大橋鋼拱架施工方案

1、- 84 -1 編制說明1.1 編制依據1.1.1中華人民共和國安全生產法1.1.2建設工程安全生產管理條例1.1.3生產安全事故報告和調查處理條例1.1.4公路橋涵施工技術規(guī)范（JTG-TF50-2011）1.1.5公路工程施工安全技術規(guī)程（JTJ076-95）1.1.6公路橋涵施設計通用規(guī)范（JTG D60-2015）1.1.7貴州省市政工程危險性較大分部分項工程安全專項施工方案管理辦法1.1.8貴陽市交通建設危險性較大工程安全專項施工方案編制及論證審查辦法1.1.9*工程施工合同；1.1.10依據我國的法律、法規(guī)及省市有關施工安全、工地保安、人員健康、勞動保護、環(huán)境保護與文明施工方面的具

2、體規(guī)定和技術標準；1.2 編制目的 為確保在鋼拱架施工時，杜絕存在的安全隱患， 同時確保*按時完工，特編制此安全專項施工方案。1.3 適用范圍 本安全專項方案適用于*鋼拱架施工。2 工程概況*為1跨162.5m鋼筋混凝土箱型拱橋，為左右雙幅橋，橋梁主孔跨徑105m的鋼筋混凝土單箱五室無鉸拱，矢跨比1/5，拱軸線為懸鏈線，拱軸系數1.543，拱圈截面高度2.0m，寬度12.6m，除拱腳截面外拱圈頂、底板厚度均為25cm，邊腹板厚度30cm，中腹板厚度40cm。拱腳處2米長度范圍內拱圈底板厚度變化到45cm，邊腹板厚度變化到60cm，中腹板厚度變化到100cm。主橋跨布置：20m+105m+20m

3、。3 主拱圈現澆拱架的設計本橋主拱圈采用貝雷梁拱架現澆施工。拱架設計凈跨徑L=105m，采用圓弧拱，拱架矢高設計值為H=19.255m。全橋拱架共由22片鋼桁拱架組成，拱架全寬為12.45米。每片拱架又由24個單元桁架節(jié)段組成(含12個異性連接構件單元)。貝雷梁單元桁架采用加強型（上下加加強弦桿）。分為拱腳節(jié)段、標準節(jié)段和異型連接構件。桁架采用321型貝雷梁，各節(jié)段間采用陰陽頭節(jié)點連接，用軸銷固定。相鄰桁架片之間標準支撐架及新制支撐架水平橫向聯系，拱腳節(jié)段與拱架基座預埋鋼板焊接固定。采用纜索吊裝施工工藝安裝各片鋼桁架，整體桁架安裝合攏后，再在貝雷梁拱架上安裝鋼管扣件支架，最后在鋼管扣件支架上用

4、方木和木楔調平立模、現澆拱圈。3.1貝雷梁拱架的線形設計拱架線形設計既要使加工制作方便，又要符合拱圈線形的要求。為便于工人對拱軸線的準確放樣，選擇圓弧線作為拱架的拱軸線形較合理。但對于主拱跨度在105m，因圓弧形拱軸線與恒載壓力線偏離較大，將會使拱架各截面受力不均勻，根據設計主拱圈的拱軸線方程選擇較合理的拱架拱軸線形。3.2貝雷梁拱架的構造與分段根據拱架的總體布置構造，按主拱跨徑和橋寬將拱架在橫向分成若干條分離的平行拱肋，各拱肋間采用橫向聯系連接?？紤]到制作和安裝的方便，以及運輸設備和吊裝能力等條件，又將拱肋以拱頂為中心線在縱向等分成若干對稱的單元節(jié)段。拱架在橫向的分肋數目根據拱肋的寬度和間距

5、，并通過驗算拱架的強度和穩(wěn)定性來確定。鋼拱肋縱向的分節(jié)數目關系到拱肋單元節(jié)段的加工長度，單元拱肋的長度要考慮到制作和安裝的方便，以及運輸設備和吊裝能力等條件。詳見鋼拱架布置圖。3.3貝雷梁拱架單元節(jié)段的設計3.3.1單元桁架構件的截面設計考慮到拱架桿件受到的內力較大和便于節(jié)段間的連接，桁架采用加強型貝雷梁形式，桁片采用異型連接桁片連接。異型連接桁片上、下弦桿采用雙槽鋼組焊，形成陰陽接頭形式，桁架的腹桿和各聯結系選用321貝雷梁標準桿件。計算拱架各桿件的內力，根據所求得的內力驗算預先選定的構件截面的應力。3.3.2構件的節(jié)點設計貝雷梁標準節(jié)無需設計。異型構件需新制，考慮將桁架弦桿的兩端設置為陰頭

6、和陽頭，形成拱肋桁架的節(jié)點。具體設計形式見設計圖紙。3.3.3單元桁架上下弦取值及拱節(jié)間拼裝角度拱架的單元節(jié)段設計有一定的拼裝角度，標準段位直線型，根據拱軸線分節(jié)設計。拱軸線形的拼裝角度直接與異型構件桁架的上下弦桿下料取值相關。在進行新制構件拱肋單元桁架上、下弦桿取值計算時必須先計算出桁架上弦桿的上弦值和下弦桿的下弦值，再計算出桁架節(jié)段間的拼裝角度，也即拱架弦桿端部的下料切割角度。3.3.4貝雷梁拱架基座的設計貝雷梁拱架基座是由原設計拱座加寬而得。加寬厚度為2.5m，高度以滿足拱架的高程為準。加寬段要布置鋼筋，詳見設計圖紙。在拱架基座上對應拱架構件的弦桿位置預埋鋼板，預埋位置必須精確放樣，其軸

