央企信托-TS市标准债集合信托

?首发央企信托-地级市单一标债！
?地级市AA➕标准债全新上线！
?GDP8900亿全省第一，风险等级R2！
【央企信托-TS市标准债集合信托】
【基本要素】1.5亿，24个月，每年10月16日付息
【业绩基准】100万：6.0%
? 债券发行人：CFD国控集团是TS市属城投平台，注册资本100亿元，总资产1430亿，主体评级AA+

无关内容：

探讨三跨中承式钢管混凝土梁拱组合体系桥的设计特点和施工阶段划分及结构分析过程和施工难点处理措

     　　关键词：桥梁设计，混凝土结构 　　引言 　　介绍了某大桥设计与施工概况及主要技术要点和创新点

    此大桥为三跨30m+55m+30m预应力混凝土与钢组合连续梁桥，即边跨为预应力混凝土箱梁，并自中墩支点向跨中伸出2.5m与预制箱梁纵向连接，经体系转换形成连续梁，钢梁上桥面板为钢筋混凝土结构，采用剪力钉连接技术形成组合梁

     　　1 工程概况简介 　　本桥为轨道交通高架桥梁，上部结构为三跨（30+55+30米）连续梁结构，其两边跨为预应力混凝土现浇箱梁，梁高为1.90～2.35米

    中跨为钢－混凝土结合梁，梁高2.35米，全桥宽8.9～8.92米

    桥梁中墩采用圆形独柱结构，直径2.0米，墩高16.804米(1#墩)和15.604米(2#墩)

    两边墩为双矩形柱加系梁结构，墩高18.301米(0#墩)，15.591米(3#墩)

    基础均为钻孔灌注桩、钢筋混凝土承台结构

     　　2 桥型选择 　　本桥梁设计的主导思想是在现有桥梁结构的技术水平发展的基础上有所创新，桥梁造型与周围环境相协调，桥式方案力求新颖独特，并充分体现现代化大都市的节奏与气派

    拱桥是一种造型优美的桥型，它的主要特点是能充分发挥材料的受压性能，而钢管混凝土的特点是在钢管内填充混凝土，由于钢管的套箍作用，使混凝土处于三向受压状态，从而显著提高混凝土的抗压强度

    同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时可作为施工模板，方便混凝土浇筑，施工过程中，钢管可作为劲性承重骨架，其焊接工作简单，吊装重量轻，从而能简化施工工艺，缩短施工工期

     　　方案比选时，曾考虑过全钢梁方案，但造价比原造价增加181万元，约40%

    最后，经研究分析、结构优化及评估论证，此桥采用30+55+30米的连续体系纵向牛腿连接的混合结构，此桥型成功地解决了跨越主干道而不中断交通的难题，桥梁外型简洁明快，造价低，是桥梁的成功之处之一

     　　本桥在施工过程中存在着体系转换问题，在开口钢梁吊装时是悬臂梁加简支挂梁体系，所受荷载为开口钢梁及预应力混凝土梁自重，钢梁与混凝土梁连接后转换为连续梁

    连接截面一般比较薄弱，应设置在内力较小的地方，如弯距零点附近，约l/4处

    但由于本桥所处的特殊位置，受地面道路和立交桥通行等条件的限制，中墩必须设置于快慢车道的分隔带中，而现浇悬臂采用支架施工，不能侵入所跨的道路环线高架桥净空，经实测，桥梁的悬臂长度只有2.5m，仅为中跨的0.05l

    为保证此种结构体系在初次使用时安全、可靠，设计时进行了各种工况的比较分析，经计算得知，中墩支点弯距与中跨跨中弯距基本平衡，说明结构体系是合理的，但由于连接点位置距中墩支点太近，使得该处顶板弯距达到11382kN-M，所以连接点结构是否安全可靠，是此桥设计成功的关键

     　　3 设计分析 　　3.1特殊荷载及其组合 　　轨道交通高架桥不同于其他桥梁的特点之一，即梁轨之间相互作用的纵向力，桥上纵向力考虑伸缩力、挠曲力、断轨力和制动力

    以上这些力作用在梁轨接触面上，但对一般的桥梁上部结构影响不大，验算墩台时作用点移至支座中心处，上述各力依照下列原则组合：伸缩力与挠曲力不叠加，选取较大者和制动力叠加；如断轨时钢轨产生的断轨力大时，则按一股钢轨断轨，另一股钢轨内存在伸缩力或挠曲力计算；不论如何叠加，其最终作用力的量值不应超过全桥扣件总阻力

