系杆拱桥中跨施工方案样本.doc

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中跨施工方案
一、 工程概况
1、 结构说明
北板桥: 位于江阴市顾山镇北国境内, 与航道成90度夹角, 全长173.66m, 为人行桥梁。主桥宽度7.5m, 梯道宽度5.5m。主桥采用主跨为79.90m的下承式预应力混凝土系杆拱, 为刚性系杆刚性拱, 计算跨径L=78m。拱轴线为二次抛物线, 矢跨比为1/5.78, 矢高为13.5m。拱肋采用等截面”Ⅰ”字型截面, 拱肋高1.2m, 宽1.0m; 系杆采用等截面箱梁, 系杆高1.7m, 宽1.0m; 每片拱片设间距为5.1m的吊杆14根, 吊杆采用OVM.GJ15-7成品钢索; 风撑设置5道, 采用等截面”Ⅰ”字型截面, 高0.8m, 宽0.55m; 端横梁高度为1.30m~1.341m; 中横梁高度为1.00m~1.041m, 桥面双向1.5%横坡经过横梁高度的变化调整。拱肋为钢筋混凝土结构。
夏甸桥: 位于江阴市长泾镇老夏甸桥桥位处, 与航道正交, 桥梁全长为328.56米, 为三级公路桥, 桥梁宽度8m。主桥上部采用82.2m单跨预应力混凝土系杆拱, 为刚性系杆刚性拱, 计算跨径L=80.3m。拱轴线为二次抛物线, 矢跨比为1/5, 矢高为16.06m。拱肋采用等截面”Ⅰ”字型截面, 拱肋高1.4m, 宽1.2m; 系杆采用等截面箱梁, 系杆高1.8m, 宽1.2m; 每片拱片设间距为5.0m的吊杆15根, 吊杆采用OVM.GJ15-12成品钢索; 风撑设置4道, 采用等截面”Ⅰ”字型截面, 高0.7m, 宽0.6m; 端横梁高度为1.65m~1.71m; 中横梁高度为1.30m~1.36m, 桥面双向1.5%横坡经过横梁高度的变化调整。拱肋为钢筋混凝土结构。
2、 施工图设计建议方案
施工图采用系杆、 拱肋预制安装方案。
Ⅰ、 北板桥设计施工步骤如下:
a、 利用主墩立托架, 搭设临时支架, 在墩顶、 托架和临时支架上设贝雷片构成施工平台。
b、 支架上现浇拱片端块件及端横梁, 待端横梁砼达设计强度后张拉端横梁钢束。
c、 吊装系杆中段预制块, 并组拼、 合拢、 穿预应力钢束。
d、 安装2、 6、 9、 13号吊杆处中横梁, 张拉上述横梁钢束, 钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。
e、 对称张拉系杆第一批预应力N3、 N4、 N5、 N6钢束, 钢束锚下张拉控制力0.75fpk。
f、 搭设拱肋支架, 安装拱肋中段, 合拢拱肋, 并安装风撑。
g、 安装吊杆, 张拉吊杆钢束, 吊杆编号自左向右依次为1#-4#, 吊杆张拉顺序5#、 10#→3#、 12#→7#、 8#→2#、 13#→6#、 9#→4#、 11#→1#、 14#, 其张拉控制为120KN。
h、 拆除系梁临时支架。
i、 对称安装其余中横梁, 并张拉其钢束, 钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。
j、 对称张拉系杆第二批预应力N1、 N2、 N7、 N8钢束, 锚下张拉控制应力为0.75fpk。
k、 安装人行道板, 现浇桥面8cm厚整体化混凝土。
m、 施工桥面铺装、 护栏。
Ⅱ、 夏甸桥设计施工步骤如下:
A、 施工桥梁下部结构, 利用主墩立托架, 另外搭设临时支架, 在敦顶、 托架上设贝雷片构成施工平台。
B、 拱架采用整体放样, 分段预制。拱肋和系杆均分多段预制( 不含端块件) 。
C、 支架上现浇拱片及端横梁, 待端横梁砼达设计强度后张拉端横梁第一批钢束, 钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。
D、 吊装系杆预制块, 并组拼、 合拢、 穿预应力钢束。系杆中段也可采用支架现浇。
E、 安装2、 6、 10、 14号吊杆处中横梁, 张拉上述横梁第一批钢束, 钢束锚下张拉控制应力为0.75fpk。
F、 对称张拉系杆第一批预应力N5、 N6、 N7、 N8钢束, 钢束锚下张拉控制应力为0.72fpk。
