施组设计下载简介：

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设计活载采用铁路标准活载，即“中—活载”。

a、风压强度：按有车和无车两种情况根据《铁路桥涵设计基本规范》计算风压强度。

GBT 39561.2-2020 数控装备互联互通及互操作 第2部分：设备描述模型.pdfb、离心力：按《铁路桥涵设计基本规范》第4.3.6条计算。

c、制动力或牵引力：按《铁路桥涵设计基本规范》第4.3.7条规定为竖向静活载的10%，当与离心力或冲击力同时计算时，制动力或牵引力按竖向静活载的7%计算。

d、冲击力：顶帽设计时考虑活载冲击力，冲击系数采用1.194。

⑴墩身结构尺寸的确定：

空心墩内外边坡的选择，除与各种荷载有关外，还受墩顶尺寸及墩顶壁厚的影响。本设计墩顶壁厚最小采用0.5m，墩底处壁厚在0.87～1.84m之间，考虑施工要求，内外坡率不小于40：1，在满足墩顶应力、墩顶位移和截面尺寸的前提下，确定经济、合理的墩身边坡

顶帽纵横向尺寸满足《铁路桥涵设计基本规范》第5.3.6条、第5.3.8条和第5.3.9条。托盘下配筋计算：按均匀荷载作用下环形简支薄板或双向简支薄板计算。

截面上合力偏心距，主力+附加力时，圆形截面，e≤0.5S；

墩身整体稳定性检算按《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》第5.1.2条计算。

局部稳定由结构尺寸控制。根据铁路工程设计技术手册《桥梁墩台》，当最小壁厚t满足下式：

t≥(0.067～0.1)R(R为墩身半径)时，可不检算局部稳定性。

墩身强度按《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》第5.1.3条计算。

②墩顶弹性水平位移计算

墩顶位移由三部分组成，即墩身弹性位移、日照位移、基础弹性变形产生的位移。

a荷载引起的弹性水平位移，按下端固结的悬臂梁计算，设计时采用弹性荷载法简化计算：

Si+1——i至(i+1)点的距离

Mi——所有荷载对i点截面所产生的弯矩，kN·m

Mi+1——所有荷载对(i+1)点截面所产生的弯矩，kN·m

E——墩身材料弹性模量，kPa

I——墩身截面惯性矩，m4

hi——各点至墩顶距离，m

b日照温差引起的墩顶偏移

h1、h2、h3…hn——墩身分段高度，m

Δ2、…Δn——分段按Δi=hi2/(2Rc)式计算，m

Rc——受日照温差而产生的桥墩曲率半径。

c明挖扩大基础地基不均匀压缩产生的墩顶位移，明挖扩大基础不均匀压缩产生的桥墩墩顶水平位移：Δd=Hω。

桥上有车时，墩顶处的弹性水平位移应符合下列规定：

纵向：Δx≤0.5
=28.3mm

横向：Δy≤0.5
=28.3mm

在计算时，对于较高的桥墩，桥上无车时，风压很大，考虑风振作用后，部分墩顶位移超出了容许值，考虑到《铁路桥涵设计基本规范》规定墩顶位移的限值，是为了行车平稳，保证行车的舒畅，因此桥上无车时，墩顶位移超过允许值少许，也不再加大墩身尺寸。

按柔度矩阵法计算，将桥墩简化成多质点体系，墩顶处放一换算质量，仍按悬臂杆计算。

基本周期的限值，按下式计算：T1=0.25

式中：T1——桥墩自振周期，s；

H——桥墩墩顶至基础顶面的距离，m

按乘以增大系数的简化方法求局部应力。

式中：∑N——实体段顶面以上的竖直力总和，以负值代入，kN；

∑M——实体段顶面以上横向水平力所引起的弯矩，kN·m；

Me——实体段顶面以上总竖直力因偏心产生的弯矩，kN·m；

A0——实体段顶面处墩身截面面积，m2；

W0——实体段顶面处墩身截面抵抗矩，m3。

按《铁路桥涵地基和基础设计规范》第3.1.1条计算。

按《铁路桥涵地基和基础设计规范》第3.1.2条计算。

⑥墩身混凝土弹性模量Eh的采用：

周期计算、墩顶弹性位移计算、日照位移计算、纵向稳定性检算、强度检算等E=Eh(Eh为混凝土的受压弹性模量)

