资源描述
目录
1工程概况 1
2 检测目的 1
2.1 结构外观检测及实体检测的目的 2
2.2 桥梁荷载试验的目的 2
3 检测依据 3
3.1 外观检查及实体检测依据 3
3.2 桥梁荷载试验依据 4
4 检测内容 4
4.1 结构外观检查频率及内容 4
4.2 桥梁荷载试验内容 6
4.3 检测手段、检测资料 6
4.4 淮河公路大桥交竣工验收工程量 9
5 外观检查及实体检测实施方案 10
5.2 检查记录要求 10
5.3 检查平台 11
5.4 检查的重点 12
5.5 内业资料编制 13
5.6 成果资料的提交 13
6淮南淮上淮河公路大桥主桥荷载试验实施方案 14
6.1 静力荷载试验方案 14
6.2 动力荷载试验方案 30
7试验注意事项 35
8仪器设备 36
9 人员组织 38
10 进度计划 40
11 安全保障措施 42
12 质量保证措施 43
Ⅰ
淮南淮上淮河公路大桥工程交(竣)工验收检测项目
实施方案
1工程概况
淮南市是我国重要的煤炭资源基地、安徽省沿淮地区重要的工业城市。根据《淮南市城市总体规划(2005-2020年)》,将以高速公路和市域主干公路为依托,构建“一主两副三区”的城镇空间发展结构。
淮南市主城区附近仅有平圩淮河公铁两用大桥和淮上渡口沟通两岸,由于大桥和渡口建设时间早,技术标准较低,远不能适应社会经济,产业布局和交通增长的要求。因此,为了加快淮河北部煤电化产业基地的建设,解决资源外运问题,加强潘集区和田家庵、大通和南新区等城市组团的衔接,加强淮北路网和高速公路网的衔接,淮上淮河大桥的建设迫在眉睫。
淮南市淮河淮上大桥结构设计为:(主桥(98m+180m+98m双塔斜拉,主梁为变截面连续箱梁)及南岸引桥(1-3联为30m预制小箱梁,4联为45m+70m+45m现浇变截面连续箱梁,5-7联为40m现浇大箱梁)北岸引桥(9、12联为50m现浇大箱梁,10~11联为40m现浇大箱梁)及汤渔湖行洪区内引桥(30m预制小箱梁))位于淮南市九龙岗镇,洛河镇和潘集镇。
鉴于淮河淮上大桥基本具备验收条件,为科学评定该公路系列桥梁的工程质量并为交(竣)工验收提供依据,对全线桥梁逐桥逐跨进行外观检查;对各桥上部结构按照《公路工程竣(交)工验收办法实施细则》规定的相应频率进行外观检测。
2 检测目的
为科学评定淮河淮上大桥的工程质量,了解该桥施工质量及缺陷并为该桥的交工验收提供技术依据,受建设方委托对该桥梁进行外观检查、实体检测及荷载试验。本次交工验收检测主要是:桥梁各测试断面的结构外观检查及按现行《公路工程竣交工验收办法》要求的频率及内容结合甲方的要求对该桥进行混凝土强度、钢筋保护层厚度及结构尺寸等桥梁上下部结构实体检测,以及对该桥30m跨径、40m跨径、50m跨径分别进行荷载试验,对主桥三跨逐跨进行荷载试验。各项试验检测工作主要达到以下目的。
2.1 结构外观检测及实体检测的目的
(1)确定桥梁上部结构(如主梁、横向联结等)各测试截面及附近位置的外观缺陷(如裂缝等)部位,并初步探明产生缺陷的原因,为该桥施工质量评定提供初始状况资料;
(2)对桥梁支座等部位进行详细检查,探明是否存在潜在安全隐患;
(3)对桥梁附属构造物进行详细检查,对其技术状况进行了全面的了解,为今后桥梁养护管理提供了原始的数据资料。
(4)通过对桥梁结构外观损伤和病害的调查,调查桥梁存在的缺陷、病害,掌握桥梁工程质量现状,为桥梁的竣(交)工验收提供原始数据,对桥梁技术状况和安全状况进行分析评估,并对缺陷、病害进行有效的描述,完成桥梁质量的检测,作为竣工资料进行归档,为以后桥梁养护管理提供依据。
2.2 桥梁荷载试验的目的
(1)检验桥梁结构设计与施工质量,判定是否符合有关规范要求。掌握桥梁结构的实际工作状况,判断结构受力是否正常及满足设计要求;
(2)评定结构在试验荷载作用下的工作状态,通过荷载试验和理论计算分析,,对结构的承载能力及工作状况作出综合评价;
(3)为交工验收提供技术依据,为桥梁维护及评估提供原始数据,指导今后桥梁的正确使用、养护和维修。
3 检测依据
3.1 外观检查及实体检测依据
(1)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1--2004);
(2)、《公路路基路面现场测试规程》(JTG E60-2008);
(3)、《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)
