K26+228系杆拱施工方案.docx

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K26+228系杆拱施工方案

廊涿高速公路工程LZ2合同段

K26+2281-56m下承式钢管混凝土系杆拱

施工方案

编制：

谢广恕

审核：

李云峰

中铁四局四公司廊涿高速公路项目经理部

二OO七年五月二十日

1-56m下承式钢管混凝土系杆拱

施工方案

一、工程概况

本桥为廊坊至涿州高速公路上的1座天桥，采用1-56下承式钢管混凝土系杆拱。

中心桩号K26+228，跨径56米，桥梁全长56米，设计角度90度。

上部为1-56m钢管混凝土系杆拱；下部采用重力式桥台、钻孔灌注桩基础。

桥面宽度：

桥梁全宽10.4米，桥面净宽7米，两侧高0.5米防撞护栏。

桥下净空：

桥下净空不小于5米。

该桥型为外部静定结构，对基础无水平推力。

上部结构：

下承式钢管混凝土系杆拱。

（1）拱肋：

由2片组成，每片为φ100×12㎜钢管（A3），管内泵送C40微膨胀混凝土。

两片拱肋间设三道一字型风撑，风撑用φ600×12㎜钢管（A3）。

（2）系梁：

共2根，为预应力混凝土矩形截面梁，梁高为1m，梁宽为1.2m；近支点4.7m处梁逐渐增大至2m。

系梁内配置8束8φj15.24的高强度钢绞线。

（3）吊杆：

每片拱肋有吊杆9根。

除端吊标杆至系梁支座中心间距为6m外，其它吊杆间距均为5.5m。

吊杆由36根φ7高强钢丝组成，采用OVM-DM型镦头锚具，外套不锈钢管，并压注微膨胀水泥砂浆，以防钢丝锈蚀。

吊杆上端锚固在拱肋内，下端锚固在系梁内，在系梁底部张拉。

（4）横梁与桥面板：

两者形成一体化，端横梁配置4束7φj15.2钢绞线，内横梁呈T形状，底宽0.7m，高0.7m，内横梁配置2束7φj15.2钢绞线；桥面板部分现浇，厚度为0.2m，配置纵向预应力束，束间距约1.5m。

（5）桥面铺装层：

现浇C40防水混凝土，厚度为8㎝，其上摊铺厚度4㎝沥表混凝土面层。

二、施工准备

施工前，对桥梁中线进行测量放样，根据中线位置确定膺架地基处理范围。

三、工期安排及人员组织

本工程计划总工期122天，计划开工日期：

2007年6月1日；计划竣工日期：

2007年9月30日

根据本工程施工特点，对现场人员组织作如下安排：

钢筋工：

6人；电焊工：

5人；氧焊工：

3人；电工：

1人；木工：

8人；混凝土工：

6人；普工：

15人；领工员：

1人，共计45人。

四、主要施工方案

4.1主要施工方法：

本桥采用搭设满堂支架施工法，先梁后拱。

施工系梁及横梁前对支架进行预压，预压按照设计120%荷载进行，系梁、横梁与桥面系梁在支架上立模现浇，待混凝土达到设计强度90%后，及时张拉相关预应力束（详见施工顺序图）。

每片拱肋安装重量为16.6吨，根据每节分段长度并考虑跨中5cm预拱度在厂家事先分段加工成型后，按照设计图纸尺寸现场采用坡口焊进行焊接，利用已搭设好膺架，在系梁及内横梁上搭设钢管支架作为临时支撑，采用50t轮胎式汽车吊将钢管拱肋分节吊装就位，分段拼装焊接成型后，安装风撑与吊杆，自下向上压注C40微膨胀混凝土。

待混凝土强度达到设计强度90%时，根据设计图纸张拉顺序将吊杆张拉至设计吨位，浇筑桥面铺装与防撞护栏，最后一次落架成桥。

4.2原材料控制

进场的原材料必须符合设计和技术规范要求，所用原材料经工地试验室试验合格后方可使用。

拌制混凝土所用的水泥各项技术指标必须符合相应国家标准，运到工地的水泥应有单位提供的出厂合格证及相关复试报告，并按水泥品种标号和出厂编号分批进行检查验收，逾期水泥需复检，对不合格的水泥不得使用。

本工程混凝土除符合普通混凝土有关规定外，还应符合下述要求：

砂子：

配置用细骨料宜使用级配良好的中砂，细度模数不小于2.6，含泥量应小于2%；

碎石：

配置用粗骨料应使用质地坚硬、级配良好的碎石，骨料的抗压强度应比所配置的混凝土强度高50%以上，含泥量应小于0.5%，针片状颗粒含量应小于5%，骨料的最大粒径宜小于25mm；