①为方便施工，墩身尺寸不考虑托盘颈缩，采用一坡到底的形式。墩顶、墩底均设置一定高度的实体段。

②曲线墩设置0.5m的预偏心。

③墩身内不设置纵横隔板。

④实体段及墩身壁厚按《铁路桥涵设计基本规范》第5.3.13条及第5.3.14条计算。

⑤为了调节墩壁内外温差，在离地面5m以上或设计水位以上每隔3m高度在墩身周围对称设置通风孔，其直径不小于20cm。

⑥墩身底部实体段顶部应设置排水坡，并在墩壁设置排水孔，以排除施工积水，竣工后应予以封堵。

⑦为了检查内部墩壁，在桥墩纵向上实体段上设置进人洞一个，墩身内壁设置爬梯。

⑵支承垫石、顶帽及墩身配筋原则

①支承垫石及顶帽钢筋，按构造要求进行配筋。

②墩身配筋时，当考虑温度影响时，温度应力产生的拉应力并不大，但由于壁厚较大，应力转换为弯矩的值较大，按此值配制的钢筋很多，与实际情况不符。因此，不考虑温度应力，墩身设置护面钢筋，按构造要求配筋。墩身均采用Ⅱ级钢筋。

③在上实体段与空心墩身、空心墩身与下实体段连接处，考虑混凝土收缩和固端干扰，设置内外侧双层钢筋，以加强连接。墩顶上实体段内、外侧加强钢筋，上端伸至顶帽下，下端至局部干扰区。为梁部施工中预埋托架，上实体段长度根据现场需要进行了加长。

顶帽采用C25钢筋混凝土，墩身采用C20混凝土

钢筋采用：Ⅱ级带肋钢筋(HRB335)，Ⅰ级光圆钢筋(Q235)

1.2本项目及桥梁高墩设计情况

本标段几座桥梁高墩的设计情况见表1.1。图1.1为采用爬模施工的松头江特大桥。

高墩设计情况表表1.1

图1.1采用爬模施工的松头江特大桥空心高墩

模板在竖向分为两层，外模采用大块钢模板，每节高4.0m，按照墩径大小不同共有39节，每节按照卷扬机的起重能力设计为8、12、16块三种类型的钢模板，模板为框构结构，具有足够的强度、刚度和稳定性，并且满足桥墩外形尺寸的要求，单块宜进行整体组合或装配组合。相邻模板间，上下节钢模间均用栓接，并配有定位销，定位销探伤检验应为100%合格。

内模采用翻模，每节高度2m，每个墩设3组，随墩身的逐节上升按照4m级数向上翻动。内模的安装与拆除通过墩内设置的可调式工作盘实现，工作盘悬挂在爬架上，可随爬架上升，亦可自行调节位置，方便墩内及墩上作业。内模采用KS2050双曲可调钢模，四块或五块模板利用KH2520或KH2530可调桁架组合成一个模板单元，单元内模板之间采用螺栓连接。墩身收坡通过在模板单元之间设置变角可调KB2020尖板实现，单元之间桁架的连接采用特制可收缩连接件，形成上小下大的变截面。每次立模高度4m，与外模同步。

爬升架具有承重和滑升作用，是特殊设计的稳定桁架。每组爬架有6对钢夹头，每对钢夹头都带有安全钢销(安全装置)，在提升过程中采用人工限位。限位装在钢夹头上，可垂直滑动，卡在工字钢腹板上起着限位导向作用。爬架提升采用yCD23/250型提升千斤顶。

滑道采用I320工字钢与大块钢模焊接为整体，不需预埋螺栓。爬升架与滑道之间采用销接，配有特殊的钢夹头在爬升架支点处与钢滑道连接，有足够的稳定支点和长度。钢滑道不垂直度1m内为0.5mm。

