跨呼大高速公路连续梁设计与检算书

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1、1新建铁路呼和浩特至准格尔铁路工程新建铁路呼和浩特至准格尔铁路工程HZSG-4HZSG-4 标段标段跨呼大高速公路特大桥跨呼大高速公路特大桥实施性施工组织设计实施性施工组织设计连续梁连续梁支架、基坑开挖防护、交通支架、基坑开挖防护、交通防护、临时固结设计与检算防护、临时固结设计与检算书书2编制：编制： 复核：复核： 审核：审核： 3中铁二十一局集团有限公司呼准鄂铁路工程项目经理部中铁二十一局集团有限公司呼准鄂铁路工程项目经理部二二一三年十月一三年十月44目 录1 编制依据及原则 .11.1 编制依据.11.2 编制原则.12 工程概况及工程特点 .22.1 工程概况.22.2 工程地质及水文地

2、质.32.32.3 主要设计技术标准.32.4 主要工程数量 .42.5 施工条件.43 工程特点及重难点 .53.1 工程特点.53.2 工程重、难点 .54 施工建设目标 .64.1 总体目标 .64.2 质量目标 .64.3 安全目标.64.4 工期目标 .75 施工总体规划及施工组织措施 .75.1 施工总体规划 .75.2 施工组织措施 .75.3 施工组织机构.85.4 临时工程及道路改移工程.86 工期目标及进度安排 .11557 主要工程项目的施工方案、施工方法 .127.1 施工准备.127.2 施工方案.137.3 施工工艺及方法 .147.4 附属工程.217.5 技术措

3、施 .218 安全保证体系及措施 .238.1 安全管理组织机构 .238.2 安全生产保证体系 .249 质量保证 .3710 冬、雨季施工措施 .4011 施工环保、水土保持措施 .4412 文明施工 .481 1 编编制依据制依据.12 2 工程概况工程概况.13 3 0#0#块块支架支架设计图设计图.24 4 0#0#块块支架支架检检算算.34.1 外荷载计算.34.2 纵梁计算.44.3 横梁计算.54.4 支架水平杆计算.64.5 支架立柱计算.75 5 边边跨跨现浇现浇段支架段支架设计图设计图.86 6 边边跨跨现浇现浇段支架段支架检检算算.96.1 外荷载计算.96.2 纵梁计

4、算.106.3 横梁计算.116.4 支架水平杆计算.146.5 斜竖向撑杆计算.156.6 直竖向撑杆计算.157 7 承台基坑开挖承台基坑开挖钻钻孔灌注孔灌注桩桩支支护计护计算算.157.1 灌注桩支护锚固深度计算.187.2 灌注桩支护配筋计算.20668 8 临时临时固固结计结计算算.228.1 单个临时固结所需的精轧螺纹钢筋面积计算.238.2 单个临时固结所需的 C50 混凝土面积计算.238.3 单个临时固结所需的钢板面积计算.238.4 临时固结设计图.239 9 防防护护棚架棚架计计算算.259.1 呼大高速公路路面情况.259.2 设计标准.259.3 设计方案.269.4

5、 设计参数.269.5 设计计算方法.269.6 防护棚架示意图.32111 编制依据及原则1.11.1 编制依据编制依据（1）相关法律、法规和交通部规章制度。（2）铁道部、内蒙古自治区人民政府关于新建呼和浩特至准格尔铁路可行性研究报告的批复 （铁计函2010457号） 。（3）铁道部、内蒙古自治区人民政府关于新建呼和浩特至准格尔铁路初步设计的批复 （铁鉴函2012885号） 。（4）现行的国家和铁道部有关规定、验标及施工技术指南。（5）铁道第三勘察设计院集团有限公司编制的施工图设计文件。（6）设计阶段与地方签订的有关协议及纪要。（7）目前同等级铁路建设的技术水平、管理水平和施工装备水平。（8

6、）呼准鄂铁路有限责任公司关于新建呼和浩特至准格尔铁路指导性施工组织设计。（9） 跨呼大高速公路特大桥 呼准施桥-06呼准施桥-06 施工图。（2）有碴轨道预应力混凝土连续梁（双线） 叁桥（2006）2206-B（3）双线连续梁圆端形实体桥墩 L=48+80+48m 双线连续梁呼准桥通-23-（4）铁路常用跨度连续梁球型钢支座（LXQZ 型）安装图 通桥（2009）8361-LXQZ（105）铁路桥梁钢结构设计规范 TB10002.2-2005 现场勘察及调查的资料及单位施工类似工程的施工经验。（116）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土设计规范 TB10002.3-2005 我单位为完成本工程拟

7、投入的专业技术人员、机械设备等资源。 1.21.2 编制原则编制原则22（1）节约资源和可持续发展的原则。贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”的原则，依法用地、合理规划、科学设计，少占土地，保护农田；搞好环境保护、水土保持和地质灾害防治工作；支持矿床保护、文物保护、景点保护，确保施工安全。（2）符合性原则。满足建设工期和工程质量安全标准要求。（3）科学、经济、合理的原则。树立系统工程的理念。统筹分配各专业工程的工期，搞好专业衔接；合理安排施工顺序，组织均衡、连续生产；以关键线路为主线，进行工期、资源优化；管理目标明确，指标量化、措施具体、针对性强。（4）引进、消化、吸收、再创新的原则。

8、积极采用、鼓励研发旨在提高工程技术和施工装备水平，保证施工安全和工程质量，加快施工进度，降低工程成本的新技术、新材料、新工艺、新设备。（5）严格按招标文件要求的工期、质量安全、验收速度等目标编制。（6）确保工期、质量和安全目标的原则及遵循设计文件的原则。（7）突出重点，兼顾一般，统筹安排，周密制定施工方案，采用先进技术及切实可行的施工方法、工艺，科学合理组织施工的原则。（8）配备先进实用的机械设备，提高机械化作业程度，积极采用四新技术的原则。（9）合理安排施工程序，根据具体情况，采用流水作业或平行作业方法安排进度计划的原则。（10）遵循施工生产与环境保护同步规划，同步建设，同步发展的原则。（1

