正文国道107线改建工程.doc

国道107线改建工程南水北调大桥连续箱梁悬臂施工方案一、工程概况 1、概述本工程为国道107线郑州段改建工程南水北调大桥，位于郑州市中牟县九龙镇小李庄村，是国道107线郑州段横跨南水北调总干渠的一座大型公路桥梁，为改建工程中的重点工程⑴桥梁形式：南水北调大桥为分离式桥梁，分为上、下行两幅其上部结构为三跨预应力变截面连续箱梁，单幅箱梁宽度21m⑵桥梁长度：南水北调大桥中心里程桩号为K32+474，起点里程桩号为K32+344，终点里程桩号为K32+604，桥梁全长260m⑶桥梁坡度：南水北调大桥的桥面位于半径R=10000m的凸形竖向曲线上，纵向坡度分别为3.337%和-1.375%，变坡点里程桩号为K32+400桥面设单向横坡，坡度为1.5%⑷桥梁轴线：桥梁纵向设计线距纵向中心轴线10m，桥梁纵向设计线与南水北调总干渠中心线呈90度正交，其交点位于桥梁中心截面，交点里程桩号为K32+474，交点坐标为（X=3832454.814，Y=38484368.580）2、连续箱梁结构构造⑴连续箱梁的跨径组合：南水北调大桥上部结构为三跨预应力变截面连续箱梁，中跨跨径L=110m，边跨跨径L=70m，跨径组合为70m+110m+70m。

⑵连续箱梁的截面型式：连续箱梁采用单箱双室截面，垂直腹板箱梁顶板宽度为21m，顶板在横桥向设1.5%的单向坡度，箱梁底板宽度为12.5m，底板在横桥向保持水平⑶连续箱梁的截面高度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.5m的长度范围内，箱梁的中心截面高度为6.5m在中跨跨中处，箱梁的中心截面高度为3.6m在边跨端部14.84m的长度范围内，箱梁的中心截面高度为3.6m中跨箱梁从跨中截面至距桥墩中心2.5m处，边跨箱梁从边跨端部14.84m处截面至距桥墩中心2.5m处，箱梁中心截面高度按1.8次方抛物线变化，抛物线方程为Y=0.00232333188X1.8+3.6m，其中0＜X≤52.5m⑷连续箱梁的底板厚度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.5m的长度范围内，箱梁底板的厚度为1.3m从桥墩中心线向两侧2.5m～3.5m的长度范围内，箱梁底板的厚度由1.3m渐变为1m从桥墩中心线向两侧3.5m～6m的长度范围内，箱梁底板的厚度由1m渐变为0.8m从桥墩中心线向中跨6m～跨中的长度范围内，箱梁底板的厚度由0.8m渐变为0.3m；从桥墩中心线向边跨6m～53.5m的长度范围内，箱梁底板的厚度由0.8m渐变为0.3m。

从桥墩中心线向边跨53.5m～端部的长度范围内，箱梁底板的厚度保持0.3m中跨箱梁从跨中截面至距桥墩中心6m处，边跨箱梁从边跨端部14.84m处截面至距桥墩中心6m处，箱梁截面的底板上缘线（底板厚度）按1.8次抛物线变化，抛物线方程为Y=0.001869498184X1.8+3.3m，其中0＜X≤49m⑸连续箱梁的腹板厚度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.2m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度为1m从桥墩中心线向两侧2.2m～25m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度为0.8m从桥墩中心线向两侧25m～31m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度由0.8m渐变为0.5m从桥墩中心线向跨中31m～55m的范围内，箱梁截面的腹板厚度为0.5m从桥墩中心线向边跨31m～62m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度为0.5m从桥墩中心线向边跨62m～67.5m的长度范围内，箱梁截面的腹板厚度由0.5m渐变为1.5m⑹连续箱梁的顶板厚度：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧2.7m的长度范围内，箱梁截面的顶板厚度为0.65m，箱梁其余截面的顶板厚度均为0.3m连续箱梁的翼板悬臂长度为4.25m，根部厚度为0.7m，端部厚度为0.18m，对应于悬臂端部2.5m处的厚度为0.45m。