爬升架与滑道之间采用栓接，配有特殊的钢夹头在爬升架支点处与钢滑道连接，有足够的稳定支点和长度，并能适应墩柱外壁变坡。

提升桁架为N型万能杆件拼装成的“井”字形，爬升架的斜爬升通过调整提升桁架下的楔形块来实现（17′、18′杆件）。斜向爬模比较复杂，架体与模板都有一个导向与平衡问题。爬升架与滑升桁架为刚性固结确保在最不利的外力组合下的稳定性。提升时吊点设在爬升架与提升桁架的重心，设有防倾和稳定设施。

解决主墩施工材料和小型机具的升高问题，在每个爬升桁架上设2付吊重为3.0t的起重扒杆

2.2.1计算荷载的确定

爬模的设计本着安全、先进、实用及经济的原则。作用在墩身上的荷载主要有：

⑴模板自重P1：模板重量随着墩径不同而变化，计算时按每节(4m)模板最大重量180kN考虑，两节模板为2×180=360kN。

⑵爬模重P2：爬架重量为260kN(2个)。

⑶扒杆吊重P3：扒杆起吊重量为每个扒杆30kN，吊臂水平距离最大L=5m。

⑷混凝土侧压力q4：取50kPa。

⑸施工人群机具荷载P5：取20kN。

⑺摩擦力：摩擦系数对内力计算有很大影响，参照已有爬模资料，偏于安全取较小摩擦系数f=0.08。

P=P1+P2+P3+P5=360+260+30×4+20=760kN

tgα1=f=0.08

tgα2=1/40=0.025

P为竖直力，R为混凝土对模板的反力，Q为P和R的合力，由模板内力平衡得(计算简图见图1.2)：

螺栓M27，有效面积：

每个螺栓内力：N1=1201÷40=30.03kN

M=1/4×(P1+P3+P5)×1.4m=1/4×380×1.4=133kN•m

螺栓内力：N2=1.41×104×0.005×0.1=7.05kN

模板内力：σ=σ1+σ2=6.03×104+1.41×104=7.44×104kPa

螺栓内力：N=N1+N2=30.03+7.05=37.08kN

⑷混凝土侧压力作用：q=50kPa

爬架设计计算如下(计算简图见图1.3)：

P=P1/2+P2+P5=260/2+30+10=170kN

M=P3·L=30×(5+2)=210kN·m

立柱最大轴力：N1=160/4+210/2=145kN

另一立柱轴力：N2=160/4=40kN

R1=(0.524N1+2.524N2)/3.35=(0.524×145+2.524×40)/3.35=52.81kN

假定N1竖向力全部由上节点承担，上节点4个φ28螺栓，其

滑道与大块钢模的焊缝高4mm，计算长度按0.6m计算。桥规规定焊缝计算长度不大于焊高的50倍，是由于焊缝太长受力不均匀，但本连接受力情况与桥规规定有所区别，故以此计。

环向肋与轨道连接按L=0.1×2=0.2m计

提升桁架为N型万能杆件拼装成的“井”字形，爬升架的斜爬升通过调整提升桁架下的楔形块来实现（17′、18′杆件）。其受力不大，故不检算。

扒杆主要解决墩身施工材料和小型机具的升高问题。扒杆采用φ230×6无缝钢管做成，其受力情况由其自身的长细比控制。

2.3爬模的加工制作及加工精度要求

爬架、滑道、大模板及滑升桁架的非标杆件的加工全部在工厂进行，制作的关键是拼装的位置要准确和拼节部件具有互换性。为了确保加工质量，除在加工过程中严格按照设计要求的加工精度进行控制外，出厂前应在厂内分阶段进行整体试拼，试拼要求不仅同一组各块件进行组装检查外，相临上下节间进行互拼。待检查合格后再解体节段大块模板运往现场组装。制作的关键是拼装的位置要准确和拼节部件的互换性。模板上口直径误差要求达到±30mm，模板纵横肋在相交位置应相互开高75±20mm槽口，正交焊接。待检查合格后，再解体运往现场组装。

3.3爬模施工工艺流程

4.1调节段及墩底实体段施工

桥墩在设计时不可能完全是模板高度4m的整倍数，且受大模板尺寸限制，所以就会在墩身底部出现非4m高度的调节段。为满足墩身结构物尺寸，墩身开始施工时，需要先施工到适宜使用大模板施工的高度，即先施工调节段(零数段)，然后才能使用4m一节的大模板施工。调节段施工立模时，要求墩径比设计尺寸大出20cm，以便为大模板的安装提供一个工作平台。

