xx大桥拱圈混凝土现浇钢拱架施工方案.doc
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1、某某桥拱圈混凝土现浇钢拱架施工方案1、工程概况新建某某桥位于广元市青川县沙溪镇,横跨白龙江一级支流广福沟。一岸连接幸福村,一岸连接G212线国道全桥位于直线上。广福沟桥全长150m,江面宽约100m,属于宝珠寺水库上游库区段支流新建桥梁工程。两岸两岸地形高陡,桥址区坡面基岩裸露,库水淘刷、浪袭现象明显,地形坡度约4565度,坡高约70米。处于宝珠寺水库常年俺没范围。微风化变质石英砂岩平均单轴饱和抗压强度80MPa,容许承载力4000KPa;微风化含碳质绢云板岩平均单轴饱和抗压强度40MPa,容许承载力1500KPa。桥址区域地面高程25862975m。主要技术标准:公路等级:四级公路;设计车速
2、:20Km/h;设计荷载:汽车为公路二级,人群3.5KN/桥梁宽度:净6(两车道行车道)+20.75m(人行道)+20.3m栏杆,总宽8.1m;设计洪水频率:1/100;引道路基宽度6.5m,地震:设计地震动水平峰值加速度为0.15g,抗震设防基本烈度:7度。桥型采用上承式钢筋混凝土悬链线箱形无铰拱,主孔跨径L=100m;矢跨比1/5.5;拱轴系数m=1.896。主拱立面平置,两岸各为2*9.8米的预应力简支空心板引桥,拱上结构为立柱、盖梁、跨度9.8m的预应力钢筋混凝土简支空心板梁。下部采用双柱式桥墩、桩基础,单排双柱式桥台。 主拱圈采用钢拱架现浇箱型截面。在拱脚部位设置纵向长3m的实体拱托
3、,拱托以后设置1.913m的实体段和1m的漏斗型渐变段,然后为一般横断面,一般横断面由一箱四室断面,中室宽1.25m,边箱宽1.25m,全宽6.7m;箱高1.8m,拱箱顶、底板厚0.18m,腹板厚0.25m,腹板与顶、底板相交处设置0.15m0.15m倒角,腹板与隔板相交处设置0.15m0.15m倒角,隔板与底板相交处设置0.15m0.15m倒角,隔板与顶板相交处设置0.15m0.15m倒角。主拱圈及拱托为C40、C45混凝土。 经项目部组织技术人员多次讨论,本着节约成本、充分利用现有资源、安全可行的原则,我部拟利用专利钢拱架作为施工钢拱架,并参考以前一些大跨现浇拱桥施工的成功经验及相关技术规
4、范,拱圈拟采用分三环、分段进行浇筑。本方案仅为技术性方案,对于施工机构、人员安排、工期计划、质保安全体系等方面,本方案未及。2、钢拱架方案布置2.1、总体构思(1)、为降低成本,充分利用钢拱架构件,减少改制和加工件数量,将拱架设计成折线段,通过改变横向垫木的高度来形成拱盔,在折点位置的拱架上弦设置短连杆。(2)、拱架设计2m桁高(销孔中心高度),横向桁架片数根据需要通过计算确定;横向连接采用标准套筒螺栓及联结系槽钢进行连接。(3)、拱脚设置铰支座,铰支座利用砂筒上设置型钢分配梁支承,以方便卸架。(4)、在拱顶设铰,以减小因销孔间隙及垫木、砂筒压缩等非弹性变形产生的拱架附加内力,在拱架合拢并松索
5、完成后,再连接拱顶上下弦,形成两铰拱来支撑拱圈浇筑时的荷载;同时在拱顶铰部位设置钢箱活塞,以便于合拢时拱架标高调整和刹尖。2.2、预拱度的设置(1)、弹性挠度拱肋施工期间的弹性挠度由拱架的自重挠度浇筑一环时拱架挠度浇筑二环时拱架挠度浇筑三环时拱架挠度+拆架后拱肋挠度组成,参考计算资料,总的弹性挠度取12cm。(2)、拱架销孔间隙产生的非弹性挠度全桥拱架按28个销接接头计,每个接头非弹性变形(销孔间隙)0.75mm,则全桥ds280.7521mm;近似按悬链线弧长与失高的变化关系求得:拱架销孔间隙产生的非弹性挠度23.5cm。(3)、垫木、砂筒压缩值按以往的经验,垫木压缩值取2cm,砂筒压缩值取
6、1.5cm,则31.5cm。(4)、由设计部门提供的因恒载、温度变化、混凝土收缩徐变及拱座水平位移产生的挠度u8cm。综合以上因数,取钢拱架总的预拱度值1u15cm。拱架含上述预拱值的各主要节点坐标见附图01中的拱架各主要节点坐标表。2.3、拱架的具体布置 祥见附图01广福沟桥拱圈混凝土现浇钢拱架系利用专利钢拱架的基本三角及部分特殊加工配件件拼制而成。在设计中,为降低成本,充分利用原有构件,减少改制和加工件数量,将拱架设计成的折线段,通过改变横向垫木的高度来形成拱盔。因而除拱脚和拱顶特殊节段及其它少量新加工件外,拱架的绝大部分利用专利钢拱架标准构件。拱架每一折线段长度按尽量小的原则布置,以使拱
7、架上下弦受力更为均匀,使拱盔垫木高度相对较小,以节约施工用木材,同时应满足上弦折点处连杆可连接的最小长度需要。因而拱架每一折线段按23片基本三角布置。拱盔横木最小高度9cm,最大高度67cm,各横木具体高度见附图01中的拱盔各横向垫木高度表。根据受力和施工要求,拱架横向按8片钢拱架桁片布置,每片宽52cm,片与片间净距48cm,拱架横向总宽度7.52m,桁架上下弦销孔中心高度2m。片与片之间在上下弦(216槽钢)位置通过标准套筒螺栓(M22螺栓)进行连接;在上下弦连接钢销两侧及上下两基本三角对接钢销两侧的斜腹杆(28槽钢)位置,利用联接系槽钢(10槽钢)和U型螺栓进行连接来增强拱架的整体性。具
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