G、 搭设拱肋支架, 安装拱肋中段, 合拢拱肋, 并安装风撑。
H、 安装、 张拉吊杆, 吊杆编号自左向右依次为1#～15#, 吊杆张拉顺序:
8#－→4#、 12#－→6#、 10#－→2#、 14#－→7#、 9#－→5#、 11#－→3#、 13#－→1#、 15#。
I、 安装其余中横梁, 并张拉其余中横梁的第一批钢束, 钢束锚下张拉控制力为0.75fpk。
J、 拆除临时支架。
K、 对称张拉系杆吊杆第二批预应力N1、 N4、 N9、 N12钢束, 锚下张拉控制力为0.72fpk。
L、 安装行车道板, 现浇中横梁二期砼。
M、 对称张拉系杆第三批N2、 N3、 N10、 N11预应力钢束, 锚下张拉控制力为0.72fpk。
N、 现浇桥面10cm厚整体化混凝土。
O、 张拉端横梁和中横梁第二批预应力钢束, 钢束锚下张拉控制力为0.75fpk。
P、 浇筑桥面铺装、 安装防撞护栏。
3、 施工拟订方案
系杆、 拱肋采用现浇、 中横梁、 桥面板采用预制安装, 具体施工方案见后。
二、 方案变更原因
1、 设计图中, 北板桥临时通航孔计算跨径为22米( 通航净宽19米) , 夏甸桥临时通航孔计算跨径为23米( 通航净宽20米) , 由于申张线航道船舶流量大, 而且北板桥地处航道弯道, 现海事部门要求净宽不得小于25米。
2、 预制安装系杆、 拱肋对航道的影响
采用预制安装系杆、 拱肋, 必须要用大型浮吊( 100T) , 吊装过程导致整个航道断航。断航时间每个桥梁接近一个月, 不利于水上交通。
因此, 对主桥方案进行了变更。
三、 主要变更内容
1、 原设计图系杆预制安装变更为贝雷支架上现浇, 拱肋预制安装方案变更为满堂式支架现浇方案。
2、 临时通航孔北板桥计算跨径由22米变更为28米, 夏甸桥计算跨径由23米变更为28米, 确保通航孔净宽25米。
3、 拱肋分段长度进行调整。( 见附图)
4、 对中横梁安装进行了调整, 中横梁分两次安装, 通航孔中横梁在吊杆张拉后进行安装。
四、 支架搭设
1、 北板桥: 中跨支架共分为5孔, 跨径为10.5m+11m+28m+12.5m+
12m, 为了使通航净宽尽量增大, 施工时把支架中孔跨径由原设计的22米增大为28米, 保证中孔通航净宽为25m。
1#、 6#支架墩分别采用2根φ820mm钢管桩, 直接支撑在主墩承台上; 2#、 5#支架墩分别采用4根φ820mm钢管桩; 3#、 4#支架墩分别采用10根φ820mm钢管桩, 钢管桩壁厚为10mm。钢管桩按摩檫桩设计, 用振动法沉桩, 达到标高后, 用气割割平, 钢管桩顶部用25a号工字钢联结作帽梁, 钢管桩之间用14a号槽钢剪刀撑联结。
支架中跨采用12排单层30米长贝雷桁架, 边跨采用8排21米＋24米长贝雷桁架, 跨中30米贝雷桁架下设加强弦杆。
2、 夏甸桥: 中跨支架共分为5孔, 跨径为12m+12.5m+28m+12.5m+
12m, 为了使通航净宽尽量增大, 施工时把支架中孔跨径由原设计的23米增大为28米, 保证中孔通航净宽为25m。
1#、 6#支架墩分别采用3根φ820mm钢管桩, 直接支撑在主墩承台上; 2#、 5#支架墩分别采用6根φ820mm; 3#、 4#支架墩分别采用12根φ820mm, 钢管桩壁厚为10mm。钢管桩按摩檫桩设计, 用震动法沉桩, 达到标高后, 用气割割平, 钢管桩顶部用25a号工字钢联结作帽梁, 钢管桩之间用14a号槽钢剪刀撑联结。
支架中跨采用16排单层30米长贝雷桁架, 边跨采用8排24米＋24米长贝雷桁架, 跨中30米贝雷桁架下设加强弦杆。
贝雷支架按支墩跨径在场地上分段拼装, 用浮吊逐跨吊装, 在贝雷与系杆之间铺设槽钢与方木来调整系杆底标高。
3、 拱肋风撑采用钢管满堂式支架, 立杆纵横间距均为50cm, 大横杆按1.5m一道布置, 支架在风撑位置用钢管支架横向连接, 同时支架每排设置斜撑, 另外设置横向缆风索。
五、 中跨( 系杆、 拱肋、 中横梁、 端横梁、 风撑、 桥面板) 施工
北板桥、 夏甸桥均采用现浇与预制安装相结合的施工方法, 系杆、 拱肋、 风撑采用现浇, 中横梁、 人行道板预制安装。杆件吊装就位采用浮吊施工方案。组拼合拢、 穿束、 张拉等工序均在少支架的工作平台上进行。