     　　3.2桥梁纵断面设计 　　本桥位于设计纵断坡度为1.6%的坡道上

    边跨30米为变截面，为保持本桥与区间桥梁的协调一致，梁高由边跨端部1.9米按直线渐变至中墩支点2.35米，边跨采用预应力混凝土箱形梁，并在中支点处向中跨悬臂2.5米，做成牛腿与中段结合梁相接

    中段为钢－混凝土结合梁，梁高2.35米，结合梁长50米

     　　3.3横断面及钢梁设计 　　桥面全宽一般段为8.9米，渐变段为8.9～8.92米

    边跨混凝土箱梁采用单箱单室

    满堂支架施工

    中跨结合梁为双箱单室，结合梁全高2.35米，钢梁高2.0米，考虑施工吊装能力700kN左右，因此，横断面设计为双箱，每箱单独重约700kN，吊装之后在两钢箱梁之间用型钢横向连接

    钢梁采用箱形截面，钢梁顶板为混凝土桥面板

    钢材为16Mnq钢

    钢梁与混凝土顶板用剪力钉连接

     　　 预应力混凝土梁与结合梁的连接 　　预应力混凝土梁与结合梁的纵向连接是本桥设计的关键点

    混合梁中钢梁与混凝土的连接方式大致可分为三种，即填充混凝土前板式、填充混凝土后板式和钢板式

    混凝土连接施工操作容易控制，质量易于保证，而钢板连接，构件加工、吊装及予埋钢板的位置等各个工序的精度要求都较高，施工质量难于控制

    本次设计尝试了一种新的连接方式：牛腿连接，即接口处的主力通过接头混凝土传递给钢梁内臂上的剪力连接器和端头承压钢板，经他们传递到钢梁

    桥面混凝土连续

    为使其在二期恒载及活载作用下的连接牢固可靠，钢梁端头2.5米范围内浇筑混凝土并张拉连接预应力束，混凝土牛腿端面预留锚筋伸入钢梁端头混凝土中

     　　3.5桥梁基础设计 　　由于本桥桥墩较高，最高达18.3m，同时该桥跨度与相邻标准区间跨度相差较大，故在桥墩设计时，对于纵向力采用刚度分配法，刚度考虑支座、桥墩及基础的组合刚度，根据刚度分配一孔或一联的纵向水平力

    经计算分析，中墩采用直径2.0米的钢筋混凝土圆柱形独墩

    边墩采用双矩形墩加系梁结构，墩柱截面尺寸1.2×2.0米，高18.301(15.591)米

    每个墩顶面放置一块QGBZ350×600×57－CR毫米板式橡胶支座，以抵抗箱梁扭转引起的反力

     　　方案设计时曾对钻孔灌注桩、钢筋混凝土打入桩和预应力混凝土管桩进行了比选，由于沉降控制的原因，同时由于该桥位限制，不能扩大承台范围，最后决定采用采用钻孔灌注桩，每个基础有6根直径1.0米的钻孔灌注桩，桩尖持力层选择层粉细砂层

     　　4 施工简介 　　4.1 施工顺序 　　进行基础及墩柱施工，后安放支座；支排架浇筑两边跨及边跨的悬臂、牛腿，混凝土达到设计强度的90％后张拉腹板预应力钢筋；吊装中孔两片裸钢梁至边跨悬出的牛腿上；钢梁调整就位后焊接两箱之间底板装饰钢板；拆除两边跨排架并用角钢将两片钢箱梁横向连接；浇筑钢箱内两端头连接混凝土及对应的桥面板混凝土，混凝土达到设计强度的90％后张拉横梁预应力钢筋；支钢箱梁的钢筋混凝土桥面板底模，浇筑7.5米长桥面板，待混凝土达到设计强度90％后张拉桥面预应力筋；浇筑其余30米长桥面板，待混凝土达到设计强度90％后张拉其余桥面预应力筋；恢复桥面人孔；进行桥面系施工