⑺连续箱梁横向构件设置：连续箱梁在桥墩处，从桥墩中心线向两侧1.2m各设一道横隔板，厚度为1m，在桥墩的中心处设一道半横梁，截面为0.9m1.2m连续箱梁在桥台盖梁处，设一道横隔板，厚度为2.34m⑻连续箱梁截面示意图：桥墩中心处箱梁横截面如图1所示；距桥墩中心3.5m处箱梁横截面如图2所示；跨中处箱梁横截面如图3所示；桥墩处箱梁中心纵截面如图4所示；边跨端部箱梁中心纵截面如图所示5所示图1、桥墩中心处箱梁横截面）（图2、距桥墩中心3.5m处箱梁横截面）（图3、跨中处箱梁横截面）（图4、桥墩处箱梁中心纵截面）（图5、边跨端部箱梁中心纵截面）3、连续箱梁施工方法及梁段划分⑴连续箱梁施工方法：连续箱梁采用悬臂施工，以每个桥墩为中心向两侧悬臂浇筑形成单个“T”构，最后在边跨和中跨合拢形成连续箱梁⑵连续箱梁的梁段划分：箱梁的每个“T”构对应于桥墩中心线沿纵向划分为16个对称浇筑的梁段，梁段数量及长度为52.5m+53m+33.5m+34m中跨方向为1～16号梁段，边跨方向为1′～16′号梁段其中1～5（1′～5′）号梁段的长度为2.5m，6～10（6′～10′）号梁段的长度为3m，11～13（11′～13′）号梁段的长度为3.5m，14～16（14′～16′）号梁段的长度为4m。

最大悬臂长度50.15m墩顶处的箱梁为0号梁段，从桥墩中心线向两侧各伸出3.5m，其总长度为7m边跨箱梁的端部为18′号梁段，其长度为13.34m连续箱梁在中跨和两个边跨各设一个合拢段，合拢段的长度均为3m中跨合拢段设在跨中为17号梁段，边跨合拢段设在悬浇梁段与边跨端部梁段的结合部为17′号梁段，合拢段的中心距桥墩中心线均为55m⑶连续箱梁的节点划分：连续箱梁各梁段相互连接的截面为箱梁的节点截面，从边跨端截面至中跨的跨中截面，共38个节点截面，编号为1～38⑷连续箱梁的梁段及节点划分示意图：连续箱梁在中跨悬臂浇筑的梁段划分及节点示意如图6所示，连续箱梁在边跨悬臂浇筑的梁段划分及节点示意如图7所示连续箱梁各梁段及相应节点截面的尺寸参数如表1所示图6、箱梁中跨分段及节点示意）（图7、箱梁边跨分段及节点示意）表1.箱梁各梁段及相应节点的尺寸参数表 4、连续箱梁预拱度设置⑴连续箱梁中跨预拱度：连续箱梁在中跨设置向上的预拱度，跨中预拱度最大值为9cm，预拱度的线型按1.8次抛物线设计⑵连续箱梁边跨预拱度：连续箱梁在边跨不设置预拱度连续箱梁中跨预拱度在各节点的分配值如表1所示表2.箱梁中跨预拱度在各节点的分配值表 5、连续箱梁预应力筋布置⑴连续箱梁预应力施工方法：连续箱梁设置三向预应力，采用有粘结预应力张拉技术，塑料波纹管成孔，后张法施工。

⑵连续箱梁纵向预应力筋布置：纵向预应力筋设置了顶板钢束、腹板下弯钢束、边跨底板钢束、中跨底板钢束四种，其中顶板纵向钢束采用17Φs15.2和19Φs15.2钢束，腹板下弯纵向钢束采用17Φs15.2和19Φs15.2钢束，边跨底板纵向钢束采用17Φs15.2钢束，中跨底板纵向钢束采用17Φs15.2钢束⑶连续箱梁横向预应力筋布置：横向预应力筋设置了顶板横向钢束和0号梁段横向精轧螺纹钢筋两种，其中顶钢束采用4Φs15.2钢束，0号梁段采用精轧螺纹钢筋，设置在横隔板、半横梁及底板内⑷连续箱梁竖向预应力筋布置：竖向预应力筋设置了腹板竖向精轧螺纹粗钢筋⑸预应力筋张拉控制应力和张拉控制力：纵向预应力钢束的张拉控制应力为1395MPa，17Φs15.2钢束的张拉控制力为3296.14KN，19Φs15.2钢束的张拉控制力为3684.20KN横向预应力钢束的张拉控制应力为1395MPa，4Φs15.2钢束的单束张拉控制力为775.6KN横向精轧螺纹粗钢筋的张拉控制力为568KN 竖向精轧螺纹粗钢筋的张拉控制力为568KN连续箱梁三向预应力筋布置及张拉控制力如表3所示表3.箱梁三向预应力筋布置及张拉控制力 6、连续箱梁齿板布置⑴纵向底板钢束锚固齿板：中跨6～15号梁段中，每个梁段的底板均设置纵向中跨底板钢束的锚固齿板，边跨8′～14′号梁段中，每个梁段的底板均设置纵向边跨底板钢束的锚固齿板，齿板类型均为A类。

