跨唐津運(yùn)河主跨系桿拱現(xiàn)澆梁施工支架方案設(shè)計(jì)

1、<p>　　跨唐津運(yùn)河主跨系桿拱現(xiàn)澆梁施工支架方案設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要本文介紹了唐山市豐南區(qū)內(nèi)張?zhí)畦F路ZTSG-7標(biāo)跨唐津運(yùn)河大橋系桿拱現(xiàn)澆箱梁主梁支架的方案設(shè)計(jì)，根據(jù)運(yùn)河的地質(zhì)、水文、水深度及現(xiàn)場(chǎng)施工特點(diǎn)等因素，對(duì)支架和支架基礎(chǔ)類型進(jìn)行選型和布設(shè)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞系桿拱 鋼管樁 支架方案 </p><p>　　Abstract T

2、his paper introduces the abundant south tangshan zhang tang railway ZTSG - 7 mark cross karatsu canal bridge bowstring arch bridge in situ box girder support scheme design, according to the canal of geology, hydrology, w

3、ater depth and the construction characteristics and other factors, to support and support base type selection and layout. </p><p>　　Key words Bowstring arch bridge ；Steel pipe pile ；Support scheme </p>

4、<p>　　中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　工程概述 </b></p><p>　　張?zhí)畦F路ZTSG-7標(biāo)在唐山市豐南區(qū)內(nèi)跨唐津運(yùn)河特大橋，起訖里程為IDK457+284.79至IDK460+524.56，全長(zhǎng)3239.77m，共計(jì)100跨。其中主跨63#～64#跨上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用1-96m系桿拱，跨越唐津

5、運(yùn)河。系桿拱梁全長(zhǎng)100m，計(jì)算跨度96m，為等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，單箱三室結(jié)構(gòu)，跨徑為96m，與河道夾角45度。系梁設(shè)計(jì)為單箱三室截面，梁寬13.8m、梁高2.5m。底板厚度35cm，頂板厚度35cm，邊腹板厚度90cm，中腹板厚度40cm。設(shè)計(jì)為先梁后拱，箱梁采用支架法現(xiàn)澆澆工藝施工。梁體截面如下： </p><p>　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，唐津運(yùn)河河道寬100米，水面寬70米，大橋63#和64#兩主墩均

6、位于唐津運(yùn)河陸域和水域的交界處，現(xiàn)澆梁支架均位于河水中，本河段位于4A級(jí)旅游景區(qū)， “五一”和“十一”旅游黃金周內(nèi)要求游艇通過(guò)。 </p><p>　　2 水文及地質(zhì)條件 </p><p>　　水位情況：洪水位+1.5m；一般情況下水位+0.7m；船舶通航引起的浪高為0.5m；計(jì)算時(shí)水位按+1.2m。 </p><p>　　河床底標(biāo)高：-2.0m。 </p&g

7、t;<p>　　水深情況：洪水位水深――3.5m；一般情況下水深――2.7m；船舶通航水深為1.2m </p><p><b>　　地質(zhì)情況： </b></p><p>　　橋址區(qū)為第四系全線統(tǒng)沖洪積層淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、砂類土?？睖y(cè)期間地下水埋深3.1-5.9m。水位季節(jié)變化幅度2-3m左右。橋址區(qū)地下水無(wú)侵蝕；地表水對(duì)混

8、凝土結(jié)構(gòu)具有氯鹽侵蝕性，氯鹽環(huán)境作用等級(jí)為L(zhǎng)1。 </p><p>　　橋址區(qū)上部地層存在淤泥質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、軟土層。主跨下地質(zhì)情況見(jiàn)下圖 </p><p>　　3地震資料及最大凍結(jié)深度 </p><p><b>　　抗 </b></p><p>　　4系梁支架施工設(shè)計(jì)方案 </p><p&g

9、t;　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提籃拱施工采用現(xiàn)澆成型法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及唐津運(yùn)河通航要求，施工支架設(shè)計(jì)考慮在主跨下設(shè)置現(xiàn)澆支架。支架基礎(chǔ)采用鋼管樁，鋼管支墩均采用Φ630×10mm鋼管樁受力，橫橋向6根鋼管雙排設(shè)置，軸心布設(shè)對(duì)應(yīng)箱梁兩邊腹板、中腹板及底板位置，尤其箱梁兩側(cè)2.2m位置處需承受鋼管混凝土拱肋及其下支架的荷載，必須加強(qiáng)支撐。同時(shí)為了增強(qiáng)支架的橫向穩(wěn)定性，鋼管之間縱、橫、斜向采用[16槽鋼連接；鋼管柱頂鋪設(shè)I63c工字鋼墊