水泥：

水泥采用P.O42.5。

4.3地基处理

对全桥范围内膺架地基采用现浇C20混凝土厚度10cm进行硬化处理，宽度比设计桥面每侧宽1.5m。

4.4膺架搭设

根据本工程施工特点，一般地段采用布架灵活、搭拆方便、稳定性好、承载力大的碗扣式脚手架进行搭设满堂支架；为确保既有施工便道的畅通，在既有便道位置设置门式支架。

一般地段膺架搭设纵向间距按照60cm进行布置，膺架横向搭设按照90cm+3×60cm+8×90cm+3×60cm+90cm=1260cm间距进行布置，水平横杆步距1.2m（在拱座渐变段位置水平横杆步距按照0.6m设置）。

横桥向剪刀撑设置按照每2排设1道，纵向面设剪刀撑2道。

立杆下端设可调下托,下托与混凝土硬化面之间横向铺设10×10cm方木，立杆上端设可调上托,上托顶横向铺设[16槽钢，在[16槽钢顶纵向铺设10×10cm方木，间距为30cm布置。

门式支架搭设采用碗扣式脚手架配合工字钢进行搭设，工字钢两端支点纵向各设7排间距30cm立杆，横杆步距为0.6m，横向布置同一般膺架，在支点下浇注13.5×2.5×0.3mC20混凝土基础，膺架顶横梁铺设Ⅰ20工字钢,在系梁位置按照间距60cm铺设纵梁工字钢，其他部位纵梁工字钢铺设按照间距90cm进行布置，纵梁采用I36工字钢，纵梁顶铺设横向[16槽钢，间距60cm布置,详见门式支架搭设示意图。

4.5膺架检算

4.5.1地基承载力检算

支架施工前先对跨内地面采用18t振动压路机进行平整压实，地基处理施工完成并经试验承载力达到100Kpa后，即可浇注膺架基底10cmC20混凝土垫层。

荷载简化：

q1=264.2m3/56×26KN/m3=122.66KN/m计入模板、支架、施工人员及机具、灌注混凝土冲击力全部其它荷载，取超载系数为1.4，则q2=122.66KN/m×1.4=171.72KN/m

故每根立杆承受的荷载值为:

p=171.72×0.6/15根=6.87KN/根<[30KN]立杆承受荷载满足设计要求

原地面土层设计应力:

混凝土柱重量G=0.3×0.1×0.6×25=0.45KN

σ2=（6.87+0.45）/（0.3×0.6）=40.7Kpa<[100Kpa]满足设计应力要求

4.5.2一般地段膺架检算

根据设计图纸系梁、横梁与桥面系梁，按照系梁最大荷载进行检算偏于安全。

每米系梁混凝土自重（系梁高度取最大值）G=2×1.2×26=62.4KN

根据膺架搭设断面，每个系梁底按照2根立杆受力计算，横杆布置间距为1.2m，则每根立杆容许承受荷载为30KN，则每根立杆所受轴向力为：

N立=62.4×0.6/2=18.7KN＜[σ]=30KN，经检算可以满足要求。

4.5.3门式支架膺架检算

按照系梁处最大荷载进行检算，则每米系梁混凝土自重：

G=1×1.2×26=31.2KNL=10m

每根系梁底按照2根立杆受力计算，横杆布置间距为0.6m，每根立杆容许承受荷载为40KN，考虑1.3的超载系数，则每根立杆承受的荷载值为:

p=10×31.2×1.3/（2×14）根=14.5KN/根<[40KN]则立杆承受荷载满足要求

4.5.4模板底立杆上[16槽钢承载力检算

荷载简化计算：

为简化计算，本检算过程力学模型按简支梁进行检算，偏于安全。

力学计算模型如下：

q

0.6m

计入模板、施工人员及机具、灌注混凝土冲击力全部其它荷载，取荷载分项系数为1.3，系梁高度取最大值，则

q=2×0.3×26×1.3×0.6=12.17KN

则Mmax=12.17/2×0.3=1.8255KN·m

查表得W=16.3×103mm3

σ=Mmax/W=1.8255×106/（16.3×103）=112Mpa<[160Mpa]满足强度要求

f=Pl3/（48EI）=12.17×103×6003/（48×2.1×105×73.3×104）=0.4mm<1/400满足刚度要求

4.5.5工字钢Ⅰ36强度、刚度检算：

荷载简化计算：

按照最不利荷载进行检算，取系梁位置，按照3根工字钢受力计算，为简化计算，本检算过程力学模型按简支梁进行检算，偏于安全，考虑1.3的超载系数。

力学计算模型如下：

q=1×1.2×26×1.3=40.56KN/m

fy=（5×q×l4）/（3×384×E×I）=（5×40.56×64×1012）/（3×384×2.1×105×15760×104）=7mm＜L/400

σ=M/W=（1/8ql2）/（3×875×103）=（1/8×40.56×62×106）/（3×875×103）=69.5MPa＜[σ]=160MPa

4.6钢筋加工及安装

钢筋的加工直接在钢筋加工场地加工，加工完成的半成品干净采用汽车吊吊装运至模板上绑扎。

钢筋加工及安装严格按设计图纸尺寸及桥梁施工规范要求进行，钢筋加工在现场搭设的钢筋加工棚里进行。

纵向主筋接头采用绑扎接头，搭接长度不小于35d，两接头间距离不小于1.3倍搭接长度；对于焊接接头在同一截面不大于50%，同一截面的焊接接头也应错开位置，搭接长度区段在35d长度范围内且不小于50厘米，按照规范要求钢筋接头进行错开。

4.7钢绞线制、安

钢绞线根据设计预应力孔道长度加上两端工作长度进行确定。

钢绞线加工前，采用钢管对其进行加固，钢绞线下料采用砂轮机切割。

系梁、横梁钢筋绑扎完毕后，按设计图纸上预应力管道曲线轨迹固定波纹管，采用定位钢筋对波纹管进行准确定位，使其上下左右均不能移动。

当波纹管需要连接时，应用大一号同型波纹管相接，接头长度为200mm~300mm，采用胶带封口严实，确保预应力波纹管安放位置正确。

在系梁、横梁混凝土灌注前，人工提前将钢绞线穿入已固定好波纹管内，在灌注砼过程中设专人来回拉动钢绞线，确保孔道畅通。

在立模、灌注、振捣过程中严防振动棒碰撞波纹管，避免造成波纹管变形后水泥浆流入管道，堵塞波纹管，影响今后钢绞线张拉、压浆。

4.8模板安、拆

系梁、横梁模板均采用高压竹胶板（厚度15mm）作面板，在高压竹胶板上用铁钉将模板与方木钉在一起，侧模夹住底模。

木支架：

在内横梁之间按照设计图纸尺寸，采用5×10cm方木制作木支架，相邻木支架之间采用15mm厚竹胶板进行连接成整体，底部与系梁、横梁底方木进行连接，竹胶板与骨架之间采用铁钉固定牢固，竹胶板作为内横梁、桥面板底侧模。

钢筋绑扎完毕经检查合格后，进行模板拼装作业，采用先拼端模后拼侧模进行施工。

模板安装完毕后，对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查，并上报监理工程师验收，签认后方可浇筑混凝土。

4.8混凝土灌注

混凝土在2#拌合站中集中拌制，水平运输采用混凝土搅拌运输车，垂直运输采用1台混凝土汽车泵。

混凝土浇筑采用斜向分层浇筑，系梁、横梁及桥面板混凝土灌注一次连续灌注成型，中间停顿时间不得超过20min，采用由一端向另一端推进的施工方法分层进行，其灌注坡度不大于1:

3，分层厚度不大于30cm。

采用φ50插入式振动棒捣固，确保混凝土振捣密实。

在灌注过程中，指定专人看模支撑校正，确保预埋护栏及伸缩缝钢筋定位准确不偏移，预埋件位置准确无误。

为使桥面铺装混凝土与梁体顶部紧密结合，在横梁混凝土初凝前，采用钢丝刷将板顶混凝土刷至漏出小石子0.5m，并冲洗干净。

使用插入式振捣器时技术要求：

（1）在振捣上层混凝土时，应插入下层中5cm左右，同时在振捣上层混凝土时，要在下层初凝之前进行。

（2）振捣时间每点为20~30s，使用高频振捣器时，最初不应少于10s，但应视混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准，防止振捣不实和过振。

（3）振动器插点要均匀，排列采用行列式，每次移动距离不大于40cm。

（4）振动器使用时，不允许将其支撑在结构钢筋上或碰撞钢筋和预埋件，不宜紧靠模板振动。

（5）振动器操作要做到“快插慢拔”。

快插是为了防止先将表面混凝土振实而下面混凝土发生分层离析现象，慢拔是为了使混