中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇支架设计指南

中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇支架设计指南
中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇支架设计指南

中、小跨径钢筋混凝土拱桥

现浇支架(拱架)设计指南

1前言

拱桥在桥梁设计中应用广泛,钢筋混凝土拱桥主要适用于中、小跨径的桥梁,拱桥的主要受力结构是主拱圈,在竖向荷载作用下,主拱圈主要承受轴向压力,但也承受弯剪,拱座支承反力不仅有竖向反力,也承受较大的水平推力。

中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇,需要搭设支架(拱架),进行浇注施工,具体作法是:在支架(拱架)上立模、绑扎钢筋、浇注混凝土拱圈。

2支架(拱架)材料分类及有关资料

支架(拱架)的种类很多,按结构形式可以分为:满堂式、排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式等,其常用材料有木材、万能杆件、贝雷梁、扣件式钢管脚手架、碗扣支架、门式支架、型钢组合桁架。

3各型支架适用范围

满堂式支架主要采用扣件式钢管脚手架或碗扣支架,钢管直径一般为Φ48,壁厚为3.5。满堂式支架对地基处理的要求比较高,原地面要求地形地势相对比较平整,适合旱桥施工。

排架式、撑架式、桁架式主要采用木材、万能杆件、门式支架、型钢组合桁架结构,这些方式支座不采用满堂布置,支架支点较少,支点数量和距离根据实际跨度和计算后得出。跨河、跨较小的山沟都可以采用这些支架方式。

扇形式只在拱两端支座位置有两个支点,桁架采用贝雷梁、拼装梁或型钢连接成拱弧线形状。这种支架和主拱圈一样,主要承受轴向压力,同时承受弯剪。跨深沟,地形条件比较差的拱桥比较适合用这种支架。

斜拉式贝雷梁拱架一般应用在几跨连续施工的情况,在距边墩一定距离处设置临时墩,在中间墩墩顶各设一个塔柱,塔柱顶端伸出斜拉杆拉住贝雷梁,贝雷梁上设拱盔,形成几孔连续斜拉式贝雷梁拱架结构。其主要构件均由常备式贝雷桁架、支撑架、加强弦杆等组成,结构构件处理方便。由于整体拱架体系柔性多变,施工中应严格掌握和控制对称加载及塔柱、平梁的挠度变形,控制平梁、斜拉杆、塔柱的受力不得超过容许值。

组合式、叠桁式主要是支架组合的多样性,根据计算受力的需要,支架由不同类型的桁架组成。

4支架(拱架)结构设计

支架(拱架)设计的原则为:必须使支架(拱架)上部接近合理拱轴线,能承受施工过程中产生的竖向力与水平力,确保支架(拱架)的稳定,尽量减少非弹性压缩,注意对局部受力不利杆件进行加固。假设某大桥为现浇混凝土箱拱桥,根据不同地形条件,采用不同支架(拱架)形式进行现浇施工。

4.1 支架(拱架)受力分析

箱形截面拱圈一般采用分环、分段进行浇注施工,分环的方法一般是分成二环或三环。分二环时,先分段浇注底板(第一环),然后分段浇注腹板、横隔板和顶板(第二环)。分三环时,先分段

浇注底板(第一环),然后分段浇注腹板、横隔板(第二环),最后分段浇注顶板(第三环)。各段间预留隔缝长度一般为50~100,等每一环各分段浇注完后,混凝土强度达到70%设计强度后浇注隔缝。

主拱圈荷载及施工荷载通过模板、枋木传至支架(拱架),支架(拱架)在施工过程中承受竖向力与水平力。在底板合拢后混凝土达到强度之前,底板的荷载主要由支架承担,当混凝土达到设计强度之后,浇注腹板、横隔板及顶板时,荷载由支架(拱架)承担之外,拱底板也承担一部分重量。

4.2 支架(拱架)材料选用

根据主拱的荷载和工程位置、条件、供料来源,选用合适的材料作为支架(拱架)用材。

4.3 支架(拱架)结构设计和受力检算

4.3.1 支架结构设计和受力检算

(1)采用满堂式碗扣支架:

在处理好的地基上,根据梁顶与拱圈内弧之间的高度,布置碗扣支架。立杆的纵横向间距和横杆竖向步距经检算后确定。每根立杆底部设置垫座,顶端安装可调天托,根据高度选取30或60天托,可调天托起到精确调整标高和卸架的作用。天托顶部放置横向枋木和纵向梳形木连成一体,枋木上铺设组合钢模板或木模板,形成底模和施工平台。碗扣支架应严格按照《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》规定布设。

1)施工荷载分析:(根据各自项目实际情况修正各参数)

主拱圈混凝土荷载:容重3

25/kN m γ=,拱圈厚度为h ,2125(/)g h kN m =; 模板荷载:取2

2 2.0/g kN m =; 施工荷载:取2

3 4.0/g kN m =; 振捣冲击荷载:取2

4 3.0/g kN m =; 碗扣支架自重:2

5 3.0/g kN m =;

2)模板及枋木检算:

采用5厚木板作底模模板,上层枋木间距为1l ,下层枋木间距2l 根据碗扣支架间距确定。 ①模板检算:

按均布荷载五跨连续梁计算: 取1宽度计算

1234()1q g g g g mm =+++? (1)

图1 模板受力简图

抗弯强度:

[]M

W

σσ=

< (2) 抗剪强度:

3[]2V

A

ττ=

< (3) 挠度检算:

43100400k ql l f f EI ??=<=????

(4)

式中:

M -所受最大弯矩,211M k ql =,10.105k =;

W -木板的抗弯模量; [][]στ-、分别为木板容许抗弯强度和抗剪强度;

V -所求得的最大剪力,21V k ql =,20.606k =,30.664k =; A -1宽的木板截面积;

E I -、分别为木板的弹性模量和惯性矩。

②上层枋木:

上层枋木间距为1l ,下层枋木间距2l 根据碗扣支架间距确定; 按均布荷载三跨连续梁计算: 荷载:

12341()q g g g g l =+++? (5)

图2 上层枋木受力简图

抗弯强度:

[]M

W

σσ=

< (6) 抗剪强度:

3[]2V

A

ττ=

< (7) 挠度检算:

43100500k ql l f f EI ??=<=????

(8)

式中:

M -所受最大弯矩,212M k ql =,10.10k =;

W -枋木的抗弯模量; [][]στ-、分别为枋木容许抗弯强度和抗剪强度;

V -所受在大剪力,22V k ql =,20.60k =,30.677k =; A -枋木的截面积;

E I -、分别为枋木的弹性模量和惯性矩。

③下层枋木:

下层枋木间距2l 根据碗扣支架间距确定。

下层枋木荷载12342()q g g g g l =+++?,计算方法同上。 3)立杆计算: ①立杆荷载:

1234q g g g g =+++ (9)

表1 立杆设计荷载

max []P q a b P =??< (10)

式中:a b -、立杆的纵横向间距。 ②立杆稳定性计算: 组合风载时:

2[205/]W

M N N mm A W

σσ?=

+≤= (11) 式中:

N -计算立杆段的轴向设计值, 1.20.85 1.4Gk Qk N N N =+?∑; 1G k N -

模板及支架自重、新浇混凝土自重与钢筋自重标准值产生的轴向力总和;

Qk

N

-∑施工人员及施工设备荷载标准值、振捣混凝土时产生的荷载标准值产生的轴向力

总和;

?-轴心受压构件的稳定系数,应根据长细比λ由《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术

规范》P50页附录C 表C 取值,当250λ>时,2

7320/?λ=;

λ-长细比,o

l i

λ=

; o l -计算长度,2o l h a =+;

h -立杆步距;

a -模板支架立杆伸出顶层横向水平杆中心线至模板支撑点的长度;

i -钢管截面回转半径; A -立杆的截面面积; W -立杆截面模量;

W M -计算立杆段由风荷载设计值产生的弯矩:

20.85 1.40.85 1.410

k a W Wk

w l h M M ?=?=

k w -风荷载标准值,0.7k z s o w w μμ=??;

z μ-风压高度变化系数,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(9)规定采用; s μ-支架风荷载体型系数,桁架0.4s μ=; o w -基本风压(2/kN m ),按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(9)规定采用;

4)碗扣支架施工注意事项:

①支架立杆接长缝应错开,使立杆接长缝不在同一水平面上,保证支架整体强度。

②拼装时随时检查横杆水平和立杆垂直度,注意水平横杆的直角度,防止支架偏扭。立杆垂直度偏差小于0.5%,顶部绝对偏差小于0.1m 。

③注意剪刀撑的设置,提高碗扣支架的整体稳定性。剪刀撑不能随意拆除,实有必要暂时拆除时,必须严格控制同时拆除的根数,并及时装上且应先装后拆。高层支架的低层框架不允许拆除。

④靠近拱座的碗扣支架,应注意连墙撑的设置,提高支架的纵向稳定性。

⑤支架顶天托和底座的自由长度,应根据设计计算确定,超过计算长度的应加设纵横杆,防止碗扣支架失稳。

⑥支架应设置人行梯,方便施工中人员走行。 (2)采用万能杆件、贝雷梁组拼(见图3)

支架采用万能杆件和贝雷梁作为主要构件,主要由多片平面主桁通过联结系组成空间结构。平面主桁相互平行,其间距按拱圈宽度均匀受力来布置。为支架上部接近拱弧线,在万能杆件顶采用异形杆件进行拼接。

整个支架立于混凝土或片石混凝土临时墩上,基本采用梁柱式结构。支墩可以采用铁路五六式军用墩,其布置方式为2×5柱,根据位置不同其高度也不同,顶端因支承位置不同略有变化。拱脚在一定范围内采用万能杆件直接组立,并与梁柱式结构联结,形成一体使支架共同受力。

贝雷梁上弦杆之间及连接处均设有支撑架,通过在贝雷梁连接处设置斜撑及下部弦杆处设置抗风拉杆来增强支架横向稳定性,但由于对与对之间净距较小,故抗风拉杆的截面尺寸需增大以保证支架横向的稳定性。

图3 万能杆件、贝雷梁组拼示意图

为全面准确掌握了解结构的内力和变形情况,采用全部支架为计算模型进行受力分析。 1)施工荷载分析:(根据各自项目实际情况修正各参数) 主拱圈混凝土荷载:容重3

25/kN m γ=,1g ;