10、梁，工字鋼肋部加焊10mm厚鋼板，工字鋼之間用鋼板焊接連接形成整體，工字鋼上部放置砂箱；根據(jù)系梁具體結(jié)構(gòu)形式，縱梁采用六四型加強(qiáng)軍用梁。布置單層軍用梁24片，側(cè)模采用滿堂碗扣支架進(jìn)行支撐。結(jié)合通航要求，中間一孔設(shè)置16.48米，其余為12.48米，支架共設(shè)7孔（3*12.48+1*16.48+3*12.48）。兩端實(shí)體段縱橋向設(shè)2排φ630×8mm的鋼管作為支撐柱，每排9根，共計(jì)18根。鋼管柱上均設(shè)置三根I63c工字鋼合焊作為

11、縱向分配梁，同時(shí)管柱之間上下縱橫之間均以[20的槽鋼作為剪刀撐，加強(qiáng)連接。工字鋼分配縱梁上橫橋向布設(shè)[14a 槽鋼，間距30cm，作為分配橫梁，其上</p><p>　　4.1 鋼管樁的施工 </p><p>　　臨時(shí)支墩基礎(chǔ)施工完成，經(jīng)驗(yàn)收合格后，開(kāi)始進(jìn)行鋼管樁的的安裝與打插。鋼管樁采用分節(jié)安裝，為便于施工鋼管加工為每段長(zhǎng)12米、6米和3米。12米長(zhǎng)的首節(jié)鋼管底部焊接2+2cm厚的的鋼板

12、（接頭法蘭），使基礎(chǔ)受力均勻；最頂部的鋼管在鋼管頂部焊接2cm厚的的鋼板（牛腿），以便于與上部結(jié)構(gòu)連接并使鋼管受力均勻。在鋼管樁安裝前，首先要用全站儀對(duì)平面控制點(diǎn)進(jìn)行精確放樣，在調(diào)整的垂直度后進(jìn)行安裝或打插。隨著高度增加，依次使用6米和3米長(zhǎng)的鋼管節(jié)段，鋼管各節(jié)段間采用M20高強(qiáng)螺栓連接。 </p><p>　　鋼管樁頂部牛腿下設(shè)置鋼抱箍，鋼抱箍四周焊接橫、縱、斜向聯(lián)系分別與周圍鋼管樁連接，以增強(qiáng)整體穩(wěn)定性，聯(lián)系

13、采用[16槽鋼。施工過(guò)程中，邊安裝鋼管邊設(shè)置聯(lián)系，鋼管的自由長(zhǎng)度不得超過(guò)10m。 </p><p>　　1-96m系桿拱跨河段鋼管樁施工采用浮吊，兩側(cè)1-64m系桿拱位置鋼管樁施工采用輪胎式起重機(jī)吊裝。 </p><p>　　鋼管安裝時(shí)要嚴(yán)格控制鋼管的垂直度，控制其傾斜度小于0.1%。鋼管頂部安裝牛腿與頂部橫向貝雷片墊梁之間要連接牢固，以增強(qiáng)鋼管的橫向和縱向穩(wěn)定性。 </p>

14、<p>　　4.2 支架的搭設(shè) </p><p>　　鋼管樁安裝和打插完成，經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行上部支架的施工。Φ630mm鋼管樁和Φ830mm鋼管樁上部墊梁采用63c工字鋼；墊梁與鋼管樁間采用焊接連接。在墊梁上放置砂箱，便于后期支架拆除；砂箱上鋪設(shè)六四型加強(qiáng)軍用梁作為縱梁，支架與墊梁之間用[16槽鋼加固。根據(jù)系梁具體結(jié)構(gòu)布置，軍用梁支架采用單層24片。支架的初步拼裝長(zhǎng)度可以在綜合考慮場(chǎng)地和起吊設(shè)備