7、線與高程必須與拱架軸線和高程相對應，以便拱架安裝完后能與基座預埋鋼板準確對位焊接。4 貝雷梁拱架計算貝雷梁拱架計算詳見拱圈砼現澆拱架設計計算書。經計算拱架滿足施工要求。最大應力發(fā)生在拱腳6m段貝雷梁的下弦桿上。5 貝雷梁拱架的加工制作拱架的加工制作是桁架式鋼拱架施工的重要階段，其制作加工精度直接影響著拱架的安裝質量和結構性能。現對異型構件連接桁片及拱架端頭的加工制作做出如下要求：5.1拱架下料 根據拱架制作加工設計圖紙，在工廠采用數控切割機精確下料。下料施工誤差應控制在2mm以內。5.2構件制作 拱架構件在專業(yè)鋼結構工廠采用11大樣制作。為確保構件制作加工的精度，在加工完半幅拱肋所需的桁架構件

8、后，需在平面精確放樣進行試拼一下，檢查制作尺寸與設計尺寸是否符合，若誤差不大再進行大規(guī)模制作加工。6 拱箱底模支墊及拱架預壓貝雷梁拱架為圓弧線形，在拱架安裝完后，在拱架上安裝鋼管扣件支架，在扣架上采用方木和木楔在底模以下拱架頂部以上進行支墊，將拱架拱頂高程調整至設計拱圈的拱腹高程，然后鋪設底模。拱架采用橡膠水袋預壓，方便又環(huán)保。預壓加載順序與拱箱澆筑時的順序一致，并按相應段拱箱混凝土及模板重量的按030%60%90%10%荷載分級加載。在拱架的拱腳、1/8L（ 7/8L ）、1/4L（3/4L）和拱頂（1/2L）處對稱設置沉降觀測點，準確及時地測出各控制點的變形量。7 拱圈支架布置本橋主跨為鋼

9、筋混凝土箱型拱，單箱五室截面。拱圈采用支架現澆，采用貝雷梁拱架施工，由貝雷梁，加強弦桿和異性連接片等組成弧線拱。在設計中，拱架設計成3m、6m、9m的折線段，通過改變鋼管支架的高度來形成拱盔。拱架橫向按22片布置，橫向總寬度12.6m。片與片之間橫向通過新制支撐架、頂面連接系進行連接來增強拱架的整體性，并通過設置橫向風纜來保證拱架的橫向穩(wěn)定性。拱圈底模系統(tǒng)：在拱架上安裝鋼管支架，鋼管縱向間隔0.8m布置：橫向分別為0.75m和0.45m兩種間距，腹板處按2根立管布置,間距為450mm；橫向兩根立桿之間布鋼管并加以斜撐鋼管，全拱圈橫向設置200mm布置50100mm方木，竹膠板厚度15mm的竹膠

10、板面板。8 設計依據九天大橋設計文件鋼結構設計規(guī)范（GB 50017-2014）公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D602004）建筑施工模板安全技術規(guī)范（JGJ 162-2008）路橋施工計算手冊周水興 何兆益 皺毅松等編著預埋件設計手冊嚴正庭 嚴 捷編著9 計算方法9.1設計方法主拱圈分三層澆筑完成，一層為底板（含倒角）高55cm，二層為腹板和橫隔板高100cm，三層為頂板高45cm；腹板澆筑時考慮底板與拱架聯合作用，頂板澆筑時考慮底板、腹板與拱架聯合作用。初步計算階段未考慮風力和風纜的作用，也未進行拱架縱橫向穩(wěn)定性驗算。9.2計算過程9.2.1拱架自重階段：在扣索和拱架標高軸線調整完成后再連

11、接拱頂上弦，形成無鉸拱。重量按單元單位長度重量由程序自動計入，同時考慮計入橫向連接系、鋼銷等后的修正系數1.2。9.2.2底板(澆筑高度0.55m)加載階段：拱架為無鉸拱狀態(tài)；計算荷載為底板鋼筋混凝土、拱盔及模板自重、施工荷載(漲模系數為1.05)，荷載總橋向線形計入。9.2.3腹板(澆筑高度為1.0m)加載階段：拱架為無鉸拱狀態(tài)，底板作為無鉸拱參與共同受力；計算荷載為腹板鋼筋混凝土、拱盔及模板自重、施工荷載(漲模系數為1.05)，荷載按作用于底板上的均布荷載加入。9.2.4頂板(澆筑高度為0.45m)加載階段:拱架為無鉸拱狀態(tài)，底、腹板按無鉸拱參與共同受力；計算荷載為頂板鋼筋混凝土、拱盔及模

12、板自重、施工荷載(漲模系數為1.05)，荷載按作用于腹板上的均布荷載加入。9.3預拱度的設定9.3.1預拱度的設定拱架的彈性撓度拱架的自重撓度：12mm。拱架銷孔間隙產生的非彈性撓度48個銷接接頭計，每個接頭非彈性變形(50-48.5)/20.75mm， 則全橋ds480.7536mm；近似按懸鏈線弧長與矢高的變化關系：即：233.8mm。根據設計說明，主拱圈拱頂預拱度按l/800設置，即是u210mm。綜合以上因數，鋼拱架總的預拱度值1u245.8mm。10 荷載計算10.1底板施工階段(高0.55m) 斷面形狀見圖（3-1） 圖4.1 1/2底板澆筑荷載布置（cm）按圖中所示，荷載計算時，

13、考慮鋼管對上部力的均勻傳遞作用，可把各種荷載等效平均分配到每根貝雷片上，則有：10.1.1混凝土荷載：底板截面面積為4.45m2，主拱圈鋼筋混凝土標號C50，取鋼筋混凝土容重為2.5t/m3,共22根貝雷片，則單根貝雷片每延米承重4.452.522= 0.506t/m,考慮1.05倍漲模系數后每延米重0.531t/m。10.1.2模板、背梢木及人行道荷載：腳手架及模板荷載?。?.102t/m;施工人群荷載取:0.014t/m。10.1.3鋼管支架荷載：鋼管每延米重3.12kg。豎立鋼管平均高度按3.2m計算，縱向132排，橫向22根；斜撐鋼管每根長6.5m,z縱向60排，橫向12根；模板底縱向

