鸭绿江界河大桥论文

鸭绿江界河大桥论文（精选5篇）

鸭绿江界河大桥论文 篇1

1 工程概况

中朝鸭绿江界河公路大桥养护管理大楼位于辽宁省丹东市口岸区, 建成后将作为中朝鸭绿江界河公路大桥养护管理机构的办公场所, 为中朝鸭绿江界河公路大桥提供养护、管理、监控等服务, 并将作为整个中朝鸭绿江界河公路大桥及其连接线沿线区域的标志性建筑。整个建筑地上10层, 地下1层, 建筑高度49.5m。地下室为汽车车库和设备用房, 一至三层为展厅, 四层为餐厅和食堂, 五至八层为办公用房间, 九层为大空间报告厅, 十层为大空间监控室, 十一层局部为设备用房。地下室层高为6.3m, 一至三层层高为5.4m, 四至八层层高为4.2m和3.9m, 九层报告厅层高为4.8m, 十层监控室层高为7.2m, 十一层局部屋面层高为3.6m。

2 结构设计

因十层为鸭绿江界河公路大桥监控室, 依据《建筑工程抗震设防分类标准》 (GB50223-2008) 5.3.4条;本工程养护管理大楼建筑抗震设防类别应为重点设防类 (乙类) ;建筑结构的安全等级为二级, 建筑设计使用年限为50年, 抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度0.15g;设计地震分组为第一组;建筑场地类别为Ⅱ类, 设计特征周期为0.35s。基本风压0.55k N/m2, 基本雪压0.40k N/m2。地面粗糙度为B类。结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构, 框架抗震等级为二级, 剪力墙抗震等级为一级;基础设计等级为乙级;养护管理大楼高层部分基础采用桩基承台加构造底板, 桩采用PHC500AB100型预应力混凝土管桩, 桩长为20m, 桩端持力层为卵石层, 单桩竖向承载力特征值为1800k N。本工程位于鸭绿江边, 依据工程地质勘察报告, 抗浮水位设计标高为6.0m, 地下车库为一层地下结构, 与主体地下室相连, 并因本工程基础埋深较深, 最深处为相对于室内标高-8.2m, 相当于绝对高程0.35m;经抗浮计算, 本工程在地下车库处须设抗拔桩。抗拔桩端持力层为中砂层, 桩长为11m, 单桩竖向抗拔承载力特征值为270k N。框架柱、剪力墙混凝土强度等级采用C40和C30, 其中, 地下室~六层, 框架柱和剪力墙混凝土强度等级为C40, 六层以上为C30, 梁、板和楼梯采用C30, 筏板基础和地下室外墙及消防水池墙体采用C30防水混凝土, 基础垫层采用C15素混凝土;钢筋采用HPB300、HRB400级钢筋。砌块墙:±0.000以下用MU7.5混凝土小型空心砌块, Mb7.5水泥砂浆砌筑, Cb20混凝土灌孔密实;±0.000以上用MU5混凝土小型空心砌块, Mb5混合砂浆砌筑。本工程在九层设置报告厅, 为满足建筑空间和造型要求, 九层C轴框架柱抽除, 梁跨度为13.2m, 并且梁端悬挑3.0m, 采用密肋梁的方式解决本层大跨度问题, 梁高900mm, 间距2.4m设置, 经计算与复核, 梁承载力及刚度均满足规范要求。十层为监控室, 同九层均为大空间结构, 并楼面活荷载按规范取为5.0k N/m2, 亦采用密肋梁, 同九层设置, 计算结果均满足规范要求。本工程将楼梯和电梯的隔墙设为混凝土剪力墙, 墙厚分别为300mm和200mm, 并沿楼竖向高度从基础顶到屋面。本工程整体计算采用中国建筑科学研究院研发的PKPM、SATWE 2010版结构计算软件。整体结构计算结果见表1。查看整体计算结果可知, 本工程整体结构满足抗震设计要求。

2 抗拔桩基础设计

根据钻探, 场地土层自上而下分布详表2。

场地土地下水按埋藏条件可分为上层滞水和承压水两种。上层滞水主要埋藏于杂填土中, 受大气降水和地表水补给, 并与鸭绿江有水力联系。勘探期间场地平均标高约7.6m (绝对高程, 下同) , 场地地下水埋深为4.7~5.8m, 标高为1.7~3.6m。地下室抗浮设防水位应是建筑物设计使用年限内可能产生的最高地下水位, 依据地质工程勘察报告, 抗浮设计水位按标高为6.0m考虑。

本工程主体部分为十层地上建筑, 故基础下部不需设抗拔桩, 地下室其余部分均为地下车库, 面积为1190m2, 地下室构造底板厚度为500mm, 基础下皮标高为0.35m, 水头高度为5.65m, 每平米浮力为56.5k N/m2, 地下车库混凝土顶板和底板自重另加上地面土荷载共23 k N/m2, 则基础所受总浮力为39865k N。

本工程地质勘察报告给出预制桩和混凝土钻孔灌注桩两种设计参数, 经过对这两种桩如下对比分析, 决定采用预应力管桩。

(1) 与钻孔桩相比, 预应力管桩的经济效益明显:若不考虑桩的重量, 依据工程地质勘察报告和《建筑桩基技术规范》可知, 在相同工程地质条件下、预应力混凝土管桩的三项指标均比钻孔灌注桩高。同理, 如两种桩采用相同直径, 预应力管桩所需桩的数量比钻孔桩数量要少。故预应力管桩比钻孔桩更经济。