9、1）遵循贯标机制的原则。确保质量、安全、环境三体系在本工程施工中自始至终得到有效运行。332 工程概况及工程特点2.12.1 工程概况工程概况本桥位于跨多条既有省、国道及乡村道路，其中跨越呼大高速公路采用 48+80+48m 连续梁结构形式，其余均采用简支梁上跨，本桥桥梁全长为6412.01 米，其桥跨结构形式为（5-32m）+（1-24m）+（5-32m）+（3-24m）+（3-32m）+（3-24m）+（5-32m）+（2-24m）+（5-32m）+（3-24m）+（34-32m）+（2-24m）+（2-32m）双线预应力混凝土简支 TT 梁+（48+80+48）双线预应力混凝土连续梁+（

10、1-32m）+（2-24m）+（7-32m）+（1-24m）+（76-32m）+（2-24m）+（23-32m）+（1-24m）+（9-32m）双线预应力混凝土简支 TT 梁；除此以外本桥桥址经过的位置，地下水、地表水在不同程度上对混凝土结构具有硫酸盐及氯盐侵蚀作用，因此本桥施工时，对混凝土抗腐蚀有一定的特殊要求。线路在 DK33+160.50DK33+338.20 处跨越呼大高速公路。74#及75#墩为该处连续梁主墩，承台尺寸为 18.6m14.6m5m，墩身均为实心墩，墩高 7.5m，墩身截面尺寸为 4m8.4m。支撑垫石截面尺寸为 2m2.8m，高度 19cm，支座采用球型钢支座 LXQ

11、Z35000-0.2g 及 LXQZ8000-0.2g。支座设置根据施工图确定固定支座设于 75#墩上， 75#墩设置固定及横向活动支座，74#墩设置纵向及多向活动支座，73#、76#墩均设置纵向及多向活动支座，支承垫石采用 C40 混凝土，垫石顶面四角高差不大于 2mm。该处连续梁 0#节段采用支架现浇，0#节长度 12m，高度 6.4m，体积 311.92m，重量 810.99t；1#节段至 10#节段采用菱形挂蓝悬臂浇筑，其中 1#节段最重为125.9t,8#、9#和 10#节段最长为 4m，箱梁底板下缘按二次抛物线变化，梁底抛物线方程为 y=112066002x2，连续梁与高速公路夹角

12、为 55.46，公路为东西走向，铁路为南北走向，梁底至路面的最小距离为 7.9m。呼大高速公路为双向四车道，路面总宽度为 24.9m，中间设中央分隔带，宽度为442.0m。2.22.2 工程地质及水工程地质及水文地质文地质地质构造桥址区表层为第四系全新统人工填土层（Q）的填筑土，冲洪积层ml 4(Q4al+pl)盐渍土、粉土、粉质粘土、粉砂，下伏第四系下中更新统湖积层（Q11-2L）粉土、粉质粘土、粉砂。地震烈度根据中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） ，沿线地震动峰值加速度段落划分如下：呼和浩特枢纽DK52100 0.20g （）水文、地质条件桥址区地下水为第四系孔隙潜水，勘察

13、期间水位埋深为0.203.10m（高程为 998.911000.07m） ，主要受大气降水补给，水位随季节变幅 2.03.0m。勘探期间桥址区地表水主要为什拉乌素河，附近取土坑和灌溉渠在降雨时形成的积水，呈零星无规律分布，随季节和降水量时有时无，不稳定。经计算分析，桥址区表层粉土（局部为粉砂）在地震时会产生液化，该层在桥址区内均有分布，顶板高程 1002.15m，底板高程 987.95m2.32.3 主要工程数量主要工程数量跨呼大高速公路特大桥,中心里程 DK34+082.51，本桥桥梁全长为6412.01 米，其桥跨结构形式为（5-32m）+（1-24m）+（5-32m）+（3-24m）+（

14、3-32m）+（3-24m）+（5-32m）+（2-24m）+（5-32m）+（3-24m）+（34-32m）+（2-24m）+（2-32m）双线预应力混凝土简支 T 梁55+（48+80+48）m 双线预应力混凝土连续梁+（1-32m）+（2-24m）+（7-32m）+（1-24m）+（76-32m）+（2-24m）+（23-32m）+（1-24m）+（9-32m）双线预应力混凝土简支 T 梁，本桥位上跨多条既有省、国道及乡村道路其中跨越呼大高速公路采用 LP=80m 连续梁结构形式，其余均采用简支 T 梁上跨。本桥主要工程数量有钻孔桩 1762 根（桩长 90329 延长米） ，199 个

15、承台（钢筋混凝土 27284.64m） ，197 个桥墩和 2 个桥台（钢筋混凝土 29509.9m） ，一联（48+80+48）m 双线预应力混凝土连续梁。2.42.4 施工条件施工条件2.4.12.4.1 交通运输条件交通运输条件沿线公路主要有 G101 国道、S103 省道、G109 国道、G210 国道等，部分范围内道路可用于材料运输，公路运输条件较为困难。 2.4.22.4.2 建筑材料分布建筑材料分布（1）砂石料沿线当地料分布不均匀，砂主要分布在呼和浩特东南和准格尔旗的前房子村一带，碎石、片石主要分布在呼和浩特以西大青山和准格尔旗的喇嘛湾一带。（2）石灰、砖托克托县就近供应。该桥所

16、用的混凝土采用经业主质检部门及监理公司检测合格的本标段 1 号混凝土拌和站集中供应，拌和站设置于新建铁路线 DK34+700 处右侧。2.4.32.4.3 水、电、燃料等可用资源情况水、电、燃料等可用资源情况（1） 施工用水本项目地下水比较丰富，施工用水主要采用打井的方式进行抽取，个别桥址附近地下水质较差段落可以选择在水质较好的工点接入水管引入施工区域作为工程用水。66（2）施工用电沿线电力资源较为发达，容量富裕，施工用电主要通过协调地方电网就近接入至新建变压器，本桥设变压器 2 台。其余零星用电采用自发电的方式进行供应。（3）燃料本线施工机械所需燃料可以采用由地方石油公司供应。3 工程特点及