北板桥主要施工顺序为:
a、 在主墩承台及水中设立的临时支墩上架设贝雷片构成施工平台。
b、 支架经预压并等沉降稳定后, 进行系杆现浇, 系杆分为5段, 施工顺序为: 两边对称往中间施工, 浇筑顺序: ①⑤ ②④ ③, 系杆分段为13.4m+17.4m+18.3m+17.4m+13.4m。
c、 支架上现浇端横梁, 待端横梁砼达设计强度后张拉端横梁钢束。
d、 对称安装1、 2、 3、 4、 5、 10、 11、 12、 13、 14号中横梁, 对称张拉2、 5、 10、 13号中横梁钢束, 钢束锚下张拉控制应力0.75fpk, 通航孔中6、 7、 8、 9号中横梁暂不安装。
e、 对称张拉系杆第一批预应力N3、 N4、 N5、 N6钢束, 钢束锚下张拉控制力0.72fpk。
f、 搭设拱肋、 风撑支架, 现浇拱肋, 拱肋分为5段, 施工顺序为两边对称往中间施工, 浇筑顺序: ①⑤ ②④ ③, 拱肋分段为8.95m+17.4m+18.3m+17.4m+8.95m, 拱肋浇筑完毕后, 浇筑风撑。
g、 待拱肋风撑达到设计强度后落架, 落架时从拱顶向拱脚对称卸载, 安装吊杆, 张拉吊杆钢束, 吊杆编号自左向右依次为1#-14#, 吊杆张拉顺序5#、 10#→3#、 12#→7#、 8#→2#、 13#→6#、 9#→4#、 11#→1#、 14#, 其张拉控制为120KN。
h、 系杆落架, 使系杆脱离贝雷桁架。
i、 对称安装6、 7、 8、 9号中横梁, 对称张拉1、 3、 4、 6、 7、 8、 9、 11、 12、 14号中横梁钢束, 钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。
j、 对称张拉系杆第二批预应力N1、 N2、 N7、 N8钢束, 锚下张拉控制应力为0.72fpk。
k、 安装人行道板, 现浇桥面8cm厚整体化混凝土。
m、 施工桥面铺装、 护栏。
夏甸桥主要施工顺序为:
A、 在主墩承台及水中设立的临时支墩上架设贝雷片构成施工平台。
B、 支架经预压并等沉降稳定后, 进行系杆现浇, 系杆分为5段, 施工顺序为两边对称往中间施工, 浇筑顺序: ①⑤ ②④ ③, 具体分段为7.6m+22m+23m+22m+7.6m。
C、 支架上现浇端横梁, 待端横梁砼达设计强度后张拉端横梁钢束, 钢束锚下张拉控制应力为0.75fpk。
D、 对称安装1、 2、 3、 4、 5、 11、 12、 13、 14、 15号中横梁, 对称张拉2、 5、 11、 14号中横梁第一批钢束, 钢束锚下张拉控制应力为0.75fpk, 通航孔中6、 7、 8、 9、 10号中横梁暂不安装。
E、 对称张拉系杆第一批预应力N5、 N6、 N7、 N8钢束, 钢束锚下张拉控制应力为0.72fpk。
F、 搭设拱肋、 风撑支架, 现浇拱肋, 拱肋分为5段, 施工顺序为两边对称往中间施工, 浇筑顺序: ①⑤ ②④ ③, 拱肋具体分段为8.95m+17.4m+18.3m+17.4m+8.95m, 拱肋浇筑完毕后, 浇筑风撑。
G、 待拱肋风撑达到设计强度后落架, 落架时从拱顶向拱脚对称卸载, 安装、 张拉吊杆, 吊杆编号自左向右依次为1#～15#, 吊杆张拉顺序:
8#→4#、 12#→6#、 10#→2#、 14#→7#、 9#→5#、 11#→3#、 13# →1#、 15# 。
H、 对称安装6、 7、 8、 9、 10号中横梁, 并对称张拉1、 3、 4、 6、 7、 8、 9、 10、 12、 13、 15号中横梁的第一批钢束, 钢束锚下张拉控制力为0.75fpk。
I、 系杆落架, 使系杆脱离贝雷桁架。
J、 对称张拉系杆吊杆第二批预应力N1、 N4、 N9、 N12钢束, 锚下张拉控制力为0.72fpk。
K、 安装行车道板, 现浇中横梁二期砼。
L、 对称张拉系杆第三批N2、 N3、 N10、 N11预应力钢束, 锚下张拉控制力为0.72fpk。
M、 现浇桥面10cm厚整体化混凝土。
