鋼管拱橋施工案例講解

主講：曹洪梅鋼管拱橋施工案例蘇州河橋—鋼管混凝土拱橋施工蘇州河橋概況工程概述設(shè)計(jì)概述蘇州河橋施工概述施工階段概述成橋階段概述蘇州河橋施工關(guān)鍵問(wèn)題與既有鐵路橋關(guān)系及處理預(yù)應(yīng)力梁張拉鋼管拱的吊運(yùn)和安裝、鋼管內(nèi)混凝土灌注一、蘇州河橋概況—工程概述1、蘇州河橋地理位置：位于上海城市軌道交通明珠線跨越既有滬杭鐵路蘇州河橋橋位，與蘇州河正交。橋梁需跨越蘇州河及兩岸的萬(wàn)航渡路和光復(fù)西路。2、橋型結(jié)構(gòu)：采用25+64+25m三跨中承式鋼管混凝土梁-拱組合體系橋，橋梁全長(zhǎng)114m，寬12.5m。外部結(jié)構(gòu)體系為連續(xù)梁，即拱腳與橋墩處以支座連接，內(nèi)部為由主縱梁、小縱梁和橫梁及鋼管混凝土拱肋的組合結(jié)構(gòu)體系。一、蘇州河橋概況—設(shè)計(jì)概述橋型：25+64+25m飛鳥(niǎo)式鋼管拱橋的設(shè)計(jì)方案橋跨主跨結(jié)構(gòu)主拱肋：橋面以上部分采用抗壓能力高的鋼管混凝土。主拱吊桿：主拱每側(cè)設(shè)7根，間距約6.4m，吊桿采用擠包雙護(hù)層大節(jié)距扭鉸型拉索。橋面系:邊縱梁、橫梁、小縱梁及現(xiàn)澆橋面板組成。穩(wěn)定性：主拱橋面以上部分共設(shè)三道一字型風(fēng)撐，每側(cè)邊拱設(shè)三道橫撐，主拱設(shè)一道橫撐。橋跨邊跨結(jié)構(gòu)拱圈：理論軸線為二次拋物線，截面采用鋼筋混凝土矩形截面，按偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。拱上立柱：采用圓形截面鋼

