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1、3.7鋼管拱施工方案3.7.1工程簡述主橋上部構(gòu)造采用三跨連續(xù)梁拱組合體系，橋梁總長99m。中跨為下承式鋼管混凝土拱橋，拱梁固接，跨徑55m；加勁梁為三跨變截面預應(yīng)力混凝土連續(xù)型結(jié)構(gòu)，橋跨布置為22+55+22m。（1）拱肋主拱由兩片拱肋組成，橫向間距為8.9m。拱腳順橋向間距為55m,矢高11m,矢跨比1/5,設(shè)計拱軸線采用二次拋物線。拱肋每隔6m設(shè)置一道腹腔工字鋼，單拱共設(shè)9道，全橋共18道。拱肋采用由兩根60012mm的圓鋼管混凝土組成的豎向啞鈴形斷面，管內(nèi)澆泵送充填C50混凝土，兩管之間用鋼腹板和加勁構(gòu)造聯(lián)接形成整體。兩片拱肋之間設(shè)置三根一字式橫撐，橫撐由兩根40010mm的圓鋼管和鋼2、腹板組成。主鋼管內(nèi)的混凝土采用能補償收縮值的微膨脹混凝土，同時應(yīng)設(shè)法降低混凝土的水化熱。（2）吊桿全橋吊索共8對16根，吊桿間距6m。吊桿采用557的高強度鍍鋅鋼絲成品索，標準強度為1570MPa，雙層PE保護層，兩端配置相應(yīng)的冷鑄鐓頭錨，上端為固定端錨固于拱肋上鋼管，下端為張拉端錨固于橫梁。錨頭要防護嚴密，并可拆卸更換。吊桿及錨具應(yīng)符合上海浦江纜索有限公司企業(yè)標準擠包護層扭絞型拉索（Q/IMAA01-2000）。為保護吊索，除采用PE保護層外，在橋面以上2.5m高度內(nèi)設(shè)不銹鋼管，在與主梁結(jié)合處設(shè)防水罩，上下錨頭采用防腐油脂處理，并設(shè)置減震器，在索管內(nèi)注入發(fā)泡材料。（3）加勁主梁及橫梁主梁為三3、跨變截面預應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，跨徑布置為22+55+22m橫斷面為單箱雙室斷面，橋面寬度由邊跨的9.4m以直線形式漸變到中跨的11.3m，箱梁梁高160cm，頂板厚為25cm，底板厚度為22cm，邊腹板厚度為90cm，中腹板厚度為60cm，拱腳處橫梁和吊桿處的橫梁均為預應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，拱腳下橫梁厚度為2m，吊桿下橫梁厚度為0.6m，端橫梁為普通鋼筋混凝土。（4）所有鋼構(gòu)件均采用Q345D鋼材。3.6.1現(xiàn)澆連續(xù)梁支架施工方案WDJ碗扣支架立桿采用LG300、LG240、LG180、LG120、LG90五種型號；橫桿采用HG120、HG90、HG60三種型號。碗扣式滿堂支架，支架立桿橫向間距4、為90cm，縱向間距為90cm，上下層步距按60cm，施工中通過設(shè)在桿件上下的可調(diào)底座、上托來調(diào)節(jié)所需要的高度。碗扣支架沿橋梁縱向每3.05.0m設(shè)一道剪刀撐。三個區(qū)段跨越榮光路、吉林大路、東平路、公平路、經(jīng)緯南路、自由大路等6條交通線，跨路地段采用在碗扣架上（該處碗扣架加密至6060cm）架設(shè)32a工字鋼的方法預留車道，以保證交通通行。其中吉林大路和自由大路處采用預留4車道，其余4條大路采用預留2車道。3.6.1.1碗扣式支架預拱度計算與設(shè)置支架搭設(shè)完成，在現(xiàn)澆混凝土箱梁施工前，對支架進行相當于1.2倍箱梁自重的荷載預壓，檢驗支架的承載能力，減少和消除支架體系的非彈性變形及地基的沉降。支架壓5、重材料采用相應(yīng)重量的砂袋，并按箱梁結(jié)構(gòu)形式合理布置砂袋數(shù)量，待消除支架非彈性變形量及壓縮穩(wěn)定后測出彈性變形量，即完成支架壓重施工。撤除壓重砂袋后，設(shè)置支架施工預留拱度，調(diào)整支架底模高程，并開始箱梁施工。