模板荷载:取2

2 2.0/g kN m =; 施工荷载:取2

3 4.0/g kN m =; 振捣冲击荷载:取2

4 3.0/g kN m =

风压:4g ,根据高度确定: 2)杆件支架容许应力和容许内力: ①万能杆件:

考虑到支架施工的实际情况,万能杆件的容许应力值取170MPa 。经初步计算,万能杆件截面及容许应力见表2。

表2 万能杆件容许应力和容许内力

②贝雷梁:

贝雷梁杆件截面及容许拉应力见表3。本文将贝雷拱架杆件的容许拉应力值取为1.3×210=273 ,考虑到压杆的纵向弯曲系数折减,容许压应力取为210。

3)施工阶段划分:

根据拱桥设计要求主拱圈混凝土分环分段浇注,分环按三环考虑,分别为底板环、腹板环(含横隔板)和顶板环。每一环的分段方式(见图4),图中1、2、3、4表示浇注顺序,只示出半跨,另外半跨对称浇注。每一环的浇注都分为10段,段间预留间隔槽,间隔槽沿拱弧的长度取50,每一环合拢后,再浇注下一环。

图4 拱圈分段示意图

表4 施工阶段划分

施工阶段施工内容

1 支架、模板等形成,浇注主拱圈节段1

2 浇注主拱圈节段2

3 浇注主拱圈节段3

4 浇注主拱圈节段4

(4)万能杆件支架整体检算:

根据万能杆件方案计算模型(见图5、图6、图7),采用大型有限元分析软件建立万能杆件支架的空间计算模型。万能杆件均采用桁架单元模拟,支架杆件与基础、拱座连接端均按固端处理。杆件弹性模量取210,泊松比取0.3。

图5 模型空间图

图6 模型立面图图7模型侧面图根据模型计算结果进行分析,各杆件内力是否超过杆件的容许内力值(见表2、表3)。各个方向变形是否超过允许变形范围,竖向变形应低于限值400,L为万能杆件支柱之间的距离。

若万能杆件方案中有部分杆件强度不足,截面尺寸偏小,有可能引起整个万能杆件支架的失稳。因此在原万能杆件方案的基础上进行调整,增大强度不足的杆件截面,重新建立空间模型采用有限元分析软件进行计算。

5)万能杆件支架施工阶段检算:

根据表4中施工阶段的划分,对万能杆件进行分步检算,在施工阶段1中,支架只承受自重及模板的重量。利用大型有限元分析软件进行空间模型计算,确定杆件内力是否超过杆件的容许内力值(见表2、表3),支架稳定性和竖向位移,竖向位移应满足限值400,L为万能杆件支柱之间的距离。

依次建模分析施工阶段2直至施工阶段4,完成对支架的检算。

6)计算结论及施工注意事项:

①随着混凝土拱底板浇注段的增加,万能杆件支架的竖向变形逐渐增大,当底板合拢达到强度后,由于底板和支架共同受载,支架变形同上阶段相比应该有所减小,随后在浇注拱腹板和顶板阶段,支架变形又会逐渐增大。

②万能杆件的柱脚应全部埋入基础中,柱底的杆件间应有斜杆联系,万能杆件与拱座连接的杆件也应有斜杆联系;万能杆件支架顶部的异形杆件应保证与万能杆件连接可靠,顶部托架杆件在纵向应设置连接杆件。

③万能杆件支架的支墩较高,在施工中应设置抗风索。

④应对万能杆件支架在浇注混凝土前进行预压,检验支架的承载能力,在施工中注意监测支架变形和杆件应力,发现异常,及时处理。

⑤由于贝雷梁对与对之间净距较小,故抗风拉杆的截面尺寸需增大,采用标准间距的贝雷梁下弦杆间加强横桥向联系,以增强贝雷梁的横向稳定性。

⑥在支墩万能杆件顶部与贝雷梁相接处,应通过抗弯刚度较大的横向杆件将贝雷梁的力均匀地传递到万能杆件上,尽量减少杆件的局部应力。

⑦拱段的浇筑程序应在拱顶两侧对称进行,以使拱架变形保持均匀和最小。

4.3.2 拱架结构设计和受力检算

(1)采用贝雷梁拼装拱架(见图8):

混凝土箱拱轴线为悬链线,为了方便施工放样及新制弦杆的可操作性及通用性,采用圆弧线做为拱架线型。根据混凝土箱拱拱弧悬链线的两个拱脚点及拱顶点,可得到一条圆弧线,将这条圆弧线再向下偏移1.18m,得到贝雷梁拱架上层弦杆轴线,即贝雷拱架的设计圆弧线。

拱架由双层加强型桁架组拼而成的贝雷桁片组成,顺桥向桁架片以折线形式连接模拟圆曲线,保证每个标准段上弦杆的两端点都布置在圆弧线上。标准段长度采用9m,由3个桁架单元组成;非标准段在两个拱脚附近的节段。折线段间的贝雷上层以特别加工的贝雷短弦杆与贝雷销连接,中层以双面、上下的连接板焊接连接,下层以贝雷销直接连接和焊接相结合,从而构成拱架。横桥向通过支撑架、联板以及上、下横梁连接成整体。在拱架顶依次布置卸架装置、弓形木、底模横梁和底模模板。

图8 贝雷梁拼装拱架

1)受力检算:

贝雷梁杆件截面及容许拉应力见表3。本文将贝雷拱架杆件的容许拉应力值取为1.3×210=273 ,考虑到压杆的纵向弯曲系数折减,容许压应力取为210。

采用有限元分析软件建立贝雷拱架的空间模型计算,贝雷架用空间梁单元模拟,混凝土箱拱底板、拱脚铰架用空间板单元模拟。贝雷拱架计算模型如图9所示。

图9 贝雷拱架计算模型

施工荷载和施工阶段同4.3.1节。拱架分为两个部分:一部分是贝雷梁,一部分是新制的拱脚构件,即三角形铰架。

根据表4中施工阶段的划分,对贝雷梁拱架进行分步检算,在每个施工阶段中,确定贝雷梁的最大应力是否超过容许应力,拱架的竖向位移应满足400,L为拱架计算跨径。

4.4 支架(拱架)沿拱轴线变形值并绘制变形图

根据有限元分析软件计算得出支架(拱架)的变形值,绘制变形图。

4.5 支架(拱架)材料用量表(见表5、6):

表5 碗扣式支架材料用量表

表6 万能杆件及贝雷梁支架材料用量表

注:表5、表6中支架的材料数量仅供参考,实际中材料数量应根据方案需要确定。

5支架地基检测与设计

5.1 地基承载力检测

首先参照施工设计图中的水文和地质资料,进行现场核对,采用可靠手段对水深、流速进行实测,对地基土进行检测。若原地基检测不符合计算要求,对原地基进行处理,处理后再一次检测地基的承载力,直到满足设计要求。

地基承载力检测方法可以采用轻型触探试验。轻型触探试验设备主要由探头、触探杆、落锤三部分组成。操作过程:落锤距地面50,使其自由下落,将探头垂直打入土层中,记录每打入土层中0.3m时,所需的锤击数N0,填入地基标准贯入检测记录表中。N0经下式修正后,查表7、表8确定地基承载力标准值σ0。

01.645

N N a

=-,a为修正系数,当触探长度3

L m

≤时,取 1.0

a=。

表7 粘性土承载力标准值

表8 素填土承载力标准值

5.2 地基承载力计算

地基土的承载力通常指地基的承载力设计值,是指在保证地基稳定的条件下,地基单位面积上所能承受的最大压力。地基承载力设计值的确定,一般有以下三种方法:

(1)按《建筑地基基础设计规范》(7-89)表格确定地基土承载力设计值 地基承载力设计值按下式计算:

0(3)(0.5)k b d f f b d ηγηγ=+-+- (12)

式中:

f -地基土承载力设计值()

,当 1.1k f f <时,取 1.1k f f =; k f -地基承载力标准值();

b d ηη-、地基宽度和埋深的承载力修正系数,按基底下持力层土类查《建筑施工计算手册》

P270页表5-17;

r -基底以下土的重度,为基底以下土的天然质量密度ρ与重力加速度g 的乘积,地下水

位以下取有效重度(3);

0r -基底以上土的加权平均重度,地下水位以下取有效重度(3);

b -基础底面宽度;当基础宽度小于3m ,按3m 考虑,大于6m 按6m 考虑; d -基础埋置深度,以天然地面起。

(2)按土的抗剪强度确定地基土承载力设计值

通过试验和统计得到土的抗剪强度指标标准值后,当偏心距0.033e ≤倍基础底面宽度,根据土的抗剪强度指标可按下式计算地基土的承载力设计值:

0v b d c k f M b M d M c γγ=++ (13)

式中:

v f -由土的抗剪强度确定的地基承载力设计值;

b d

c M M M -、、承载力系数,按《建筑施工计算手册》P271页表5-18确定;

b -基础底面宽度(m )

,大于6m 按6m 考虑;对于砂土小于3m 时,按3m 考虑; 0r r d 、、符号意义同上。

(3)按荷载试验曲线确定地基土承载力设计值

1)根据试验结果,可绘制荷载板地面的压力(P )与其相应下沉量(S )的关系曲线(见图10),

从图10中可得,在荷载作用下地基土的变形过程可分为三个变形阶段:

①直线变形阶段:即荷载从0到P 0时,荷载与变形之间的关系接近于正比例关系,地基土是稳定的;

②局部剪切阶段:当荷载超过P 0后,荷载与变形之间的关系为曲线,曲线上各点斜率逐渐增大,如曲线中1~2段所示,地基土的稳定性逐渐降低;

③完全破坏阶段:当荷载继续增大达到某一限值,即极限荷载后,沉降量急剧增大,曲线出现陡降,这时地基完全破坏,表示失去稳定。

2)地基土的承载力基本值可根据曲线的特征按以下确定:

①当曲线有较明显的直线段时,可采用直线段的比例界限点所对应的荷载值(P 0)作为地基土的承载力基本值;当极限荷载能确定,该值小于对应比例界限的荷载值的1.5倍时,可取荷载极限值的一半;

②当曲线没有明显直线段时,对中、高压缩性土宜采用相对沉降量0.02所对应的荷载值(P 0.02);对低压缩性土和砂土可采用0.01~0.015所对应的荷载值,作为地基土的承载力基本值;