15、的起吊能力后確定。支架安裝時(shí)要考慮下部結(jié)構(gòu)的均勻受力，不得發(fā)生較大的偏心受壓的情況。軍用梁支架之間用90支撐架連接，鋼銷處可加設(shè)一組加勁桿件，跨度與跨度之間的軍用梁不得連接，防止下部基礎(chǔ)受力過(guò)大。系梁底板位置六四型加強(qiáng)軍用梁支架二拼、三拼及四拼段間距為8cm，采用套管螺栓連接。吊裝作業(yè)必須有專人指揮，起吊和下落過(guò)程必須平穩(wěn)，避免對(duì)立住等結(jié)構(gòu)造成沖擊，確保安全。 </p><p>　　支架搭設(shè)完成后，上部鋪設(shè)I16

16、工字鋼作為分布橫梁，按縱橋向間距30cm布置。工字鋼上面鋪設(shè)2+2cm的竹膠板作為底模。 </p><p>　　支架與上部的橫梁之間用U型卡扣住，使整個(gè)支架聯(lián)成整體。 </p><p>　　支架的施工按照《跨唐津運(yùn)河特大橋系桿拱系梁施工支架橫斷圖》進(jìn)行。 </p><p>　　4.3 鋼管支架的檢算 </p><p>　　強(qiáng)度檢算：強(qiáng)度檢算時(shí)

17、，荷載需考慮支架自重、模板自重、梁體自重、施工荷載、混凝土澆筑時(shí)的沖擊荷載以及基礎(chǔ)的沉降等。 </p><p>　　剛度檢算:主要包括兩方面即單個(gè)構(gòu)件的剛度檢算和整體剛度檢算。單個(gè)構(gòu)件的剛度檢算和整體剛度檢算相互協(xié)調(diào)，否則容易造成梁體局部平整度不滿足要求。 </p><p>　　整體穩(wěn)定檢算:支架在順橋向通常穩(wěn)定性較好，因此穩(wěn)定性只檢算橫橋向的穩(wěn)定。穩(wěn)定性檢算時(shí)，考慮模板和支架的迎風(fēng)面積、

18、支架高度、計(jì)算風(fēng)壓、風(fēng)力系數(shù)及施工中的的水平力和豎向力的影響。 </p><p>　　考慮到工期要求及現(xiàn)場(chǎng)材料組織情況，支架進(jìn)行滿載預(yù)壓試驗(yàn)，采用水箱對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行等荷載預(yù)壓，以消除基礎(chǔ)沉降。最后通過(guò)計(jì)算和結(jié)合類似支架結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)，將支架跨中標(biāo)高預(yù)抬10～15mm，墩頂處預(yù)抬5mm，以抵消混凝土澆注過(guò)程中支架各構(gòu)件之間的非彈性變形和支架本身的彈性變形值。支架結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性；對(duì)支架的承載力及局部穩(wěn)

19、定性和整體穩(wěn)定性必須進(jìn)行檢算。支架設(shè)計(jì)檢算應(yīng)考慮以下荷載：梁體、模板、支架的重量；施工荷載；風(fēng)荷載。支架桿件應(yīng)力安全系數(shù)應(yīng)大于1.3，穩(wěn)定性安全系數(shù)應(yīng)大于1.5。 </p><p>　　支架基礎(chǔ)必須具有足夠承載力，不得出現(xiàn)不均勻沉降。 </p><p>　　支架設(shè)計(jì)形式、安全措施、預(yù)留凈空等必須取得河道管理等相關(guān)部門的同意。支架基礎(chǔ)鋼管樁施工前，必須與地方相關(guān)部門取得聯(lián)系，搞清橋下的管、線

20、等情況。支架安裝采用人工配合吊車進(jìn)行吊裝，支架安裝結(jié)束，應(yīng)經(jīng)過(guò)詳細(xì)檢查符合設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行模板安裝。 </p><p><b>　　5 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　系桿拱現(xiàn)澆梁采用支架法施工，支架設(shè)計(jì)方案緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確認(rèn)支架方案技術(shù)可行、安全可靠。唐津運(yùn)河特大橋的支架設(shè)計(jì)方案充分體現(xiàn)了施工方案的有效性和經(jīng)濟(jì)性，跨唐津運(yùn)河特大橋工期緊張，地處特殊

21、，該鋼管樁支架方案既能保證工程質(zhì)量，又能保證工期，為工程如期正常進(jìn)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　TB 10002.5―2005 J464―2005鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 </p><p>　　TB 10110―2011 J1325―2011鐵路混凝土梁支架法現(xiàn)澆施工技術(shù)規(guī)程 <