N、 张拉端横梁和中横梁第二批预应力钢束, 钢束锚下张拉控制力为0.75fpk。
O、 浇筑桥面铺装、 安装防撞护栏。
1、 钢筋施工
钢筋的焊接, 搭接长度保护层厚度等严格按照施工规范和设计要求, 钢筋骨架成型后, 进行预埋件的埋设, 其数量及位置应符合设计要求。在进行侧模支立前, 应先自检后再请监理工程师进行隐蔽工程验收, 验收合格后方能进行下一道工序。
( 1) 钢筋应顺直, 无弯折损伤, 无锈蚀, 符合设计、 施工规范要求, 端部不直部分应切去, 保证每根钢筋顺直。钢筋接头数每断面小于50% 数量施工。
( 2) 劲性架定位固定后, 主筋按定位板的位置对号入座, 竖向和平面尺寸符合设计要求后, 再焊在劲性架上。
( 3) 垫块用塑料定型产品, 安在箍筋上, 保证钢筋保护层厚度。
( 4) 骨架成型后要严格检查验收, 不得超过规范允许误差, 否则立即返工。
2、 模板施工
系杆的侧模采用钢模, 内模采用竹胶板, 小木方做内撑支架, 拱肋、 风撑侧模采用定型钢模, 底模均采用δ=1.8cm厚的优质竹胶板作面板, 用10x5cm小方木做承托, 根据结构特点, 均匀布设支架位置。
( 1) 模板先在就位组装成整体, 调整接缝处的平整度和缝隙, 直至满足规范要求。
( 2) 模板安装完毕后, 应对其平面位置、 标高、 垂直度等方面进行全面自检, 并做好质量评定记录, 自检合格后请监理进行验收, 验收合格后方能浇筑砼。在浇筑砼过程中, 实施监测并派专人负责, 如发现模板在浇筑的过程中有超出允许偏差的可能性及时进行纠正, 确保模板稳定性。
( 3) 系杆芯模在浇筑过程中防止上浮, 将芯模用箍筋固定在主筋骨架上, 芯模顶面用钢筋反顶在钢筋骨架上层。
3、 浇筑混凝土
( 1) 监理验收合格后, 开始进行混凝土的浇筑。出料口下面混凝土堆积高度不应超过1 米, 混凝土应分层下料, 每层厚度30cm 为宜, 绝不能超过50cm, 要防止骨料包住钢筋或靠近模板。振捣棒距模板5～10cm 处插捣, 棒距以30cm 为宜, 自周边向中心振捣, 每层振捣密实后方准再下混凝土。当混凝土浇到顶部时, 适当减小混凝土坍落度以防止顶部密水。顶部要加强振捣并用木泥板多次抹压混凝土表面, 以防止混凝土出现裂纹。浇筑混凝土的同时要严密注视模板的变形和位移, 一旦出现问题要立即采取措施。浇筑时, 混凝土浇注速度不宜过快, 否则会产生强大的侧压力, 导致模板变形或破裂, 注意预留预应力张拉孔道。
混凝土采用商品砼, 系杆浇筑时, 采用两台42米泵车对称浇筑。
( 2) 养护: 混凝土浇完后, 要多次抹压顶面, 防止裂纹。拆模板后, 加强砼的养生工作, 用土工布覆盖, 洒水养生, 保持砼表面湿润, 防止出现砼表面龟裂, 拆模时间按照规范或监理工程师指示办理。气温低时要保持在+5℃以上养护。
( 3) 混凝土浇筑要求
① 混凝土施工前要仔细检查拌合、 输送、 振捣等机械设备运转是否正常。
② 施工中严格控制混凝土的水灰比、 坍落度, 确保其和易性和流动性。浇注结束后要及时进行撒水养生。
③ 注意混凝土试件的同期养护性。并做好强度和弹性模量试验。
④ 振捣混凝土时注意不要碰击到波纹管道, 在张拉底座处、 倒角处、 锚垫板下要特别加强振捣。
⑤ 新旧混凝土的结合面应该凿毛洗净, 凿除浮浆, 新旧混凝土接触面尽量平直。
4、 预应力管道施工
预应力管道定位准确、 平顺, 不得有死弯, 其定位经过钢筋定位网片来完成。管道接头不得漏浆。预应力喇叭管定位应精确、 牢固、 喇叭管周围模板应严密, 防止漏浆而造成锚下空洞。
5、 预应力张拉
砼强度达到90%后即可张拉和预应力施工, 预应力钢束张拉应严格按设计顺序、 张拉控制应力及工艺进行, 同步测量伸长值。张拉设备应按规范要求, 油顶、 油泵同时标定, 配套使用, 不得混用, 张拉人员持证上岗, 并认真做好张拉记录。
北板桥设计为纵向、 横向及竖向三向预应力体系, 波纹管道直径为φ90mm、 和φ55mm两种规格, 吊杆采用D65mm无缝钢管, 其中系杆共有16孔纵向预应力管道, 中横梁28孔横向预应力管道, 端横梁4孔横向预应力管道, 吊杆28根。系杆的N1、 N2、 N7、 N8设计为12φs15.2预应力钢束, N3、 N4、 N5、 N6设计为11φs15.2预应力钢束, 拟采用350T千斤顶两端对称进行张拉; 端横梁、 中横梁设计为5φs15.2预应力钢束, 拟采用150T千斤顶两端对称进行张拉。