(2) 钻孔桩的侧摩阻力较易退化:随着地下水位的升降, 地下室工况将发生交替变化, 桩的受力方式也随之发生改变。对地下室工程桩而言, 桩的侧摩阻力并非定值, 存在退化效应, 机理如下:当地下水位低于某临界水位时, 桩或桩端土处于受压状态, 并产生压缩变形, 桩周土受到向下的剪力;反之, 桩处于受拉状态, 产生拉伸变形, 桩周土受到向上的剪力。多次反复之后, 桩周土受到重塑, 抗剪强度逐步降低, 桩土接触面粗糙程度下降, 从而导致桩周土对桩的侧摩阻力减弱, 抗拔力降低。

与预应力混凝土管桩相比, 因受施工工艺影响, 钻孔桩桩底常残留沉渣, 桩侧常形成泥皮。所以, 在相同压力作用下, 钻孔桩桩身变形量及桩端土的沉降量较大, 桩土间产生的相对位移较大, 在桩的受力变化过程中, 钻孔桩的桩周土受重塑的程度更严重, 桩土界面的粗糙程度要下降得更快, 桩周土对桩的侧摩阻力更易退化。

(3) 钻孔桩的抗拔力离散性大, 发挥作用不同步:影响钻孔桩抗拔力的因素很多, 包括地质条件的差异、泥皮厚度、桩土接触面粗糙程度、混凝土质量、钢筋弯曲、塌孔、缩径、断桩等, 故而, 钻孔桩的抗拔力具有较大的离散性。同样, 上述因素也影响桩的抗拔力的同步发挥, 在相同的桩土相对位移下, 地质条件差、泥皮厚度大、桩土接触面平滑、钢筋弯曲的桩的抗拔力发挥得要差。若抗拔力较弱的桩事实上承担较大的拉拔力时, 容易造成桩被拉裂、拔动或拉断, 从这个角度考虑, 当用钻灌注桩作抗拔桩时, 应取得更大的安全系数。

(4) 与钻孔灌注桩相比, 预应力混凝土管桩的施工速度快, 无泥浆污染, 可缩短地下室的施工工期, 减少基坑排水与泥浆外运所发生的费用。

基于以上分析, 根据场地的岩土工程勘察资料, 该地下车库最终选择预应力管桩作为抗拔桩。桩型选用PHC500AB100-12, 桩长为11m, 桩端持力层为卵石层。

计算给定地层单桩抗拔极限承载力标准值

式中:Tuk—基桩抗拔极限承载力标准值;

ui—破坏表面周长, 对于等直径桩取u=πd;

qsik—桩侧表面第i层土的抗压极限侧阻力标准值, 本次计算根据勘察报告见土层分布表;

λi—抗拔系数, 按照《建筑桩基规范》 (JGJ94-2008) 表5.4.6-2取值, 本次计算λi=0.55;

li—第i土层厚度, 各土层计算厚度见土层分布表。

经计算, 桩径d=0.5m的单桩抗拔承载力特征值为270k N, 基础所受总浮力为39865k N, 所以共需148跟桩, 本工程共设162跟抗拔桩。抗拔桩设置在地下一层混凝土框架柱下, 并设置承台, 承台高度满足框架柱和桩冲切要求。另在混凝土墙下设置抗拔桩, 间距约2m, 因底板持力层位于粉质粘土与中砂互层, 故抗拔桩同样为抗压桩, 经核算, 桩长为11m, 桩端持力层为卵石层的预制管桩同样满足抗压要求。

考虑到本工程中抗拔桩值特征值为270k N, 故填芯高度采用L=4.0m。在本工程实际设计中, 也采取了增加端板内直径的方法来确保混凝土填芯的抗拔强度。详见图1。

本工程主体高层部分基础采用桩基承台加构造底板, 桩长为20m, 采用PHC500AB100型桩, 单桩竖向承载力特征值不小于1800k N, 桩端持力层为卵石层。

4 结语

本工程为中朝鸭绿江界河公路大桥及其连接线沿线区域的标志性建筑, 建筑造型复杂, 建筑使用功能多样, 结构设计采用钢混框剪结构形式, 既满足建筑的空间要求, 又能够满足结构抗震规范要求。本工程抗浮设计水位较高, 地下室结合基础形式进行抗浮设计, 经过合理选择桩型、几何参数、桩端持力层、施工工艺等, 实现受压桩与抗拔桩合二为一, 减少单功能桩的数量, 节约工程造价。

鸭绿江界河大桥论文 篇2

今天，我和妈妈去鸭绿江边玩，冬天里的鸭绿江也很美的。虽然天气很冷，但江边还是有很多人。

有的是来锻炼身体的，有的是来旅游的，他们是专门来看朝鲜的，他们对朝鲜很感兴趣呢。虽然已是初春，但江面上还有很多地方结着冰，化开的水面 很平静，阳光洒在水面上，波光粼粼。又是水面上会游几只可爱的小野鸭，有人冲他们高喊，他们受到惊吓飞走了，很有趣。

最吸引人得是我们可以隔江看到朝鲜国，再在江边你就可以看到对面人的一举一动，可以了解朝鲜的风土人情。朝鲜的房子是白墙壁，与我们的房子不一样。人们最想看的还是象征中朝友谊的断桥，它是战争的证明，也是中朝友好的纽带。如今新的鸭绿江大桥就屹立在它的旁边。我最喜欢鸭绿江了，如果你来丹东，一定要来鸭绿江哦!