17、重难点3.13.1 工程特点工程特点跨呼大高速公路特大桥位于本标段中间位置，且本桥是本标段最长的一座桥梁工程，墩身数量多，钻孔桩数量多，且最大跨度连续梁也在本桥施工范围内，施工难度大，工期比较集中，为本标段的控制工程。跨呼大高速公路（48+80+48）m 连续梁 1 联，主跨下面设置安全防护棚架，安全风险较高，施工时采用悬臂现浇施工，连续梁不平衡段结构部分采用满堂支架现浇的方法进行施工，对于本标段特殊结构梁体施工工艺复杂，施工难度高，为本标段的难点工程。3.23.2 工程重、难点工程重、难点3.2.13.2.1 重、难点分析重、难点分析跨呼大高速公路特大桥位于本标段中间位置，且本桥是本标段最长

18、的一座桥梁工程，墩身数量多，钻孔桩数量多，且最大跨度连续梁也在本桥施工范围内，施工难度大，工期比较集中，为本标段的控制工程。根据现场地质、设计桩径、桩长等，钻孔桩基础采用旋挖钻成孔。针对桩长的长度、地质、钻孔难度，深基坑、大体积混凝土、墩身结构形式、高空作业、脚手架等方面具体分析。跨呼大高速公路（48+80+48）m 连续梁 1 联，主跨下面设置安全防护棚架，安全风险较高，施工时采用悬臂现浇施工，连续梁不平衡段结构部分采用满堂支架现浇的方法进行施工，对于本标段特77殊结构梁体施工工艺复杂，施工难度高，为本标段的难点工程。4 施工建设目标4.14.1 总体目标总体目标全面贯彻和落实铁道部“安全、

19、质量、工期、投资、环保水保、创新”的“六位一体”的管理要求，以安全生产为第一，以工程质量为根本，以控制工程为重点，以科学先进位保障，以经济合理为基准，安全、优质高效完成建设任务。4.24.2 质量目标质量目标（1）质量管理达标，内业资料真实可靠、规范齐全。（2）工程质量符合国家和铁道部现行的质量验收标准及设计文件要求，各检验批、分项、分部工程施工质量验收合格率达到 100%。（3）单位工程一次验收合格率 100%。（4）防范质量通病，主体工程质量零缺陷，杜绝工程质量较大及以上等级事故。4.34.3 安全目标安全目标（1）无责任死亡事故； （2）无一般 C 类及以上铁路交通责任事故；（3）无机械

20、设备、脚手架事故； （4）无消防、火工品等安全责任事故；（5）无风灾、洪灾等安全责任事故；4.44.4 工期目标工期目标本桥计划于 2013 年 9 月 1 日开始施工准备，2013 年 10 月 25 日基础开始施工，2014 年 10 月 31 日完成桥梁下部结构施工及吊篮围栏安装；连续梁桥面系工程于 2015 年 3 月 16 日开始施工。实现项目管理程序化、施工行为规范化、场区建设标准化。做到现场88布局合理，施工组织有方，材料堆码整齐，设备停放有序，标识标志醒目，环境整洁干净。5 施工总体规划及施工组织措施5.5.1 1 施工总体规划施工总体规划贯彻“统筹安排、科学组织，重点先行、分

21、段展开，均衡生产，有序推进”的组织原则，以征地拆迁、墩台身建设为关键线路，系统策划合理布局，统筹安排施工，做到施工有序可控，安全质量措施得力。由于该桥穿越农田和沟谷，所以征地拆迁是影响工程建设的关键因素。施工关键线路为：征地拆迁大临设施修建等施工准备桥梁下部结构施工。为了加强施工管理、加快施工进度，确保工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现施工建设目标。本桥施工由第二架子队承担全桥桩基、墩台身施工任务。施工中加强配合，保证工程顺利施工。5.25.2 施工组织措施施工组织措施5.2.15.2.1 施工准备组织措施施工准备组织措施 建立精干高效的现场管理机构，抽调整体素质高、施工能力建立精干高效

22、的现场管理机构，抽调整体素质高、施工能力强、有突出业绩的专业队伍担负该项工程的施工任务。强、有突出业绩的专业队伍担负该项工程的施工任务。 根据施工工期的安排，首先展开征地拆迁工作，严格按照设根据施工工期的安排，首先展开征地拆迁工作，严格按照设计图纸，对施工地段提前进行调查，统计施工范围内妨碍施工的各种计图纸，对施工地段提前进行调查，统计施工范围内妨碍施工的各种构筑物、障碍物，为临时工程和主体工程施工创造条件。修建施工运构筑物、障碍物，为临时工程和主体工程施工创造条件。修建施工运输便道等临时工程，做好各项施工准备。输便道等临时工程，做好各项施工准备。5.2.25.2.2 施工过程组织措施施工过程

23、组织措施 精心编制实施性施工组织设计。科学组织施工，强化计划管精心编制实施性施工组织设计。科学组织施工，强化计划管理，明确总工期要求；同时对施工加强管理，及时调整各分项工程进理，明确总工期要求；同时对施工加强管理，及时调整各分项工程进度计划和生产要素，实现均衡施工，保证计划完成，以阶段工期目标度计划和生产要素，实现均衡施工，保证计划完成，以阶段工期目标99保证总工期目标。保证总工期目标。 优化施工方案，合理布置队伍，科学配置机械设备，提高设优化施工方案，合理布置队伍，科学配置机械设备，提高设备利用率和机械化作业程度，为工程施工赢得时间，确保工期。备利用率和机械化作业程度，为工程施工赢得时间，确

24、保工期。全面收集工程测量、工程地质、施工调度、施工进度、生产要全面收集工程测量、工程地质、施工调度、施工进度、生产要素、工序质量控制和施工安全等方面的信息，综合分析、判定施工运素、工序质量控制和施工安全等方面的信息，综合分析、判定施工运行状态，针对存在的问题，采取有效措施，实现施工过程有序、可控。行状态，针对存在的问题，采取有效措施，实现施工过程有序、可控。抓质量、保安全、促进度，确保不出现任何安全质量事故，确抓质量、保安全、促进度，确保不出现任何安全质量事故，确保工程顺利进展。保工程顺利进展。积极推行积极推行“四新四新”成果的应用，采用先进设备，依靠科学管理成果的应用，采用先进设备，依靠科学