张拉顺序:
（1） 端横梁钢束, 张拉控制应力0.75fpk;
（2） 对称张拉2、 6、 9、 13中横梁钢束, 张拉控制应力0.75fpk;
（3） 第一批对称张拉N3、 N4、 N5、 N6预应力钢束, 张拉控制应力0.72fpk;
（4） 吊杆张拉, 张拉顺序: 5#、 10# 3#、 12# 7#、 8#
2#、 13# 6#、 9# 4#、 11#
1#、 14#, 张拉控制应力为120KN;
（5） 对称张拉其余中横梁钢束, 张拉控制应力0.75fpk;
（6） 第二批对称张拉N1、 N2、 N7、 N8预应力钢束, 张拉控制应力0.72fpk。
夏甸桥设计为纵向、 横向及竖向三向预应力体系, 波纹管道直径为φ80mm、 和φ70mm两种规格, 吊杆采用D84mm无缝钢管, 其中系杆共有24孔纵向预应力管道, 中横梁60孔横向预应力管道, 端横梁8孔横向预应力管道, 吊杆30根。系杆的N1、 N2、 N3、 N4、 N5、 N6、 N7、 N8、 N9、 N10、 N11、 N12设计均为9φs15.2预应力钢束, 拟采用250T千斤顶两端对称进行张拉; 端横梁、 中横梁设计为6φs15.2预应力钢束, 拟采用150T千斤顶两端对称进行张拉。
张拉顺序:
（1） 端横梁第一批钢束, 张拉控制应力0.75fpk;
（2） 对称张拉2、 6、 10、 14中横梁第一批钢束, 张拉控制应力0.75fpk;
（3） 对称张拉第一批N5、 N6、 N7、 N8预应力钢束, 张拉控制应力0.72fpk;
（4） 吊杆张拉, 张拉顺序: 8#→4#、 12#→6#、 10#→2#、 14#→7#、 9#→5#、 11#→3#、 13# →1#、 15# ;
（5） 对称张拉其余中横梁第一批钢束, 张拉控制应力0.75fpk;
（6） 对称张拉第二批N1、 N4、 N9、 N12预应力钢束, 张拉控制应力0.72fpk;
（7） 对称张拉第三批N2、 N3、 N10、 N11预应力钢束, 张拉控制应力0.72fpk;
（8） 张拉端横梁和中横梁第二批钢束, 张拉控制应力0.75fpk。
a、 波纹管的正确安装和定位
预应力钢筋采用加强型金属波纹管成孔, 规格( 内径) 分别为: ￠90mm、 ￠80mm、 ￠70mm、 ￠55mm, 壁厚0.35mm.。
波纹管采用砂轮切割机切割, 对其毛边应修整, 安装时应仔细检查, 不允许有破洞、 凹坑、 端头毛刺和卷边等现象。
波纹管的连接采用内径大其一个型号的管子套在其上, 每端搭接长度不小于10cm, 并用塑料胶带缠紧。
波纹管的定位采用”井”字型定位架精确定位, 直线上每100cm一道, 曲线上每50cm一道, 允许偏差≤5mm, 浇注混凝土前在管子里穿入抽拔塑料管, 浇注过程中来回抽动, 以防水泥浆漏入管内而导致穿钢绞线困难。
b、 钢绞线的下料、 穿束、 张拉、 压浆
下料: 找一块平整的场地, 注意其伸张时的巨大反力, 用砂轮切割机切割, 并去其毛刺, 防止挂烂波纹管。
编束: 用限位板对下好料的钢绞线进行梳理, 然后每1.5m用铁丝绑扎成束后挂牌垫高存放。
穿束: 先用通孔器检查孔道是否畅通, 然后进行穿束, 采用人工穿束为主, 机械配合为辅、
张拉: 张拉前对千斤顶、 油表进行标定, 采用双控, 以引伸量为主。钢绞线的张拉程序如下。
安装工作锚、 限位板
张拉前的准备工作
安装千斤顶

安装工具锚
调节好油泵、 油泵等配套设备
初张拉P0
总张拉吨位的10－15％
持荷2分钟
量测引伸量δ1
张拉到总张拉吨位的30%
量测引伸量δ2
持荷2分钟

张拉到总张拉吨位P
量测引伸量δ3
回油、 锚固
压浆: 采用一次压浆法, 程序为清孔－－连接压浆机压浆－－另一端有浓浆溢出后关闭阀门, 压力升至0.7MPa－－3分钟后关阀门、 卸压。