鸭绿江界河大桥论文 篇3

1.1 工程概述

中朝鸭绿江界河大桥起点位于丹东至大连高速公路丹东西互通立交, 终点位于朝鲜三桥川北侧的长西, 全长12.71km。主桥为主跨636m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥, 边跨设置辅助墩、过渡墩, 其跨径布置为 (86+229+636+229+86) m, 本桥结构采用半漂浮体系。拉索采用扇形布置, 全桥共4×19对斜拉索。主塔采用“H”型, 主塔总高度194.6m, 底部设置2.5m高的塔座。主塔采用箱型变截面, 塔底截面尺寸为10×7m, 塔顶截面为7×5m, 塔壁的厚度横桥向为1.0m, 顺桥向下、中塔柱为1.0m, 上塔柱出索端1.2m。

1.2 主塔上横梁概述

上横梁为单箱单室预应力钢筋混凝土结构, 截面尺寸为7.0m (宽) ×6.0m (高) ×31.0m (长) , 顶板、底板及腹板厚度均为0.9m, 横梁上下与塔肢接触面均设150cm×150cm的倒角。上横梁两侧腹板对称设置Φ100mm的通风孔, 间距5m, 上横梁构造如图1所示。所有通风孔均由里朝外向下倾斜2°。上横梁采用等级为C50高流态耐海水侵蚀的抗冻高性能混凝土, 混凝土总方量为690m3。上横梁主筋采用Φ32mm钢筋, 其它为Φ20mm及Φ16mm的钢筋;顶板和底板均布置24束Φ15.2mm的高强度低松弛钢绞线。所有钢绞线均两端张拉, 张拉采用锚下张拉力和引伸量双控。

2 对整体方案的控制

上横梁与塔柱采用塔、梁异步施工, 即液压爬模爬过上横梁位置继续向上施工上塔柱的同时上横梁进行施工。上横梁采用牛腿支撑钢管桩-贝雷梁支架现浇施工, 高度方向分两层浇筑, 第一次浇筑高度为3.75m, 第二次浇筑高度为2.25m。在第一次浇筑完毕达到设计强度, 张拉底板钢绞线的部分预应力 (具体张拉力需进行核算) , 再浇注第二次混凝土, 第二次浇筑的上横梁结构主体及施工荷载主要由已浇筑完的第一次混凝土和已张拉的预应力来承受, 此时第一次混凝土结构的刚度远大于支架的刚度, 可以有效抑制上横梁底面裂缝的产生, 保证上横梁线性等满足要求。上横梁两次混凝土浇注完成, 混凝土强度达到100%且龄期不小于10d张拉预应力束, 并对底板钢绞线进行第二次张拉至设计值。所有钢绞线均两端张拉, 张拉采用锚下张拉力和引伸量双控。

3 对上横梁支架的控制

上横梁采用钢管桩-贝雷梁支架施工。横桥向设置2排Φ1000×10mm斜钢管, 钢管顶间距15m, 顺桥向为3排, 间距2.85m。钢管下端均支撑在中塔柱牛腿上, 桩顶和中间位置设置Φ426×6mm钢管和2HM588×300型钢平联, 将所有钢管桩和中塔柱连成整体。

钢管桩顶设置顺桥向3HM588×300和2HM588×300型钢作主横梁, 贝雷梁作为纵向分配梁, 两边倒角位置采用桁架。贝雷梁与贝雷梁、桁架与桁架间设置型钢斜撑, 确保其横向稳定。贝雷梁上设置I25a工字钢横向分配梁, 间距150cm。支架落架采用卸荷块, 具体结构见图2和图3。

4 对预应力管道及钢束施工的控制

4.1 预应力管道安装

(1) 上横梁预应力孔道采用波纹管成孔, 波纹管在进场时应按波纹管的标准的要求进行外观尺寸、集中荷载作用下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏以及耐热性能等的抽样检验, 检验合格后方能投入使用。

(2) 波纹管进场后应堆放在平整场地, 并不得露天暴晒。

(3) 根据设计下料长度, 采用专用接头连接波纹管。

(4) 将波纹管插入锚座之喇叭口内, 用定位钢筋将锚座牢牢固定, 使其不能移动, 然后用粘带缠牢两者接头处, 保持密封, 锚座压浆孔及喇叭口内均须用海绵塞实, 防止水泥浆的渗入。

(5) 塔肢内预应力管道先穿塑料衬管, 防止在混凝土浇注过程中波纹管变形或漏浆堵管。而上横梁范围的预应力管道先穿钢绞线再进行浇注。

(6) 预应力管道与钢筋绑扎同步进行安装。

4.2 预应力钢束安装

(1) 预应力钢束在进场时即按规范要求进行检验。

(2) 上横梁预应力钢束采取两端张拉的张拉方式, 其下料长度应包括两端工作长度 (根据张拉千斤顶的尺寸确定) 。

(3) 预应力钢束下料长度的计算及下料均要求准确, 而且同一束中各丝长度要一致, 其差值≤1/5000。

下料不正确将发生以下问题:

(1) 若整束下料长度短于理论长度时, 将造成钢束达到控制应力时锚杯仍在扩孔筒内而无法锚固;

(2) 若整束下料长度大于理论长度时, 将使钢束达到控制应力后, 锚杯全部拉出锚垫板外, 需垫多块锚垫板才能上锚固螺母, 既浪费材料, 又损失应力;