墩底实体段施工按照大体积混凝土施工的要求施做，要严格控制混凝土的温度，作好混凝土防裂。实体段施工中，需要预埋一定的支架，以便空心段开始施工时，内模可以固定。

4.2.1钢筋施工(图1.4)

为了加快高墩的施工进度，针对空心高墩设计中钢筋数量大，接头多的具体情况，施工前对钢筋接头施工进行专门研究，初步选择了两种接头施工方式，即电渣焊和CABR剥肋滚轧直螺纹连接技术。通过现场对照，虽然两种方式都能达到设计及使用要求，但电渣焊速度慢、工作面污染严重，而CABR连接技术大部分工作在地面加工完成，高空连接工作量小、操作简单，工作速度快，满足了现场快速施工的要求。

图1.4CABR剥肋滚轧直螺纹连接技术

4.2.1.1CABR拨肋滚轧直螺纹连接工作原理及制作工艺

拨肋滚轧直螺纹连接技术是中国建筑科学研究院结构所开发的第四代钢筋机械连接技术。它具有接头强度高、质量稳定、设备简单、生产效率高、滚轮使用寿命长及施工方便等特点，自从进入建筑市场以来，取得了良好的经济及社会效益。

拨肋滚轧直螺纹连接技术是通过对钢筋连接端部进行拨肋，随后用滚丝轮将钢筋端部滚轧出螺纹的一种加工工艺。用这种工艺制作的钢筋接头能充分发挥钢筋母材强度，接头试件破坏发生在钢筋母材上，而不在接头部位。其工作原理是利用钢材的冷做硬化原理，通过滚轧来提高材料的强度，并强化连接螺纹。钢筋表面先行拨肋是为了消除不连续的横肋和纵肋对滚轧工艺的不利影响，以及消除钢筋尺寸公差变化对加工螺纹尺寸所带来的影响，提高螺纹的精度和光洁度，同时也能提高滚丝轮的寿命。滚轧螺纹的过程也是对钢筋端部进行冷做强化的过程，滚轧后钢筋内部的晶格延螺纹形状排列紧密。经滚轧加工的螺纹有较高的精度和强化效果。拨肋后钢筋横截面面积虽有所减小，但冷做强化后钢材强度的提高足以抵消截面减小的影响，从而能达到强度大于钢筋母材强度的效果。

4.2.1.2CABR拨肋滚轧直螺纹连接施工工艺

先将钢筋的横肋和纵肋进行拨切处理，使钢筋滚压前的柱体直径达到同一尺寸，然后滚压螺纹，现场用力矩扳手将两根钢筋用套筒连接起来，达到A级接头的要求，实现等强度连接。

钢筋平头→拨肋滚螺纹→丝头检查→现场套筒连接→现场接头验收

用无齿锯断料，保证切口断面平齐，与钢筋轴线垂直，不得有弯曲、马蹄等缺陷。不得采用气割及普通切筋机下料。

切削拨肋：将机头前端的切削刀具按表1.2中钢筋规格相对应的拨肋光圆尺寸调整到预定位置，锁紧螺栓固定。并应在加工过程中用卡规检查拨肋光圆直径，发现超差应及时纠正。

丝头螺纹尺寸规格表表1.2

丝头加工质量是直螺纹滚轧连接技术的关键，丝头检验按照以下四个要素进行控制：拨肋光圆尺寸；螺纹中空直径；螺纹加工长度；螺纹牙型。每项检查用的量具、检验方法及要求详见表1.3。

丝头检验方法及要求表1.3

卡规大径通过、卡规小径不得通过。

检验螺母、螺纹环规（Z）

检验螺母应能拧入，螺纹环规拧入不得超过3扣

对标准丝头，检验螺母拧到丝头根部时，丝头端部应在螺母端部的公差标记范围内。

目测法观测螺纹齿底不得宽，不完整齿的累计长度不得超过1.5扣。

加工人员对加工的钢筋螺纹丝头必须逐个进行目测检查，并每加工10个用检具按照上表要求检查一次，剔除不合格的接头。

自检合格后，由项目质检员进行随机抽样检验，以一个班组生产的丝头为一个验收批，随机抽样10%，且不得少于10个；填写钢筋丝头检查记录，若合格率少于95%，应加倍抽样复检，若复检合格率仍小于95%，应对所有结构进行检验。