(4)、《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)
(5)、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)
(6)、《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)
(7)、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)
(8)、《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
(9)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
(10)、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)
(11)、《公路交通安全设施施工技术规范》(JTG F71-2006)
(12)、《公路工程施工监理规范》(JTG G10-2006)
(13)、《公路交通标志反光膜》(GB/T 18833-2002)
(14)、《道路交通标志和标线》(GB 5768.1-2009、GB 5768.2-2009、GB 5768.3-2009)
(15)、《公路交通标志板及支撑件》(GB/T 23827-2009)
(16)、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
(17)、《公路工程竣(交)工验收办法》(交通部令2004年第3号);
(18)、交通部交公路发(2010)第65号《公路工程竣(交)工验收办法实施细则的通知》;
(19)、招标文件、投标文件、中标通知书等资料;
(20)、《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21-2011);
(21)、业主或建设单位对该检测项目有关的工作通知、建议书、要求等书面文件;
(22)、设计文件、施工文件及交工验收文件等;
(23)、中华人民共和国国家标准;
(24)、相关行业的标准或规范;
(25)、其他现行相关标准。
3.2 桥梁荷载试验依据
(1)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(铁组YC4-4/1978);
(2)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000);
(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);
(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);
(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007);
(6)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);
(7)《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);
(8)《公路工程竣(交)工验收办法实施细则》(交公路发[2010] 65号);
(9)《工程测量规范》(GB50026-2007);
(10)本桥荷载试验相关技术资料及文件。
4 检测内容
为了掌握桥梁工程质量现状,通过对桥梁结构外观损伤和病害的调查,调查桥梁存在的缺陷、病害,全面了解桥梁技术状况和安全状况。
4.1 结构外观检查频率及内容
根据要求,外观检查应逐桥逐跨进行。
(1)桥梁工程
①桥梁外观检查:对于特大桥、大桥20% 的频率进行检查,检查内容依据安徽省质监局下发的有关规定执行,同时满足桥梁下部工程,特大桥、大桥抽查不少于墩台总数的50%且不少于5个,墩台数量少于5个时全部检测;桥梁上部工程,特大桥、大桥抽查不少于总孔数的50%且不少于5个,孔数少于5个时全部检测。每种结构型式抽查不少于1个。中桥抽查墩台总数的30%;每种结构型式抽查不少于1个。
②桥梁伸缩缝检测:对于特大桥、大桥伸缩缝安装情况进行检测,逐缝检测伸缩缝与桥面高差,每侧3-7处。
③桥面铺装层检测
