XX特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案

1、改建鐵路南平至龍巖線擴能改造工程NLZQ-8 標 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書NLZQ-8標段XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書NLZQ-8標項目經(jīng)理部2015 年 6 月附件一 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書目錄 TOC o 1-5 h z -1-1-1-荷載計算 -1-豎向荷載計算 -2-不平衡彎矩計算 -2-設計計算 -3-臨時固結(jié)墩抗壓強度檢算 -5-臨時固結(jié)墩抗傾覆檢算： -5-墩身螺紋鋼錨固長度計算 -6-梁體鋼精錨固長度計算 - 6 -8-硫磺砂漿層設置位置 -8-硫磺砂漿配比 -8-原材料 -8-硫磺砂漿配合比 -9-硫磺砂漿的熬制方法 -9-硫磺砂

2、漿的解除 - 10 -電阻絲埋設 - 10 -硫磺砂漿臨時支座同步熔化的措施 - 11 -硫磺砂漿施工中的防毒措施 - 11 -改建鐵路南平至龍巖線擴能改造工程NLZQ-8 標 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書- -XX特大橋(40+72+40) 預應力混凝土連續(xù)梁墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書一、工程概況XX特大橋采用(40+72+40) m連續(xù)梁跨越雁石溪，蓋連續(xù)梁采用懸臂法施工，共10 個塊段(9#為邊跨合攏段、10#為邊跨現(xiàn)澆段)，梁體主墩為2#和 3#墩，2#、 3#主墩墩帽尺寸為3.6*9.5m ，兩個主墩頂單個支承墊石尺寸均為1.8*2.5m ，兩支承墊石間凈距為2.3m。

3、二、臨時固結(jié)設置本橋2#、 3#主墩與梁體設計為鉸接，為避免懸臂現(xiàn)澆梁施工前后梁段荷載不平衡產(chǎn)生傾斜，且在懸臂澆筑過程中，永久支座視為不受力，應設置臨時支座，將臨時固結(jié)設于主墩墩頂順橋向墊石兩側(cè)，并臨時將橋墩與梁體固結(jié)，臨時固結(jié)結(jié)構(gòu)承受懸澆荷載和不平衡傾覆彎矩。臨時固結(jié)主要承受：懸臂現(xiàn)澆時梁體兩端不平衡重；施工荷載不平衡重， 并考慮風荷載、一側(cè)掛籃傾覆及由此引起的一端正在澆筑的混凝土全部墜落所造成的不平衡彎矩，并由此不平衡彎矩及梁自重引起的最大豎向支反力。三、臨時固結(jié)的設計及檢算荷載計算設計圖紙給出各中墩采取臨時錨固措施，臨時錨固措施應能承受中支點處最大不平衡彎矩7485KN.m及相應豎向支反

4、力34256KN。為更加安全起見，按照施工中的極端不利因素對臨時錨固措施進行檢算， 考慮施工中最不利傾覆工況是懸澆最后一節(jié)段( 8#節(jié)段) 剛好澆筑完成的同時，混凝土連同掛籃發(fā)生傾覆。這種工況的傾覆彎矩更安全于設計提供值。豎向荷載計算臨時支墩所承受的豎向力為混凝土自重，考慮人群機械及沖擊荷載，并取恒載系數(shù)為1.2, 活載系數(shù)為1.4, 則 : 梁體自重 : 最大雙懸臂狀態(tài)下，混凝土重量為2785.2t ，自重為27294.2KN； 三角掛籃及模板重量為75t, 兩套自重為1470KN；機械荷載:2.5*1.2*4*13.6=163.2KN人群荷載:2.5*1.4*4*13.6=190.4KN沖

5、擊荷載:2*1.4*4*13.6=152.3KN則豎向荷載為:(27294.2+1372) 1.2+163.2+190.4+152.3=34905.34KN不平衡彎矩計算不平衡彎矩計算時應考慮掛籃墜落的最大荷載，即考慮一側(cè)各節(jié)段混凝土自重超重5%，以及一側(cè)掛籃與梁段混凝土掉落，由此產(chǎn)生的不平衡彎矩為最不利受力狀態(tài)。XX特大橋(40+72+40)連續(xù)梁階段荷載統(tǒng)計表梁段長度(m)體積 (m3)重量( KN)懸臂長度 (m)懸臂彎矩(KN.m)0#12278.67098.728621296.1841#352.41335.152912016.3682#349.81268.9041215226.848

6、NLZQ-8 標XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書- -NLZQ-8 標 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書- -梁段長度(m)體積 (m3)重量( KN)懸臂長度 (m)懸臂彎矩(KN.m)3#3.554.81396.30415.521642.7124#3.550.51286.741924448.065#453.21355.5362331177.3286#447.91220.4922732953.2847#444.71138.9563135307.6368#443.01095.643538347.4掛籃 自重7353525725在結(jié)構(gòu)最大懸臂狀態(tài)，考慮一側(cè)各節(jié)段混凝土自重超重5%