③当曲线上的比例界限点出现后,土很快达到极限破损,即比例界限荷载P 0与极限荷载接近时,以除以安全系数K (K 值可取2~3)作为地基土的承载力基本值。

3)同一土层参加统计的试验点不应少于三点,基本值的极差不得超过平均值的30%,取此平均值作为地基承载力标准值。

地基承载力标准值,请参照《中、小跨径钢筋混凝土拱桥现浇施工工艺》4.1地基处理。 (4)碗扣支架立杆地基承载力计算: 立杆基础底面的平均压力应满足下式的要求:

g p f ≤ (14)

式中:

p -立杆基础底面的平均压力,/p N A =;

N -上部结构传至基础顶面的轴向力设计值; A -基础地面面积;

g f -地基承载力设计值,g c gk f k f =?;

c k --脚手架地基承载力调整系数,对碎石土、砂土、回填土、应取0.4;对粘土应取0.5;

对岩石、混凝土应取1.0;

gk f -地基承载力标准值,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(7)附录五的规定

采用。

5.3 地基换填垫层厚度和宽度计算

换土垫层系将基础下面一定厚度的软弱土层挖除,然后换以中砂、粗砂、角(圆)砾、碎(卵)石、灰土或粘性土以及其他压缩性小、性能稳定、无侵蚀性材料,经拌合、分层回填夯(压)实而

图10 应力-沉降()曲线

成,作为地基的持力层。这种垫层具有一定的强度和低压缩性,施工设备工艺简单,取材较易、费用较低等优点,为一种应用广泛,经济、实用的浅层地基加固方法。通过试验和计算以确定垫层的铺设厚度、宽度以及承载力等,以指导施工和控制质量。

(1)垫层的厚度:

地基采用换土垫层(又称换填法)处理软弱地基,常采用砂、砂石、灰土……等材料,垫层的厚度应根据作用在垫层底部软弱土层底面处土的自重压力(标准值)与附加压力(设计值)之和不大于软弱土层经深度修正后的地基承载力标准值的条件确定,即应符合下列要求(见图11):

(a )按扩散角设置;(b )按基础同宽设置 1—基础;2—填土垫层;3—回填土

图11 垫层内应力分布

cz z z p p f +≤ (15)

z p 可根据基础不同形式分别按以下简化式计算:

条形基础

()

2c z b p p p b Ztg θ

-=

+ (16)

矩形基础

()

(2)(2)

c z bl p p p b Ztg l Ztg θθ-=

++ (17)

式中:

cz p -垫层底面处土的自重压力(2); z p -垫层底面处的附加压力(2);

z f -垫层底面处土层的地基承载力(2);

b -条形基础或矩形基础底面的宽度(m )

; l -矩形基础的底面长度(m )

; p -基础底面压力(2)

; c p -基础底面处土的自重压力(2); Z -基础底面下垫层的厚度()

; θ-垫层的压力扩散角,可按表9采用。

表9 垫层的压力扩散角

注:1.当<0.25时,除灰土仍取30θ

=?外,其余材料均取0θ=?;

2.当0.25<<0.50时,θ值可内插取得。

按式(15)确定垫层厚度时,需要用试算法,即预先估算一个厚度,再按式(15)校核,若不满足要求时,再增加垫层厚度,直至满足要求为止。

垫层的厚度一般为0.5~2.5m ,不宜大于3.0m ,否则费工费料,不够经济,但也不宜小于0.5m ,垫层过薄则效果不明显。

为减少计算工作量,亦可采用图12所示垫层厚度直接计算法曲线来确定,计算步骤如下:

图12 垫层厚度直接计算法曲线图

先按下式计算1k 值:

10000

1

[(3)(0.5)]10k b b k f b d d p ηγηγγ=

+-+--? (18) 再按下式计算2k 值:

2100

15()d s b

k k p ηγγ=+

- (19) 式中:

0p -为基础底面附加压力(2);

k f -垫层底面处软弱土层的承载力标准值(2);

b d ηη-、分别为基础宽度和埋深度的承载力修正系数,按表根据垫层底面处软弱土层的名

称确定;

d -基础埋置深度(m )

0s γγ-、分别为软弱土层和垫层的重度(3);

根据1k ,2k 和基础底面长边与短边的比值l

n b

=,由图中曲线可查得m 值。

按下式直接计算需要垫层的厚度:

Z mb = (20)

(5)垫层的宽度:

垫层的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,按下式计算:

'2b b Ztg θ≥+ (21)

式中:

'b -垫层底面宽度;

θ-垫层的压力扩散角,可按《建筑施工计算手册》表5-1采用;当/0.25Z b <时,按表中/0.25Z b =取值。

根据建筑经验,垫层的顶宽一般采用较基础底边每边宽出200,垫层的底宽可取基础同宽。

5.4 桩基设计与检算

当支架(拱架)支点采用桩基时,应对桩基进行承载力检算。单桩承载力是否满足设计要求,一般通过现场静载荷试验确定。如无试验资料亦可按土的物理性质指标与承载力参数之间的经验公式确定单桩承载力。

(1)一般直径单桩竖向极限承载力计算:

一般直径单桩竖向极限承载力标准值,可按下式计算:

uk sk pk sik i pk p Q Q Q U q l q A =+=+∑ (22)

式中:

sk Q -单桩总极限侧阻力标准值; pk Q -单桩总极限端阻力标准值;

U -桩身周长;

sik q -桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验值时,可按《建筑施工计算手册》

P320页表5-31取值;

i l -桩穿越第i 层土的厚度;

pk q -极限端阻力标准值,如无当地经验值时,可按《建筑施工计算手册》P322页表5-32

取值;

p A -桩端面积。

(2)大直径单桩竖向极限承载力计算:

大直径(800d mm ≥)单桩竖向极限承载力标准值,可按下式计算:

uk sk pk si sik si

p pk p Q Q Q U

q l q A ψ

ψ=+=+∑ (23)

式中:

sik q -桩侧第i 层土的极限侧阻力标准值,如无当地经验值时,可按表取值,对于扩底变截

面以下不计侧阻力;

pk q -桩径为800的极限端阻力标准,可采用深层载荷板试验确定,当不能进行深层载荷板

试验时,可采用当地经验值或按表取值,对于干作业(清底干净)可按《建筑施工计算手册》P324页表5-33取值。

si p ψψ-、大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数,按《建筑施工计算手册》P324页表5-34

取值。

si p U l A 、、符号意义同前。

对于混凝土护壁的大直径挖孔桩,计算单桩竖向承载力时,其设计桩径取护壁外直径。 (3)水中钢管筒形支墩计算:

钢管筒形支墩是一压弯组合构件,首先需验算单根钢管在稳定状态下所能承受的力,然后计算钢管筒形支墩的整体刚度及稳定性。(见图13)筒形支墩示意图。

图13 筒形支墩示意图

图中:

P -为上部支座传来的荷载;

1P P =;

1R -水流作用力; 1h -水流作用力矩;

e -轴向偏心距;

M -荷载偏心倾覆力矩;

a -钢管顶支座高度;

b -钢管顶支座超出钢管直径的距离; 2h -片石抛填高度;

1)钢管容许承载力计算: 钢管容许承载力:

0[]100[]100[]P A A σψσ=?=; (24)

折减系数:

//cr y n n ψσσ=?? (25)

式中:

cr σ-临界应力/100cr cr P A σ=(); cr P -临界力:22/10()cr P EI L πμ=;

σ?-破坏应力:[]n σσ?=?;

n -强度安全系数取1.6;

y n -稳定安全系数取2.0;

[]σ-为钢材的基本容许应力(150)

; A -钢管横截面积:22()/4A D d π=-;

I -钢管横截面惯性矩:44()/64I D d π=-; E -弹性模量:钢材722.110/E N cm =?; μ-长度系数:按两端铰支,取1μ=;

D d L -、、分别为钢管外径D ()

、钢管内径d ()、钢管长度L ()。 2)钢管筒形支墩的刚度检算: 钢管支墩顶端位移值:

21(/3/2)/Z L R L M EI =+ (26)

式中:

2110/2R KArV g -水流作用力;

L l μ-压杆的相当长度;

11M P e R h =?+?,P p n =?

p -每根钢管容许荷载;

n -筒形支墩钢管根数;

[]?=L -跨度(m );

[]Z ≤?筒形支墩墩顶位移值应在容许位移值内。

3)钢管筒形支墩的抗滑和抗倾覆稳定检算: ①抗滑力检算:

1(

)/ 1.2K f P Q T =-≥∑∑∑ (27)

式中:

1K -抗滑稳定系数;

f -基底面与地基土间摩擦系数;

P -∑作用于基底的垂直力总和;

Q -∑浮力;

T -∑作用于墩上的水平力之和;

②抗倾覆力检算:

2/ 1.2o K y e =≥ (28)

式中:

2K -抗倾覆稳定系数;

y -基底形心至基底最大受压边缘之距离; o e -偏心距,/o q e M P =∑; q M -倾覆力矩;

P -∑作用于基底垂直力总和;

6支架(拱架)搭设基本要求

(1)支架(拱架)搭设前必须准确放线,调整标高,确保支架(拱架)位置准确; (2)严格按施工设计、各种制式器材要求进行支架(拱架)搭设; (3)地基必须按照地基承载力计算结果进行处理,处理完后检查合格; (4)基础稳固,基础周围需进行防水处理,开挖排水沟,防止基础下沉; (5)支架支座严格按照规范布设,材料不得随意替代,支座需搭设平稳; (6)杆件平直,在使用合格范围之内,受弯破损杆件一律不准使用;

(7)杆件连接件合格、数目齐全、杆件连接可靠,不准用小号螺栓代替大号螺栓使用,螺纹滑丝的螺栓不准使用;

各种构件使用正确,设置齐全,其整体纵横向稳定性好。

7支架(拱架)检查与验收

(1)支架搭设前对地基、基础进行检查,对存在问题经过处理复验合格,签字认可; (2)对来料进行检查、验收、不合格的材料不予验收且不得混用在结构上;

(3)搭设过程检查,是否按设计尺寸搭设,是否正确使用各种杆件,连接件是否齐全、紧固,是否有不合格的杆件、材料混用 于结构上,搭设方法是否正确,杆件有无遗漏,安全设施是否合格、完善;