对于特大桥、大桥桥面铺装平整度进行检测,每联大于100m时用连续平整度仪分车道检测,不足100m时每联用3m 直尺测3处,每处3尺(3m直尺法检测平整度允许误差为3mm);另对桥面的抗滑性能进行检测,单幅每200m检测3处,每处1点(检测行车道;主桥桥面仅进行摩擦系数检测)。
④桥梁总体检测:对于特大桥、大桥桥面宽度、横坡度进行检测,每100m检测3个断面。
(2)桥梁辅助设施检测
①标志:对全线10%标志进行抽查。检测内容有:立柱竖直度,每柱检测两个方向;标志板下缘净空,对不利点进行检测;标志板尺寸,每块测2点;标志板厚度,每块测2点; 标志面反光膜等级及逆射光系数。
②标线:对全线标线每公里抽查1处,检测内容:标线反光标线逆反射系数、标线厚度,每处检测20点。
③防护栏:对全线防护栏每公里抽查1处,检测内容有:波形板厚度、立柱壁厚度、横梁中心高度、波形梁钢护栏立柱埋入深度,除波形梁钢护栏立柱埋入深度每处检测一点外其余检测20点;对于混凝土护栏每处抽查20点断面尺寸。
④外观检查:对全线交通安全设施工程外观进行检查。检查内容依据苏交质(2005)44号《公路工程质量鉴定办法实施程序》中的有关规定。
(3)内业资料检查
对全线各标段的内业资料的完整性进行检查,主要审查资料以下质量保证资料:
①、所用原材料、半成品和成品质量检验结果。
②、材料配比、拌合加工控制检验和试验数据。
③、各项质量控制指标的试验记录和质量检验汇总图表。
④、施工过程中遇到的非正常情况记录及其对工程质量影响分析。
⑤、施工过程中如发生质量事故,经处理补救后,达到设计要求的认可证明文件。
⑥、中间交工验收资料。
⑦、施工过程各方指出较大质量问题、交工验收遗留问题及试运营期出现的质量问题处理情况资料。
4.2 桥梁荷载试验内容
1)依据结构相关技术资料,确定结构材料特性和截面几何特性参数,利用桥梁结构有限元分析软件midas建立结构平面梁单元模型和空间梁格单元模型,对结构进行弹性阶段空间分析,并对其进行试验理论计算分析。
2)根据桥梁结构受力及构造特点并结合外观检查结果、业主要求、施工质量等因素,选取桥梁具有代表性跨位作为试验跨。对试验跨各控制截面进行应力(应变)、挠度等测试。
3)静载试验主要测试项目
(1)试验荷载作用下控制截面处的应力测试;
(2)试验荷载作用下桥梁控制截面处的挠度测试;
(3)试验荷载作用下桥梁控制截面的横向分布规律测试;
(4)在试验荷载作用下支点的沉降测试;
(5)结构构件的实际应变分布测试(如沿主梁高度方向分布的应变);
4.3 检测手段、检测资料
现场检查采用目测法及和各仪器检测法相结合的综合检测方法。
对于牵涉到具体检测数据如厚度、压实度、渗水系数、标线的厚度、标志的标志面反光膜等级及逆射光系数、混凝土裂缝等指标采用检测仪器设备进行检测;对于桥梁外观,桥梁支座功能情况、伸缩缝、桥头锥坡、护坡以及交通安全设施等外观检测均可采用目测为主的方法。
采用检测仪器设备检测的指标按以下方法进行:
1)抗滑性能
路面抗滑性能是影响行车安全的路面因素,它是指车辆轮胎受到制动时沿表面滑移所产生的力。通常,抗滑性能被看作是路面表面特性,并用轮胎与路面间的摩擦系数来表示。表面特征包括路表面细构造和粗构造,影响抗滑性能的因素有路面表面特征、路面潮湿程度和行车速度。抗滑性能的检测新技术主要采用激光构造深度仪法、横向抗滑系数测试车进行。
①、激光构造深度仪法
高速脉冲半导体激光器产生红外线投射到道路表面, 从投影面上散射光线由接收透镜聚焦到线形布置的光敏二极管上,接收光线最多的二极管位置给出了这一瞬间到道路表面的距离, 通过一系列计算可得出构造深度。检测速度为5km/h, 即人的步行速度。激光构造深度仪又称激光纹理测试仪,具有运输方便,操作快捷,费用低廉,可靠性好的优点。
②、横向抗滑系数测试车
测定车上装有与车辆行使方向成20°角的测试轮。测定时,供水系统洒水,降下测试轮,并对其施加一定载荷,载荷传感器测量与测试轮轮胎面成垂直的横向力,此力与轮载荷之比即为横向力系数。横向力系数越大,路面抗滑能力越强。测试车自备水箱, 能直接喷洒在轮前约30cm 宽的路面上,可控制路面水膜厚度。测速较高(可达50km/h),不妨碍交通,特别适宜于在高速公路、一级公路上进行测试。
2)桥梁裂缝
(1)裂缝宽度的检测:混凝土结构的裂缝宽度是指在混凝土表面量测的、与裂缝方向相垂直的宽度。裂缝宽度的检测采用JDX-3型读数显微镜,它是由光学透镜与游标卡尺等组合的复合仪器,其最小刻度不大于0.05㎜。如果裂缝数量较多,同时结合使用印刷有不同宽度线条的裂缝标准宽度板(裂缝卡)与裂缝对比量测。