对于较长的孔道采用在墩顶波纹管最高处设置通气孔的方式确保整个孔道注满水泥浆, 水泥浆要求尽量减少收缩和泌水, 同时加入必要的膨胀剂, 水泥浆等级不小于C40, 水灰比在0.4-0.45之间选用, 水泥浆的掺合材料对预应力束不能有腐蚀作用。
6、 中横梁、 桥面板的预制
首先对预制场地进行平整及夯实后, 上铺10cm厚的碎石层并压实; , 底模用砖砌筑并用砂浆粉面, 最后对成型的底模进行复测, 符合要求后, 方可进入钢筋制作工序。
钢筋的绑扎严格按设计图纸及有关规范执行, 钢筋骨架成型后, 进行预埋件的埋设, 其数量及位置应符合设计要求。在进行侧模支立前, 应先自检后再请监理工程师进行隐蔽工程验收, 验收合格后方能进行下一道工序。
侧模采用定型钢模板, 以保证拱肋预制的外观质量。砼采用商品砼。砼浇筑完成后, 应作好修面工作, 并在规定的时间内加强养护, 以保证砼的质量。
注意预埋件的埋设, 而且必须保证砼的内在和外观质量。
7、 中横梁、 桥面板的安装
北板桥安装步骤如下: (a)安装部分中横梁, 中横梁接头钢筋焊接并浇注湿接头, 以加强纵梁之间的横向联系; (b)系杆浇筑完毕后, 张拉纵梁一期预应力; (c)安装吊杆, 对吊杆进行第一次张拉; (d)系杆落架, 安装剩余中横梁, 浇筑接头, 待接头砼强度达到设计要求后, 对中横梁进行张拉; (e)张拉纵梁二期预应力, 张拉完后24小时内进行预应力孔道压浆、 封锚; (f)安装桥面板, 浇筑接头; (g)调整各吊杆张拉力到设计值, 拆除桥梁安装支架。
夏甸桥安装步骤如下: (a)安装部分中横梁, 中横梁接头钢筋焊接并浇注湿接头, 张拉第一批钢束, 以加强纵梁之间的横向联系; (b)系杆浇筑完毕后, 张拉纵梁一期预应力; (c)拱肋施工完毕后, 安装吊杆钢筋, 对吊杆进行第一次张拉; (d)系杆落架, 安装剩余中横梁, 浇筑接头, 待接头砼强度达到设计要求后, 张拉其第一批钢束; (e)张拉纵梁二期预应力; (f)安装桥面板, 浇筑接头, 现浇中横梁二期砼; (g)张拉纵梁三期预应力, 张拉完后24小时内进行预应力孔道压浆、 封锚; (h) 现浇 桥面10cm厚整体化混凝土; (i)张拉端横梁和中横梁第二批预应力钢束; (j)调整各吊杆张拉力到设计值, 拆除桥梁安装支架。
六、 支架验算
1、 荷载确定
贝雷桁架的设计荷载包括: 系杆、 拱肋、 中横梁、 风撑、 施工荷载等, 把以上几部分荷载进行简单叠加, 得出通航主跨跨中弯距。由此确定的支架包括以下几部分富裕余地:
( 1) 以上荷载是分批施加的, 特别是拱肋施工时, 系杆已部分张拉且已是一根具有一定承载力的连续梁, 因此, 进行简单的叠加计算是偏于保守与安全的。
( 2) 计算荷载考虑了1.2的超载系数。
( 3) 跨中30米加设了加强弦杆, 大大提高了贝雷桁架的最大容许弯距, 提高了支架的安全性。
( 4) 钢管桩承载力安全系数为2.0, 计算钢管桩承载力时, 未计入桩底的支撑反力。
2、 支架墩钢管桩的确定
北板桥:
( 1) 、 荷载计算
主跨重量: 系杆、 拱肋、 拱脚
377.4m3×2.5T/m3=943.5T
吊杆、 风撑
8.7m3×2.5T/m3=21.75T
横梁
65.2m3×2.5T/m3=163T
支架重量: 贝雷估算100T、 模板估算10T
计算荷载: N=1.2×(943.5＋21.75＋163＋100＋10)=1485.9T,
q=1485.9÷75=19.8T/m
( 2) 贝雷支架承载力简图

北侧 南侧
0.5m 10.5m 11m 28m 12.5m 12m 0.5m
1 2 3 4 5 6
( 3) 每跨支架墩按承受均部荷载连续梁的计算:
跨号
跨度( m)
左端V( kN)
左端M( kN*m)
跨中Mmax( kN*m)
Mmax位置( m)
右端V( kN)
右端M( kN*m)
第一跨
10.5
975.536
0
2403.207
4.926
-1103.464
-671.625
第二跨
11
353.659
-671.625
-355.779
1.786
-1824.341
-8760.375
第三跨
28
2760.428
-8760.375
10481.963
13.939
-2783.572
