂支架搭设施工地基处理：施工场区地表主要为耕植土或素填土,局部区域基岩裸露,地基承载力较好地基处理宽度主线桥15米,匝道桥12米,施工时先用推土机将表层耕植土、有机土推除,局部可人工开挖,对于河塘沟渠等部位清淤后回填宕渣分层整平压实在碾压完成的地基上铺设不小于30cm厚的道渣或石子并用YZ16吨振动压路机进行碾压,处理后的地基容许承载力应达到100KPa以上,满足支架受力、结构稳定性的要求,必要时浇注10～15cm的素混凝土垫层如果地基局部起伏较大可修成台阶式,台阶高差必须是门架步距1.9m的整数倍,台阶边坡进行加固处理,否则回填宕渣找平压实支架的高度确定：搭设支架前首先根据桥梁设计标高确定支架的高度,并由此计算出门架的层数,控制好底座、顶托伸出的高度。

支架的高度一般按以下计算式确定：H=0.2m+0.2m+1.9m×N+0.2m+hH —支架搭设高度,既梁底设计标高-地基标高-0.25〔底模厚度； 0.2—枕木厚度；0.2—底座高度；1.9m—一榀门架高度；N—门架的步数；0．2m—底座高度；h—调节杆伸出的高度门架构件检查：门架及其配件的规格、性能及质量应符合现行行业标准《门式脚手架》的规定,并应有出厂合格证明书及产品标志周转使用的门架及其配件要重点检查杆件是否有裂纹、弯曲,表面是否锈蚀,锁销是否损坏,构件之间连接是否脱焊等对有缺陷的门架要进行修复,如果不能恢复,应作报废处理水平加固杆、封口杆、扫地杆、剪刀撑等采用Ф48×3.5的钢管及配套扣件,其性能、质量须分别符合《碳素结构钢》和《钢管脚手架扣件》等有关规的规定底座安放：脚手管立杆底端按横桥向0.9m、纵向0.7m〔箱梁变截面加厚段间距设为0.5m的间距安放可调底座,按计算底标高调节底座上的可调螺帽位置,使螺帽顶面位于同一水平面安装门架、交叉支撑、水平杆、剪刀撑等：可调支座安装好后,接着安装门架、交叉支撑、封口杆、水平杆和剪刀撑等,其安装方法和规定一般如下：1) 门架安装从一端向另一端延伸,并逐层改变搭设方向,一步搭设完后检查并调整其垂直度和水平度；2) 交叉支架要随门架的安装及时设置,门架之间的锁臂、搭钩必须处于锁住状态；3) 水平加固杆应在满堂支架的周边顶层、底层及中间每步每列每排通长设置,并用扣件扣牢,扣件的扭力矩为50-60 kN.m；4) 剪刀撑设置在支架的外侧周边和部,部每隔3排间距设置,剪刀撑宽度不应大于4个跨距或间距,斜杆和地面倾角宜为450-600；5) 考虑到风载及施工作业产生的水平力使支架产生不稳定,支架搭设完后,在地面埋设钢筋混凝土地笼,支架两侧对称每隔5米设置八字风缆,并用紧力器拉紧；在墩柱四周平行地面设置脚手管夹住墩柱,三步两跨,门架上纵向水平钢管用扣件扣在墩柱脚手上,以抵抗水平方向力。

6) 为保证满堂支架的整体稳定性,每跨满堂支架顺桥向两侧每隔10m增设两跨门架,扩大搭设宽度,使满堂支架的搭设宽度与搭设高度相接近脚手架搭设垂直度与水平度允许偏差项目允许偏差〔mm垂直度每步h/1000及±2.0整体H/600及±50水平度一跨距水平架两端高差±l/600及±3.0脚手架整体±L/。