14、鋼管按66根計，每根長115m。即鋼管總重3.2132223.12+6.560123.12+661153.12=66551.1kg,鋼管支架荷載重量分配到每個貝雷片上的荷載為66551.122115=26.305kg/m，即0.026305t/m。10.2腹板施工階段(高1.0m)一般斷面處自重荷載 斷面形狀見圖圖4.2腹板澆筑荷載布置（cm）10.2.1混凝土荷載：腹板截面面積為2.2m2，主拱圈混凝土標號C50，取混凝土容重為2.5t/m3,共22根貝雷片，則單根貝雷片每延米承重2.22.522=0.25t/m,考慮1.05倍漲模系數后每延米重量0.2625t/m。10.2.2模板、背梢木

15、及人行道荷載：腳手架及模板荷載?。?.132t/m;施工人群荷載取:0.014t/m。10.2.3鋼管支架荷載:鋼管支架荷載與底板施工階段相同。10.3頂板施工階段(高0.45m)一般斷面處自重荷載 斷面形狀見圖圖4.3 1/2頂板澆筑荷載布置（cm）10.3.1混凝土荷載：頂板截面面積為4.23m2，主拱圈混凝土標號C50，取混凝土容重為2.5t/m3,共22根貝雷片，則單根貝雷片每延米承重4.232.515=0.481t/m，考慮1.05倍漲模系數后每延米承重0.505t/m。10.3.2模板、背梢木及人行道荷載：腳手架及模板荷載?。?.141t/m;施工人群荷載取:0.014t/m。10

16、.3.3鋼管支架荷載:鋼管支架荷載與底板施工階段相同。11 貝雷梁材質及力學特性銷子為30鉻錳鈦鋼，插銷為彈簧鋼，桁片、加強弦桿、縱橫梁及支撐架材質為16錳鋼。16錳鋼的拉應力、壓應力及彎曲應力：1.3210=273MPa。16錳鋼的剪應力：1.3120=156MPa。30鉻錳鈦鋼的拉應力、壓應力和彎曲應力：0.851300=1105MPa。30鉻錳鈦鋼的剪應力：0.451300=585MPa。焊縫容許應力與母材相同。12 拱架計算模型鋼拱架計算模型中，鋼拱架線形和各根桿件的尺寸與空間位置均根據“*鋼拱架設計圖”確定。鋼拱架計算模型采用有限元方法離散得到。定義橋梁縱向為全局坐標系的軸，豎向為軸

17、，橫橋向為軸。鋼拱架計算模型如圖6.1與圖6.2所示，圖6.3給出了鋼拱架的模型實體顯示圖。拱架各個節(jié)段（拱頂節(jié)段除外）之間下弦連接點的連接方式為鉸接，有限元模型中采用釋放梁端彎矩的方式模擬；拱架其余結點的連接均認為是固結。在拱架的拱腳處定義計算模型的約束條件。圖6.1 拱架模型立面圖圖6.2 拱架模型平面圖圖6.3 拱架模型實體示意圖13 拱架結構計算13.1拱架計算結果分析1）底板施工階段各工況下的計算結果1）第一次加載為從拱腳至L/8處和拱頂至3L/8處，兩邊對稱加載。澆筑具體荷載布置見下圖：圖1底板第一次澆筑應力圖最大壓應力：-87MPa，最大拉應力：65MPa。圖2底板第一次澆筑位移

18、圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=60mm，2）第二次加載為從3L/16至5L/16處，兩邊對稱加載，第二次加載與第一次加載效應疊加。澆筑具體荷載布置見下圖：圖3底板第二次澆筑應力圖最大壓應力：-68MPa，最大拉應力：48MPa。圖4底板第二次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂,豎向位移為vd=43mm，3）第三次加載為從5L/16至3L/8處，兩邊對稱加載，第三次加載與第一、二次加載效應疊加。澆筑具體荷載布置見下圖：圖5底板第三次澆筑應力圖最大壓應力：-78MPa，最大拉應力：43MPa。圖6底板第三次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=38mm4）第四次加載為從L/8至3

19、L/16處，兩邊對稱加載，第四次加載與第一、二、三次加載效應疊加。澆筑具體荷載布置見下圖：圖7底板第四次澆筑應力圖最大壓應力：-80MPa，最大拉應力：34MPa。圖8底板第四次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=23mm5）第一次腹板加載為從拱腳至L/8處和拱頂至3L/8處，兩邊對稱加載。澆筑具體荷載布置見下圖：圖9腹板第一次澆筑應力圖最大壓應力：-81MPa，最大拉應力：51MPa。圖10腹板第一次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=45mm6）第二次腹板加載為從拱腳至L/8處和拱頂至3L/8處，兩邊對稱加載。澆筑具體荷載布置見下圖：圖11腹板第二次澆筑應力圖最大壓

20、應力：-92MPa，最大拉應力：56MPa。圖12底板第二次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=49mm7）第三次腹板加載為從拱腳至L/8處和拱頂至3L/8處，兩邊對稱加載。澆筑具體荷載布置見下圖：圖13腹板第三次澆筑應力圖最大壓應力：-107MPa，最大拉應力：47MPa。圖14底板第三次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=42mm8）第四次腹板加載為從拱腳至L/8處和拱頂至3L/8處，兩邊對稱加載。澆筑具體荷載布置見下圖：圖15腹板第四次澆筑應力圖最大壓應力：-124MPa，最大拉應力：52MPa。圖16底板第三次澆筑位移圖最大豎向位移發(fā)生在拱頂豎向位移為vd=36