（1）支架壓重情況分析a本橋支架基礎(chǔ)不用處理直接利用原有路面，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗和參考地基承載參數(shù)，取支架下基座沉降值為0mm。b碗扣式支架為使用較成熟的支架形式，其壓縮及撓度值（彈性變形）依經(jīng)驗取5mm。c非彈性變形主要表現(xiàn)在底模木楔塊上，因木楔及方木間接觸面少，其變形值較小，可通過經(jīng)驗公式推算和一次壓重情況確定。以標準跨計算，取其非彈性變形為5mm。d在預壓施工結(jié)束后，應(yīng)調(diào)整支架上部頂托，使6、模板安裝位置符合設(shè)計。（2）預拱度設(shè)置：綜合考慮各方面因素，合理設(shè)置預拱度。a現(xiàn)澆混凝土箱梁支架預拱度理論計算與設(shè)置（3）碗扣式支架布置形式與驗算支架材料選用和質(zhì)量要求a本工程支架為現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁承重用，選用碗扣式支架。其中部分現(xiàn)澆混凝土箱梁底模及側(cè)模采用2.441.22m竹膠板并以69cm木方背肋，外部采用型鋼桁架支撐(間距0.9m)，部分側(cè)模采用定型鋼模，施工荷載通過桁架作用在碗扣式支架上。b支架桿件規(guī)格為503.5mm，為定型產(chǎn)品，且有產(chǎn)品合格證。桿件的連接楔口和端部切口應(yīng)平整，禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重銹蝕的桿件。c按現(xiàn)行國家標準鋼管腳手架扣件（GB15831）的規(guī)定選用連接楔7、口與桿件管徑相配套的鍛鑄件，嚴禁使用不合格的桿件。3.6.1.2支架基礎(chǔ)處理碗扣式支架搭設(shè)前，要對支架基礎(chǔ)進行處理。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，東新路站至海關(guān)站區(qū)間均為高架橋位于臨河街，均為瀝青混凝土原地面，不需處理即可滿足支架地基強度要求。對于墩臺基坑附近開挖過的地面，采取山皮石分層回填分層壓實予以加固，其上做30cm水泥穩(wěn)定砂礫。現(xiàn)澆混凝土箱梁支架布置形式（1）本工程現(xiàn)澆混凝土箱梁支架采用滿堂式支架，支架布置形式如圖3.6-1和3.6-2所示：本工程跨大路口段支架搭設(shè)需預留車道,根據(jù)工程實際情況,采用在碗扣架上架設(shè)工字鋼的方法預留車道,確保道路的通行。如圖3.6-3所示：支架布置形式示意圖3.6-1支架布8、置形式示意圖3.6-2圖3.6-3 跨大路路口支架示意圖3.6.1.3支架驗算（1）非墩臺蓋梁碗扣式支架桿件驗算根據(jù)建筑施工安全技術(shù)規(guī)范，模板支架主要驗算立桿穩(wěn)定性。非墩臺蓋梁處（標準斷面）碗扣式支架步距（立桿）采用60cm，縱距、橫距采用90cm。支架荷載計算a梁體鋼筋混凝土自重取：258.21/9.8=20.94KN/m2（根據(jù)設(shè)計圖紙計算側(cè)模也承擔了一部分荷載）單位面積自重加安全系數(shù)：20.94KN/m21.2=25.13KN/m2b模板及方子自重取：0.9KN/m21.2=1.08KN/m2（根據(jù)模板結(jié)構(gòu)形式計算）c支架自重取：0.0579=0.57KN1.2=0.684KNd施工人員9、機具重量及內(nèi)箱取：2KN/m21.4=2.8KN/m2（根據(jù)施工實際情況確定）e傾倒混凝土產(chǎn)生沖擊荷載取：2KN/m21.4=2.8KN/m2f混凝土灌注振搗取：2KN/m21.4=2.8KN/m2g縱橫梁方木容重取：r=6KN/m3上述中1.2和1.4為荷載分項系數(shù)所以總荷載為：25.13+1.08+2.8+2.8+2.8=34.61KN/m2支架立桿受力計算支架自重直接作用于立桿軸線，支架上托是4m的15cm15cm方木由此按三跨等跨連續(xù)梁計算，均布荷載q=34.610.9=31.15KN/m。