(2)裂缝深度的检测(超声波检查法):超声波检查法是在待测物体上一点发出超声波脉波,量取从这一点传到另一个点所需要的时间。由于波的传递速度是根据介质的性质及质量而定,若已知质量及波的传递速度,便可评定其弹性性质,因此只要依据材料性质及所量测波速便可以用来评定材料的现存状况。
以超声波波速量测评定材料品质必须谨慎的操作仪器,选用适当频率,并准确地量测其经过试验材料的传递时间,超声波在材料中移动的路径长度也必须测量。为使传送端子与混凝土表面间有很好地连结需以如凡士林、蜂蜜或润滑油等涂抹其间作为耦合剂。如果混凝土面非常粗糙不平,则需要用砂轮机磨平或快凝水泥浆盖平以提供使用传送端子的平滑表面。
因为超声波无法传送穿过裂缝,因此若有裂缝存在于传送路径上,则超声波会绕过裂缝而寻找其他路径,故仪器所显示的时间,是由绕行裂缝尖端后所得者,利用波传时间差量测得的距离等特性可求得裂缝的深度。
对以上检测发现的裂缝在记录本上详细记录裂缝宽度、长度、走向、位置、数量以及不同位置处的深度,并在电脑上绘制详细裂缝示意图并标示清楚,以便查阅和比较。
(3)裂缝发展检测:对受力构件或重要的结构部位如果发现有大于等于0.3㎜的受力裂缝进行裂缝发展检测(在未采取维修加固处理措施之前进行)。最简单的方法是在裂缝上抹石灰膏,若隔一定时间观测发现石灰膏在裂缝处开裂,说明裂缝继续发展,宽度增大。也可以在裂缝的两端做标志,并把裂缝的长度、宽度和分布等情况记录在裂缝展开图上,每隔一定时间去观测裂缝的长度是否发展,并在裂缝展开图上标注。对于一些重要构件的锈蚀裂缝检测,可以根据前述方法定期检测裂缝的长度、宽度等参数。
我中心将在原有记录表格的基础上根据本次检测特点重新修订。检测时,现场检测人员均将做好现场记录。每天检测结束后,所有的检测人员应将检测结果进行汇总,并将原始记录与汇总表交内业资料负责人保存。在检测中内业资料负责人应保管好检测资料,并做好保密工作。对检测中发现的重大问题应及时向项目总负责人做好汇报,对发现的质量缺陷在与相关领导、专家商量后应提出初步补救意见。
4.4 淮河公路大桥交竣工验收工程量
表 4-1 淮河公路大桥交竣工验收工程量清单
单位
工程
分部工程类别
抽查项目
备注
单位
数量
桥梁(不含小桥)
下部
墩台混凝土强度
每墩台(构件)抽测10个测区
测区
1560
主要结构尺寸
每个墩台测2个
点
156
钢筋保护层厚度
每墩台(构件)测2处,每处测10点
点
1560
墩台垂直度
每个墩台测两个方向
方向
156
上部
混凝土强度
每个预制构件(悬浇节段)抽10测区;整体现浇每孔抽测30个测区。
测区
1630
主要结构尺寸
每座桥测20点
点
1540
钢筋保护层厚度
每个构件(节段、孔)测2处,每处测10点。
点
1540
桥梁荷载试验
跨径30m
孔
1
跨径40m
孔
1
跨径50m
孔
1
主桥
孔
3
桥面系
伸缩缝与桥面高差
逐条缝检测
条
15
桥面铺装平整度
每联>100m时用连续式平整度分车道检测
km
2.369
横坡
中桥每半幅测3个断面;大桥及特大桥每半幅每100m测3个断面
断面
360
桥面抗滑
构造深度每半幅每200m测3处
处
348
纵向摩擦系数每半幅每200m测3处
处
348
横向力系数每半幅每200m测3处
处
348
5 外观检查及实体检测实施方案
5.1 桥梁构件编号规则
(1)桥梁前进方向的确定:桥梁由南向北作为前进方向。
(2)桥跨和桥墩台按照桥梁前进方向进行编号,桥梁起点的桥台称“0#台”,其余桥墩(台)编号依次递增;0#台与1#墩间的桥跨称第1#跨,其余桥跨依次递增。
(3)按桥梁前进方向分左右侧。
(4)梁、支座、墩柱及横隔板均从右侧向左侧编号。
(5)伸缩缝按前进方向进行顺次编号,如小桩号处第一条伸缩缝编号为1#缝。各部件具体命名及编号规则图5-1所示。
图 5-1 各部件命名规则示意图
5.2 检查记录要求
5.2.1 记录要求
1) 完整性
需检查的结构的各部件均须有检查记录,严格按照公司现有质量管理体系的相应技术表格中的项目内容进行填写。并由现场负责人填写现场检测一览表。
2) 规范性
记录须整洁清晰、修改使用划改并签名而不能直接涂改。病害的记录要求按照相关检测规范、养护规范及技术规范中要求的专业名词术语进行,确保记录用词及语句的规范性。
3) 病害的描述
(1) 对发现的病害采用粉笔或红漆进行正确标识,标识内容包括检查日期、病害描述(病害长度、宽度),对主要病害重点部位采用红漆标记并作为后期检测的跟踪观测点,以便下次检查时可判断病害的发展趋势。