(4)支架搭设完毕,按设计拟定检查项目、达到标准允许误差限值进行列表,逐项对照检查、评定,对存在问题限期整改,经复验合格签字验收,方可转入下道工序施工。

8支架(拱架)预压

支架(拱架)搭设完之后,为检验支架应具备的强度和刚度,减少地基沉降,消除支架非弹性变形,应对支架(拱架)进行预压,确保施工质量和施工安全。根据主拱自身荷载以及附属人群和机具施工荷载,同时还要考虑荷载的偏载系数和冲击系数,对拱架进行等效预压,预压的荷载一般为结构自重的1.1~1.3倍。

支架(拱架)预压的结果影响整个主拱的质量,因此需制定详细的预压方案,对现场施工人员进行交底,派专门的技术人员进行现场监督,并做好地基沉降监测,记录好拱架变形数据并进行分析处理,得出可靠的变形及沉降数据。预压过程中可以根据现场需要及施工方案进行分段预压或整体预压,预压时间不少于3天。

在确定预拱度时还应考虑下列因素:

(1)卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖向挠度1

δ;

(2)支架在荷载作用下的弹性压缩2δ; (3)支架在荷载作用下的非弹性变形

3

δ;

(4)支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷

4

δ; (5)由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度

5

δ。

9安全设施

安全生产是企业的头等大事,坚持“安全第一、预防为主”的原则,严格管理,加强安全生产的领导,强化安全保证体系,落实安全生产责任制,严格执行各类安全技术规则,有效控制施工安全。因此工地上应制订各种安全措施:

(1)拱桥下方如遇通航、通车、行人、拱桥施工均应进行封闭式作业,有关防护设施要作施工设计和拟定安全技术措施,报经相关部门批准,确保船舶、车辆、人身安全;

(2)拱圈(拱肋)和拱上结构、拱架(支架)及作业平台的边缘均需设置栏杆,挂安全网,铺设人员通行步板;

(3)拱架搭设属于高空作业,各工种防护用品需配戴齐备,具有简易救生设备,并应执行相关安全规范;

(4)各工种必须按照相应操作规程,按章操作,不得违规作业;

(5)作业场所悬挂安全警示牌,提示人们自觉防范;

(6)材料应堆放整齐、稳定,不得超高,支座支垫牢固、设备完好,电源开关装箱上锁;

(7)施工现场要建立健全防火管理制度,易燃、易爆物品储存场所,严禁带入火种。

10结语

中、小跨径钢筋混凝土拱桥施工方式有多种,实践证明:就地现浇比较适合中、小跨径钢筋混凝土拱桥施工。支架(拱架)的选择应从现场地形、经济、施工原材料的供应出发,选择最合适支架(拱架)型式进行施工。同时,方案的设计、计算以及实施,每一步都至关重要,不可或缺。

钢筋混凝土拱桥施工组织设计

桥施工方案目录 1、编制依据及原则 2、工程概况 3、工程特点 4、施工总体布置 4.1 施工组织机构 4.2 质量控制 4.3 施工顺序: 4.4 阶段工期控制 4.5 施工准备 4.5.1 施工动员 4.5.2 人员、物资、设备上场4.5.3 技术准备 4.5.4 工地清理 4.5.5 创建良好的外部施工环境 4.5.6 施工总平面布置 5、工程测量控制 5.1 控制测量: 5.1.1 导线测量: 5.1.2 水准点复测: 5.2 施工测量: 5.2.1 中线恢复测量:

5.2.2 临时水准点: 5.2.3 桥梁的施工控制: 6、主要施工方法 6.1 主桥施工 6.1.1 拱桥推力墩施工 6.1.2 索道系统和扣索系统6.1.3 主拱圈施工 6.1.3 拱上建筑施工: 6.2 引桥施工 6.2.1 基础施工 6.2.2 墩、台施工 6.2.3 连续箱梁施工 6.2.4 桥面系施工 7.施工技术资料管理办法 8.施工技术管理责任制 9、工期确保措施 10、质量保证措施 11、安全保证措施 11.1 安全保证体系 11.2 安全管理 11.3 重点控制 12、现场文明施工

13、现场环境保护 14、现场防火规定 15、保安计划 16、卫生健康保护 ****市XX大桥施工方案 1、编制依据及原则 1.1 由XX县城乡建设委员会提供的XX大桥招标文件、《****市XX 大桥两阶段施工图设计文件》、《****市长寿大桥工程地质详勘报告》以及四川省地矿局****检测中心检测报告、XX县气象资料等。 1.2 现场多次实地踏勘和标前会议纪要精神和补遗书。 1.3 国家及有关部门颁布的现行设计规范,施工技术规程、规范、质量检验评定标准和验收办法,以及在施工安全、工地保安、人员健康、环境保护等方面的具体规定。 2、工程概况 1.1 桥梁概况: ****市XX大桥位于XX县城,跨越长江支流桃花溪,位于原有XX 大桥(桥名“新桥”)上游约50m,是三峡库区水位上涨,原XX大桥被淹后的新XX大桥,是XX县的交通要道。主桥设计为拱桥,主要考虑其作为城市桥梁,突出其美观性,在三峡水位上升后,有长虹卧波的效果。大桥全长224.556 米,主跨为100 米钢筋混凝土箱形拱,河街岸引桥为2×20 米钢筋混凝土连续梁桥,关口岸引桥为3×20 米钢筋混凝土连续梁桥,主桥及河街岸引桥位于直线内,关口岸引桥位于

桥梁工程毕业设计——钢筋砼拱桥

1 方案拟定与比选 1.1 工程背景介绍及使用要求 1.1.1 工程背景介绍 魏家寨至竹子公路工程(以下简称魏竹公路)是提高国道209线在保靖县迁陵镇地段通行能力、满足保靖县迁陵镇发展规划、解决保靖县酉水桥危桥问题、实现国家西部大开发战略所需要的重要工程。酉水二桥是魏竹公路的关键工程。 1.1.2 工程使用要求 保靖县魏竹公路酉水二桥,必须遵照“安全、使用、经济、美观”的基本原则进行设计,同时应充分考虑建造条件的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。 (1)公路等级:山岭重丘区二级公路。计算行车速度:40Km/h; (2)桥梁全长:305m; (3)桥面宽的布置:净9m+2×(2.25人行道+0.25人性栏杆); (4)桥下通航等级:6级; (5)地震:不设防。 1.2设计依据及参考书: 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005 《桥梁计算示例集》易建国,顾安邦编著. 人民交通出版社。 1.3施工方案的确定。 1.3.1方案拟定: 设计方案一:钢筋混凝土拱桥 设计方案二:单塔斜拉桥

设计方案三:连续梁桥 1.3.2方案比选 表1-1方案比选表 梁结构的经济性、实用性、安全性、美观性和施工的难易程度为考虑因素,综合个设计方案的优缺点,最终选定一个最优方案:钢筋混凝土拱桥。

2 毛截面几何特性计算 2.1 基本资料 2.1.1 主要技术指标 桥型布置:37m+2×126m+16m悬链线箱形拱桥 桥面净宽:0.25m(人行栏杆)+2.25m(人行道)+2×4.5m(双车道)+2.25m(人行道)+ 0.25m(人行栏杆) 设计荷载:公路—Ⅱ级 桥面纵坡:双向2 % 图2.1 拱脚横截面(单位:cm) 图2.2 拱顶截面(单位:cm) 2.1.2 材料规格

桁架拱桥的常见病害与维修加固

桁架拱桥的常见病害与维修加固 阜阳市于20世纪70年代初开始引进钢筋混凝土桁架拱桥,至今已建成使用的桁架拱桥达30多座。随着时间的推移,经济的发展带来交通流量的大幅增长,特别是超载运输车辆的通行,早期修建的荷载标准低的桁架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。为适应公路交通运输的需要,阜阳市公路局近几年来先后对出现病害的几座大型桁架拱桥,如临泉泉河大桥(7X30m)、界首颍河大桥(6X30m)、阜阳茨淮新河大桥(6X54m)、太和颖河二桥(6X50m)、临泉人民大桥(3X30m)等进行了维修加固工作,积累了一定的经验,现介绍如下。1桁架拱桥的常见病害及产生原因(1)下弦杆拱脚处横向裂缝。主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降,使拱脚处出现竖向剪切应力,导致拱脚下弦杆件出现裂缝。(2)弦杆端部节点裂缝。主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降,造成上弦杆端部凸杆与桥台、墩柱搭接扣死,使该节点出现竖向剪切应力,导致节点出现裂缝。(3)横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。主要原因是由于原行架拱桥设计标准较低,横向联系较薄弱,而近10年来交通量大而且超载车辆比例大,造成桁架竖向变形量大,使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝,甚至断裂。(4)桥面板裂缝、破碎。主要原因是桥面板设计标准低,微弯板或拱波厚度不足,混凝土强度低,桥面铺装层薄弱,造成桥面刚度不足,随着交通量的大幅增加,特别是超载车辆的破坏作用,致使桥面铺装层和微弯板开裂,如不及时维修,部分微弯板发生破碎,形成桥面坑洞而影响行车安全。(5)伸缩缝损坏。主要原因是桁架拱桥设计时不设伸缩装置或仅设置简易伸缩缝,混凝土强度设计较低,桥面接缝处混凝土损坏严重,逐渐开裂、破碎,使接缝处面积逐渐扩大而影响桥梁的安全使用。(6)人行道变形、下垂。主要原因是桁架拱桥的人行道设计一般采用在边桁片上弦杆上置挑梁承托人行道板的方法。随着人群荷载的增加,挑梁受超载而弯矩过大,致使下垂变形,如不及时进行加固,可能发生人行道垮塌事故。(7)位于两跨接缝处人行道和拉杆横向裂缝。主要原因是设计时在该处未考虑断开,并设置伸缩缝装置,桥两跨的振动破坏形成裂缝。2维修加固方法2.1上弦杆端部节点和下弦杆拱脚处裂缝的维修加固方法因桥梁台、墩不均匀沉降产生的桁架上、下弦桥节点处的裂缝已基本稳定,