25、管理和技和技术创新加快施工进度。术创新加快施工进度。加强内业资料的管理与完善，要求各种资料真实、可靠、齐全，加强内业资料的管理与完善，要求各种资料真实、可靠、齐全，签字手续齐全。签字手续齐全。5.35.3 施工组织机构施工组织机构为加强施工管理、加快施工进度，确保工程建设工期、质量、安全、为加强施工管理、加快施工进度，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，针对工程的特点，工程指挥部设项目保护生态环境，全面实现建设目标，针对工程的特点，工程指挥部设项目经理、项目总工程师各经理、项目总工程师各 1 人，项目副经理人，项目副经理 2 人，项目副书记人，项目副书记 1 人；设置

26、施人；设置施工技术部、安质环保部、计划经营部、物资设备部、财务部、办公室工技术部、安质环保部、计划经营部、物资设备部、财务部、办公室 6 个个职能部门及综合架子二队，承担呼大高速公路特大桥的施工任务。项目部职能部门及综合架子二队，承担呼大高速公路特大桥的施工任务。项目部组织机构图附后。组织机构图附后。5.45.4 临时工程及道路改移工程临时工程及道路改移工程5.4.15.4.1 施工便道施工便道根据该桥所处位置的地形地貌特点，在全桥范围内征地界内线路右1010侧修建一条施工便道,路面路基宽度：引入汽车运输便道行车路面按照 3.5米设计，路基宽度按照 4.5 米设计；贯通便道与引入便道相同。错车

27、道设置：引入便道结合地形条件，按照平均 1km 的距离控制，选择有利地点设置错车道；贯通便道适当密集布置错车道，按照平均 300m控制；设置错车道段的路基宽度按 6m 控制；为了便于错车车辆的驶入，在错车道的两端设 10m 过渡段；错车道段有效长度按 20m 控制。路面结构型式：泥结碎石路面，厚 15cm。本标段新修汽车运输便道 29km，其中新建单车道为 7km，新建双车道为 3km，改扩建便道 8km，利用地方既有道路 11km。（详见平面布置示意图）5.4.25.4.2 临时电力、变压器临时电力、变压器根据工程需要的用根据工程需要的用电电量，量，DK33+209.35DK33+209.3

28、5 处处安装安装 315KVA315KVA、 、800KVA800KVA 变压变压器各器各1 1 台。台。5.4.35.4.3 其他临时设施其他临时设施为节约用地，集中管理，本桥不设钢筋加工场，钢筋加工全部在 1 号拌和站钢筋加工场集中加工，用平板车运至施工现场。5.55.5 施工机械设备、劳动力安排施工机械设备、劳动力安排5.5.15.5.1 施工机械设备（见下表）施工机械设备（见下表）拟投入本工程的主要施工机械及设备表拟投入本工程的主要施工机械及设备表序号设备名称规格型号数量产地制造年份额定功率 Kw生产能力用于施工部位备注1水准仪DSZ2d8北京2010-测量2全站仪TCR7022瑞士2

29、010-测量3洒水车CA1418陕西201110t混凝土4汽车吊(25t)QY-256徐州201025t桥涵11115旋挖钻机CZ-3010太原2010-桥梁6反循环钻机（HG200）HG20020河北2011200kw桥梁7柴油发电机组（120kw）RZ-120GF4上海2010120kw桥涵8混凝土输送车（8m3）DFD5254GJB10湖北2010235kw桥涵9混凝土拌合站（180m3/h）HZS1801桥涵10电缆故障测试仪YSB881A2扬州2011-迁改11地下电缆探测器SL-2052江苏2011-迁改12数控钢筋弯曲中心G2W32/A2柳州200920钢筋13数控钢筋弯箍中心W

30、G12/C2柳州201120钢筋14钢筋调直机GT6/1212西安20083KW钢筋15钢筋切断机GQ4012西安20106KW钢筋16电焊机BX/50030西安201113KW钢筋17对焊机UN/756河间200975KW钢筋18旋挖钻机QY2520成都200825t桥梁19吊车QY2520成都200816t桥梁20悬灌梁挂篮设备自行式4自制2013连续梁21挖掘机XE260C8徐州20111.1m3桥梁22墩模12桥梁23智能数控张拉系统CZB/500/22柳州2011桥梁24平板车2西安2007桥梁25插入式振捣棒ZN/4540浙江2.4kw桥梁26注浆泵HS/48徐州20081.5L/

31、min桥梁27泥浆泵50YZ25/12A西安2008桥梁28泥浆车CLW5050GXE3武汉2008桥梁拟投入本工程的主要试验设备和测量仪器拟投入本工程的主要试验设备和测量仪器序号设备、仪器名称型号单位数量备注1钢尺5m把52钢尺50m把112123混凝土回弹仪HT225A台14泥浆比重计ANB-1 型套45泥浆含砂率测定仪ANB-1 型套46泥浆稠度仪1006 型套37塌落度桶套25.5.25.5.2 劳动力计划劳动力计划为确保工程质量和施工进度，总体安排上考虑着重加大机械化施工作业程度；在主要施工工艺和施工方法的确定上，坚持以机械化施工为主，尽量压缩上场施工人员数量。我公司将组织在桥涵方面

32、具有丰富施工经验，并经过培训的作业人员，组成专业化架子队伍。每个架子队由我公司管理、技术人员和生产骨干作为施工作业管理与监控层，以劳务企业的劳务人员和与施工企业签订劳动合同的其他社会劳动者为主要作业人员。根据施工专业划分情况、工程量、施工工期安排以及施工能力等因素，计划项目部下设 2 个综合工程架子队进场施工。2013 年 10 月 20 日进场，开始进行现场调查、现场交接桩，清理平整场地、修筑便道、接通水电线路、建立对外通讯联络，修建临时房屋、联系购进地材、主材，办理有关施工的各种证件、手续及签订施工协议6 工期目标及进度安排本桥计划于 2013 年 10 月 20 日开始施工准备，2013