将不合格的丝头切掉，查明原因并解决后重新加工，严禁二次套丝。

对检验合格的钢筋丝头立即将其一端套上同规格的塑料保护帽，另一端套上同规格的连接套筒备用。

①连接前的准备：钢筋连接之前，先将钢筋丝头上的塑料保护帽及连接套筒上的塑料密封盖取下并回收，检查螺纹是否完好，如有杂物需用铁刷清理干净。

②标准型接头的连接：把钢筋装好连接套筒的一端拧到被连接钢筋上，然后用长度大于40cm的扳手将连接的两根钢筋拧紧，连接套筒两端的外露完整丝扣均不得超过1扣。钢筋连接完毕，随后立即用油漆画上记号。

按《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ107－96）要求，在正式加工连接前，用现场的设备、钢筋、套筒、量具、按“CABR剥肋滚轧直螺纹钢筋连接生产操作规程”作工艺试验，即每种规格钢筋做一组（3根）试件，待静力拉伸试验合格后方可大量加工连接。

现场钢筋连接应分批进行检验，质检员按每一验收批规定的抽检接头数量进行接头外观检查和抗拉强度检验。连接套筒两端的钢筋丝扣外露部分不宜超过一完整丝扣，如因套筒不居中或因加工丝头过长，引起外露丝扣超公差，则应调整套筒位置使其居中。

抗拉强度检验以每500个接头为一批，每批抽检3个接头。每个试件均应满足设计强度要求，如有一个试件不满足强度要求，则应再取6个试件进行复检，复检时如均合格，则判定该批合格，如仍有一个试件不满足强度要求，则该验收批判为不合格。出现上述情况时必须查明原因，针对问题改进并与有关部门共同研究这批接头的处理方法。

混凝土浇筑采用泵送混凝土施工技术。根据桥墩高度选用三一公司生产的SANY牌HBT50c混凝土输送泵，泵管选用内径为125mm的配套泵管，泵管沿墩身通风孔固定爬高。振捣采用插入式振捣器振捣，养护采用喷洒养护剂进行养护。

模板施工过程中，每个拼墩使用相应位置(尺寸)的模板。墩身调节段模板采用自行加工的模板施工，调节段以上第一节模板采用16t吊车组拼，待第一节模板内混凝土强度达到一定强度后安装爬架，滑升桁架和扒杆等起重机具，然后利用爬架提升扒杆安装第二节模板。以后每完成一节墩身混凝土，爬架爬升一次，直至墩身施工完毕。内模也采用同样的施工方法，第一组内模采用吊车吊装，墩身爬架提升扒杆安装好后利用扒杆安装。

图1.5外模吊装图1.6内模安装

4.3.1墩顶0.5m封顶段施工

空心墩封顶采用预埋工字钢、满铺木板来实现，工字钢型号根据墩顶空心段直径通过检算确定，间距1m。木板为6cm厚柏松板。现以松头江特大桥6#墩封顶施工检算为例，说明封顶检算过程。