21、mm結論：豎向位移最大值為vd=60mm 最大壓應力：124MPa，最大拉應力：65MPa； 滿足施工規(guī)范要求。14 鋼管支架及模板計算14.1模板及支架自重荷載 模板、支架自重荷載由具體的模板、支架布置確定。模板自重荷載擬取1.4KN/m2；由鋼管初步布置估算支架自重約為0.15KN/m（豎向）。14.2主拱圈混凝土荷載 箱梁截面分為兩部分實心段和空心截面。混凝土容重按2.5t/m3計；1/2截面見下圖：14.3鋼管支架結構布置 鋼管縱向布置：0.8m布置；鋼管橫向布置：腹板位置0.45m布置,其余部分按0.75m布置；貝雷梁以上的支架高度0.22m。14.4施工荷載 參照腳手架規(guī)范規(guī)定：施

22、工人員、設備荷載按均布荷載取3.0 KN/m2；澆筑和振搗混凝土產生的荷載取1.0 KN/m2。14.5風荷載當空氣的流動受到建筑物的阻礙時，會在建筑物表面形成壓力或吸力，這些壓力或吸力即為建筑物所受的風荷載，以下為鋼拱架所受風荷載分析：鋼拱架所受最大風荷載為鋼拱架拼裝完畢、鋼管支架搭設完畢、水箱預壓期間同時所受風荷載總和。 1、鋼拱架上部拱圈邊摸所受風荷載計算按拱頂最不利受力考慮風荷載，海撥為550-570m，拱頂高度約80米，拱圈邊摸面按最不利面考慮，計算如下：建筑結構所受風荷載的大小與建筑地點的地貌、離地面或海平面高度、風的性質、風速、風向以及高層建筑結構自振特性、體型、平面尺寸、表面狀

23、況等因素有關。垂直作用于建筑物表面單位面積上的風荷載標準值按下式計算：式中：基本風壓查詢建筑結構荷載規(guī)范（GB500092001）給出全國各個地方的設計基本風壓。 此處取0.35KN/m2。風壓高度變化系數z查詢荷載規(guī)范取A類，查7.2.1表得z=2.27。風載體型系數s正壓區(qū)，按7.3.1條規(guī)定，可風洞試驗結果，也可按表7.3.1條取，最不利表面+1.3。風振系數z按荷載規(guī)范修正系數取0.75。即=0.751.32.270.35=0.775KN/m2。即邊摸所受總風荷載F=0.7752115=178KN。2、鋼拱架上鋼管支架所受風荷載計算 按拱頂最不利受力考慮風荷載，拱頂高度約80米，計算如

24、下：垂直作用于建筑物表面單位面積上的風荷載標準值按下式計算：式中：基本風壓查詢建筑結構荷載規(guī)范（GB500092001）給出全國各個地方的設計基本風壓。 此處取0.35KN/m2。風壓高度變化系數z查詢荷載規(guī)范取A類，查7.2.1表得z=2.27。風載體型系數s正壓區(qū)，按7.3.1條規(guī)定，可風洞試驗結果，也可按表7.3.1條取0.8。風振系數z按荷載規(guī)范修正系數取0.75。 即=0.750.82.270.35=0.477KN/m2。即鋼管支架所受總風荷載F=0.4772.3115=126.1KN。3、鋼拱架所受風荷載計算按拱頂最不利受力考慮風荷載，拱頂高度約80米，計算如下：垂直作用于建筑物表

25、面單位面積上的風荷載標準值按下式計算：式中：基本風壓查詢建筑結構荷載規(guī)范（GB500092001）給出全國各個地方的設計基本風壓。 此處取0.35KN/m2。風壓高度變化系數z查詢荷載規(guī)范取A類，查7.2.1表得z=2.27。風載體型系數s正壓區(qū)，按7.3.1條規(guī)定，可風洞試驗結果，也可按表7.3.1條取1.1。風振系數z按荷載規(guī)范修正系數取0.75。 即=0.751.12.270.35=0.655KN/m2。 即鋼拱架所受總風荷載F=0.6551.7115=128.1KN。綜上所述鋼拱架所受最大總風荷載為128.1+126.1+178=432.2KN。 風荷載計算不考慮風力方向，所以在2側均

26、拉設纜風繩，單側最大風荷載為432.2KN，直徑21.5鋼絲繩最大破斷拉力為231KN，按最大力增設2根纜風繩即可，考慮安全倍數，單側對稱增加6根纜風繩滿足要求，整個拱圈拉設共計12道纜風繩。14.6鋼管支架受力計算14.6.1實心段下方鋼管受力計算荷載計算（頂板澆筑完畢，受力最不利鋼管即為受力最不利貝雷梁側鋼管）混凝土自重：2.00.41.52.5=3.0t底模：0.141.50.45=0.094t內模：0.141.50.45=0.094t施工、振搗荷載：(0.3+0.1)1.50.45=0.27t荷載組合，驗算受力最大的單根鋼管a未組合風荷載N=1.2（3.0+0.0942+0.0152）

27、+1.40.27=4.2396tb 組合風荷載N=1.2（3.03+0.0942+0.0152）+1.4（0.27+0.04）=3.434t鋼管承載力計算鋼管采用外徑48mm、壁厚2.8mm的焊接鋼管，截面特性如下：由上表的：i=15.78mm，A=489.3mm2計算長細比=L/i=1000/15.78=63.37，查建筑施工碗扣式腳手架安全技術規(guī)范得鋼管穩(wěn)定系數=0.806。計算單根鋼管應力：=N/.A=343400N/0.806489.3mm2=87205Mpa鋼管承載力安全系數：K= N0/N=205/87=2.356鋼管承載力滿足規(guī)范要求。14.6.2空心段下方鋼管受力計算空心段部分

28、受力小于實心段，故不予計算14.7模板計算14.7.1驗算實心段模板混凝土自重：0.925=22.5KN/m2施工人員、設備荷載按均布荷載取3.0 KN/m2；澆筑和振搗混凝土產生的荷載取1.0 KN/m2。驗算承載能力： F=1.222.5+1.4(3+1)=32.6KN/m2驗算剛度：F=22.5KN/m2面板驗算：橫向方木間距為250mm，按三跨連續(xù)梁計算，取10mm寬面板計算強度驗算面板截面抵抗矩，板寬=10mm， 板厚=10mm；面板最大內力：剛度驗算查載荷與結構靜力計算表，中跨變形量，得邊跨變形量，經驗算橫向木方間距250mm，滿足施工規(guī)范要求。橫肋驗算：橫肋采用510cm木方，縱