33、 年 10 月 25 日基础开始施工，2014 年 10 月 31 日完工桥梁下部结构施工及吊篮围栏安装；连续梁桥面系工程于 2015 年 3 月 16 日开始施工，具体工期详见下表：表表 6-16-1 跨呼大高速公路特大桥施工进度安排表跨呼大高速公路特大桥施工进度安排表序号工程项目工期开始日期结束日期13131施工准备40d2013 年 9 月 1 日2013 年 10 月 25日2桥梁桩孔桩施工217d2013 年 10 月 25 日2014 年 5 月 15 日373#76#墩承台及墩身施工31d2014 年 04 月 16 日2014 年 5 月 15 日4跨呼大高速公路特大桥连续梁施

34、工229d2014 年 05 月 1 日2014 年 11 月 15日52014 年冬休120d2014 年 11 月 16 日2015 年 3 月 15 日6连续梁上部桥面系施工32d2015 年 03 月 16 日2015 年 4 月 16 日7呼台72#墩子及 77#墩准台下部承台及墩台身施工213d2014 年 05 月 1 日2014 年 10 月 31日8整细及验交195d2015 年 4 月 17 日2015 年 10 月 28日3 3 0#块块支架支架设计图设计图、32.5cm、8mm、4040cm、2cm、40a、40a、16a、32、0.40.32m、40a、0.40.4m

35、1.2cm、1m、0#块型钢支架立面图（图一）1414、4040cm 、2cm、32、0.40.32m、40a、0.40.4m、32.5cm、8mm、4040cm、2cm、40a、40a、15、HRB20、1.2、U、0.80.8、0.15、,、HRB16、16a、16a、0#块型钢支架侧面图（图二）4 0#块支架检算15154.1 外荷载计算外荷载计算作用在支架上的荷载有0#段悬臂砼重（砼重量按 2.65tm计） ，P1=311.922.65124=275.53(t)；模板及支撑系统重按外悬臂砼 25%计算，P2=275.53/4=68.88(t)；人员及堆放材料和设备按 150kg计，P3

36、=11.740.15=7.02(t)；砼施工捣固力按 200kg计，P4=11.740.2=9.36(t)；砼施工冲击力按 200kg计，P5=11.740.2=9.36(t); P=P1+P2+P3+P4+P5=370.15(t)。4.2 纵梁计算纵梁计算 由设计图可知外悬臂长 L=4m，结构为简支梁形式，则可得如下计算简图：图三q=P/L=92.54(t/m)；R1=R2=P/2=185.07(t)；;max1185.07()224LLLMRqt m纵梁弯矩图（图四）纵梁剪力图（图五）qR1R2、1616选用 40a 工字钢，查表的 Ag=86.112cm2（截面面积），W=1090cm3

37、（截面抵抗矩）。根据规范查表，则：需要 40a 工字钢根数由 n= 2 1.4( /)t cm/（W）=13 根，考虑到不稳定系数，共选用 17 根，其中梁翼maxM 缘板下各设置 2 根，腹板宽度下各设置 4 根，中底板下设置 5 根。挠度计算：应用虑功原理，则有如下方程（其中 n 为 40a 工字钢根数，J 为惯性2202122LxxfRxqdxnEJ 矩，E 为弹模）L/400=10mm，挠度值符合要求。4.9fmm 4.34.3 横梁计算横梁计算由 4.2 纵梁计算得前后底横梁受力 p=R1=R2=185.07(t)；由支架设计图可知，该结构为两端带悬臂的连续梁，如下计算简图 q2q1

38、R1R2R3q1q3q3、（图六）横梁弯矩图（图七）1717横梁剪力图（图八）由梁设计图得出：0#块段横断面积 21.72，其中翼缘板（两侧）悬臂横断面积 2.14，腹板（两侧）悬臂横断面积 12.9，中底板和中顶板横断面积 6.68，根据外力荷载集度与梁断面面积成正比例的原理：则，1=54.96pAqAL腹（t m ）总腹2=12.94pAqAL中（t m ）总中3=3.44pAqAL翼（t m ）总翼用迈达斯解超静定：R1=R3=62.71(t)，R2=59.67(t)，max-20.29()Mt m、max14.03()Mt m选用双拼 40a 工字钢，查表 40a 工字钢 w=1090

39、cm3,取，满足要求。2 1.4( /)t cm2max0.93( /)2Mt cmw2 1.4( /)t cm4.44.4 支架水平杆计算支架水平杆计算由支架设计图知，支架水平杆一端预埋于桥砼内，埋入深度 1m，一端置于前端钢立柱上，上置两个砂桶间距 3.8m，靠近墩身侧砂桶到墩身砼面0.47m，由上 4.3 计算知，两侧支架受力最大，前后作用力 P1=P2=62.7(t)。如下简图计算（图九）1818支架水平杆.剪力图（图十）支架水平杆.弯矩图（图十一）应用迈达斯解超静定。R1=61.55(t)，R2=63.85(t),，max-24.54()Mt m、max4.38()Mt m选用两根

40、40a 双拼槽钢，查表 40a 槽钢 w=879cm3,，取，满足要2 1.4( /)t cm2max1.39( /)Mt cmnw2 1.4( /)t cm求。4.54.5 支架立柱计算支架立柱计算由支架设计图知，立柱净高 L=7.9m，由上 4.4 计算知，外侧立柱受力最大为 N=63.85(t),选用双拼 32a 槽钢作为立柱，查表 Ag=48.51cm2（截面面积） ，根据规范取，则2 1.4( /)t cm20.658( /)2Nt cmAg，满足要求。2 1.4( /)t cm立柱稳定性计算：由支架设计图知，立柱上端与水平杆焊接连接，并设有 16a 槽钢作为横向连系，底端与埋在承台

41、内的钢板进行焊接连接，则取一端固定，一端铰接的结构形式，则 =1,L=7.9m,查表 36a 槽钢 i=12.5cm，=Li=63.2，查表 =0.85, 20.658( /)2Nt cmAg，满足要求。2 1.17( /)t cm19195 边跨现浇段支架设计图、16a、25a、0.250.32m、32.5cm、8mm、3030cm、2cm、36a、28a、32a、0.320.32m1.2cm、1m、边跨现浇段型钢支架立面图（图十二）2020、32.5cm、8mm、3030cm、2cm、36a、28a、14、8040cm 、2cm、HRB20、1.5、U、1.21.2、0.15、,、HRB1