7、，并一側(cè)掛籃與梁段混凝土掉落，由此產(chǎn)生的不平衡彎矩為最不利受力狀態(tài)，其彎矩為：M彎 =( 21296.2 KN +12016.4 KN +15226.8 KN +21642.7 KN +24448.1KN +31177.3 KN +32953.3KN +35307.6KN +38347.4KN) *5%+ ( 38347.4 KN+25725 KN +163.2KN*35m+190.4KN*35m) *1.2=103358.8KNM設計計算墩頂臨時支座結(jié)構(gòu)示意圖、臨時支座的受力結(jié)構(gòu)分析如下圖所示：應力，以確定混凝土標號；計算出豎向主筋（墩梁錨固鋼筋）的最大根據(jù)平衡條件可得：臨時固結(jié)墩受力簡圖R

8、（單位 AcRmB）NLRBM傾LRANL M 傾2LNL M 傾2LA、 B 兩臨時支座處的反力，即混凝土的最大壓壓力和最大拉力，按最大值（一般拉應力偏大）配置墩梁錨固鋼筋。計算時， 按鋼筋混凝土設計規(guī)范和橋梁施工技術(shù)規(guī)范選取材料安全系數(shù)和抗傾覆安全系數(shù)。本計算中L=1.575m， N=34905.34 kN， M=103358.8kNm，可求得RANL M傾2L15359. 6kNRBNL M傾傾50264. 9kN2L注： 計算結(jié)果中的力若為負號，表示與圖中所假設的力的方向相反。即正號為受壓的支撐力，負號為支座受拉力。即最大壓力為50264.9kN, 最大拉力為15359.6kN。改建鐵

9、路南平至龍巖線擴能改造工程NLZQ-8 標 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書- -臨時固結(jié)墩抗壓強度檢算臨時固結(jié)墩采用C50混凝土，設計寬度：0.775m;設計長度為：1.5m.最大豎向壓力為50264.9KN， C5050264.9 2 0. 775 1.521. 6MPa23.1MPa, 在不考慮鋼筋的情況下即可滿足要求。3.4 臨時固結(jié)墩抗傾覆檢算：考慮采用PSB785 32精軋螺紋鋼，材料屬性為：截面面積A804.2mm2,容許抗拉強度735MPa，彈性模量取2 105Mpa，單根力804.2 735 591kN。故需設置螺紋鋼為：15359.6 kN /591kN =26 根

10、。本橋臨時支座采用C50混凝土、且每個臨時支座上設置,42 根錨筋就可以滿足抗壓、抗傾覆要求。布置形式及抗傾覆安全系數(shù)：主墩單側(cè)兩個臨時支座共：42 根 *2=84 根?？箖A覆安全系數(shù)：84 根 /52 根 =1.62.本連續(xù)梁墩梁臨時固結(jié)采用墩頂四周設置內(nèi)加 32 精軋螺紋鋼的混凝土支墩形式，布置形式如下圖所示XX特大橋2#、 3#主墩墩梁固結(jié)鋼筋布置圖N1鋼筋未參與受力分析計算。墩身螺紋鋼錨固長度計算Lab=a fpy ft d=0.14 735Mpa 2.5MPa 32mm=1317mmLa= a Lab=1.1 1317mm=1.5m.a: 鋼筋外形系數(shù)，光面鋼筋取0.16，帶肋鋼筋取

11、0.14；fpy: 鋼筋的抗拉強度設計值ft ：墩身混凝土的軸心抗壓強度（標準值）d: 錨固鋼筋的直徑La：受拉鋼筋的錨固長度 a：錨固長度修正系數(shù)，取1.1梁體鋼精錨固長度計算Lab=a fpy ft d=0.14 735Mpa 2.5MPa 32mm=1062mmNLZQ-8 標XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書- -NLZQ-8 標 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與檢算書- -La= a Lab=1.1 1062mm=1.2m.a: 鋼筋外形系數(shù)，光面鋼筋取0.16，帶肋鋼筋取0.14；fpy: 鋼筋的抗拉強度設計值ft ：墩身混凝土的軸心抗壓強度（標準值）d: 錨固鋼筋的直徑L

12、a：受拉鋼筋的錨固長度 a：錨固長度修正系數(shù)，取1.1支座與支撐墊石高度為65cm,支座與支撐墊石間砂漿厚3cm,則臨時錨固 32 螺紋鋼長度為：1.5m+1.2m+0.65m+0.03m=3.38m。XX特大橋2#、 3#主墩錨固鋼筋布置圖在臨時支墩的頂面布設直徑12mm普通鋼筋網(wǎng)片做為構(gòu)造筋防裂，間距10cm，保護層厚度為5cm;連續(xù)箱梁體與與臨時支墩相接部位布設兩層縱橫 12100的鋼筋網(wǎng)，保護層厚度為5cm， 兩層鋼筋網(wǎng)間距 5cm.5-10mm，施工時以絕對標高進行控制。4.1 硫磺砂漿層設置位置T 構(gòu)墩頂兩側(cè)的臨時固結(jié)需同步進行解除, 以減少對梁部應力的影響。本工程采用硫磺砂漿中間