钢筋混凝土系杆拱桥施工方案

钢筋混凝土系杆拱桥施 工方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

宋普瓦13号公路特大桥1-56m钢筋混凝土系杆拱施工是本标的重点(放在重难点分析中) 宋普瓦13号公路特大桥采用1-56m钢筋混凝土系杆拱跨越13号公路,13号公路为老挝境内唯一一条纵贯南北的交通主动脉,也是该项目建筑材料运输的交通要道,系杆拱施工精度要求高,工艺较为复杂,该孔系杆拱施工为本标的另一个重点工程。 施工主要采取以下对策措施: ⑴主跨下部基础施工时,采取钢板桩防护;主梁采用钢管柱+贝雷梁支架现浇施工,加强安全防护,设置警示标志,以保证13号公路的交通及行车安全。 ⑵拱肋在桥面上搭设支架现浇施工,拱肋分为三段浇筑,先浇筑左右两半边拱肋,拱肋通过预埋型钢连接,在拱肋混凝土达到设计强度后,再进行合拢段施工,防止拱肋产生混凝土收缩裂缝,合拢段施工气温控制在15℃。 ⑶吊杆在具有资质的加工厂提前加工,派专人驻厂检查加工精度,预拼装合格后运至现场,避免因加工误差而影响工程进度。 宋普瓦13号公路特大桥1-56m钢筋混凝土系杆拱(重难点工程施工方案) 施工方案 主墩临近13#公路,桩基施工时采用钢板桩防护,下部结构施工方案与楠科内河特大桥相同。上部结构采用“先梁后拱法施工”,具体施工步骤及方法如下: 第一步:主桥下部结构施工,支架法现浇主梁,支架采用钢管柱+贝雷梁支架以保证13号公路的交通。 ⑴支架

支架施工前,处理支架基础,支架立柱安装在有足够承载力的地基上,立柱底端应设垫木来分布和传递压力,并保证浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量。浇筑混凝土前利用沙袋对支架进行均匀预压,预压重量为不小于110%的一期恒载与施工荷载,待沉降稳定后,再持续在持续3-5天,以消除支架的非弹性变形。 ⑵模板 底模、端模和外模均采用大块整体钢模。 ⑶钢筋绑扎 钢筋在加工场集中加工、现场绑扎。 ⑷砼浇筑 砼浇筑工艺:砼用输送车运输,砼输送泵泵送入模,用插入式振动器捣固。 砼浇筑顺序:砼应纵向分段、竖向分层浇筑;用两台砼输送泵从一端向另一端均匀连续浇筑。砼掺入缓凝剂并加快浇筑速度,在最初浇筑的砼初凝前浇筑完箱梁全横断面。 ⑸预应力张拉 梁体砼强度达到设计强度的95%,且养护龄期不少于10天,方可进行预应力张拉。张拉程序为:0→初应力→σcon(持荷2min锚固)。 压浆、封锚在张拉后48h内完成。压浆采用真空吸浆法,活塞式压浆泵压注水泥浆。水泥浆水灰比控制在~,压浆压力不大于。 ⑹砼养护 连续梁砼养护采用土工布覆盖养生,砼初凝后即开始,养护不少于14d。 施工工艺流程见下图。

上承式拱桥施工方案

上承式拱桥施工方案 一、工程概况本合同段共有上承式钢筋砼拱桥4座,其一孔跨径为36.6m,桥梁全长54.08m,桥面总宽5.5m,组成:0.5m(防撞栏杆)+4.5m(行车道)+0.5m(防撞栏杆),其中K206+120为汽车天桥,桥面净宽为7m,总宽为8m;K211+400,K214+220,K218+841均为农机天桥,桥面总宽为5.5m。主体结构:基础、台身采用C20片石混凝土,桥台台帽、耳背墙、桥台搭板采用C30混凝土,上部构造及拱座采用C40砼,桥面铺装采用C30防水砼,防撞栏杆采用C30混凝土。 二、施工组织根据工程特点和工期要求,实行项目经理部、施工区、专业施工队三级管理,各工区所属天桥由其桥梁施工队负责。施工队行政和技术隶属于各施工区,总体安排和质量监督服从项目部。施工队配置专职队长、技术员、材料员和兼职安全员各一名。各施工队机械设备、工具、机具和专业技术工种配置满足施工要求,以高机械设备的利用率,缩短工期,加快进度。完成一道工序并达到标准后,再申请下道工序,依次循序推进。三、施工方案1、施工放样⑴、平面测量项目部测量组负责控制测量。当导线点与天桥间能直接通视时,用全站仪根据主导线点数据准确地放出天桥轴线控制桩。当不能通视时,应选择能与天桥通视且便于长久保存处布设支导点,在支导点成果得到监理工程师确认后,轴线控制桩的布设及放样方法同直接通视法。控制桩布置在天桥基坑开挖线外≥5m便于长期保存的地方,并用水泥混凝土加以保护,监理工程师复核签认后,作为细部放样的依据。施工队技术员负责构造物细部测量。根据测量组所交控制点,用经纬仪和钢尺在构造物台身两端沿轴线的法线方向放出细部放样控制桩,用水泥砼加固,以备基坑开挖、砼基础浇注、台身放样之用。项目部测量组应对每一构造物进行不少于四次控制测量检测,即基础砼施工前、台身砼施工前、砼拱圈浇注前及立墙施工前,检测施工技术员细部放样精度,确保天桥平面位置满足规范要求。⑵、高程测量施工临时水准点由测量组从四等水准点引入,并用水泥混凝土加以保护。临时水准点的闭合差应达到规范要求,进行总平差,并经监理工程师复核签认,作为临时基点高程。2、基坑开挖基础采用明挖扩大基础,基坑开挖范围为:底部为基础净尺寸每侧加0.5m工作道和0.3~0.5m的排水沟,上口为底部开挖对应边加H×M(H 为开挖深度,M为坡率,土边坡采用0.75~1坡率,石方为0.2~0.5坡率)。土质基坑用挖掘机配合人工开挖。开挖过程中,须加强排水,不使基坑泡水。开挖至距基底20cm时,由人工清理至设计标高。石质基坑采用松动控制爆破配合开挖,挖至设计标高后,凿出新鲜岩面,用砂浆找平。当基底基岩倾斜度大于150时,应将基底凿成多级台阶,台阶宽度不小于0.3m。开挖的土石方应堆放在基坑开挖线1m以外或运至指定位置。开挖完成后,要求地基承载力≥300KPa,基底摩擦系数≥0.3,各项指标符合要求即可进行基础砼施工。如承载力达不到设计要求,应按监理工程师批复方案处理。如基坑开挖过程中发现石芽、溶沟、溶洞等不良地质情况,应采取凿除石芽、清除换填等措施进行处理。3、基础施工⑴、模板安装及校验基础模板采用大平面钢模,模板使用前用磨光机将模板表面锈迹清除干净。为使砼表面光洁,棱角整齐,在砼浇注前模板表面应涂刷脱模剂。模板加强肋木用6×8cm或6×10cm两种,竖向中至中距80cm,横向上下端各一根,中间按1米间距加密。斜撑用木料以30~60度倾角支撑,并用缆风对拉。⑵、砼浇注混凝土采用JS500强制式搅拌机供料,在开盘前,应根据理论配合比和集料含水量计算施工配合比。集料采用称重法,施工中不得随意增减。上料顺序依次是石子、水泥、砂子。拌和时严格控制搅拌时间,保证拌和料混合均匀、颜色一致。施工过程中随时检查和校正混凝土的流动性,严格控制水灰比,不得任意增加用水量。为保证第二盘混凝土的质量,第一盘应拌制同等标号的砂浆。混凝土采用手推车运输,运输道路应平顺,防止混凝土产生离析、泌水和灰浆流失现象。在砼运输过程中造成离析或拌合时间不够的砼熟料不允许入模,应重新拌制后才能使用。砼倾落高度大于2m时应采用溜管、溜槽或串筒输送。摊铺时应注意分散倾倒时滚落于一处的骨料,靠模板

钢筋混凝土系杆拱桥的无支架施工

钢筋混凝土系杆拱桥的无支架施工 摘要:本文结合苏州平望运河大桥的施工实践,简要介绍了钢筋混凝土系杆拱桥无支架施工的施工工艺及预应力张拉等。 关键词:钢筋混凝土系杆拱桥无支架施工 1 工程概况 平望运河大桥位于苏州吴江平望镇西侧,是318国道跨越京杭运河和省道205的一座桥梁。 该桥全长332m;设计荷载为汽-20,挂-100;主跨为70m刚性拱柔性系杆下承式拱桥,全宽25.7m,四车道,分上下行两幅;系杆拱拱肋矢跨比为1/5,拱轴系数m=1.0,工字形肋,高1.8m,宽0.9m;每根系杆由12束高强度低松驰钢绞线束组成,置于体外;桥面系及所承受的活载通过中横梁传给吊杆,然后通过吊杆传递给拱肋和系杆。下部结构为柱式桥墩,基础为1.5m钻孔灌注桩。 2 无支架施工 2.1 总体构思 近几年,我省各地建造了多座系杆拱桥,结构上多为刚性拱刚性系杆,一般采用满堂支架施工方法。该方法技术上比较成熟,操作比较简便,缺点是将在较长时间内妨碍航道的通行。而平望运河大桥桥置段航道交通量大,来往的多为大吨位船只或船队,航道部门要求桥梁施工时必须保证不小于30.0m通航净宽和7.0m的通航净高,如采用满堂支架施工将很难达到要求,因此决定采用无支架施工。 为了能将桥梁施工时对航道的影响降低到最小,根据设计要求、桥置处的地形条件、设备的起吊能力,经过多方案反复比选,决定将拱肋分成五段,采用浮吊和缆索吊相结合的方

法,由浮吊安装拱肋,由缆索吊安装风撑、中横梁、桥面板等构件,同时利用缆索吊的塔扣索固定已安放到位的边段拱肋。用此施工方案,在实际施工时累计断航24h,对航道有影响的时间累计48h。 2.2 缆索吊 根据工程要求,本次采用的缆索吊的索塔为人字形,由钢管和角钢分段焊接成三棱体后拼接而成;索塔高36.0m,塔架底脚铰接在两辆平板车上,两辆平板车间用二根钢管联系支撑,塔架的基础是利用主墩的承台,各种缆索为不同规格的钢丝绳,其规格通过计算确定。 塔架设计计算内容包括塔架高度、杆件强度和整体稳定性等。 塔架的高度由下式计算: H=f+h1+h2 式中:f——主索的工作垂度; h1——索塔底面与吊物需越过障碍物最高点之间的高差; h2——主索荷载后的最低点距障碍物最高点之间的高度。 塔架的受力特点是作用于塔架上的垂直荷载比水平荷载大,塔架以受压为主;由于采用的塔架为下端铰接的单排扣架,其水平荷载由塔架风缆承受,塔架本身按两端铰接的受压构件计算。 风缆是稳定塔架的一种临时措施,其受力特点是结构物稳定不动时,几根风缆的安装张力互相平衡;当结构物在外荷载作用下发生位移时,引起风缆的张紧或松驰,从而产生张力差来平衡外荷;通过计算,采用了4根28mm主后风缆,锚锭距塔架110m,4根15.5mm 副后风缆,锚镜距塔架40m;安装拱肋等构件时由主后风缆来保证塔架的稳定,横向移动塔架时,由副后风缆来保持稳定。 塔扣索是为了暂时固定分段拱肋,本桥施工时第一段拱肋即拱脚段采用支撑固定,第二