(3) 一束钢丝下料长短不一致时, 张拉时应力分配不一致, 较短的钢丝受力较大就会拉断。

(4) 完成下料的钢丝束在下料场穿过锚具后, 将锚具上镦的一头用锤子将钢丝头敲齐, 紧贴锚具平面, 并将连接杆拧上固定好一头, 另一头用扎丝捆紧, 用砂轮切割机精确切割齐。

4.3 施工注意事项

(1) 在预应力管道定位后, 要检查管道是否畅通、是否被刮破有孔、接头是否松动和位置及坐标是否准确等, 发现问题后要及时处理好。

(2) 在波纹管附近电焊钢筋时, 必须对波纹管用钢板等进行覆盖防护, 焊完再细致检查。并严格禁止电焊火花和氧割靠近预应力束, 防止电焊手线触及预应力束及其管道。

(3) 接管处及管道与喇叭管连接处用胶带将其密封防止漏浆, 并用黑胶布胶封接头, 要求接头牢靠可行。

(4) 预应力锚垫板与锚束应垂直, 钢束孔中心、锚固中心与垫板中心应同心。

4.4 预应力制作安装允许偏差

(1) 横梁长度方向管道坐标:30mm;

(2) 横梁高度方向管道坐标:10mm;

(3) 同排管道间距:10mm;

(4) 上下层管道间距:10mm。

5 对混凝土施工的控制

5.1 混凝土浇注顺序

混凝土按30cm厚度分层浇注。横断面上混凝土浇注顺序按底板、腹板、顶板顺次浇注;底板浇注时应先两边腹板位置, 后底板中部位置的混凝土;腹板混凝土应尽量对称浇注, 且控制两腹板浇筑高差不得大于2m。

5.2 混凝土布料

两条输送泵管道从上横梁两端向中间水平布置在施工支架上, 随混凝土分层浇注而分段拆、接。混凝土利用串筒卸落, 控制自由卸落高度不大于2m。严格按分层厚度要求进行布料, 不允许出现振动棒赶料和串筒口堆料过高的现象, 混凝土管布置示意图见图4。

5.3 混凝土的振捣工艺

(1) 混凝土的振捣采用插入式振动器进行振捣。

(2) 混凝土浇注前进行技术交底, 混凝土振捣的操作人员固定, 专人负责, 将责任落实到人, 加强振捣人员的责任心, 保证混凝土的振捣质量, 防止漏振、过振。

(3) 振动器的移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍, 振动棒与模板保持5~10cm的距离, 插入下层的深度为5~10cm。对每一部位的振动时间不能过长或过短, 振动到该部位的混凝土停止下沉, 不再冒出气泡, 表面呈现平坦、泛浮浆为止, 拔出振动器要慢, 不能留有孔洞。

(4) 混凝土浇注完成时, 要人工用木铴将横梁顶面收浆抹平, 控制好顶板钢筋的保护层厚度, 高差不大于5mm。

(5) 对横梁腹板、底板及顶板连接处的倒角、预应力筋锚固区以及其他钢筋密集的部位, 要特别注意振捣。浇注混凝土时, 应避免振动器碰撞预应力管道、预埋件等, 并应经常检查模板、管道、锚固端垫板及支座预埋件等, 以保证其位置及尺寸符合设计要求。

(6) 浇注腹板混凝土前, 加宽内侧模板的压角长度, 并用型钢和钢筋将其与底板钢筋固定, 防止混凝土上翻。

5.4 混凝土的凿毛、养护

第一次混凝土浇注完后, 施工缝及时认真凿毛, 凿除其混凝土表面的水泥砂浆和松散层, 经凿毛处理的混凝土面, 用水冲洗干净, 在下一梁段混凝土浇注前, 对施工缝洒水湿润。凿毛时混凝土至少达到下列强度:人工凿毛时为2.5MPa, 风动凿毛时为10.0MPa。为保证混凝土质量, 防止或减少混凝土表面开裂, 浇注完成的混凝土必须及时进行养护, 养护期不小于7d。选用养护剂养护, 当模板拆除后, 立即将预先配制好的养护剂用喷浆泵或农用喷雾器喷洒于混凝土表面上, 喷洒应均匀、适量, 勿漏喷, 勿流淌, 养护剂一般应喷洒两道, 并随配随用。

5.5 混凝土质量控制

混凝土表面平整、密实, 强度满足设计要求, 没有蜂窝、麻面、露筋的现象。轴线偏位允许偏差为10mm;标高允许偏差为±10mm;断面尺寸允许偏差为±20mm。

6 对预应力张拉压浆的控制

6.1 预应力张拉

上横梁预应力张拉采用智能张拉控制系统, 主要组成部分:智能张拉系统平台、智能张拉仪和专用千斤顶。智能张拉系统可以自动读取梁板参数, 智能计算张拉过程的压力值, 无线控制油泵的进退油, 实时无线采集油压与位移信息, 自动生成预应力张拉记录表等。全程无需人工干预, 且具有错误纠正、数据同步、张拉审核等张拉过程控制, 完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作, 真正地实现了张拉的同步性控制。智能张拉的过程如下:

(1) 启动张拉智能平台系统, 由现场操作人员启动张拉程序;智能张拉平台系统发出信号, 传递给智能张拉仪张拉系统, 通过张拉系统控制专用千斤顶按预先系统编制的张拉顺序进行对称均衡张拉。