碗扣式構(gòu)件設(shè)計荷載，橫桿步距為0.6m時，每根立桿荷載40KN桿件（鋼管）截面特性外直徑50m10、m，壁厚3.5mm，截面積A=5.11cm2，慣性矩I=13.90cm4，回轉(zhuǎn)半徑r=1.65cm。立桿自由計算長度L=步距+2a=60cm+230cm=120cma-模板支架立桿伸出頂層水平桿中心線至模板支撐點長度取30cm立桿穩(wěn)定性計算長細比=L/i=120cm/1.65cm=72.73查表的知折減系數(shù)=0.773N/A=（31.15103）/（0.7735.1110-4）=78.86MPaf=165MPa查路橋施工手冊表8-8得知單根鋼材容許應(yīng)力為165 MPa結(jié)論：立桿穩(wěn)定性滿足結(jié)構(gòu)要求。因支架直接座落在原瀝青路面上，故地基承載力定能滿足要求。墩臺橫梁處碗扣式支架驗算根據(jù)建筑施工安全技11、術(shù)規(guī)范，模板支架主要驗算立桿穩(wěn)定性。非墩臺蓋梁處（標準斷面）碗扣式支架步距（立桿）采用60cm，縱距、橫距采用90cm。支架荷載計算a梁體鋼筋混凝土自重取：257.29/7.9=23.07KN/m2（根據(jù)設(shè)計圖紙計算側(cè)模也承擔了一部分荷載）單位面積自重加安全系數(shù)：23.07KN/m21.2=27.684KN/m2b模板及方子自重取：0.9KN/m21.2=1.08KN/m2（根據(jù)模板結(jié)構(gòu)形式計算）c支架自重取：0.0579=0.57KN1.2=0.684KNd施工人員、機具重量及內(nèi)箱取：2KN/m21.4=2.8KN/m2（根據(jù)施工實際情況確定）e傾倒混凝土產(chǎn)生沖擊荷載取：2KN/m21.4=12、2.8KN/m2f混凝土灌注振搗取：2KN/m21.4=2.8KN/m2g縱橫梁方木容重取：r=6KN/m3上述中1.2和1.4為荷載分項系數(shù)所以總荷載為：27.684+1.08+2.8+2.8+2.8=37.16KN/m2支架立桿受力計算支架自重直接作用于立桿軸線，支架上托是4m的15cm15cm方木由此按三跨等跨連續(xù)梁計算，均布荷載q=37.160.9=33.44KN/m。墩臺橫梁處碗扣式支架驗算根據(jù)建筑施工安全技術(shù)規(guī)范，模板支架主要驗算立桿穩(wěn)定性。非墩臺蓋梁處（標準斷面）碗扣式支架步距（立桿）采用60cm，縱距、橫距采用90cm。支架荷載計算a梁體鋼筋混凝土自重取：257.29/7.9=13、23.07KN/m2（根據(jù)設(shè)計圖紙計算側(cè)模也承擔了一部分荷載）單位面積自重加安全系數(shù)：23.07KN/m21.2=27.684KN/m2b模板及方子自重取：0.9KN/m21.2=1.08KN/m2（根據(jù)模板結(jié)構(gòu)形式計算）c支架自重取：0.0579=0.57KN1.2=0.684KNd施工人員、機具重量及內(nèi)箱取：2KN/m21.4=2.8KN/m2（根據(jù)施工實際情況確定）e傾倒混凝土產(chǎn)生沖擊荷載取：2KN/m21.4=2.8KN/m2f混凝土灌注振搗取：2KN/m21.4=2.8KN/m2g縱橫梁方木容重取：r=6KN/m3上述中1.2和1.4為荷載分項系數(shù)所以總荷載為：27.684+1.08+2.8+2.8+2.8=37.16KN/m2支架立桿受力計算支架自重直接作用于立桿軸線，支架上托是4m的15cm15cm方木由此按三跨等跨連續(xù)梁計算，均布荷載q=37.160.9=33.44KN/m。3.6.1.4支架預壓施工方案為保證現(xiàn)澆混凝土箱梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，碗扣式支架搭設(shè)底模后進行預壓處理，以消除支架、木質(zhì)楔形塊、模板的非彈性變形影響，同時取得支架彈性變形的實際數(shù)值，作為梁體底模的預拱值數(shù)據(jù)設(shè)置的參考。