松头江特大桥6#墩封顶处墩径为8m，壁厚0.55m，刚性角尺寸0.8×0.4m，空心直径为6.1m（不含刚性角）。

各类型工字钢均按1m布置，则其所承受的荷载分别如下：

分别选定a、b、c这三类工字钢的型号。工字钢预埋入混凝土内30cm，则简化结构的支点位于工字钢预埋入混凝土内的15cm处。

现按正应力强度条件选择工字钢型号：

查阅相关资料与Wz=631.9cm3接近的工字钢型号为I32a，其Wz=692.2cm3。

由于该梁跨度较大，且工字钢的容许剪应力较大，故该梁的强度是由正应力强度条件控制的。

现按正应力强度条件选择工字钢型号：

查阅相关资料与Wz=483.8cm3接近的工字钢型号为I28a，其Wz=508.15cm3。

现按正应力强度条件选择工字钢型号：

查阅相关资料与Wz=222.8cm3接近的工字钢型号为I20a，综合施工因素这里选用I25a其Wz=401.88cm3。

通过以上计算，工字钢型号暂选定为I32a、I28a、I25a。

正如先前计算，该梁的强度是由正应力强度条件控制的，故这里仅检算各类型钢的正应力强度条件是否满足。

查阅相关资料，各类工字钢的自重分别为I32a：0.53kN/m；I28a：0.43kN/m；I25a：0.38kN/m。通过计算各类工字钢在自重下产生的弯矩为：

木板宽度取20cm，则荷载

先按正应力强度条件进行检算：

按剪应力强度条件进行检算：

⑹根据松头江特大桥6#墩的施工检算资料，可以类似计算出其余空心墩封顶所采用的工字钢型号和间距，完成封顶工作。

4.3.2剩余实体段施工

在0.5m厚的封顶混凝土强度达到80%的设计强度后，即可施工余下的实体段，并同时预埋托架预埋件。墩顶实体段混凝土施工遵循大体积混凝土施工要求，并且在预埋托架预埋件时位置准确，为连续梁施工打好基础。

根据现场实际情况，把三座桥13个空心墩的施工纳入一个大的循环安排，根据施工具体情况，排出每一组大模板的施工循环路线，大循环按照一组墩身7天，同一组模板在不同工作面的使用错开15天时间进行初步安排，现场组织要求严格按照循环路线进行模板的调度，并随时根据现场实际施工进展情况对模板循环线路进行调整，保证模板循环流畅。模板的周转及调配由专人负责，并成立模板运输组，配备专人及专用机械设备，保证了模板调配的正常运行。

施工前根据工序分析计算出完成一个单循环作业所需要的时间，并排出单循环的循环网络图。施工中指定专人进行现场写真，对各工序时间进行测定，并据此不断优化循环网络，使单循环的时间从开始时的10天提高到3天一个循环。

施工前制定切实可行，周密细致的爬模施工操作工艺和安全技术措施GA／T 515.3-2020 公安交通指挥系统设计规范 第3部分：城市公安交通指挥系统.pdf，层层交底，落实到施工班组和具体操作人员。施工中严格劳动力组织，实行专业班组定岗定人操作。

施工班组的安排根据各桥的工作面情况具体进行。每个工班安排45人，负责两个工作面的施工，分4个小组。其中：外模组10人，内模组8人，钢筋组12人，砼组15人，值班电工1人，电梯司机1人。现场的协调、指挥及技术指导采用盯班制，每座桥设现场指挥2人，技术值班2人，每班12小时，负责当班工作中的协调指挥和技术指导。

墩身混凝土施工采用泵送入模，对粗细骨料的质量及混凝土坍落度的控制是施工中应特别注意的问题。对粗细骨料应严格按照泵送混凝土对粗细骨料的要求执行。夏季施工时，在条件允许的情况下最大程度的降低混凝土入模温度，可通过采取在拌合站搭设凉棚，对粗骨料冲水降温等措施，尽量缩短砼的运输时间，对泵管进行包裹并在泵送前撒水进行降温，将混凝土入模温度控制在28℃以内，这样保证了混凝土顺利泵送，不发生堵管，也较大程度的降低了出现温度裂缝的机率。另外，高墩施工中混凝土的养护问题也难度大，但不能忽视。结合工地实际情况，采用两种养护方式：一是拆外模后喷液体养护剂进行养护；二是在墩内吊一环墩水管，钢管沿墩壁一侧打孔，钢管连接到高压水池，定时开关闸阀进行养护，养护水管可随爬架的提升而升高。

GBT27571-2011 输送混凝土用橡胶软管及软管组合件.pdf5.3测量控制(图1.7)

高墩施工，测量定位较为复杂，为此设立了专测小组并指定专人负责，以保证测控结果正确。每组模板安装前后,均需用激光准直仪投出墩中心点至墩施工顶面,施工人员据此进行模板安装和检查调整。每施工两组后要用全站仪对激光准直仪的投点进行复核，以确保墩身结构尺寸准确无误。

图1.7激光准直仪投点控制测量