(2) 对每一缺损的位置、范围、性质、程度和成因做详细的文字描述,并附草图以表明大小、尺寸及其与结构相关的几何图形的位置,典型缺损辅以拍照的方式进行记录,所拍的照片要能够反映缺损大小及其与结构的相关位置。
(3) 检查中记录宽度超过 0.05 mm,长度超过10 cm 的裂缝以及超过面积大于5cm2 的其它缺损,并进行统计归类。
(4) 假如桥梁裂缝较多,出现不超过设计裂缝宽度的裂缝属于正常裂缝,仅需绘制超限典型裂缝示意图。
5.2.2 照片拍摄要求
1) 根据光线强弱选择最佳模式;
2) 根据近景远景选择合适的焦距,保证照片质量;
3) 照片必须保证清晰,不准出现重影,出现重影的应重新拍摄;
4) 照片必须准确反映出病害的位置、形状及走向,必要时分别拍摄位置分布图及细部详图。
5.3 检查平台
桥梁结构外观检查,应对全桥进行近距离检查,根据桥梁桥下净空、跨径及周边环境的特点确定检查平台。根据现场考察后初步确定选择桥检车、路灯车、梯子等作为现场工作平台,桥检车初步预估使用时间为30 天。
5.4 检查的重点
5.4.1 主梁上部结构
1) 主塔外观检查
(1) 塔柱阻尼橡胶块检查
主要是检查塔柱两侧约束主梁横向位移的阻尼橡胶块是否疲劳变形、定位阻尼橡胶块的钢板工作是否正常。测量塔柱两侧的阻尼橡胶块与其纵向定位钢板之间的位置偏移情况。
(2) 主塔裂缝检查
检测主塔表面是否有裂缝出现,主塔内、外锚固区及应力集中部位周围混凝土有无开裂情况。
(3) 主塔混凝土有无冻胀、风化、开裂、剥落、露筋等。
2) 斜拉索外观检查
(1) 斜拉索的表面封闭、防护是否完好,有无破损、老化;
(2) 索体是否开裂、膨胀及变形;
(3)锚具是否渗水、锈蚀,是否有锈水流出的痕迹。必要时打开锚具外罩抽查锚环内是否积水、潮湿,锚环是否锈蚀;
(4) 索端出索处钢护筒、钢管与索套管连接处的外观情况。检查钢护筒是否松动脱落、锈蚀、渗水,抽查连接处钢护筒内防水垫圈是否老化失效,桶内是否潮湿积水;减振器是否松动、完好。
3) 主梁外观检查
对于引桥部分箱梁,主要检查盆式支座是否存在位置安装错误,支座位移偏位是否正常;主梁梁体是否存有各种纵、横向裂缝,逐跨施工梁段接缝处是否存有错台和裂缝;墩顶附近的腹板上是否存有剪切裂缝。如果能进入箱体内,则观察张拉锚头处混凝土是否存有局部受压裂缝,梁体内是否存有大面积蜂窝麻面,梁体内是否有积水。
5.4.2 桥梁支座状况
1) 观察支座的位置是否处于设计位置,能否正常工作。
2) 目测并使用卷尺、角尺、塞尺等仪器,记录、标记检查到的异常现象,采用剪切变形简便测尺检查支座的纵向和横向变形,并进行编号、归类、记录。
3) 不同类型支座的检查要点为:
(1) 支座处是否被异物填塞,滑动支座能否正常滑动。
(2) 盆式橡胶支座有无严重锈蚀及明显损坏,特别是其锚固螺栓有无松动、剪断变形、螺母是否松动、防尘罩是否缺失等。
5.5 内业资料编制
1) 内业资料编制目标
对各种病害的描述力求图文并茂,尽量用图片及表格的形式描述病害,保证病害结果的统计及描述直观有效;
2) 裂缝展开图的绘制
(1) 结构受力裂缝必须绘制裂缝展开图;
(2) 缝宽超限或接近限值的非结构裂缝(≥0.15mm),也必须绘制裂缝展开图;
3) 裂缝成因分析
(1) 结构受力裂缝必须辅以相应病害照片、裂缝展开图、同类桥梁的常见裂缝位置、成因以及桥梁实际受力特点进行裂缝成因分析;
(2) 对缝宽超限或接近限值的裂缝(≥0.20mm)也须进行成因分析,要求同结构受力裂缝;
5.6 成果资料的提交
(1)、 成果资料主要内容
在对工程进行全面检查、检测、评估、试验和分析的基础上,对工程做出科学的评定,得出符合实际情况的结论。检测拟提交成果资料包括以下内容:
出具的报告应包括检测项目、检测频率、检测时间、所测桩号、所用仪器、遵照的规范、主要指标统计合格率、质量等级等;对检测结果进行统计和分析,对存在的质量缺陷应提出初步结论及最终的补救措施建议。
此外,报告还应附有必要的资料、图表、照片等。以上报告按每合同段分别装订成册。
(2)、提交形式
在各工程合同段的检测工作完成后一周内提交最终检测报告,提交物为:
①、优质纸质检测报告文本(出版物):正本一份,副本七份;
②、优质纸质工作报告文本(出版物):正本一份,副本七份;
③、各合同段初步质量评分表二份;
④、所有成果资料均提供电子版二份(刻录制成光盘),其中文字采用word形式、表格采用excel形式、图形采用AutoCAD、数码照片采用*.jpg格式。