(2) 油泵供油给千斤顶张拉油缸, 按五级加载过程依次上升油压, 分级方式为10% (初应力即计算伸长值的起点) 、20%、40%、60%、80%、100%。

(3) 张拉过程中智能张拉平台系统对每一级进行测量和记录, 测量每一级张拉后的活塞伸长值的读数, 并随时检查伸长值与计算值的偏差。

(4) 张拉时, 通过智能张拉系统平台和智能张拉系统控制好专用千斤顶加载速度, 确保给油平稳, 持荷稳定, 如图5。

(5) 张拉过程中, 系统将自动校核测量数据, 当实际伸长值与理论伸长值相差大于正负6%时系统将自动报警, 停止张拉。待查明原因, 排除问题后, 方可进行下一步的工作。

6.2 智能张拉精细化施工控制

(1) 张拉顺序控制:张拉顺序遵循均匀对称, 偏心荷载小的原则, 以确保结构及构件受力均匀, 张拉过程中不产生扭转、侧弯, 防止混凝土产生超应力、过大的附加应力与变形。此外, 安排张拉顺序还应考虑到尽量减少张拉设备来回移动次数。

(2) 张拉质量控制

(1) 施工中要严格执行梳编穿束工艺, 以防索力不均度, 钢绞线穿束时相互缠绕;

(2) 限位板应将写有对应使用规格数字的面对准工作锚板安装, 安装后保证工作锚板在锚垫板止口内;

(3) 保证限位板、千斤顶、工具锚板同轴;

(4) 张拉控制力达到稳定后方可锚固, 夹片相互间错位不宜大于2mm, 露出锚具外高度不应大于4mm;

(5) 工具锚板锥孔、工具夹片应经常涂润滑剂。

(3) 张拉安全控制

(1) 张拉现场应有明显标志, 与工作无关的人员严禁入内。

(2) 作业应由专人负责现场指挥。

(3) 专用千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好, 位置正直对称, 严禁多加垫块, 以防支架不稳或受力不匀倾倒伤人。

6.3 压浆

(1) 切束

张拉结束24h内并取得监理认可后, 方可在离工作夹片3cm以外位置用切割机割断多余钢绞线。锚具外面的预应力筋间隙, 用水泥浆填塞密实, 以免冒浆而损失压浆压力, 不要堵塞压浆孔。

(2) 压浆

采用循环智能压浆工艺, 循环智能压浆系统如图6。

浆液满管路持续循环, 排除管道内空气, 管道内浆液从出浆口导流至储浆桶, 再从进浆口泵入管道, 形成大循环回路。浆液在管道内持续循环, 通过调整压力和流量, 将管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出, 还可带出孔道内残留杂质。

(1) 准确控制压力, 调节流量

(1) 精确调节和保持灌浆压力, 自动实测管道压力损失, 以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值, 保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。

(2) 当进、出浆口压力差保持稳定后, 可判定管道充盈。

(3) 通过进出口调节阀对流量和压力大小进行调整。

(2) 准确控制水胶比

按施工配合比数量自动加水, 准确控制加水量, 从而保证水胶比符合要求。一次压注双孔, 提高工效。

(3) 实现高速制浆, 提高浆液质量

系统采用高速制浆机, 将水泥、压浆剂和水进行高速搅拌, 其转速为1420r/min, 叶片线速度>10m/s, 能完全满足规范要求。

(4) 规范压浆过程, 实现远程监控

灌浆过程由计算机程序控制, 不受人为因素影响, 准确计量加水量, 实时监测灌浆压力、稳压时间、浆液温度、环境温度各个指标, 自动记录, 并打印报表。无线传输将数据实时反馈至相关部门, 实现预应力管道压浆的远程监控。

7 小结

鸭绿江界河大桥论文 篇4

中朝鸭绿江界河公路大桥主梁为流线型扁平钢箱梁, 中心线处内轮廓梁高3.5m, 钢箱梁全宽33.5m。拉索采用扇形布置, 梁上拉索锚固点横向间距29.58m, 斜拉索在主梁上的标准索距为16.0m, 为了抑制斜拉索风雨振, 考虑在斜拉索外表面设置气动措施 (如缠绕螺旋线等) , 同时在斜拉索与主梁锚固端设置磁流变阻尼器, 斜拉索采用高强度平行钢丝拉索, 斜拉索在梁端采用钢锚箱锚固结构, 在塔端采用钢锚梁锚固构造。索塔采用“H”型, 索塔总高度197m。

钢箱梁梁段划分, 考虑构造及施工架设等因素, 主梁划分为A~J共11种类型、87个梁段。其中A、B、C为零号段梁段, D、H、G为标准梁段, F、J为过渡墩及辅助墩顶支架施工梁段, E3为边跨合拢段, E2为次边跨合拢段, E1为中跨合拢段。主梁标准段长度为16.0m, 标准梁段采用桥面吊机施工, 最大起吊重量为306t。

主桥钢箱梁总体施工步骤如下:索塔区01~03 (A、B、C) 共5个梁段采用墩旁支架施工, 最大起吊重量约262t。利用浮吊将梁段吊放于支架上, 精确定位焊接后, 与下横梁临时固结。阻尼器连接件在施工过程中作为临时拉索在主梁上的锚固装置。然后张拉C梁段拉索, 对称拼装桥面架梁吊机, 准备吊装后续梁段。