箱型拱桥

宜宾岷江大桥 主跨(Main Span):100米 设计单位(Designed by):四川省公路设计院 施工单位(Constructed by):四川桥梁工程公司 桥梁类型(Type of the Bridge):拱桥、箱形拱桥 所在地(Location):四川、宜宾、岷江 全长(Length):532.72米 建成时间(completed year):1973年 中文简介(Introduction in Chinese):岷江大桥位于四川省宜宾市,主桥为钢筋混凝土箱形拱桥,最大桥跨100m。分跨布置为55+2×100+55(m),另有8×20m石拱桥引孔,全长532.75m。桥面净宽:8+2×2(m)人行道。主拱箱高1.6m,矢跨比1/6。全拱横向分6箱室,纵向分5段预制,缆索吊装施工。中墩基础采用钢丝水泥薄壁浮运沉井施工。于1973年1月建成。四川省交通规划设计院设计,四川省桥梁公司施工。 英文简介(Introduction in English):Name: Yibin Bridge over Minjiang. Location: Yibin, Sichuan Prov. Main span: 100m. 55+2×100+55(m) multi-span box arch bridges. Box cross section with 6 cells transversely. Erected by cable crane. Completed in Jan. 1973. Designed by Highway Design Institute of Sichuan Prov. Constructed by Bridge Engineering Co. of Sichuan Prov.

盖梁支架法计算书

附件5 支架法计算书 二道窝铺大桥最大的盖梁为C30钢筋砼,总方量为36.03m3,砼容重取25KN/m3。采用Φ48×3.5mm钢管,碗扣式满堂支架进行盖梁现浇,立杆、纵杆间距60cm,横杆步距为100cm,布置结构如图所示: 1、荷载大小 ⑴施工人员、机具、材料荷载取值: P1=2.5KN/㎡ ⑵混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载取值: P2=2.5KN/㎡ ⑶盖梁钢筋混凝土自重荷载: ①变截面处: P31=30.625KN/㎡ ②均截面处:

P 32=40KN/㎡ ⑷模板支架自重荷载取值: P 4=1.5KN/㎡ 2、均截面处满堂支架受力检算 底板均截面处碗扣式脚手架布置按顺平行盖梁方向间距60cm ,垂直盖梁方向间距60cm ,顺桥向排距60cm ,顺桥向步距100cm ,均截面处脚手架每根立杆受力如下: ①施工人员、机具、材料荷载: N Q1= P 1A=2.5×0.6×0.6=0.9KN ②混凝土冲击及振捣混凝土时产生的荷载: N Q2= P 2A=2.5×0.6×0.6=0.9KN ③钢筋混凝土自重荷载: N G1= P 32A=40×0.6×0.6=14.4KN ④模板、支架自重荷载: N G2= P 4A=1.5×0.6×0.6=0.54KN 按规范进行荷载组合为: N=(N G1+ N G2)×1.2+(N Q1+ N Q2)×1.4=(14.4+0.54)×1.2+(0.9+0.9)×1.4=20.448KN 则底板均截面处满堂支架单根立杆承受压力大小为:20.448KN 支架为Φ48×3.5mm 钢管,A=489mm 2 钢管回转半径为:I=4/)22(d D =15.8mm ⑤强度验算: σ=N/A=20448/489=41.82MPa <f (钢管强度值f=205 MPa ),符合要求。

大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法

大跨度钢筋混凝土拱桥施工工法 1、前言 随着我国公路事业的高速发展,箱形拱桥工量少、自重轻、截面合理,近年来在大跨度钢筋砼拱桥中被广泛应用。我公司先后承建了陕西省境内的包(头)—茂(名)高速公路毛坝至陕川界MC4合同段,渝(重庆)—昆(明)高速公路云南省境内的水富至麻柳湾23合同段等工程项目,均包括大跨度钢筋混凝土拱桥结构。其中水富至麻柳湾23合同段在施工中大力开展科技攻关,不断完善施工工艺,成功的解决了主拱圈下部原地面基础处理和下沉;扣件钢管拼装满堂式拱架的搭设方法和要求;支撑主拱圈底模的1-80 米弧形杆件的材料选择与制作;主拱圈加载程序和下部支撑卸载程序;主拱圈间隔槽的预留位置;合拢温度的选择;混凝土分段和浇注顺序;拱上运输系统的布置;消除拱架形、控制主拱圈变形等关键技术难题,本工法是在总结上述成功经验的基础上形成的。 2、工法特点 公路工程大跨度钢筋混凝土拱桥,近年来的桥跨已经发展到140m现代桥梁,它是集桥梁结构学、结构力学、地质结构学与材料科学等技术为一体,具有很高的技术含量和远景发展。大跨度钢筋混凝土拱桥具有以下特点: 2.1 对原地面进行处理后采用满堂支架系统克服了传统的土牛胎易产生不均匀沉降导致支架下沉引起主拱圈变形开裂及填筑挖出土牛胎增加工程量的弊端,有效防止了拱架下沉拱圈变形,保证了施工质量。 2. 2 支撑体系和模板系统位于稳固的地基上,安全系数高,不易下沉,结构受力合理,支架、模板安装拆卸方便,操作简单,支架和模板适用

范围广,可再利用。 2.3. 拱圈采用钢筋砼分段现浇,整体性强,结构轻盈,自重小,线性美观,减少了砼用量,节约了投资。 2.4. 施工工艺完善、简便,可操作性强,降低劳动强度,便于推广。 2.5.施工速度、施工质量容易得到保证。 3、适用范围 本工法适用于公路大跨度钢筋混凝土箱形拱桥采用现浇的主拱圈,适合拱圈下部为水流不大的山谷、沟壑、坑洼、平地、河流,跨度50~140m 的钢筋混凝土拱桥施工。 4.工艺原理 大跨度钢筋混凝土拱桥设计理念先进,施工技术成熟,具有广阔的市场前景。通过混凝土原材料把关、配合比选定、埋设循环水管、混凝土搅拌、运输、浇注过程的控制,以及后期通过混凝土养护、控制水温以降低混凝土内外温差,防止大体积混凝土出现裂缝,保证大体积混凝土施工质量。 5、施工工艺 5.1 拱架地基处理 将跨径范围左右共宽13m投影面下的沟槽表层植被、浮土与挖基倾倒土全部清除后,纵横方向挖成错台,横向靠近两桥台处尤其近1号台处的自然坡度大,依土质和风化岩石层的具体情况分别处理为不同宽度及外坡的错台,清除错台废方。顺桥向左侧拱架支承面的外缘,施作一浆砌片石挡土墙, 砂浆标号M7.5.基础处理深度依地质情况而定,但不宜小于0.5m。挡墙顶宽0.8m,外坡直立,内侧背坡依挡墙高度定为1:0.3。挡墙高度在2~4 m。

钢筋混凝土拱桥实例组织设计

钢筋混凝土拱桥实例组 织设计 Hessen was revised in January 2021

一百二十米跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工工 法 1.前言 余姚双溪口水库大桥为净跨径120m上承式悬链线箱形拱桥,该桥为集团公司同类桥的最大跨径,其支架部分及主拱圈施工不仅难度大,而且存在着很大的施工安全风险。 我公司结合以往施工经验,针对大跨上承式钢筋混凝土箱形拱桥技术进行了科技攻关,充分利用该型拱桥结构特点制定科学合理的施工工艺,解决了施工技术难题,经总结形成本工法。 以本工法为核心的“120m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术”获得集团公司优秀论文一等奖。 2.工法特点 本桥主拱圈采用支架现浇施工法,其中支架部分为在两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架,中间段采用梁柱式复合体系:其结构构成为:明挖现浇混凝土基础;钢支架分三层,底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩;中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁;上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型,拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。而主拱圈混凝土则采用分环、分段的方法进行施工,即:整个拱圈根据支架的结构体系分为3个浇筑环;即底板环、腹板环及顶板环,每环浇筑时再分5段对应水平长度分别均为24m,先对称浇筑拱脚段,再从跨中段向两拱脚方向浇筑,拱顶段浇筑完后,再浇筑1/4段。段与段之间预设间隔槽(顶板不设间隔

槽),间隔槽宽,根据监控单位的施工加载计算,腹板和底板环两环同时合拢,使拱圈形成一个开口箱形结构,然后再进行顶板环的分段浇筑及合拢。 3.适用范围 本桥施工方法可适用于大跨径现浇钢筋砼拱桥的施工。 4.工艺原理 主拱圈施工技术 4.1.1主拱圈底模标高的确定 主拱圈的支架现浇过程中,立模标高的合理确定,是关系到主拱圈的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际,而且加以正确的控制,则最终主拱圈与桥面系线形较为良好;否则最终主拱圈线形会与设计线形有较大的偏差。 立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高,总要设一定的预抛高,以抵消施工中产生的各种变形(挠度)。其计算公式如下: 模板定位标高=设计标高+运营预抛高+施工预抛高+支架变形 其中支架变形值是根据支架加载试验,综合各项测试结果,最后绘出支架荷载—挠度曲线,进行内插而得。 根据以往上承式拱桥施工及监控经验,并结合本桥的具体情况,估计在施工过程中影响本桥结构内力和线形的因素主要有以下几方面:

钢筋混凝土桁架拱桥主拱圈钢筋的布置

工程技术 摘要:本文仅对钢筋混凝土桁架拱桥的配筋作了阐述,主拱圈的配筋要从力学的角度进行详细而细致的分析,配筋和受力分析紧密结合,对各种受力要进行精确地反复地验算,同时要准确分析各部位的受力情况,确保正确地配筋,从而保证工程产品地顺利生产。 关键词:配筋主拱圈 桁架拱桥的上部结构一般是由桁架拱片、横向联接系和桥面三部分组成,其主要承重结构是桁架拱片。桁架拱桥是由拱和桁架两种结构体系组合而成,因此兼具有桁架和拱的受力特点。桁架拱桥一般由上、下弦杆、腹杆、实腹断组成的桁架拱片,横向联接系和桥面系三部分组成。桁架拱片是桁架拱桥的主要承重结构,承受上部结构的自重,并与桥面结构一起承受活载,把活载和恒载传到墩台上去。桁架拱片各部位配筋情况,按各部位受力性质和大小,大致如下: 1一般配筋 下弦杆为受压杆件,一般以靠近支点的一段受压最大,向跨中逐渐减小。下弦杆所受压力考虑全由混凝土承受,故下弦杆一般按构造配筋,不另配受力钢筋。纵向钢筋的直径不宜小于12mm,纵向钢筋与混凝土侧面的净距不小于2.5cm,箍筋直径不小于6mmi,箍筋间距应不大于纵向受力钢筋直径的15倍,或构件横截面的较小尺寸,并不大于40cm。 上弦杆一般也为受压杆件,但因在局部荷载下要受弯,故应按压弯构件考虑。其中端节间上弦杆尚可能出现受拉,加以局部受弯又最大,故这根长度最大的上弦杆常是控制设计的。偏心受压构件纵向受力钢筋的含筋率不宜小于0.15%,同时不少于2根,而上弦杆的受力钢筋应布置在上弦截面(不计桥面)的截面重心线以下,受力钢筋和箍筋的直径、间距及保护层厚度等规定,同受压杆件。 腹杆中的受压杆件,也仅按构造配筋。受拉杆件按轴心受拉杆件配筋,考虑拉力全由钢筋承受,钢筋应沿轴线或对称于轴线布置。 实腹为压弯杆件,按所计算的几个截面的内力配筋。 要加强靠实腹段节间内短腹杆两端侧面的局部配筋,因此此处次应力较大。在桁架拱片的拱脚支承端和吊梁的支承牛腿内,也应注意配置局部受力钢筋。 在配置钢筋时,对于中小跨径的桁架拱桥,上、下弦杆的配筋一般是连续的,其数量根据受力最大端部节间的一根来确定。受拉腹杆的配筋,可在受力最大和最小的两根确定钢筋数量后,其余各杆取中间值,也可简单地统一按受拉最大的一根配置。受压腹杆一般采用同样的构造配筋。实腹段按各计算截面配筋,尽量做到通长连续。各部件所配钢筋,力求减少规格和钢种。对于较大跨径的桁架拱桥,则应按各部位内力大小分别考虑配筋,以免用钢过多。 在布置钢筋时,注意受拉腹杆的受力钢筋在两端应伸过桁架结点中心,并在轴线交点以外留有足够的锚固长度。在结点包块边缘的杆件交汇处,应配以斜角钢筋或包络钢筋,这种钢筋也应有足够的锚固长度,并注意尽量靠近混凝土边缘以引起应有的防裂作用。采用分段预制的桁架拱片,在接头端必须预埋足够的连续钢筋或预埋件,并注意要保证受力钢筋在接头处的传力性能。 桁架拱的横向联结系构件,一般按构造配筋。 板面板如为双边支承连续板,须另外单独进行配筋计算;如为微弯板,一般按构造配筋。预制微弯板应考虑吊装过程中的受力要求,预防吊运时破裂损坏。 在现浇桥面混凝土中应适当布置防收缩和温度钢筋,一般是在面层混凝土内布置以钢筋网。 2配筋和应力计算相结合 设计桁架拱桥时,须根据施工阶段和使用阶段的受力情况,对各部分最不利内力组合下的应力验算。配筋与验算相结合地进行。各项验算均能通过时,设计和配筋才能最后确定。在验算过程中,有时可能需要修改结构尺寸,如下弦杆和受压腹杆中出现压应力过大、超过容许值时,就得适当放大截面尺寸。这时一般不采用增强配筋的办法来降低最大压应力,因为较不经济。 验算桁架拱片在运营阶段(使用阶段)的应力时,按各部位的受力性质不同进行相应的验算。下弦杆和受压腹杆按轴向受压杆件验算。计算时应按不同的长细比考虑各自的纵向弯曲影响,可不考虑所配纵向构造钢筋的作用。受拉腹杆按轴心受拉杆件计算,计算时考虑拉力均由钢筋承受。弯压兼受的实腹段和上弦杆(上弦杆在局部荷载下受弯,桁架拱整体作用中受压),按偏心受压构件计算。但对实腹段可先按弹性材料验算截面上、下缘应力。 验算中,在每一段验算杆件中只取一个截面(杆件中部截面)进行验算。实腹段则是对所选计算截面进行验算。对于上弦杆,尚需检验局部荷载引起的剪力和结点负弯矩应力是否过大。 3预应力配筋及验算 钢筋混凝土的桁架拱桥在受拉腹杆及受压弯的实腹段等部位,难免出现裂缝,对这些部位施加以预应力就可克服上述现象。沿桥的横向也施加以预应力,可使桥的整体性更好。施加预应力的桁架拱片预制构件,在运输吊装过程中具有较好抗裂安全度。此外,预应力还可能减低结构内的此应力。预应力桁架拱结构具有较高的承载能力和较轻的结构重量,在较大跨径的桁架拱桥中获得越来越多的采用。 桁架拱片上施加预应力的部位,一般为受拉腹杆、上弦杆和实腹段,这些部位施加预应力后,可不出现拉应力或出现较低的拉应力。桁架拱片上的预应力筋一般在预制场地上张拉。但当桁架构件在地面平卧时自重不起作用,那时预应力引起的结点次应力可能过大,因此有时对腹杆预应力筋只做部分张拉,待桁架拱片安装就位后再行补张拉。 预应力筋的布置,在受拉腹杆中须使预加力的合力通过杆件轴线,使腹杆在预加力作用下中心受压。在上弦杆和实腹段内,预应力筋的布置须适当的偏心,以抵抗受弯。上弦杆和实腹段的预应力筋尽量作直线的、通长的布置。如因施工方法需要桁架段采用分段预制然后悬拼吊装,则预应力筋可作为吊装索的一部分,并采用专门接头作必要的接长。 根据桁架拱片的铰接假定,对各部的预应力筋的配筋,同普通钢筋混凝土桁架拱的配筋一样,也把各部位作为单独构件分别进行。配筋时先根据最大和最不利的内力主要组合和估计的预应力总损失,选定预应力筋数量和布筋位置。 预应力桁架拱桥上采用的预应力筋可以是高强度钢丝束或低合金钢粗钢筋,相应的锚具有镦头锚和轧丝锚等。桁架拱上所用的锚具,要求锚固可靠、结构紧密并能重复张拉。腹杆的预应力筋一般不长,锚具内的滑移会引起过大的应力损失,使预应力作用不能充分发挥,故锚具须有较好的锚固性能。 在进行预应力配筋计算时须先根据具体条件选定合适的预应力体系(预应力筋、锚具、相应的张拉千斤顶及孔道的形成和压浆方式)。布置锚头位置时须验算锚头下的局部承压强度。 桥面部位的横向预应力,能将横向各片桁架拱片连同桥面更牢固地连接成一体,加强结构整体性,并提高桥面板的承载力。横向预应力筋的布置方式,一般是每隔一定纵向距离沿桥的横向通长地布置一道,使每道预应力筋正好在预制桥面板间的横向拼接缝中通过。预应力的大小视需要的横向加强程度而定,但目前一般不作具体计算,而是采用与桁架拱片上同样的预应力筋和锚具型式,可能适当变小规格,降低预加力吨位。 钢筋混凝土桁架拱桥主拱圈钢筋的布置 邓小忠(忠县交通勘察设计室) 246

钢管混凝土系杆拱桥的养护

钢管混凝土系杆拱桥的养护 摘要:近年来,我国陆续修建了数十座钢管混凝土拱桥、系杆拱桥。这些桥梁建成后如何进行规范化管理、及时进行检查与养护维修工作,最大限度地延长桥梁的使用寿命已成为我们必须面临的新课题。针对钢管混凝土系杆拱桥的自身结构特点,探讨了钢管混凝土系杆拱桥各关键部位的检查与养护方法,提出了易损件的更换办法,可为该类桥梁的日常管理与养护工作提供参考。 关键词:钢管混凝土拱桥;系杆拱桥;桥梁养护 1 引言 系杆拱桥为一种梁拱组合体系桥,以其造型美观、造价低廉备受人们喜爱,继1990年我国建成第一座钢管混凝土系杆拱桥---四川旺苍东河桥以来,国内已陆续建成了数十座这类桥梁。如:主跨360 m的丫髻沙大桥、主跨288 m的奉节梅溪河桥、主跨280 m的武汉晴川桥、主跨240 m的武汉江汉五桥等。据不完全统计,我国目前已建或在建的主跨200 m以上的大型钢管混凝土系杆拱桥已将近20座。 但这种体系桥最致命的弱点是其横梁直接吊挂在吊杆上。而吊杆多又采用预应力钢绞线,依靠钢绞线的预应力来抵抗荷载作用。一座桥中哪怕只有少数几根钢绞线断裂,甚至一根钢绞线断裂都会造成灾难性的后果。这类不少,重庆小南门桥即为典型事例。1990年建成的重庆小南门桥(已倒塌),主跨240米,建成时为当时亚洲最大跨度的混凝土拱桥,在中承式拱桥中居世界第一位。其吊杆采用21根Φ15mm钢绞线,每根钢绞线由7Φ5高强钢丝组成,外套钢套管。为考虑换索方便,梁地面至人行道顶面灌硫磺粘结材料,中间灌水泥沙浆。两端采用XM锚具。由于当地为酸雨地区,大气PH值约在4.6-5.6之间,环境腐蚀使外套管锈穿,进而锈蚀到内部钢丝。腐蚀加剧了钢丝的应力集中,应力集中使钢丝应力超过设计值,导致钢丝断裂、桥梁倒塌。 大型桥梁工程投资大,社会经济影响大,确保它们的安全运营是关系到国计民生的大事。桥梁建成后必须加强日常管理,经常进行检查及养护维修方能实现其设计寿命。如不注意检查、养护或养护方法不当将会大大缩短桥梁的使用寿命,甚至造成桥毁人亡的严重后果。在国外,特别是英美等西方发达国家,桥梁的养护、健康检测和修补加固在桥梁领域占主导地位,他们投入了大量的人力物力对桥梁的养护和健康检测进行研究,业已形成较完善的桥梁养护制度。特别是大型桥梁,由于其重要地位和复杂的结构受力形式,根据环境条件和结构特点,对每座桥梁都建立了专门的技术档案,养护制度和健康检测体系,以科学的方法准确把握桥梁的工作状态,对可能出现的隐患及时的预报和评估,及早采取适当的措施避免桥梁的严重损害,延长桥梁的使用寿命,以确保桥梁的安全运营。目前,国内桥梁的养护十分薄弱,大部分中、小型桥梁基本上没有进行养护,即使对大型桥梁,其养护也存在着很大的盲目性,缺少采用定期检查和养护的制度,更没有对桥梁的工作状态的连续监控,一般仅当外观发现严重的问题时才修修补补。对于大型桥梁,缺乏系统科学的保养制度将会显著缩短桥梁的使用寿命,甚至导致重大安全事故的发生。随着时间的推移,由于养护不当,又加上气候的原因,目前我国一些正在使用的桥梁已经出现病害,给桥梁的安全运营带来隐患。 钢管混凝土系杆拱桥,作为一种新型桥梁,国内目前尚未出台关于该类桥梁完整