29、向間距250mm布置，取橫隔墻處方木計算q=1.2（1.05260.25）+1.4（1+1）=10.99KN/m橫肋支撐在縱向鋼管上(橫向間距225mm)上，計算圖示如下：計算得：Mmax=0.06KNm Qmax=1.49KN驗算橫肋：橫肋方木為5cm10cm ,截面特性：10.4MPa剛度驗算：q=1.05260.25=6.825KN/m邊跨變形量，滿足要求?？v肋驗算： 縱肋采用直徑48mm鋼管木方，橫向間距225mm布置，取隔墻處鋼管計算（橫隔板處采用雙拼布置）：q=1.2（1.05260.225）+1.4（1+1）=10.171KN/m縱肋支撐在橫向鋼管上(縱向間距1m)上，計算圖示如

30、下：計算得：Mmax=1.27KNm Qmax=6.36KN 驗算縱肋：縱肋為直徑48mm，壁厚2.8mm鋼管 ,截面特性：170MPa剛度驗算：q=1.05260.225=6.14KN/m邊跨變形量，滿足要求。14.7.2驗算空心段模板 空心段僅縱肋布置與實心段不同，因此僅驗算縱肋（1）縱肋驗算：縱肋采用直徑48mm鋼管木方，橫向間距225mm布置，取空心處鋼管計算：q=1.2（0.3260.225）+1.4（1+1）=4.91KN/m縱肋支撐在橫向鋼管上(縱向間距1m)上，計算圖示如下：計算得：Mmax=0.61KNm Qmax=2.95KN 驗算縱肋：縱肋為直徑48mm，壁厚2.8mm鋼

31、管 ,截面特性：剛度驗算：q=0.3260.225=1.76KN/m邊跨變形量，滿足要求。14.8模板計算（2）14.8.1拱圈混凝土模板支撐系統(tǒng)設計拱圈拱腳底模支撐系統(tǒng)設計：按梁尺寸10002000mm計算：考慮到底部為平板，現場不易區(qū)分腹板和底板，施工全部按最大荷載中腹板進行計算和施工。拱腳腹板加寬段，中腹板斷面尺寸1000mm2000mm荷載組合底模自重（一） 0.5KN/m21.0m1.2=0.6KN/m鋼筋砼自重（二） 26KN/m32.0m21.2=62.4KN/m施工人員及設備荷載（三） 2.5KN/m21.0m1.2=3.0KN/m搗動器荷載（五） 2.0 KN/m21.0m1

32、.4 =2.8 KN/m 合計 q1= 68.8KN/m乘以折減系數0.85，則 q=q0.85=68.8 0.85=58.48KN/m。 由于中腹板截面較大，荷載重，拱圈斜度大用頂托易打滑，可以考慮直接在梁底設三根立桿，立桿與橫桿通過扣件連接頂于腹板底部，這樣可直接計算立桿穩(wěn)定，橫、眾向立桿間距及扣件連接力14.8.1.1底模驗算：（1）抗彎強度驗算，間距400m計算：根椐2.1.1荷載組合得：（一）+ （二）+（三）+（五）M=qL2 /8 = 58.484002 /8 =1.1696106Nmm = M /W =1.1696106 / 5.86103 =199.5N/mm2fm= 205

33、N/mm2（2）撓度驗算：間距400m計算：根椐2.1.1荷載組合得（一）+ （二）+（三）q1=q10.85=（0.6+62.4）0.85=53.55KN/m。按W=5qL4/384EI=(553.554004)/（3842.06105104）=0.3287mmL/250=400/250=1.6mm 符合要求14.8.1.2小楞驗算：小楞驗算，按簡支梁計算，小楞計算跨度600mm計算，簡圖如圖一，荷載組合可不考慮振搗砼荷載：（1）抗彎強度驗算；P=58.48KN/m0.4=23.392KN M=PL(2-b/L)/8=23392600（2-1000/600）/8=584800Nmm=M/W=

34、 584800/ 4.247103 = 137N/mm2fm= 205N/mm2 （2）撓度驗算：荷載組合可不考慮振搗砼荷載。P= 53.55KN/m0.4=21.42KN。= PL/48EI=21.42103600/ 482.0610525.98104= 5.002910-6 mmL/250=600/250=2.4mm14.8.1.3大楞驗算：間距350mm計算，（1）抗彎強度驗算；q=P, q=P M=qL2/10=58.483502/10=0.7638106 Nmm 。=M/W= 0.7638106 / (4.247103) = 168N/mm2fm= 205N/mm2（2）撓度驗算：荷

35、載組合可不考慮振搗砼荷載。= q1L4/150EI=53.553504/1502.0610525.98104=0.1 mmL/250=350/250=1.4mm14.8.1.4鋼管立柱驗算：立柱穩(wěn)定性計算：橫桿間距按1.4mN = 58.48400=23392N由=L/i=1400/16.44=86.9查表= 0.65由=N/A=23392/（0.651256）=28.65N/mm2f=30.3N/mm214.8.1.5立桿、大楞桿扣件連接力計算：扣件連接力按5KN計，折減系數0.85拱圈拱腳段傾斜與水平方向的夾角為40.50。水平投影荷載為：Q=58.48/COS（40.50）=76.91K

36、N。每米縱向立桿數為：6+（1000/600-1）3=8根每根立桿扣件數為：76.9/8/5/0.85=2.26個。根據實際情況每根立桿扣件數取3個能滿足要求。結論：經驗算立桿橫向間距400mm，立桿橫向間距600mm，大橫桿間距1400mm，立桿和小橫桿采用3個扣件連接能滿足要求。14.8.2拱圈拱腰底模支撐系統(tǒng)設計： 按梁尺寸4002000mm計算：考慮到底部為平板，現場不易區(qū)分腹板和底板，施工全部按最大荷載中腹板進行計算和施工。拱圈拱腰中腹板斷面尺寸400mm2000mm荷載組合底模自重（一） 0.5KN/m20.4m1.2=0.24KN/m鋼筋砼自重（二） 26KN/m30.8m21.