对于中方侧索塔, 辅助墩和过渡的墩顶区域梁段均搭设临时支架架设, 用浮吊和滑移结合将梁段起吊拖移到位。次边跨和中跨的标准梁段采用桥面吊机双悬臂依次吊装, 对称挂设、张拉斜拉索, 直至主梁合拢。对位于河床较浅的边跨梁段, 需要从可通航水运边缘开始搭设低支架, 利用浮吊将待安装梁段吊装至临时支架上, 之后水平托运就位, 然后再利用桥面吊机逐段起吊安装。朝方侧索塔的边跨钢箱梁采用高支架拼装。

2 计算工况

钢箱梁01节段的钢牛腿主要抵抗主梁拼装施工过程中的纵向不平衡荷载, 横向风荷载引起的主梁水平面内转动, 以及竖直面内的主梁转动。横向临时抗风支座抵抗主梁在横向风荷载作用的位移。

对主梁架设的最大双悬臂和最大单悬臂工况进行计算, 分析塔梁临时锚固可能承受的最大内力值。

2.1 最大双悬臂工况

在主梁A12/J12节段悬臂拼装完毕, 主梁尚未与辅助墩支架的合拢梁段连接时, 主梁处于最大双悬臂状态, 悬臂长度为201m, 见图1。

(1) 最大竖向不平衡力

当钢箱梁A12/J12梁段安装完毕, 江侧悬臂端单独起吊J13梁段。桥面吊机重量按实际重量选取, J13号梁段重量乘以动力系数1.20。

(2) 横向风荷载的对称加载和不对称加载

(1) 对称横向风荷载作用下产生的水平力;

(2) 边跨和中跨两侧不平衡横向风荷载作用下, 对两侧主梁产生的不平衡力。

根据《公路桥梁抗风设计规范》 (JTG/T D60-01-2004) , 对于A类地表, 主梁高程43.875m, 风速高度修正系数取K1=1.40。施工阶段风速重现期按20年考虑, 风速重现期系数η=0.88。施工阶段, 主梁高度处的基准风速为VZ=K1V10η=1.40

根据计算得到主梁的横桥向静风荷载FH=8.0k N/m。江侧和岸侧主梁的不对称系数取0.5。加载方式分别见图2、图3。

(3) 横向风荷载产生的竖向升举力

横向风荷载对主梁产生的竖向升举力P参照以下公式进行计算:

式中:CL—升举系数, 由规范图表按主梁宽/高比查取, 此处取0.35;

V—设计风速, 按10年一遇地面10m高处风速换算至主桥高度 (此处按40m计) 为32.5m/s。施工阶段风速重现期按20年考虑, 风速重现期系数η=0.88。

S—阵风系数, 查表可得, 岸侧S=1.61, 江侧S=0.82;

b—钢箱梁宽度, 33.5m。

主梁的静风荷载:

式中:ρ—空气密度 (kg/m3) , 取1.25;

Vg—静阵风风速;

CH—主梁的阻力系数, 取1.3;

AH—主梁投影高度。

根据计算结果, 岸侧升举力P1=33.8 k N/m, 江侧升举力为P2=8.5 k N/m。加载方式见图4。

2.2 最大单悬臂工况

在中跨主梁合拢前, 主梁处于最大单悬臂架设状态, 中跨最大悬臂长度达313m, 见图5。

(1) 最大竖向不平衡力

中跨合拢前, 合拢段由合拢口两侧桥面吊机同时起吊, 当一侧桥面吊机脱钩, 合拢段钢箱梁重量由单侧桥面吊机承受。桥面吊机重量按实际重量选取, 合拢段钢箱梁重量乘以动力系数1.20。

(2) 横向风荷载

(1) 对称横向风荷载作用下产生的水平力;

(2) 边跨和中跨两侧不平衡横向风荷载作用下, 对两侧主梁产生的不平衡力。加载方式分别见图6、图7。

2.3 塔梁临时固结内力计算结果

按照上述最大双悬臂和最大单悬臂的各个工况进行计算, 得出主梁与索塔单侧最大锚固力计算结果见表1。

在最大单悬臂架设状态, 主梁承受横向对称风荷载时, 塔梁锚固结构承受横桥向最大内力为4496k N。在最大双悬臂架设状态, 且江侧悬臂端单独起吊J13梁段时, 塔梁锚固结构承受纵桥向最大内力为20519 k N;承受的扭矩为97639k N·m。

3 塔梁纵向限位及临时锚固构造设计

3.1 纵向限位构造

根据钢箱梁设计资料, 在钢箱梁架设施工过程中, 在钢箱梁01号段的索塔塔柱两侧设置纵向限位装置, 限制施工过程中梁体的纵向漂移和扭转, 构造见图8~图9。

3.2 阻尼器连接构件处的临时锚固构造

塔梁固结的临时拉索可采用标准强度为1670MPa的铰销式吊杆体系, 计算长度为9.095m。临时拉索每个阻尼器连接构件处设置一根, 全桥8根计72.76m长, 推荐采用PES7-61丝吊杆。设计建议临时拉索张拉力为150k N。塔梁临时锚固构造见图10。

3.3 横向临时固结

为了限制主梁拼装过程中的横桥向位移, 对于中方侧索塔, 拟在索塔抗风支座两侧设置主梁横向临时固结措施。横向临时固结的一端通过预埋件与塔柱相连接, 另一端与01号钢箱梁段的腹板相连接。横向临时固结措施在钢箱梁上下游侧对称布置, 见图11。横向临时固结构件为双拼2[40槽钢或双拼2H450×200型钢。