     　　本地区的地层属淤泥质软土层，本桥设计的73米长直径1米的钻孔灌注桩是施工中的一个难题

    施工单位对此进行了详细的施工组织设计，制定了工期、质量、安全的目标，作好充分的现场和技术准备

    施工工艺采用正循环泥浆护壁钻进，二次正循环清孔，游轮式导管灌注水下混凝土的施工方法

    针对淤泥质软土层，设计要求在桩头埋设2米的钢护筒，以避免塌孔

    进行二次清孔，清孔后沉渣必须保证小于100mm

    在施工过程中实施全面质量管理，采取质量保证措施，确保钻孔桩的施工质量

     　　4.2结论 　　本次设计施工中将预应力混凝土与钢的组合梁结构应用于轨道交通桥梁中，使用了纵向牛腿连接技术，并取得了成功

    总之，本桥结构新颖、技术先进、造价经济、施工方便，是今后桥梁设计中较有竞争力一种新桥型

     　　5结束语 　　国内现行规范对桥梁设计提出的要求是适用、经济、安全、美观，这些要求基本上包含了人们关心的所有重要问题

    此桥梁项目设计施工中充分体现了这一点

    总之，在严格执行规范条款、保证安全耐久质量的基础上大胆的运用创新才能发现新技术成果

    　　 在支架上浇筑混凝土，混凝土达到强度后拆除模板、支架

    这种方法因有诸多优点，加之配有碗扣式支架，使桥梁上部梁板架设更为安全、快捷，已成为当前一种主要施工方法

      　　现浇梁板就是在桥位上搭设满堂支架，在支架上浇筑混凝土，混凝土达到强度后拆除模板、支架此种方法施工，无需预制场地，而且不需要吊装设备和架梁设备，整个梁体的钢筋可不中断，桥梁的整体刚度好，并避免了预制安装形成的接缝以及梁体的颜色的差异，整体色泽效果好

    缺点是：前期准备时间长，施工中要占大量的支架和模板，施工费用一次投人大

    上部结构就地浇筑施工采用就地搭设满堂支架，分段绑扎钢筋，分段、分层浇注混凝土的方法，其施工工艺流程如下：地基处理（三七灰土）→搭设支架→全孔预压→安装底模和支座→绑扎钢筋（底、腹板、横梁）→安装侧模→浇注底、腹板和横梁→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇注顶板混凝土→拆除模板和支架

      　　1.前期准备工作  　　前期准备工作包括地基处理、搭设支架、全孔预压、预拱度计算等，地基处理是为了保证支架所产生的沉降不影响梁（板）整体质量，对原地面加以处理

    将原地面软弱地层进行换填、整平、碾压，最后铺设一层3Ocm左右的三七灰土或着更经济但整体刚度较好的其他物质，碾压至压实度达到90%以上，并整平形成双向横坡，便于排水

    搭设支架；桥梁支架现在普遍采用碗扣式脚手架

    碗扣式脚架具有以下优点：接头构造合理，结构强度高，力学性能好，轴心受力，立杆荷载是扣件架的2.6倍；便于拆装，自锁能力强，抗剪、抗弯、抗扭强度大，劳动强度低，一般不需要专业人员安装，避免螺栓作业，用一把铁锤即可完成全部作业，尤其在桥梁现浇支架中使用，可做到省时、省力、安全、可靠

    碗扣式支架的搭设程序：根据梁（板）底面及地面标高差，预先选配好立杆规格并拟定纵横水平拉杆布置图（做支架受力验算，确定纵横水斗间距）→在地基上铺设垫木→下托定位、安装下部立杆和纵横向水平杆→测量调整水平拉杆和基准标高并锁紧立杆碗扣→扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平→放置脚手板→继续接高上层立杆和水平拉杆→安装上托→接正立杆垂直度，扣紧水平杆→放置横木

    全孔预压；为了检验地基的承载力及满堂支架的稳定性，必须对全孔实行预压，预压荷载按梁自重为施工荷载的80%考虑，加载时可在支架上方木处置观测点，观测期限为24h，其沉降量在搭设支架时应预先考虑

    预拱度计算；桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度，为了保证桥梁工后尺寸准确，支架应预留施工拱度，预拱度可设置成抛物线或圆曲线