最终验收检测报告应经工作小组组长(项目总负责人)审核,领导小组组长应批准签发。(格式附后)
6淮南淮上淮河公路大桥主桥荷载试验实施方案
6.1 静力荷载试验方案
桥梁静力荷载试验,主要是通过测量桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和应力(或应变),用以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符。它是检验桥梁结构受力特征的最直接和最有效的手段和方法。
6.1.1 淮上淮河公路大桥概况
6.1.1.1 主桥概况
主桥采用跨径布置为(98+180+98) m的部分斜拉桥。双向六车道,全宽34.0m,桥面布置为:0.5m (防撞护栏)+14.5m (机动车道)+0.5m (防撞护栏)+3.0m (索塔区)+0.5m (防揸护栏)+14.5m (行车道)+0.5m (防撞护栏)。本桥采用塔梁固结、墩梁分离的体系,墩顶设支座,主墩及过渡墩横向设置四个支座。通航孔均由主桥180m的主跨跨越,全桥满足通航净宽、净空要求,同时也满足大堤防洪和防洪通道要求。
1)主塔:
(1)主要材料:
①、混凝土:塔柱采用C50号混凝土:
②、普通钢筋:对于主塔钢筋,直径<12mm的普通钢筋采用热轧光圆钢筋HPB300,其设计强度 fy=270MPa,技术标准必须符合GB1499.1-2008规定,直径≥12mm的普通钢筋采用热轧带肋钢筋 HRB400,其设计强度fy=360MPa,技术标准必须符合GB1499.2-2007规定。
③、CABR钢筋等强直螺纹连接接头
直径大于或等于25mm的钢筋采用CABR钢筋等强直螺纹接头连接,CABR钢筋等强直螺纹接头的技术标准应符合JGJ107-2010和中国建筑科学研究院的企业标准Q/JY08-1997的规定。
④、其它钢材
钢板及型钢采用Q235钢,其技术标准应符合GB/T70-2006的规定,所采用的焊接材料应符合GB1300-77和GB981-76的规定,并与所采用的钢材材料和强度相适应。
(2)结构设计要点:
主塔采用独柱式,钢管混凝土塔柱,布置在中央分隔带上,塔身上设鞍座,以便拉索通过。斜 拉索横桥向呈双排布置,鞍座亦设双排,
鞍座采用矩形分丝管形式,每根分丝管穿一根钢绞线,以便将来可以单根换索。在两侧斜拉索 出口处设挡板。主塔主要承受索鞍传递下来的垂直荷载,其次是活载;、风荷载、温度荷载以及地震力荷载等。
2)、主梁:
主梁采用单箱五室大悬臂变截面PC连续箱梁,外腹板采用斜腹板形式,箱梁顶板宽度为 34.0m,箱梁底板宽度为17.0m。主墩墩顶根部6m等高段梁高6.0m,向中、边跨方向各86m范围内梁高变化采用2次抛物线,其余为等高梁段,梁高3.0m。箱梁合拢段底板厚度为28cm,0号块端部底板厚100cm,在梁高变化段内,底板厚度变化采用2次抛物线,顶板厚度不变,边室28cm, 中室60cm。边腹板厚度为110-50cm,中腹板厚度为110-40m。斜拉索锚固区均设横隔扳,横隔板中室厚度为50cm,边室厚度为30cm。
主梁采用三向预应力结构,纵向预应力采用15-9、15-12、15-16、15-19、15-22钢绞线;顶板 横向预应力采用BM15-4钢绞线,主梁中、端横梁预应力采用15-19钢绞线,拉索横隔板预应力采 用15-5、15-22钢绞线。;
主梁0号块及1号块节段总长12.0m,在墩顶和墩旁临时支架上立模现浇,边跨支架现浇梁段长6.8m,边中跨合拢段长2.0m;2〜7号梁段长3.5m, 8〜16号梁段长度6m, 17〜18号梁段长度4m, 采用挂篮悬臂浇筑法施工。主梁按挂篮悬臂浇筑法施工设计。
3)、斜拉索:
斜拉索为单索面,考虑到张拉设备、施工能力以及施工方便,单索面在横向分为双排,拉索分 别为43、55、61根光面钢绞线组成。为消除风雨震动效应,外护套管表面设置双螺旋线。斜拉索采用镀锌钢绞线拉索,索体由多根无粘结高强度钢绞线组成,外层由HDPE外防护套多层防护。在锚固区钢绞线有PE导管组件防护,其端部浸泡在油脂中,在塔柱鞍座内灌注专用填 充型密封胶(成桥后或大桥运营期间都不得在锚固区或塔柱鞍座内裸露的钢绞线表面直接灌环氧树脂、沥青或水泥浆,使钢绞线不能单根更换) 。钢绞线拉索可以单根穿索、单根张拉、单根测试检査,并可以单根钢绞线调索和换索。
4)、下部结构:
下部结构主墩为花瓶式实体墩,主墩墩身横桥向顶宽为17.0m,底宽为12.0m,纵桥向宽度为5.0m。主墩承台顺桥向长度为18.6m,横桥向宽度为23.6m,承台高度为5.0m。主墩基础采用钻孔灌注粧,每一承台下设置20根直径2.0m的钻孔灌注桩,桩长均为70.0m,按照摩擦桩设计,承台底封底混凝 土厚度为1.5m。过渡墩为带L型墩帽的门式实体墩,为平衡主、引桥恒载引起的不平衡弯矩,过渡墩向主桥侧偏移,施工时需注意。过波墩接哑铃式承台,承台顺桥向宽度为8.6m,横桥向宽度为23.6m,承台高度为3.0m。过渡墩基础采用10根直径2.0m的钻孔灌注桩,桩长均为40.0m,按照摩擦桩设计。主墩及过渡墩墩身采用C40混凝土,承台采用C30混凝土,封底采用C25混凝土,桩基采用C30水下混凝土。淮南淮上淮河公路大桥主桥纵断面如图6-1,支点和跨中横断面如图6-2 (a)和(b)所示。
6-1 淮南淮上淮河公路大桥纵断面布置图(m)
(a)1/2支点处断面图 (b) 1/2跨中处断面图
6-2 淮南淮上淮河公路大桥横断面布置图(m)
6.1.1.2 堤外30m预制小箱梁引桥概述
堤外引桥均采用30m预制小箱梁结构,桥梁采用双幅布置,全宽32.0m,单幅桥面采用5片小箱梁组成;引桥上部结构采用5x30、6x30m—联的先简支后连续小箱梁。小箱梁梁高1.6m,预制梁桥面宽:中梁2.4m,边梁2.85m,底宽均为1.0m,引桥湿接缝宽0.65m。单幅5片小箱梁,双幅10片。预制小箱梁采用C50混凝土,预应力采用低松弛高强度钢绞线,公称直径 Ф15.2mm, 标准强度fpk=1860MPa。预制箱梁正弯矩钢束采用M15-3、M15-4、M15-5圆形锚具及其配套的配件,预应力管道采用圆形金属波纹管;箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15-3、BM15-4、BM15-5扁形锚具及其配套的配件,预应力管道釆用扁形金属波纹管。
对于曲线段上预制箱梁。可通过下部墩台径向布置,箱梁折线布置,上部箱梁采用变梁长设计,采用调整护栏线形,车道画线的方式来满足设计行车线形需要;引桥段K8+316.223〜K8+948.059位于2%的全超高段,K8+166.223-K8+316.223 及K8+948.059〜K9+098.059位于超高缓和段。30米预制箱梁的超高设计通过桥墩盖梁旋转来实现超高;曲线段顶板负弯矩束预埋管道时,应进行详细放样,平面线形应在墩顶附近圆弧过渡,认真做好两侧预应力管道的衔接工作。
下部结构采用桩柱式桥墩接盖梁,桩顶设置横系梁。桥墩盖梁梁高1.7m;桥墩单幅桥墩采用 2根直径1.5m的墩柱,基础采用2根直径1.7m的钻孔灌注桩,按摩擦桩设计。
堤外引桥30米小箱梁纵断面如图6-3,横断面如图6-4所示。
6-3堤外30米小箱梁引桥纵断面布置图(m)
6-4堤外引桥30米小箱梁横断面布置图(cm)
6.1.1.3 漫滩40米等高连续箱梁引桥概述
上部结构采用40m等宽等高连续箱梁,桥梁采用双幅布置,全宽32.0m,单幅箱梁釆用单箱单室斜腹板断面,箱梁梁高2.5m,单幅箱梁顶板宽15.5m,底板宽为7.10m,腹板厚度变化,跨中处为50cm、支点处为80cm、顶板厚30cm,底板厚度变化,跨中处为30cm、支点处为50cm,箱梁桥面2%的横坡由箱梁整体翻转实现。预应力钢铰线分别釆用12股和19股的GB/T 5224-2003 标准钢绞线,锚具采用AM锚具,桥梁上部结构采用移动模架或满堂支架现浇施工。
40m等截面连续梁下部采用粧柱式桥墩,其中单幅桥墩采用2根直径1.8m的墩柱,基础采用 4根直径1.8m的钻孔灌注桩,按摩擦桩设计,承台采用8 x 7.5x2.5m的矩形承台。
本段桥梁K8+652〜K8+948.059位于2%的全超高段,K8+948.059〜K9+098.059位于超高缓和段。设计通过箱梁整体旋转来实现超高变化。泄水管施工时注意根据超高变化,将其设置于横向标高低侧。
漫滩引桥40米小箱梁纵断面如图6-5,支点和跨中横断面如图6-6(a)和(b)所示。
6-5漫滩40米小箱梁引桥纵断面布置图(m)
(a)1/2跨中处断面图 (b) 1/2支点处断面图
6-6 漫滩引桥40米小箱梁横断面布置图(cm)
6.1.1.4 北岸跨堤50米等截面连续梁引桥概述