42、6、16a、25a、0.250.32m、32a、0.320.32m边跨现浇段型钢支架侧面图（图十三）6 边跨现浇段支架检算6.16.1 外荷载计算外荷载计算2121作用在支架上的荷载有（1）边跨现浇段悬臂砼重（砼重量按 2.65tm计） ，P1=104.162.657.755.7=203.01(t)；（2）模板及支撑系统重按外悬臂砼 25%计算，P2=203.01/4=50.75(t)；（3） 人员及堆放材料和设备按 150kg计，P3=11.75.70.15=10(t)；（4） 砼施工捣固力按 200kg计，P5=11.75.70.2=13.34(t)；（5） 砼施工冲击力按 200kg计，

43、P5=11.75.70.2=13.34(t)； P=P1+P2+P3+P4+P5=290.44(t)。6.26.2 纵梁计算纵梁计算由支架设计图可知：纵梁下共设三条横梁，横梁间距 2.75m，由 6.1 计算知纵梁上外荷载 p=290.44（t）。则可有如下计算简图：（图十四）52.81( /)pqt mL用迈达斯解超静定：R1=25.79(t) R2=190.12(t) R3=74.37(t)，max-57.72()Mt m、max52.09()Mt m2222纵梁剪力图（图十五）纵梁弯矩图（图十六）选用 28 工字钢，查表 Ag=55.404（cm2）：W=508cm3按规范取根据规范查表

44、，则：需要 28a 工字钢根数由 n= /（W）2 1.4( /)t cmmaxM =9 根，考虑到不稳定系数，共选用 14 根，其中梁翼缘板下各设置 2 根，腹板宽度下各设置 3 根，中底板下设置 4 根。挠度计算：应用虑功原理，则有如下方程（其中 n 为 40a 工字钢根数，J 为惯2202122LxxfRXqdxnEJ 性矩，E 为弹模）L/400=10mm，挠度值符合要求。4.6fmm 6.36.3 横梁计算横梁计算由支架设计图知：横梁下共设三条支架，间距为 L=3.2m，由 6.2 计算知：中间横梁受力最大为 R2=190.12（t）；根据连续梁直线段设计横断面，可有如下计算图示：2

45、323（图十七）由梁设计图直线段断面各部面积为：两个翼缘板 S翼=2.13m2；两个腹板S腹=4.66m2；S中=6.6T（m2）；S总=13.46（m2），根据横梁受力分配率与梁横断面各部面积比率相同的原理：则 q1=5.68（t/m）；q2=41.14（t/m）；q3=19.63（t/m）；用迈斯解超静定：R1=61.95(t) R2=66.24(t) R3=61.95(t)Mmax=9.38（t.m） Mmax=-19.94(t.m)横梁剪力图（图十八） 横梁弯矩图（图十九）选用 36 工字钢双拼，查表 Ag=76.48（cm2）,W=875(cm3),按规范取=1.4T/cm2；则=1

46、.4(T/cm2)满足要求。2max1.14( /)2Mt cmw2424靠墩侧横梁计算与中横梁计算原理相同：（图二十）q1=0.77（t/m）,q2=5.58（t/m）,q3=2.66（t/m）；用迈斯解超静定：R1=8.4(t) R2=8.98(t) R3=8.4(t)Mmax=1.27（t.m） Mmax=-2.7(t.m)选用和中横梁相同的双拼 36 工字钢，可满足要求。边横梁计算与中横梁计算原理相同：（图二十一）q1=2.22（t/m）,q2=16.09（t/m）,q3=7.68（t/m）；用迈达斯解超静定：R1=23.38(t) R2=26.56(t) R3=23.38(t)Mma

47、x=3.89（t.m） Mmax=-7.56(t.m)2525选用和中横梁相同的双拼 36 工字钢，满足要求。6.46.4 支架水平杆计算支架水平杆计算 由支架设计图知：支架水平杆一部分埋入帽石砼以内；外悬臂受力长5.7m，由三个砂筒传递荷载，三个砂铜间距分别为分别为 2.05m 和3.45m，靠墩侧砂筒中心到墩侧面砼面距离为（20+20+10）cm。水平杆外悬部分：由一根斜竖杆和一根直竖杆，支撑间距为 3.45m，由 6.3m 计算知：中间间排水平杆最大受力 P1=8.98（t） 、P2=66.24（t） 、P3=26.56（t） ，则可得如下计算图式：（图二十二）用迈达斯解超静定：R1=8

48、.26（t） ，R2=67.07（t） ，R3=26.46（t） ，Mmax=1.15（t.m） ，Mmax=-2.97（t.m） 。水平杆弯矩图（图二十三）2626水平杆剪力图（图二十四）由于 R3为斜杆，则对水平杆产生水平拉力，由支架设计图知：斜杆高10.3m，斜杆支撑在承台上点到水平杆端支点是 3.3m，则斜杆对水平杆产生拉力 N=26.463.3/10.3=8.48m(t)；选用双拼 25 槽钢：查表Ag=34.917（cm） =270（cm） ；按规范取=1.4t/cm满足要求。6.56.5 斜竖向撑杆计算斜竖向撑杆计算由支架设计图知，斜杆长 L=10.82m，高 10.3m，斜距

49、3.3m，斜杆与水平杆焊接连接，与承台墩钢板焊接连接，三条支架设横向连系，由 4.5m计算知斜杆受竖向力为 26.46（t） ，则斜杆轴向力N=26.4510.82/18.3=27.79(t)；选用双拼 32 槽钢查表：Ag=48.513（cm） i=270（cm） ，按一端固定一端铰接计，则u=1，l=10.8（m） ，则 =10801/12.51=86.3，查表 =0.7 则=N/(2*Ag)=0.4t/cm*=1.4*0.7=0.98（t/cm） 满足要求。6.66.6 直竖向撑杆计算直竖向撑杆计算由支架设计图知：竖向撑杆长 10.3m，与水平杆及下承台预埋件焊接连接，三条支架设横向连系