      　　2.模板安装（底模、侧模）及钢筋制作与安装  　　（1）底模：可采用木质合板、高强度覆膜竹胶合板、以及钢模板，型式的选用取决于同类桥跨结构的数量和模板材料的供应及价格性能比，目前，对现浇梁施工一般选用木质合板

    如直接使用，混凝土的外观不是很理想，现普遍采用粘贴地板革等施工工艺，混凝土外观平整，模板接缝不明显

    地板革为一次性使用

    高强覆膜双面竹胶合板也可采用粘贴地板革等施工工艺，但就因其表面平整，经过特殊处理，为避免浪费，可直接用于底模，但必须涂刷脱模剂

    从已施工的结果看；高覆膜竹胶合板每块可重复使用2-4次，混凝土外观没有地板革工艺的外观平整，但其颜色均匀

      　　（2）侧模：对于外侧模应按底模的要求，严格控制其大面平整度

    外侧模的支承定位，必须按箱梁设计的处观轮廓进行定位；在外侧模外侧，用不少于两层的撑杆进行加固，必要时可在内外侧模之间加设拉杆

    为防止底侧模间漏浆，外侧模的安装可采取“底包侧”的结构形式

      　　（3）钢筋绑扎：对用于梁（板）的钢筋必须按要求采购，并按规定要求进行抗拉、抗弯、物理、化学分析等试验，钢筋混凝土箱梁的钢筋安装程序为：梁底板→梁肋板→横隔梁→梁顶板

    钢筋位置应准确，定位要牢固

    钢筋混凝土底板的保护层应尽量采用塑料垫块，防止使用砂垫块而使底板出现麻面，斑块（因铺地板革地方发亮，露砂垫块的地方发暗形成斑块）

    梁肋和横隔下的垫块，应防止被压坏或垫块倾倒

    当个别钢筋的位置与其附近的钢筋发生冲突时，其定位的优先次序是：预应力筋→主要的普通受力筋→一般构造筋，或遵循：先精后细，先螺纹后圆钢的次序

      　　3.混凝土浇注与拆除  　　为保证工程质量，箱梁的浇注，一般采用二次成型法

    即先浇注底板和腹板，再浇注顶板的方法

    将施工缝留在翼板与腹板交接处，逐孔分层浇注

    为了提高施工材料的现场周转速度及混凝土的质量，每联最好一次完成

    如需分段时，其施工缝应留在1/4跨处

    对于混凝土顶板的浇注，应严格控制其标高，为防止混凝土收缩裂缝，可在混凝土表面初凝时进行二次抹面

    箱室的内模可以回收，其方法是在梁跨1/4处的顶板上预留天窗，待内模拆除后，在“天窗”部位设置混凝土顶模，用与箱梁顶板同标号的微膨胀混凝土而封闭“天窗”

    拆除模板和支架；模板、支架的拆除时间根据模板部位和混凝土所达到的强度而定

    非承重梁肋内侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时，方可拆除，一般混凝土的抗压强度应达到2.5Mpa；对于箱梁，箱室内顶模应在同步养生的试块强度达到设计强度70%时，方可拆除；箱梁底板、翼板及支架，必须在混凝土强度达到设计强度的100%时，方可拆模

    支架的卸落应接程序进行

    卸落量开始宜小，逐次增大，每次卸落均由跨中开始；纵向应对称、均衡，横向应同步平行，遵循先翼板后底板的原则

    碗扣式支架自上而下依次卸落

      　　4.结语  　　对于现场浇注的梁式桥，在浇混凝土前要进行周密的准备和严格的检查

    一般来说，就地浇筑施工在正常情况下，一次灌注的混凝土量较大，且需要连续作业，因此准备工作相当重要，不可疏忽大意

    作为控制工程质量主体的质检工程师，对施工的各个环节必须进行严格的检查验收

    并且在施工过程中要严格遵守有关安全生产的规范，以保证施工安全有序进行

     　　  　　参考文献  　　【1】 李国豪，石洞.《公路桥梁荷载横向分布计算》. 人民交通出版社，1987.  　　【2】 张树仁.《桥梁钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计原理》. 人民交通出版社，2004.  　　【3】 范立础.《桥梁工程》. 人民交通出版社，2001.  　　【4】 姚玲森.《桥梁工程》. 人民交通出版社，1985. 

央企信托-TS市标准债集合信托