北岸大部分采用3x50m和5x50m等截面连续梁。50m等宽等高连续箱梁,桥梁采用双幅布置,全宽32.0m,单幅箱梁釆用单箱单室斜腹板断面,箱梁梁高3.0m,单幅箱梁顶板宽15.5m,底板宽为6.8m,腹板厚度变化,跨中处为50cm、支点处为80cm,顶板厚30cm,底板厚度变化,跨中处为30cm、支点处为50cm,箱梁桥面2%的横坡由箱梁整体翻转实现。预应力钢铰线分别采用9股、12股和19股的GB/T 5224-2003标准钢绞线,锚具釆用AM锚具,桥梁上部结构采用移动支架现绕施工。
50m等截面连续梁下部釆用桩柱式桥墩,群桩基础,其中单幅桥墩釆用2根直径2.0m的墩柱, 基础釆用4根直径1.8m的钻孔灌注桩,按摩擦桩设计,承台釆用8.0x7.5x2.5m的矩形承台。
北岸跨堤50米等截面连续梁引桥纵断面如图6-7,支点和跨中横断面如图6-8(a)和(b)所示。
6-7北岸跨堤50米等截面连续梁引桥纵断面布置图(m)
(a)1/2跨中处断面图 (b) 1/2支点处断面图
6-8 北岸跨堤引桥50米等截面连续梁横断面布置图(cm)
6.1.2 试验荷载的确定
就某一加载试验项目而言,其所需加载车辆的数量及其在桥梁上的纵横向排列,根据试验荷载产生的该加载试验项目对应的加载控制截面内力或变位的最不利效应值,按下式所确定的原则等效换算而得:
式中: — 静力试验荷载效率;
— 试验荷载作用下控制截面内力计算值;
— 控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值(不计冲击);
— 按规范取用的冲击系数。
本次静力荷载试验在计算过程中的理论计算荷载等级按照公路-Ⅰ级,人群荷载3.5kN/m2计算,静力荷载试验实际采用3辆重约400kN的三轴载重货车充当。试验车的主要技术参数见表6-1所示。
表 6-1 加载车的技术参数
序号
车牌号
A
B
C
前轴重
后轴总重
总重
1
3.60
1.35
2.0
11.20
28.40
39.60
注:图中尺寸均以m计,车重以t计。
6.1.3 荷载试验项目
6.1.3.1 淮南淮上淮河大桥主桥
依据淮南淮上淮河大桥主桥的受力特点,对38、39和40跨作为试验跨。根据计算的内力包络图,对39和40号墩根部最大负弯矩进行测试,对第38跨和39跨跨中最大正弯矩进行测试,按照最不利加载原则加载。
工况1:对第38跨跨中最大正弯矩进行加载,测试第38跨跨中挠度及跨中底板应变,沿着纵向测试截面如图6-9,A断面测试挠度和应变,B断面测试应变。应变测试点横向布置图如图6-10,挠度测试点横向布置图如图6-11。
工况2:对39号墩九龙岗反方向侧根部最大负弯矩进行加载,测试第39跨跨中挠度及39号墩根部顶板应变,沿着纵向测试截面如图6-9,D断面测试挠度, C断面测试应变。应变测试点横向布置图如图6-10,挠度测试点横向布置图如图6-11。
工况3:对40号墩九龙岗方向根部最大负弯矩进行加载,测试第39跨跨中挠度及40号墩根部顶板应变,沿着纵向测试截面如图6-9,D断面测试挠度,E断面测试应变。应变测试点横向布置图如图6-10,挠度测试点横向布置图如图6-11。
工况4:对40号墩跨中最大正弯矩进行加载,测试第40跨跨中挠度及跨中底板应变,沿着纵向测试截面如图6-9,G断面测试挠度和应变,F断面测试应变。应变测试点横向布置图如图6-10,挠度测试点横向布置图如图6-11。
6.1.3.2 堤外30m预制小箱梁引桥
依据堤外30米预制小箱梁引桥受力特点,对5#墩至5#墩之间的这一跨作为试验跨。根据计算的内力包络图,对5号墩根部最大负弯矩和第5跨跨中最大正弯矩进行测试,按照最不利加载原则加载。
工况5:对5号墩根部最大负弯矩进行加载,测试5号墩根部顶板应变和第5跨跨中挠度,沿着纵向测试截面如图6-12,A断面测试应变,B断面测试挠度。应变测试点横向布置图如图6-13,挠度测试点横向布置图如图6-14。
工况6:对第5跨跨中最大正弯矩加载,测试第5跨跨中挠度以及底板应变,沿着纵向测试截面如图6-12, B断面测试挠度和应变。应变测试点横向布置图如图6-13,挠度测试点横向布置图如图6-14。
6.1.3.3漫滩40米等高连续箱梁引桥
依据漫滩40米等高连续箱梁引桥受力特点,对25#墩至26#墩之间的这一跨作为试验跨。根据计算的内力包络图,对25号墩根部最大负弯矩和第25跨跨中最大正弯矩进行测试,按照最不利加载原则加载。
工况7:对25号墩根部最大负弯矩进行加载,测试25号墩根部顶板应变和第25跨跨中挠度,沿着纵向测试截面如图6-15,A断面测试应变
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