现浇钢筋混凝土拱桥施工方案

现浇钢筋混凝土拱桥 一、工程概况 滹沱河大桥是新城大道工程的一部分,桥梁设计起点为K0+260.5,本桥平面位于直线上,与滹沱河交角90°。桥梁全长2414.06m、分为17联,其中跨滹沱河主桥采用9×66米跨径的上承式钢筋混凝土板拱。全桥下部结构采用钻孔灌注桩基础,主桥桥墩基础采用φ1800mm的钻孔桩,矩形承台(承台高度分为2.5米与3.5米两种)。 桥梁横断面为双向8车道,两侧设置人行道,标准断面总宽度49米:2×(6.0米人行道+15.0米机动车道+0.5米防撞护栏+3米中空带),桥面铺装为10cm厚的沥青混凝土。 二、编制依据 (1)、合同文件; (2)、施工设计图纸; (3)、国家、交通部、建设部、河北省现行设计、施工规范、验收评定标准及有关文件; (4)、项目办及总监办下发的有关文件; (5)、现场实际情况及施工条件; (6)、我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺及同类工程的施工经验;可调用到本合同段工程的各类资源。 三、主要工程数量 主拱圈采用钢筋混凝土板拱,截面高1.0m、宽221.5m,采用C40混凝土,一个主拱圈混凝土理论数量1435.3m3,全桥左右幅18个主拱圈共计25835.4m3. 四、现浇拱桥施工方案 (1)、基底处理 1、地基处理 根据桥位处水文地质情况,滹沱河河道内地下水位较高,且基本上为砂层,因此承台开挖需要采取1:1.5的边坡并采取防水措施,河

道内有水的承台采用施打钢板桩防水、开挖。 现浇拱桥在施工过程中荷载较大,因此在搭设支架前对地基进行全面处理,首先把施工区域内的淤泥、杂物及泥浆池中的泥浆清理干净,换填砂层(采用水压)。整体整平后再填筑30cm厚以上砂砾层,分层碾压成型,并做出单向横坡。处理后测试地基承载力,地基符合要求后,浇筑15cm厚C20混凝土垫层。在混凝土浇筑完成后,要进行收面、压光、必须保证砼面的平整度。在收完面以后进行洒水,并用塑料薄膜覆盖养护。 2、排水沟挖设 地基范围一米外两边挖设60×80cm的排水沟,排水沟要做防渗处理,防止雨水浸泡地基,避免地基沉陷,碗扣支架产生不均匀沉降。(2)、支架搭设 支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用WDJ式支架,架杆外径4.8cm,壁厚0.35cm,内径4.1cm。支架要求钢管表面无锈、光滑、无裂纹,具有出厂合格证,所用钢材符合有关规定。根据主拱圈混凝土的重量,支架纵桥向间距0.6m,横桥向间距0.6m,横杆间距0.6m。考虑支架的整体稳定性,支架顶部及底部设置水平剪力撑,中部剪力撑设置间距小于4.8米;在支架的四周及中间的纵横向,由底到顶连续设置竖向剪力撑,其间距不大于4.5米,剪力撑斜杆与地面的夹角在45°—60°之间。 斜杆每步与立杆扣接,扣接点距碗扣节点的距离≤150mm;当出现不能与立杆扣接的情况时可采取横杆扣接,扣接点牢固。斜杆的搭接长度不小于1m,搭接处设2个扣件,两端扣件位置距端头不小于 10cm。 1、测量放样 测量人员用全站仪放样出现浇拱桥在地基上的竖向投影线,并用白灰撒上标志线,现场技术员根据投影线由中心线向两侧对称布设碗

现浇钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈施工技术

120m 跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术 1.工程概况 xx 市xx 大桥位于xx 市xx 镇内,为xx 水库建成后原有道路改建工程。该桥位于xx 水库上游,跨越库区,终点与上大线连接。该桥桥长192.8m ,其中桥梁主跨为净跨径120m 上承式悬链线箱形拱桥,其矢跨比1/6,拱轴系数m =1.756;拱上结构为全空式三柱排架结构,采用7.8m 先张法预应力空心板作桥面结构,主箱为高2m 的等截面单箱双室,三腹板支承拱上排架柱;拱上结构根据高度分为横墙和排架两种形式;拱座采用8根φ130cm 桩承台基础。桥梁设计荷载为公路Ⅱ级,桥面宽度9.5m (0.25m 栏杆+1.0m 人行道+7.0m 行车道+1.0m 人行道+0.25m 栏杆)。桥面总体布置图见图1。 附加墩5 43J7'J6'J5'J4'J3'J2'J1'J0J1J2J3J4J5J6J712 0L0=12000GZO GZ1 3*120040019280 16*780 2*1200400中心桩号 K16+294.00 起点K 16+191.60 终点K 16+384.4 图1 桥梁总体布置图 2.支架施工 2.1.支架布置 本桥根据施工条件采用有支架施工。在两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架,中间段采用梁柱式复合体系:其结构构成为:明挖现浇混凝土基础;钢支架分三层,底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩,中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁,上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型,拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。 钢管立柱支墩用φ325×8㎜钢管作为主要支撑柱,在N 型万能杆件高度变化处采用双立柱,其余采用单立柱,各钢管立柱水平用I12工字钢连接,且在纵横设置剪刀撑;其上用万能杆件搭成2m 框架结构,通过横向[28a 槽钢分配梁与立柱连接,在N 型万能杆件两侧设置缆风绳;在万能杆件上布设纵横向工字钢分配梁,其上搭设碗扣件式脚手架。全桥钢管立柱布置成11跨形式,跨度为8 m 、9m 、10m 。支架两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架。具体布置见图2。

系杆拱桥支架计算书

目录 1 编制依据 (1) 2工程概况 (1) 3 支架方案 (1) 3.1支架结构 (1) 3.2满堂碗扣支架部分计算 (2) 3.2.1计算参数 (2) 3.2.2模板面板计算 (4) 3.2.3支撑木方的计算 (5) 3.2.4 托梁的计算 (5) 3.2.5立杆的稳定性计算 (7) 3.2.6 基础承载力计算 (8) 3.3 门式支架计算 (11) 3.3.1 跨度5米钢梁计算 (11) 3.3.2 跨度3.5米钢梁计算 (14) 3.3.3 立柱的稳定性计算 (15) 3.3.4 基础承载力计算 (16) 3.4拱肋支架布置 (16)

系杆拱桥支架计算书 1 编制依据 1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号 2、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210-2005 3、《无砟轨道1-44.5m简支拱》 4、现场调查情况。 2工程概况 (1-44.5米)简支拱桥横跨××市南外环线,紧邻既有××线。地层自上到下主要为素填土、粉土、细砂、黏土、粉质黏土。下部构造采用24根直径1.5m钻孔桩基础,桩长分别为49m,50m,承台为15.5×10.6×3m两个,上设台身。上部构造为拱梁组合体系,系梁采用双主梁的纵横梁体系,主纵梁梁高1.8m,高跨比1/24.72m,梁宽1.4m,在端部加厚至2.4m,桥面板厚0.3m,端横梁梁高1.8m,宽2.25m。中间横梁高1.8m,宽0.35m,端次横梁高1.8m,宽0.45m,设二道小纵梁,位于线路中心处,小纵梁高1.8m,宽0.3m。系梁梁体有纵、横向预应力体系,系杆拱跨径为44.5m。 拱肋采用圆端形钢管混凝土结构,不设横撑,中间拱肋为高0.9m ,宽1.5m的等截面;连接拱脚部分的拱肋截面从高0.9m,宽1.5m逐渐变化为高1.4m,宽2.0m。拱肋壁厚16mm,内填充C50补偿收缩混凝土,两拱脚之间净宽10.2m;拱轴线为二次抛物线。矢高f= 7.417m,失跨比1/6,设置吊杆,吊杆间距5m,共7×2根吊杆,桥面板搁置在横梁上。 3 支架方案 本桥梁部采用支架现浇法施工,先梁后拱。在行车道采用门式支架;支架采用18根Φ630-12mm的钢管墩,中间支墩上横向设3根40c的工字钢作为横梁,横向跨度3.5米,纵向在横向工字钢上设40c工字钢间距0.7m, 支墩纵桥向跨度为5米,剩余两侧部分采用碗扣式满堂支架。 3.1支架结构 3.1.1系杆拱中间系梁支架(主车道)采用2-5m门式支架,基础直接在既有沥青混凝土路面上浇注钢筋混凝土,龙门立柱采用薄壁钢管,立柱上用工字钢作为横梁,横梁与立柱、立柱与基础预埋件均以焊接形式连接,横梁上0.7m等距设置纵梁,纵梁上安放纵横两层方木。钢筋混凝土基础采用厚1.0m,宽1.0m条形钢筋混凝土基础,每根立柱底面混凝土面积按3.5m2计算。

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