37、2=24.96KN/m施工人員及設備荷載（三） 2.5KN/m20.4m1.2=1.2KN/m搗動器荷載（五） 2.0 KN/m20.4m1.4 =1.12KN/m 合計 q1= 27.52KN/m乘以折減系數0.85，則 q=q0.85=27.52 0.85=23.39KN/m。 由于中腹板截面較大，荷載重，拱圈斜度大用頂托易打滑，可以考慮直接在梁底設兩根立桿，立桿與橫桿通過扣件連接頂于腹板底部，這樣可直接計算立桿穩(wěn)定，橫、眾向立桿間距及扣件連接力14.8.2.1底模驗算：（1）抗彎強度驗算，間距450m計算：根椐2.1.1荷載組合得：（一）+ （二）+（三）+（五）M=qL2 /8 = 2

38、3.394502 /8 =0.592059106Nmm = M /W =0.592059106 / （4.247103）=139N/mm2fm= 205N/mm2（2）撓度驗算：間距450m計算：根椐2.1.1荷載組合得（一）+ （二）+（三）q1=q10.85=（0.24+24.96）0.85=21.42KN/m。按W=5q1L4/384EI=（521.424504）/（3842.06105101928）=0.545mmL/250=450/250=1.8mm符合要求14.8.2.2小楞驗算： 按簡支梁計算，小楞計算跨度550mm計算，簡圖如圖一，荷載組合可不考慮振搗砼荷載：（1）抗彎強度驗算

39、；P=23.39KN/m0.45=10.53KN M=PL(2-b/L)/8=10530550（2-450/550）/8=6844500Nmm=M/W= 987187/ 4.247103 = 201.45N/mm2fm= 205N/mm2 （2）撓度驗算：荷載組合可不考慮振搗砼荷載。P= 27.52KN/m0.4=12.384KN。= PL/48EI=12.384103600/ (482.0610525.98104)= 1.227410-6mmL/250=600/250=2.4mm14.8.2.3大楞驗算： 大楞驗算，間距450mm計算，（1）抗彎強度驗算； M=qL2/10=23.39450

40、2/10=0.473647106Nmm 。=M/W= 0.473647106 / (4.247103)=111.5N/mm2fm= 205N/mm2（2）撓度驗算：荷載組合可不考慮振搗砼荷載。= q1L4/150EI=27.524504/(1502.0610525.98104)=0.1401 mmL/250=450/250=1.8mm14.8.2.4鋼管立柱驗算立柱穩(wěn)定性計算：橫桿間距按1.4mN = 23.39450=10525.5N由=L/i=1400/16.44=86.9查表 = 0.65由=N/A=23392/（0.651256）=28.65N/mm20.6，則預埋件受力滿足要求。16

41、 工程概述貝雷梁拱架按滿足單幅橋梁的寬度施工設計的寬度，將上游主拱圈混凝土建筑完成后再建下游主拱圈混凝土，將整個貝雷梁拱架平移至下游進行主拱圈混凝土澆筑。17橫移系統(tǒng)拱架臨時拱座施工時，由有資質廠方加工制作滑移構件，設置鋼板預埋件。將R=220mm半圓弧無縫鋼管作為拱架橫移；采用R=188.5mm的無縫鋼管澆筑C40混凝土，將鋼管混凝土圓軸作安裝進半圓弧無縫鋼管內固定，將工字鋼拼裝箱梁與臨時拱座滑槽預埋鋼板之間加黃油作為滑移軌道。拱架橫移前由無鉸拱變?yōu)橛秀q拱后，整個拱架系統(tǒng)自重的作用力全部由兩岸兩根無縫光管混凝土軸承受，圓周中心預留80mm孔穿預應力鋼絞線作為牽引索；在橫移軌道內加兩層不銹鋼板

42、，不銹鋼板之間涂抹四氟黃油混合劑。以減小兩層不銹鋼板之間的摩擦。在滑道端頭設置千斤頂反力架，反力架受力點中心與光管混凝土圓軸中心一致，兩中心誤差控制在2mm以內，保證橫移時牽引力為水平拉力。18注意事項為了減小軌道與橫移裝置的摩擦力，施工時需要注意以下事項：1、后墻鋼板表面用手持砂輪機磨平直至用手觸摸非常光滑、無掛刺起弧感。2、涂抹四氟黃油潤滑劑前，必須將軌道內的銹漬清理干凈，避免影響潤滑劑效果；3、涂抹后必須對軌道采取保護措施，以防止雜物或灰塵落入，增大了摩擦系數。19平移施工1、待拱圈底板、腹板的混凝土強度達到100%后，拆除底模，將拱架平移至另一側施工。2、先使整個貝雷梁拱架由無鉸拱轉換

43、為兩鉸拱，橫移前為增強整個拱架在滑移過程中的穩(wěn)定性，分別在1/4和1/8設置4道拉攬風，在滑移過程中同步收放。3、在平移時，滑移時兩岸必須協(xié)調一致、統(tǒng)一指揮，分別將兩岸牽引千斤頂分別持力，然后同步加載，以確保拱架滑移時的同步性。4、在貝雷梁拱架平移前，將在平移軌道內涂抹四氟黃油，以減小滑輪構件與限位板之間的摩擦，在貝雷梁拱架平移過程中，要對拱架進行動態(tài)監(jiān)控。5、當貝雷梁拱架平移到位后，將貝雷梁拱架的兩鉸拱轉換為無鉸拱，模板安裝和混凝土的澆筑。20貝雷梁拱架整體平移的拉力計算20.1計算參數貝雷梁拱架重518t。拱架上調線鋼管83t，全部荷載按600t計算。拱架設計起始角度40.4；鋼接觸砼滑動