-9084.376
第四跨
12.5
1848.69
-9084.376
-453.934
9.337
-626.31
-1444.5
第五跨
12
1308.375
-1444.5
2878.341
6.607
-1067.625
0
经过计算能够得出: 1、 2、 3、 4、 5、 6支墩分别承载: 97.6T、 145.7T、 458.4 T、 463.3T、 193.4T、 106.8T。支架桩拟用φ820mm钢管桩, 3、 4支墩每个拟用10根桩( 每根桩承载力分别为45.84T、 46.33T) , 2、 5支墩每个拟用4根桩( 每根桩承载力分别为36.4T、 48.35T) , 1、 6支墩每个拟用2根桩( 每根桩承载力分别为48.8T、 53.4T) 。
( 4) 、 支架钢管桩桩长确定及验算
a、 地质资料:
北侧ZK4031
土层编号
高程( m)
层厚( m)
τi( kPa)
T/m
1a
2.5~-2.6
5.1
5
1.29
1-2
-2.6~-8.3
5.7
5~15
2.58
1-2a
-8.3~-10.5
2.2
30
7.73
1-3
-10.5~-18.8
8.3
35~40
9.66
南侧ZK4032
土层编号
高程( m)
层厚( m)
τi( kPa)
T/m
1-2
0.5~-1.3
1.8
5~15
2.58
1-2c
-1.3~-3.5
2.2
35~40
9.66
1-2
-3.5~-9.0
5.5
30
7.73
1-3
-9.0~-13
4.0
35~40
9.66
b、 支架钢管桩长确定及验算
2#支墩每根钢管桩承载力计算:
F 2=(2.6-1.3)×1.29+(8.3-2.6)×2.58+
(10.5-8.3)×7.73+(15-10.5)×9.66=76.86T>2[36.4T]=[72.8T]
入土深度为L2=13.7, 确定选用桩长为: 5.15+1.3+13.7=20.15m;
3#支墩每根钢管桩承载力计算:
F 3= (8.3-2.77)×2.58+(10.5-8.3)×7.73+
(16.85-10.5)×9.66=92.61T>2[45.84T]= [91.7T]
入土深度为L3=14.08, 确定选用桩长为: 3.65+2.77+14.08=20.5m;
4#支墩每根钢管桩承载力计算:
F4= (3.5-2.77)×9.66+(9.0-3.5)×7.73+ (13.85-9)×9.66
=96.42T>2[46.33T]= [92.66T]
入土深度为L4=11.08, 确定选用桩长为: 3.65+2.77+11.08=17.5m;
5#支墩每根钢管桩承载力计算:
F5= (3.5-1.3)×9.66+(9-3.5)×7.73+ (12.85-9)×9.66
=100.96T>2[48.35T]= [96.7T]
入土深度为L5=11.55, 确定选用桩长为: 5.15+1.3+11.05=17.5m。
夏甸桥:
( 1) 、 荷载计算
主跨重量: 系杆、 拱肋、 拱脚
488m3×2.5T/m3=1220T
吊杆、 风撑
10.8m3×2.5T/m3=27T
横梁
142.4m3×2.5T/m3=356T
支架重量: 贝雷估算110T、 模板估算15T
计算荷载: N=1.2×(1220＋27＋356＋110＋15)=2073.6T,
q=2073.6÷78=26.6T/m
( 2) 贝雷支架承载力简图

北侧 南侧
0.5m 12m 12.5m 28m 12.5m 12m 0.5m
1 2 3 4 5 6
( 3) 每跨支架墩按承受均部荷载连续梁的计算:
跨号
跨度( m)
左端V( kN)
左端M( kN*m)
跨中Mmax( kN*m)
Mmax位置( m)
右端V( kN)
右端M( kN*m)
第一跨
12
1432.375
0
3856.575
5.386
-1759.625
-1963.5
第二跨
12.5
850.57
-1963.5
-603.595
3.197
-2474.43
-12112.625
第三跨
28
3724
-12112.625
13955.375