管混凝土立柱。二、蘇州河橋施工概述—施工階段概述第一階段在支架上現(xiàn)澆兩邊段(立柱、拱、橫梁)及全橋邊縱梁。待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后每片邊縱梁內(nèi)張拉兩根預(yù)應(yīng)力束。第二階段將工廠內(nèi)制造的主拱肋鋼管，每側(cè)7段，運(yùn)到工地，在邊縱梁上搭設(shè)支架拼裝就位?？珍摴芄袄吆蠑n后即封住主拱、縱梁結(jié)合處，再形成鋼管混凝土截面。待主拱內(nèi)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即開(kāi)始張拉吊桿，給吊桿以初始張拉力，后錨固于主拱肋內(nèi)?，F(xiàn)澆中段橫梁，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，張拉橫梁預(yù)應(yīng)力筋，澆全橋小縱梁，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉小縱梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力束。在每片邊縱梁兩端施加預(yù)應(yīng)力，張拉兩根預(yù)應(yīng)力束。第三階段張拉邊縱梁內(nèi)T2及B2各一束，鋪裝中孔橋面板后。拆除中拱支架。第四階段拆除邊拱支架澆注全橋橋面板。張拉邊縱梁內(nèi)三根預(yù)應(yīng)力束。二、蘇州河橋施工概述—成橋階段概述成橋階段計(jì)算1、二期恒載按換算均布荷載分擔(dān)到橫梁和縱梁上2、支座沉降計(jì)算;3、溫度變化計(jì)算;4、活載為輕軌列車荷載，每列最多八節(jié)，每節(jié)8軸，重車軸重170kN，輕車軸重80kN，雙線荷載;5、計(jì)算承軌臺(tái)在成橋后三個(gè)月、六個(gè)月、一年、三年的徐變變形量。穩(wěn)定性分析在本橋的穩(wěn)定性方面，設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩片主拱之間加設(shè)三道一字型風(fēng)撐，拱肋基礎(chǔ)連成整體。全橋整體穩(wěn)定分析采用SAP93曲屈穩(wěn)定分析程序進(jìn)行計(jì)算，彈性穩(wěn)定系數(shù)10-12。三、蘇州河橋施工關(guān)鍵問(wèn)題—與既有鐵路橋關(guān)系及處理1、與既有鐵路橋關(guān)系：是利用舊滬杭鐵路上的舊鐵路桁架作為施工架橋的臨時(shí)支架，新橋完成后即拆除舊橋。2、施工時(shí)與既有鐵路橋出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法：老橋梁頂與新橋邊縱梁底的間距較小架設(shè)施工支架I字鋼后，僅剩32cm左右的間隙。邊縱梁底模下的縱向隔柵只能采用10X20cm的方木。在縱向隔柵與I字鋼之間墊楔形木，用以調(diào)整梁底標(biāo)高，同時(shí)便于以后拆模。新橋全寬12.5m，而老橋全寬5.9m新橋的兩側(cè)邊縱梁均位于老橋的外面，故施工支架必須伸出老橋之外，采用I字鋼橫向架設(shè)于老橋頂上，以滿足立模的需要和剛度要求。老橋桁梁的兩端為斜焊，上面不能架設(shè)I字鋼對(duì)老橋進(jìn)行接長(zhǎng)處理，以滿足架設(shè)I字鋼和橋上支架與岸上滿堂支架連接的需要。老橋接長(zhǎng)采取在上弦桿用2根并列的I200mm接出，梁端部和岸上的豎桿均采用Φ300mm的鋼管。在梁的斜桿中間另加一根豎桿，各桿件的連接均采取滿焊的方式，并在縱橫向加設(shè)斜拉桿以增加穩(wěn)定三、蘇州河橋施工關(guān)鍵問(wèn)題—與既有鐵路橋關(guān)系及處理2、施工時(shí)與既有鐵路橋出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法：I字鋼架設(shè)要點(diǎn)I字鋼分別架設(shè)在老橋鋼桁梁的節(jié)點(diǎn)及兩節(jié)點(diǎn)間1/3處，兩端各挑出4.03-4.12m和2.48-2.57m。為保證I字鋼的穩(wěn)固，在老橋桁梁處采用U形鋼筋將I字鋼與老橋上弦桿焊接，同時(shí)在I字鋼下部，用75X75角鋼縱向連接成整體，該縱向角鋼又可作為斜撐的支撐點(diǎn)。施工時(shí)增加老橋鋼梁的穩(wěn)固的問(wèn)題在老橋的梁底與橋臺(tái)的支承墊石、臺(tái)帽間均用硬木和鋼板等加以塞死由于施工時(shí)采取的施工方法使得施工荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，故設(shè)計(jì)單位根據(jù)施工方式及拆模順序的要求，重新驗(yàn)算了老橋承載力、老橋上弦桿撓度、老橋橫向傾覆穩(wěn)定、施工支架I字鋼懸臂端撓度及I字鋼穩(wěn)定。三、蘇州河橋施工關(guān)鍵問(wèn)題—預(yù)應(yīng)力梁張拉

1、預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，應(yīng)力應(yīng)變實(shí)行雙控。（1）張拉程序：00.1σk1.0σk持荷5分鐘錨固。設(shè)計(jì)取值已考慮錨固損失，故不采用超張拉。（2）施工單位實(shí)測(cè)彈性模量，核算伸長(zhǎng)量。

2、預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)按強(qiáng)度、齡期實(shí)行雙控。

強(qiáng)度要求達(dá)到100%，齡期控制在9-19天。

3、錨具供貨廠家提供的夾片需片片檢驗(yàn)硬度，并控制在允許范圍內(nèi)，現(xiàn)場(chǎng)按規(guī)定抽檢。三、蘇州河橋施工關(guān)鍵問(wèn)題—鋼管拱的吊運(yùn)和安裝、鋼管內(nèi)混凝土灌注1、鋼管拱的吊運(yùn)和安裝：由于在舊橋上搭設(shè)施工支