44、摩擦系數在0.11-0.12，計算時按0.12取值；20.2摩擦力計算拱架兩端受力相同，故取拱架一端進行近似計算。在恒載作用下貝雷梁拱腳豎向力為拱架自重的1/2=300t。作用在貝雷梁拱架的軸向垂直力為300/cos（40.4） =393.9t。摩擦力F=N=0.12393.9=47.27t=472.7KN；21牽引設備選擇采用250t液壓千斤頂作業(yè)，最大行程為220mm，滑移時行程按200mm控制，并做好滑移記錄，兩岸在35次行程校核一次累計偏移量，及時消除兩岸滑移量偏差，保持拱架滑移的同步性。22臨時扣塔扣索布置貝雷梁拱架橫橋向第一次吊裝整幅拱架的6米，橫橋向設5根扣索；第二次吊裝剩余的3

45、米整幅拱架加異型件，橫橋向設5根扣索。除第一段采用鋼管腳手架支撐外；第1段第2段采用24鋼絲繩直接錨固在橋臺基礎預埋的錨索上，第3段兩排10根扣索通過橋臺錨固于吊裝系統(tǒng)主塔腳部，第4段第5段采用24鋼絲繩通過設立在1#、2#交接墩蓋梁頂面的扣塔后錨固在索塔基礎預埋的錨索上，順橋向共設12組扣索，第七段為合攏段。扣塔通過10根24鋼絲繩錨固在錨碇上。23材料特性特性值23.1貝雷梁材質及力學特性：銷子為30鉻錳鈦鋼，插銷為彈簧鋼，桁片、加強弦桿、縱橫梁及支撐架材質為16錳鋼。16錳鋼的拉應力、壓應力及彎曲應力：1.3210=273MPa。16錳鋼的剪應力：1.3120=156MPa。30鉻錳鈦的

46、拉應力、壓應力和彎曲應力：0.851300=1105MPa。30鉻錳鈦的剪應力：0.451300=585MPa。焊縫容許應力與母材相同。23.2纜索主要規(guī)格參數表（單根）項目名稱主索起重索扣索牽引索支索器連接索鋼絲繩型號637+1637+1637+1637+1619+1直徑5621.5242411單重（kg/m）10.2041.711.9821.982 0.419截面積（mm2）1003.8174.27210.87210.8743.85公稱抗拉強度（N/mm2）16701670167016701670整繩破斷拉力（KN）166028435235275彈性模量（N/mm2）75600756007

47、56007560075600換算系數0.820.820.820.820.82安全系數3666324扣塔計算24.1扣塔說明扣塔采用鋼管拼接而成，扣塔高8.5m，基礎為1.2m高鋼筋混凝土條形擴大基礎，扣索、錨索錨固梁焊接在陰接頭上?？鬯M向共設4個立柱，每個立柱由6根鋼管直徑270mm組成，相互間用標準140mm槽鋼連接，立柱間距為中到中630mm。24.2荷載計算扣索組對塔頂產生的荷載：扣塔底部采用預埋高強螺栓與鋼管立柱焊接剛性連接頂端對鋼管總壓力：N=936KN以對每根鋼管壓力平均考慮，單側扣塔有12根鋼管受力，鋼管直徑270mm，厚7mm。則有每根鋼管平均壓力：F=936KN/12=78

48、KN/根鋼管橫截面積：S=1352-1282=5783.67mm2鋼管構件為軸心受壓構件，應計算強度、剛度和穩(wěn)定性。軸心受壓桿件的穩(wěn)定性能，查15-2表得容許長細比【】=150mm=L/b=7800/270=28.89【】=150mm滿足長細比要求。穩(wěn)定性驗算：由表15-3查得a類長細比最大值=28.89查表附錄表七中附表7-1得穩(wěn)定系數=0.946則有N/A=78000/0.946/5783.67=14.26N/mm20.96839106N滿足施工規(guī)范要求。2、軸心受壓構件的整體穩(wěn)定性計算，查附表8 鋼柱截面回轉半徑r=0.35d=0.35256=89.6mm=7800/89.6=87.05

49、 查表15-3構件為a類，查表可得=0.683125 一根鋼柱凈截面積 A=（270/2）2-（256/2）2=5783.67mm2 則12根鋼柱組成扣塔同時承受壓力：N/A=968.39103N/0.683125/5783.67/12=20.43N/mm26滿足施工規(guī)范要求。按受拉摩擦型高強度螺栓連接：P=0.90.90.9fuAc/1.2=0.6075800142=299.255KN一個受拉摩擦型高強度螺栓的承載力設計值Ntb為： Ntb =0.8P=0.8299.255=239.4KN受拉摩擦型高強螺栓連接受彎矩M作用時，認為螺栓在M作用下將繞螺栓群中心軸線轉動，最外排螺栓所受拉力最大其

50、NtM可按下式計算： Y1=0.1875+0.375=0.5625 ，m按12排計算；Yi2=（0.56252+0.3752+0.18752）2=0.984375NtM=MY1/mYi2=1201.30.5625/12/0.984375=57.19KNNtb=239.4KN25橋臺扣索受力及預埋件計算根據圖中受力分析：1#、2#、3#、4#、5#后端都錨固在橋臺墻身，除需要對每根索進行受力驗算之外，還需要對所有索對橋臺墻身的整體穩(wěn)定性、基礎水平摩擦力進行驗算。荷載組合：貝雷片（270kg/片）+加強弦桿（80kg/片）+貝雷銷（3.1 kg/個）+加強弦桿銷（3.1 kg/個）+異形構件（43

51、0kg/片）+支撐架及銷栓（64.40.77 kg個）+鋼索自重（1.98 kg/m）25.1荷載組合1#扣索承受拱腳構件荷載G=101497+0.7891+681.98=15.211T。2#索承受貝雷片6m段荷載G22226030.41.9810+64.4340+68.4516+54.641212.6216.732702222222223.14（4016+12） 0.12.02240.4311=23.41T.3#、4#受貝雷片9m段荷載 G2232560.4310+0.2131+32.71.9810+64.4360+68.4520+54.641812.6216.7347022323.1223