⑵纵向顶板合拢钢束锚固齿板：中跨14～15号梁段中，每个梁段的顶板均设置中跨纵向顶板合拢钢束的锚固齿板，齿板类型为C类边跨13′～14′号梁段中，每个梁段的顶板均设置边跨纵向顶板合拢钢束的锚固齿板，齿板类型为B类⑶纵向底板预留钢束锚固齿板：中跨5号梁段的底板设置纵向预留钢束的锚固齿板，齿板类型为A类边跨7′号梁段的底板设置纵向预留钢束的锚固齿板，齿板类型为A类边跨端部梁段的底板设置纵向预留钢束的锚固齿板，齿板类型为D类⑷纵向顶板预留钢束锚固齿板：中跨16号梁段和边跨16′号梁段的顶板均设置预留钢束的锚固齿板，齿板类型为 C类7、连续箱梁主要材料⑴连续箱梁结构材料：连续箱梁结构采用现浇钢筋混凝土，其中混凝土的强度等级为C55，钢筋采用R235（Ⅰ级）和HRB335（Ⅱ级）普通热轧钢筋钢筋直径≥12mm采用HRB335（Ⅱ级）热轧螺纹钢筋，其质量标准应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007)相关规定钢筋直径＜12mm采用R235（Ⅰ级）光圆钢筋,其质量标准应符合《钢筋混凝土用光圆钢筋》（GB1499.1-2008）相关规定⑵连续箱梁预应力钢绞线：连续箱梁预应力钢束采用高强度底松弛270级钢绞线，钢绞线的公称直径为Φs15.2mm，截面面积139mm2，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95105 MPa。

钢绞线的质量应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5524-2003）相关规定，⑶连续箱梁预应力精轧螺纹钢筋：连续箱梁采用JL32精轧螺纹钢筋，精轧螺纹钢筋的公称直径为32mm，截面面积804.2mm2，标准强度fpk=930MPa，弹性模量Es=2.0105 MPa精轧螺纹钢筋的质量应符合《预应力混凝土用钢筋》(GB1499.2-2007)相关规定⑷连续箱梁预应力锚具：纵向预应力钢束采用OVM系列锚具，其中17Φs15.2钢束采用OVM15-17群锚锚具，19Φs15.2钢束采用OVM15-19群锚锚具横向预应力钢束采用BM系列锚具，横向预应力精轧螺纹钢筋采用YGMM锚具，其中4Φs15.2钢束张拉端采用BM15-4扁锚锚具，固定端采用BM15-4P锚具精轧螺纹钢筋的张拉端采用YGM锚具，固定端采用YGM锚下螺母竖向预应力精轧螺纹钢筋采用YGM锚具，精轧螺纹钢筋的张拉端采用YGM锚具，固定端采用YGM锚下螺母所有锚具质量应符合《预应力筋用锚具,夹具及连接器》(GB/T14370-93)标准⑸连续箱梁预应力成孔材料：预应力筋采用预埋塑料波纹管成孔纵向钢束采用圆形波纹管，其中纵向17Φs15.2钢束采用直径90mm的波纹管，纵向19Φs15.2钢束采用直径100mm的波纹管。

横向钢束采用矩形波纹管，4Φs15.2钢束采用边长70mm19mm 的波纹管横向和竖向精轧螺纹钢筋采用圆形波纹管，波纹管直径为50mm⑹钢筋混凝土预应力箱梁主要材料用量如表4所示 表4.钢筋混凝土预应力箱梁主要材料数量表序号材料名称单位材料数量使用部位 1C55混凝土 m3 12688.9箱梁结构混凝土2R235光圆钢筋t2.427箱梁结构普通钢筋3HRB335热轧螺纹钢筋t2351.409箱梁结构普通钢筋4Φs15.2钢绞线t720.962箱梁纵横向预应力5JL32冷轧螺纹粗钢筋t185.572竖、横向预应力。