50、，由 4.5 计算知 直竖向撑杆受力 N=67.06（t） ，选用双拼 32 槽钢，查表 Ag=48.513（cm） i=12.5（cm） ，接一端固定端铰接计，则 u=1，l=10.3（m） ，则 =10301/12.5=82.4，查表 =0.72 则 =N/(2*Ag)=0.96t/cm*=1.4*0.72=1.01（t/cm） 满足要求。7 7 承台基坑开挖承台基坑开挖钻钻孔灌注孔灌注桩桩支支护计护计算算74#及 75#墩为跨越呼大高速公路连续梁主墩，承台尺寸为18.6m14.6m5m。272774#墩原地面标高 1001.45m，承台底标高 995.88m。基坑按坡比 1：0.75开挖

51、，每边预留 1.6m 施工作业面。则每边基坑开挖尺寸比承台边缘大5.725m。75#墩原地面标高 1001.35m，承台底标高 995.80m。基坑按坡比 1：0.75开挖，每边预留 1.6m 施工作业面。则每边基坑开挖尺寸比承台边缘大5.725m。 基坑防护方式：基坑防护方式采用桩径 1.0m， ，桩长 11m，间距 2.0m 钻孔桩形式对既有高速公路进行防护。采用桩径 0.5m，桩长 8m 的双向水泥搅拌桩进行防渗，防渗范围到承台开挖线即可，双向水泥搅拌桩连续设置。具体防护位置见下图。11跨呼大高速公路特大桥连续梁主墩承台防护平面布置（图二十五）117.17.1 灌注灌注桩桩支支护锚护锚固

52、深度固深度计计算算第一层土（02.5m）土层重度，粘聚力，内摩擦角3119.5/rkN m13ckPa；123第二层土（2.5m 以下）土层重度，粘聚力,内摩擦角3221/rkN m26ckPa；230第一层土主动土压力系数 221123tan (45)tan (45)0.43822ak第一层土被动土压力系数 221123tan (45)tan (45)2.28322pk第二层土主动土压力系数 222230tan (45)tan (45)0.33322ak第二层土被动土压力系数 .0222230tan (45)tan (45)322pk按朗金土压力理论，桩顶部压力为零的临界高度为 111122

53、 30.4380.4619.5 0.438aackzmrk 桩后基坑土层分层处 b 点主动土压力强度b 点上（在第一层土中）：1 1111217.38aabrhkckkPa上b 点下（在第二层土中）：1 122229.31aabrhkckkPa下桩后基坑底处 c 点主动土压力强度 1 122222()226.79caarhr h kckkPa土压力零点距基坑底面距离1 1222222222()2()()(19.5 2.521 2.5) 0.3332 6 ( 30.333)21 (30.333)0.11aapparhr h kckkxr kkm 桩后土压力分布示意图如下图所示。22土压力强度分布

54、示意图（图二十六）桩后土压力123117.38 (2.50.46)17.73/219.31 2.5(26.799.31) 2.545.125/2126.79 0.111.47k/2aaaEkN mEkN mEN m桩后土压力合力12317.7345.125 1.4764.33/aaaaEEEEkN m合力作用点距地表的距离为33 112233122 2.5(2.50.46)0.46 17.7321.85 (2.5)64.33332.5123.275 (2.5) 1.47 (3.50.11)3.3523aaaaaaaaE hE hE hhEm将和代入式aEah322222266()0()()aa

55、apapaEHxhEttr kkr kk即 36.89212.1290tt解得 ,则得3.26tm桩最小长度 min50.11 3.268.37lHxtm 取桩长 l0=11m7.27.2 灌注桩支护灌注桩支护配筋配筋计算计算1)采用桥博软件计算内力（模型如右图）计算防护桩内力，如下： 文档描述: 桥梁博士基础调试计算类别: 单排弹性基础计算 计算模型示意图（图二十七）-输入数据:h=3.500 m, h1=2.500 m, h2 = 2.500 malfa = 0.720, m = 10000.000, n = 1.000, EI = 2594268.000 m*4外力 P = 0.000

56、KN, H = 0.000 KN, M 外=0.000 KN-m外荷载 q1 = 0.000, q2 = 17.380, q3 = 15.880, q4 = 34.210 KN/m基底不嵌入岩石层44-计算结果:地面处桩柱弯矩: Mo=141.1 KN-m, 剪力 Ho=84.3 KN桩柱顶弯矩: Ma = 0.0 KN-m地面处桩柱变位: 水平位移 = 0.0005 m, 转角 = -0.0003 弧度桩柱底弯矩: Mh = -0.0 KN-m桩柱顶水平位移: delta = 0.0022 m坐标 位移 弯矩 剪力 土应力0.00 0.0005 141.1 84.3 0.0-0.17 0.0

57、005 155.6 80.3 0.8-0.35 0.0004 168.8 70.3 1.4-0.52 0.0004 180.0 55.5 1.9-0.70 0.0003 188.3 37.2 2.3-0.88 0.0003 192.8 16.4 2.5-1.05 0.0002 193.7 -5.6 2.5-1.22 0.0002 190.9 -27.7 2.5-1.40 0.0002 184.2 -49.0 2.4-1.58 0.0001 173.7 -68.7 2.1-1.75 0.0001 160.1 -86.1 1.8-1.92 0.0001 143.8 -101.3 1.5-2.10

58、0.0000 125.8 -111.4 1.0-2.27 0.0000 105.1 -117.9 0.5 地面以下各点桩身弯矩-2.45 -0.000084.2 -119.9 -0.1 （图二十八）-2.63 -0.000063.4 -116.8 -0.7-2.80 -0.000141.6 -105.3 -1.555-2.97 -0.000126.7 -90.9 -2.1-3.15 -0.000112.9 -68.2 -2.9-3.32 -0.00011.9 -40.3 -3.8 -3.50 -0.0001-0.0 -0.0 -4.8 -计算成功完成由于以上算出的最大弯矩为 193.7KNm，