52、220.1（60+20+18）42.02232+22321.9835.002T3#索承受貝雷片9m段2/3荷載為G=35.0022/3+36.61.9810/100024.06T.4#索承受貝雷片9m段1/3荷載為G=35.002/3+38.41.9810/100012.43T.5#承受貝雷片9m段2/3荷載為G=35.0022/3+43.21.9810/100024.19T.1#索經受力分析如圖所示：將荷載簡化為僅受1#索和拱圈徑向受力,根據平行四邊形合力法則查表得直徑24mm鋼絲繩最大破斷拉力352.29KN.最大受力為：=39.N1/sin(53.70)= T1/sin(50.60)=

53、G1/sin(1800-510-50.60)N1=152.11sin(510)/ sin(78.40)=120.68KN.T1152.11sin(50.60)/ sin(78.40)119.99KN352.29KN.理論上配一根直徑24mm鋼絲繩能承受拱腳構件重量。實際施工時考慮每相鄰段影響，采用4根直徑24mm鋼絲繩.2#索經受力分析如圖所示：將荷載簡化為僅受2#索和拱圈徑向受力，不考慮加6m段后對1#索的影響，此時拱圈徑向受力方向不變。根據平行四邊形合力法則:最大受力為：=31.2.N2/sin(58.80)= T2/sin(50.60)= G2/sin(1800-58.80-50.60)

54、N2=234.1sin(58.80)/ sin(70.60)=212.29KN.T2234.1sin(50.60)/ sin(70.60)191.79KN352.29KN.理論上配一根直徑24mm鋼絲繩能承受該部位6M段構件重量。實際施工時考慮每相鄰段影響，采用5根直徑24mm鋼絲繩.3#索經受力分析如圖所示：將荷載簡化為僅受3#、4#索和拱圈徑向受力，不考慮加9m段后對1#、2#索的影響，此時受力方向在前一段構件拱圈徑向上順時針轉5.502。根據平行四邊形合力法則:最大受力為：=27.7.N3/sin(62.30)= T3/sin(56.50)= G3/sin(1800-62.30-56.5

55、0)N3=240.6sin(62.30)/ sin(61.20)=243.09KN.T3240.6sin(56.50)/ sin(61.20)228.95KN352.29KN.理論上配一根直徑24mm鋼絲繩能承受該部位6M段構件重量。實際施工時考慮每相鄰段影響，采用5根直徑24mm鋼絲繩.4#索經受力分析如圖所示：將荷載簡化為僅受4#索和拱圈徑向受力根據平行四邊形合力法則:最大受力為：=19.8.N4/sin(70.20)= T4/sin(56.50)= G4/sin(1800-70.20-56.50)N4=124.3sin(70.20)/ sin(53.30)=145.87KN.T4124.

56、3sin(56.50)/ sin(53.30)129.28KN352.29KN.理論上配一根直徑24mm鋼絲繩能承受該部位3M段構件重量。實際施工時考慮每相鄰段影響，采用5根直徑24mm鋼絲繩.5#索經受力分析如圖所示：將荷載簡化為僅受5#、6#索和拱圈徑向受力最大受力為：=16.4.N5/sin(73.60)= T5/sin(62.20)= G5/sin(1800-73.60-62.20)N5=241.9sin(73.60)/ sin(42.20)=345.47KN.T5241.9sin(62.20)/ sin(42.20)318.56KN352.29KN.理論上配兩根直徑24mm鋼絲繩能承

57、受該部位6M段構件重量。實際施工時考慮每相鄰段影響，采用5根直徑24mm鋼絲繩.1#索在橋臺上受力分析：根據平行四邊形合力法則。=arctg(1.55/1.5)=45.94E1/sin(53.70)= T1/sin(44.060)= N1/sin(1800-53.70-44.060)N1=120.68sin(82.240)/ sin(44.060)=120.68KN.T1152.11sin(50.60)/ sin(78.40)119.99KN352.29KN.E1120.68sin(53.70)/ sin(44.060)139.86KN352.29KN.F1139.86sin(45.94)10

58、0.51KNF1139.86cos(45.94)97.26KN2#索在橋臺上受力分析：根據平行四邊形合力法則。=arctg(1.55/1.5)=45.94E2/sin(58.80)= T2/sin(44.060)= N2/sin(1800-58.80-44.060)N2=234.1sin(77.140)/ sin(44.060)=212.29KN.T2234.1sin(50.60)/ sin(78.40)191.79KN352.29KN.E2191.79sin(58.80)/ sin(44.060)235.9KN352.29KN.F2235.9sin(45.94)169.52KNF2243.6

59、2cos(45.94)169.42KN3#索在橋臺上受力分析：根據平行四邊形合力法則。=arctg(3.0/4.0)=36.87E3/sin(62.30)= T3/sin(53.130)= N3/sin(1800-62.30-53.130)N3=240.6sin(64.570)/ sin(53.130)=243.09KN.T3240.6sin(56.50)/ sin(61.20)228.95KN352.29KN.E3228.95sin(62.30)/ sin(53.130)253.39KNF3253.39sin(36.87)152.03KNF3253.39cos(36.87)202.71KN4

60、#索在橋臺上受力分析：根據平行四邊形合力法則。=arctg(3.0/4.0)=36.87E4/sin(70.20)= T4/sin(53.130)= N4/sin(1800-70.20-53.130)N4=124.3sin(56.670)/ sin(53.130)=129.82KN.T4124.3sin(56.50)/ sin(53.130)129.57KN352.29KN.E4129.57sin(70.20)/ sin(53.130)152.39KN352.29KN.F4152.39sin(36.87)91.43KNF4152.39cos(36.87)121.91KN5#索在橋臺上受力分析：