4 塔梁临时固结构造受力验算

4.1 最大纵向力

主梁悬臂拼装过程中, 纵向不平衡力主要由钢箱梁01号段的钢牛腿承担。根据钢箱梁设计图纸, 单个钢牛腿的截面面积为A=2×20×1610+2×20×1552=126480 mm2。对于Q345钢材, 抗剪容许应力为[τ]=120MPa, 钢箱梁纵向临时固结两个钢牛腿的抗剪承载力为Q=120×126480×2=30355k N>主梁最大纵向不平衡力20519 k N。

4.2 最大横向力

主梁悬臂拼装过程中, 横向风荷载作用下, 塔梁锚固结构承受横桥向最大内力为4496k N。对于Q235钢材, 轴向容许应力为[σ]=140MPa。单个横向临时固结构件2[40槽钢的截面面积为A=2×6150=12300 mm2, 则横向固结的轴向抗压承载力为N=140×12300×4=6888 k N>最大横向内力4496 k N。

5 结论

(1) 在以上工况的荷载作用下, 主梁和索塔临时固结构造措施的纵向抗剪承载力和横向抗压承载力满足要求。

(2) 建议设计根据以上横向内力计算结果, 考虑是否需要对横向临时固结接触部位的钢箱梁腹板进行局部加强。

参考文献

[1]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

[2]JTG/T D65-01-2007, 公路斜拉桥设计细则[S].

[3]JTG/T D60-01-2004, 公路桥涵抗风设计规范[S].

[4]中朝鸭绿江界河公路大桥设计施工图纸.

鸭绿江界河大桥论文 篇5

关键词：贝雷梁支架,预应力张拉,抗冻高性能混凝土,真空压浆工艺

1 概述

中朝鸭绿江界河公路大桥可以有效解决中朝两岸往来的交通需求。该桥在辽宁省境内全长263km, 主跨636m, 跨径布置为 (86+229+636+229+86) m的五跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥。主墩塔为“H”型钢筋混凝土塔, 索塔全高194.6m。索塔分为上、中、下塔柱, 并设置上、下两道横梁。

上塔柱采用单箱单室变截面结构, 截面尺寸为7.0m×5.0m, 为增加索塔景观效果, 塔柱外侧均设有15cm×15cm的倒角。上横梁为单箱单室预应力钢筋混凝土结构, 截面尺寸为7.0m (宽) ×6.0m (高) ×31.0m (长) , 顶板、底板及腹板厚度均为0.9m, 横梁上下与塔柱接触面均设150cm×150cm的倒角。上横梁两侧腹板对称设置Φ100mm的通风孔, 间距5m。所有通风孔均由里朝外向下倾斜2°。

2 施工方案选择

对于本工程施工方案的选择, 首先排除同步施工法, 因为塔柱与上横梁采用同步施工, 需拆除内侧爬架, 高空作业, 加大了施工安全风险。

由于国内塔梁异步施工有较为成熟的施工技术经验, 根据已实施的下横梁塔梁异步施工经验和通过计算得出, 上横梁采取塔梁异步方案可行。所以最终确定上横梁与上塔柱拟采用塔、梁异步施工方案。

上横梁采用牛腿支撑钢管桩-贝雷梁支架现浇施工, 高度方向分两层浇筑, 第一次浇筑高度为4m, 第二次浇筑高度为2m。在第一次浇筑完成达到设计强度, 张拉底板底层8束钢绞线, 再浇筑第二次混凝土, 当混凝土强度、龄期达到设计要求, 按要求张拉底板剩余和顶板预应力束。

3 上横梁支架施工

3.1 支架构造

上横梁采用钢管桩-贝雷梁支架施工。横桥向设置2排Φ1000×10mm斜钢管, 钢管顶间距15m, 顺桥向为3排, 间距2.85m。钢管下端均支撑在中塔柱牛腿上, 桩顶和中间位置设置Φ426×6mm钢管和2HM588×300型钢平联, 将所有钢管桩和中塔柱连成整体。钢管桩顶设置顺桥向3HM588×300和2HM588×300型钢作主横梁, 贝雷梁作为纵向分配梁, 两边倒角位置采用桁架。贝雷梁与贝雷梁、桁架与桁架间设置型钢斜撑, 确保其横向稳定。贝雷梁上设置I25a工字钢横向分配梁, 间距150cm。

3.2 支架搭设施工步骤

(1) 根据上横梁支架施工图, 各构件按尺寸在后场准确下料加工。

(2) Φ1000×10mm钢管桩上焊爬梯, 桩顶焊接临时风缆吊环, 安装临时风缆, 焊接起吊吊耳。

(3) 安装钢管, 下口依靠中塔柱上的牛腿定位, 上口用临时风缆拉紧, 对上口平面位置和标高进行测量, 通过四周的风缆和钢管桩下口塞垫进行调整, 钢管调整到设计位置后, 将其下口满焊连接。

(4) 重复步骤3, 完成共6根钢管的安装, 焊接每侧钢管间的Φ426×6mm平联钢管和钢管上的竖杆, 最后测量抄平6根钢管桩桩顶, 桩顶安装卸荷块。卸荷块高度根据设计预拱度进行调整。

(5) 安装桩顶顺桥向3HM588×300和2HM588×300型钢梁, 型钢梁与钢管桩顶板焊接牢固, 并焊接加强三角钢板, 在工字钢梁腹板下方沿钢管桩焊接加强肋板, 分散桩顶局部压应力。