59、按每 2m 打一个桩，土压力为永久荷载乘以 1.2，所以有设计弯矩1.2 193.7 2464.88kN mM总2）、对圆形截面的钢筋混凝土受弯构件的配筋计算：确定基本参数：初选 C30 混凝土，HRB335 钢筋，做直径为 100cm 的钢筋混凝土桩，保护层厚度 30mm。fcd=13.8N/mm2，fsd=280N/mm2，取 1620，混凝土面积A=785000mm2 ,纵向钢筋所在圆周的半径 rs=470mm，钢筋面积As=5024mm2。计算 值=As/A=0.64查表得：c=1.6798, t=3.8982将 c、t 值代入下式，有：（）001.0为结构重要性系数，取300sins

60、insin2222()3243.05277.64()520.69464.88k()cctucdssd sMA rfA f rkN mkN mMN m总满足要求。8 8 临时固结计算临时固结计算66临时固结措施参考“时速 200 公里客货共线铁路有砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）图”叁桥（2006）2206-B 图，应能承受中支点处最大竖向力为 33640KN 相应不平衡弯矩取为 39424KNm,在每个墩身设置四个临时固结，则单个临时固结受力如下：压力：R1=33640/4+39424/3/2=8410+6570=14980KN（3.0m 为两个临时固结的纵向中心距）拉力： R2=39424/

61、3/2=6570 KN临时固结采用钢筋混凝土，由混凝土承受压力，钢筋承受拉力；混凝土采用 C50, 钢筋采用，的精轧螺纹钢。25dmm 930pkfMPa8.18.1 单单个个临时临时固固结结所需的精所需的精轧轧螺螺纹钢纹钢筋面筋面积积计算计算As=1.3 R2/fsd=1.36570/770=11092mm2（1.3 为倾覆稳定的安全系数）单根螺纹钢的截面面积2221125490.944Admm所需精轧螺纹钢筋根数：n= As/A=11092/490.9=20.4，取22n (取 22 根 25 精轧螺纹钢钢筋，钢筋深入墩身和梁体各 900mm，在两端设锚垫板并加扣螺帽）8.28.2 单个临

62、时固结单个临时固结所需的所需的 C50C50 混凝土面混凝土面积积计算计算Ac=1.3R1/fcd=1.3149801000/22.4=869375mm2(取 60180cm， 1.3 为受压强度的安全系数)8.38.3 单个临时固结所需的单个临时固结所需的钢钢板面板面积积计算计算As=1.3R1/fsd=1.3149801000/215=90577mm2（采用 2cm 厚钢板设置隔档，设置总长度 6.28m，受力面积 125600 mm2）8.48.4 临时固结设计图临时固结设计图77临时固结平面布置图（图二十九）C50、2cm、临时固结立面布置图（图三十）单个临时固结构造图（图三十一）9

63、9 防护棚架计算防护棚架计算889.19.1 呼大高速公路路面情况呼大高速公路路面情况连续梁与高速公路夹角为 55.46，公路为东西走向，铁路为南北走向，梁底至路面的最小距离为 7.9m。呼大高速公路为双向四车道，路面总宽度为 24.9m，中间设中央分隔带，宽度为 2.0m。9.29.2 设计标准设计标准1、防护结构强度、刚度、稳定性满足GB50017-2003 钢结构设计规范。2、防护结构净高不小于 5.5m，通道净宽不小于 8m。3、防护前后各 1000m，600m，300m，100m 设置安全警示牌及限速牌，100m 处限速 40km/h 通过防护结构，100m 至防护结构段设向导性软隔

64、离。在防护结构立柱宽不小于 30cm，高不小于 40cm 范围内设硬防护。4、防护结构宽度不小于 15.2m(梁顶宽外 1.5m)，两侧面设高度 1.5m 防护栏杆，防止物体滑出坠落。5、防护结构顶面铺设一层防水板，防止雨水和养生水下漏。6、防护结构顶层设 3mm 厚的钢板。9.39.3 设计方案设计方案在挂篮悬臂施工中，为防止杂物掉落影响高速公路行车安全，在高速公路上的搭设防护棚架，棚架净高 5.5m，基础采用 C20 的砼，设计尺寸12012080mm。防护采用门式棚架防护，底部用法兰盘与 C20 砼基础固结，以保证具有较好的抗倾覆性能。门洞两侧立柱采用单排 245 钢管立柱，横向间距 4

65、.5m，立柱间用角钢连接。立柱顶设置双 I12.6a 工字钢纵梁，每相对 2 根立柱上搭工 I28a 横梁，每根长 12 米；在横梁上每隔 1 米布置 I12.6a工字钢纵（次）梁一根，每个长 9 米（见附图）。次梁顶面铺设 3mm 厚的钢板，在棚架顶面两侧设 1.5m 高防护栏杆及 0.3cm 高的挡板，防止坠落物体滑出。999.49.4 设计参数设计参数(1)、采用钢结构型号：本结构设计全部采用普通 Q235 钢材。(2)、Q235 钢：弹性模量:E= 2.1105 N/mm2,f=215 N/mm2,fv=125 N/mm2。(3)、I28a 的工字钢 IX=7115cm4,WX=508

66、cm3,A=55.4cm2； I12.6 的工字钢 IX=488cm4,WX=77cm3,A=18.1cm2。(4)、245（外径）6.5（厚）钢管(立柱):I=3465.46 cm4、i=8.44cm。9.59.5 设计计算方法设计计算方法9.5.1 横（主） 、纵（次）梁荷载计算1.分布荷载：1010(1)永久荷载：钢板按 7800kg/m3，则竹胶板满铺，荷载集度为： 3217800/0.003110/234/kqkg mmmm sN mI12.6 工字钢质量为 14.2kg/m，荷载集度为: 2214.2/10/142/kqkg mm sN mI28a 工字钢质量为 43.5kg/m，荷载集度为:2343.5/10/435/kqkg mm sN m (2)可变荷载雪荷载和风荷载：查建筑结构荷载规范GB500092001 中附 D.4 可知：呼和浩特市 10 年一遇的雪压和风压分别为 0.2kNm2和 0.4 kNm2 ，顶面积雪分布系数为 1.0。则雪荷载标准值为: 224200/1.0 0.20.2/kN mpKN m荷载集度为： 24200/1200/kqN mmN m2.