13.998
-3724
-12112.625
第四跨
12.5
2474.43
-12112.625
-603.595
9.302
-850.57
-1963.5
第五跨
12
1759.625
-1963.5
3856.575
6.616
-1432.375
0
经过计算能够得出: 1、 2、 3、 4、 5、 6支墩分别承载: 143.2T、 261.1T、 619.8T、 619.8T、 261.1T、 143.2T。支架桩拟用φ820mm钢管桩, 3、 4支墩每个拟用12根桩( 每根桩承载力为51.65T) , 2、 5支墩每个拟用6根桩( 每根桩承载力分别为43.52T) , 1、 6支墩每个拟用3根桩( 每根桩承载力分别为47.73T) 。
( 4) 、 支架钢管桩桩长确定及验算
a、 地质资料:
ZK4020、 ZK4021
土层编号
高程( m)
层厚( m)
τi( kPa)
T/m
1-1
-0.65~--2.7
2.05
0
0
2-1
-2.7~--9.5
5.8~7.8
50~55
13.5
2-3
-9.5~-20.8
9.5~13.1
30~40
9
b、 支架钢管桩长确定及验算
2#、 5#支墩每根钢管桩承载力计算:
F 2,5==(9.2-2.7)×13.5=87.75T>2[43.52T]= [87.04T]
入土深度为L2=8.55, 确定选用桩长为: 5.15+0.65+8.55=14.35m, 桩长取14.5;
3#、 4#支墩每根钢管桩承载力计算:
F 3,4= (9.5-2.7)×13.5+ (11-9.5)×9
=105.3T>2[51.65T]= [103.3T]
入土深度为L3=10.35, 确定选用桩长为: 3.65+0.65+10.35=14.65m, 桩长取15。
3、 贝雷片内力验算
贝雷拼装几何特性表:
结构构造         W( cm3)         I( cm4)
单排单层        不加强        3578.5        250497.2
         加强        7699.1        577434.4
双排单层        不加强        7157.1        500994.4
         加强        15398.3        1154868.8
三排单层        不加强        10735.6        751491.6
         加强        23097.4        1732303.2
北板桥: 支架贝雷验算以系杆、 拱肋荷载为主( 按一侧计算) , 一侧系杆每延米荷载为: q1=33KN/m( 将空、 实腹段合成再除以直线长度得出) ;一侧拱肋每延米荷载为: q2=25KN/m( 将弧线重量换算成直线重量) , 取q= 33+25=58KN/m。
因系杆施工结束后, 先张拉系杆N3、 N4、 N5、 N6四束预应力钢绞线, 张拉力达825T, 故按此计算是偏于保守的。
均布荷载下贝雷弯距、 剪力计算
跨号
跨度( m)
左端V( kN)
左端M( kN*m)
跨中Mmax( kN*m)
Mmax位置( m)
右端V( kN)
右端M( kN*m)
第一跨
10.5
285.763
0
703.97
4.926
-323.237
-196.739
第二跨
11
103.597
-196.739
-104.218
1.786
-534.403
-2566.17
第三跨
28
808.61
-2566.17
3070.475
13.941
-815.39
-2661.08
第四跨
12.5
541.535
-2661.08
-132.97
9.337
-183.465
-423.136
第五跨
12
383.261
-423.136
843.151
6.608
-312.739
0
根据以上计算能够得出, 第一跨、 第三跨、 第五跨承受正弯距, 为最不利跨。
( a) 第一跨10.5米跨径下的贝雷片的内力
采用4排单层贝雷片, 根据桥涵施工规范查得,由外荷载产生最大弯距及剪力值不应该超过