(6) 贝雷梁在22#墩辅助栈桥按2片或3片一组进行组拼, 整体起吊安装, 在支架上按图纸要求摆放, 安装贝雷片间斜撑。

(7) I25a分配梁对应贝雷片节点位置安装, 间距150cm, 分配梁顶面以型钢或钢筋连成一体, 防止施工时倾倒, 沿支架平台周边设置安全护栏, 在周边及底面挂设安全网。

4 混凝土施工

4.1 混凝土的浇注

上横梁混凝土设计强度等级为C50高流态耐海水侵蚀的抗冻高性能混凝土。混凝土总方量约为720m3, 分两次进行浇注, 第一次浇注高度4m (底板+部分腹板) , 第二次浇注高度2m (顶板+剩余腹板) 。上横梁与中塔柱相交的下倒角与第一次混凝土一起浇注, 上倒角与第二次混凝土一起浇注。

上横梁混凝土浇注前要对支架、模板标高、位置、尺寸、强度和刚度等进行全面复核检查, 对接缝的密封、钢筋尺寸和预埋件数量、位置及保护层厚度等设计要求进行复查, 对混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理情况等施工准备工作核查, 并做好记录。

4.2 混凝土外表质量控制

(1) 接缝处模板拼装严密, 并对模板加强, 以及增加外部支撑。在已浇混凝土上保留一节模板不拆, 下节模板在保留节模板上接长。在模板内面接缝处用腻子灰刮平接缝, 并贴透明胶纸。

(2) 调整混凝土配合比, 在混凝土中掺入粉煤灰, 采用适宜的外掺剂, 减少用水量, 加强振捣, 预防气泡孔问题。

(3) 采用相同厂家、相同牌号的水泥。对模板经常进行除锈、除污等保鲜工作。采用质量好的脱模剂。对颜色不一致情况进行预防。

(4) 采用的模板刚度大, 线条顺直, 轮廓清晰。模板安装准确、牢固, 防止模板移位。注意拆模时间的掌握及拆模时对混凝土外表的保护, 防止混凝土表面混凝土脱落、角或边损坏等现象的出现。

5 预应力施工

5.1 张拉方式

上横梁共布置48束标准强度fpk=1860MPa、公称直径Φ15.2mm、公称面积A=140mm2的高强度低松弛钢绞线, 上下左右对称, 每处12束。预应力管道采用内径100mm圆形塑料波纹管。当混凝土强度、龄期均达到设计要求, 张拉预应力束。所有钢束均两端张拉, 张拉采用锚下张拉力和引伸量双控。采用深埋锚工艺, 在锚具外设置预埋套筒, 套筒边缘距外侧塔壁边缘3cm。

5.2 张拉顺序

张拉顺序为第一次混凝土浇注完成, 且待混凝土龄期达到7d, 强度达到设计强度的90%以及弹性模量达到85%后, 先张拉底板底层8束, 然后第二次混凝土浇注完成达到设计要求, 再张拉底板剩余钢束和顶板钢束, 采用先中部向左右对称张拉。

上横梁预应力分两次张拉, 第一次混凝土浇注完成后, 待混凝土龄期、强度达到设计要求, 张拉底板8束并压浆。第二次混凝土浇注完成并达到设计要求张拉剩余40根预应力并压浆。

上横梁预应力张拉采用智能张拉控制系统, 主要组成部分:智能张拉系统平台、智能张拉仪和专用千斤顶组成。压浆采用循环智能压浆工艺。

5.3 防止开裂措施

由于预应力施工质量达不到要求, 造成预应力失效、混凝土开裂的情况在预应力结构中经常出现。在上横梁预应力施工中, 将采取以下措施加以预防:

(1) 加强对设备的标定和锚具、预应力材料的检查, 保证设备和预应力材料的质量。

(2) 在预应力施工过程中, 加强预应力的运输、保护和存放保养工作, 防折、碰伤和生锈。

(3) 保证预应力管道材料、构件按要求制作和安装, 使预应力管道在施工中不变形、变位和漏浆, 使预应力材料构件不受损坏。

(4) 严格执行张拉操作规程, 正确进行预应力的张拉, 按张拉时间、张拉顺序、张拉操作要领、张拉吨位、张拉延伸量要求控制预应力的张拉, 保证不滑丝、断丝, 以及保证预应力的吨位、延伸量双指标都符合要求。如果出现滑丝与断丝, 则解除已张拉的预应力, 重新张拉, 或更换新丝重新张拉。

(5) 采用真空压浆工艺保证预应力管道的压浆质量, 保证预应力的耐久性。

(6) 混凝土必须达到设计要求的张拉强度后才能进行预应力张拉的施工。

6 安全保证措施

上横梁施工属于高空施工作业, 必须提高施工人员的安全生产思想, 通过经常性的安全生产教育, 使施工人员牢固树立安全为了生产, 生产必须安全的思想。确保上横梁施工不出现重大及以上事故, 严格控制一般事故发生。

7 结束语

施工方案最终确定上横梁与上塔柱拟采用塔、梁异步施工方案。上横梁支架施工采用钢管桩-贝雷梁支架施工, 贝雷梁与贝雷梁、桁架与桁架间设置型钢斜撑, 确保其横向稳定。上横梁混凝土为抗冻高性能混凝土, 上横梁与中塔柱相交的下倒角与第一次混凝土一起浇注。预应力施工, 采用两端张拉, 并且锚下张拉力和引伸量双控。在施工中, 始终贯彻“安全第一、预防为主、防治结合”的安全生产工作方针, 认真执行主管部门有关建筑施工企业安全生产管理的各项规定。

参考文献