13、埋設電阻絲的方式設置臨時固結(jié), 采用通電熔解硫磺砂漿解除臨時固結(jié)。在臨時支墩的底面、頂面及靠墊石側(cè)各設一層油毛氈隔離層。硫磺砂漿層設置圖（單位：mm）1500硫磺砂漿C50混凝土4.2 硫磺砂漿配比562 051 562086 12100鋼 筋 網(wǎng)C50混凝土硫磺砂漿采用夾心的形式，設置在混凝土支墩中間，高度 15cm.,硫磺砂漿是指將硫磺加熱到一定溫度形成液態(tài)并充分脫水后加入適當比例的水泥和粒徑1.25mm以下的細骨料，形成的一種新型熱塑性材料。原材料硫磺是硫磺砂漿的膠粘劑和熔化劑, 選用工業(yè)粉狀硫磺或塊狀硫改建鐵路南平至龍巖線擴能改造工程NLZQ-8 標 XX 特大橋墩梁臨時固結(jié)設計方案與

14、檢算書- -磺， 要求純度高、雜質(zhì)少、 水份少、 含量應不少于98%、 水分小于1%。水泥自拌合站取出后在使用前必須烘干。細骨料自拌合站取出后要進行過篩清先，使含泥量不大于1%，1.25mm篩孔篩余量不大于5%,使用前需烘干脫水。硫磺砂漿配合比配合比中水泥增加會使硫磺砂漿抗壓強度增加，但會增加熔化的難度。 通過以前的施工經(jīng)驗，下面給出了三種不同的硫磺砂漿配合比（其中2#配合比為推薦配合比）。硫磺砂漿配合比配合比編號配合比（硫磺：細砂：水泥）實測抗壓強度（Mpa）1#48： 38： 1431.62#40： 40： 2043.13#35： 41： 2451.7實際施工前，需根據(jù)以上三種配比進行現(xiàn)場

15、試驗，檢驗強度及熔化效果。硫磺砂漿的熬制方法常溫下硫磺為淡黃色固體，硫磺的熔化脫水溫度為130 150；與粉料、細砂的混合溫度為140 160；溫度低時因粘度大不能混勻，溫度高達170以上時，熔融的硫磺, 其粘度變化較為復雜。因此硫磺在施工過程中溫度應介于115 160之間，易于操作施工，其施工步驟如下：組裝模具澆筑第一層硫磺砂漿穿電熱絲并固定澆筑第二層硫磺砂漿冷卻成型脫模對電熱絲進行防護先將硫磺打成2 5cm的小塊，按比例稱好分批放入鍋中，加熱 130 150熔化，邊熔邊放邊攪，注意防止局部過熱，以達到充分脫水的目的。硫磺脫水后，分批將已攪拌均勻的130烘干細骨料、水泥放入鍋中不斷攪拌、脫水

16、，混合均勻；注意要嚴格控制熬制溫度，一般為 140 160，最高不超過170，約熬制34小時。待硫磺砂漿熬制均勻、顏色一致、汽泡完全消失時，先取樣檢查，以確定其熬制質(zhì)量，如不符合要求時，應繼續(xù)熬制，直到合格。硫磺砂漿質(zhì)量鑒定, 在 140時，澆入抗拉試模中觀察，冷卻時應無涌泡、凹陷、不密實、分層現(xiàn)象；將其打斷觀察，斷面內(nèi)肉眼看可見小孔多于5 個，說明熬制時間不夠，通過延長熬制時間，直到眼見小孔小于或等于5 個為止。硫磺砂漿的解除電阻絲埋設硫磺砂漿的清理方法有氧氣燒化、預埋電阻絲電熱軟化以及人工鑿除等。 考慮到施工過程中梁體下降的均勻性要求，我們采用預埋電阻絲通電軟化的方案。為防止電阻絲中間斷裂，電阻絲采用并聯(lián)方式布置。首先將硫磺砂漿灌注至75mm高度，待其表層初步結(jié)晶后，將已事先定型好的電阻絲按設置圖紙小心布置在表層，接著澆注到頂。電阻絲應均勻分布，并留有一定的間隙，一般以2 4cm為宜，不宜過近或過遠，以防出現(xiàn)短路和產(chǎn)熱不均勻。根據(jù)試驗經(jīng)驗，硫磺砂漿中預埋96 電阻絲（即500W電阻絲）軟化效果較好，此時每個臨時固結(jié)內(nèi)埋設有15根并聯(lián)的96電阻絲，然后將同一墩頂?shù)? 塊之間進行串聯(lián)?？偣β蕿椋篘=U2/R=2202/（ 96 15）4=30250W硫磺砂漿臨時支座同步熔化的措施每一根電阻絲嚴格逐根用萬用表量測，不合標準的堅決不用。2）硫磺