跨唐津運河主跨系桿拱現(xiàn)澆梁施工支架方案設計

1、<p>　　跨唐津運河主跨系桿拱現(xiàn)澆梁施工支架方案設計</p><p>　　摘要本文介紹了唐山市豐南區(qū)內張?zhí)畦F路ZTSG-7標跨唐津運河大橋系桿拱現(xiàn)澆箱梁主梁支架的方案設計，根據(jù)運河的地質、水文、水深度及現(xiàn)場施工特點等因素，對支架和支架基礎類型進行選型和布設。 </p><p>　　關鍵詞系桿拱 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：TU74 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　工程概述 </b></p><p>　　張?zhí)畦F路ZTSG-7標在唐山市豐南區(qū)內跨唐津運河特大橋，起訖里程為IDK457+284.79至IDK460+524.56，全長3239.77m，共計100跨。其中主跨63#～64#跨上部結構設計采用1-96m系桿拱，跨越唐津

5、運河。系桿拱梁全長100m，計算跨度96m，為等截面預應力混凝土連續(xù)箱梁，單箱三室結構，跨徑為96m，與河道夾角45度。系梁設計為單箱三室截面，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。設計為先梁后拱，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)場實際情況，唐津運河河道寬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級旅游景區(qū)， “五一”和“十一”旅游黃金周內要求游艇通過。 </p><p>　　2 水文及地質條件 </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；計算時水位按+1.2m。 </p><p>　　河床底標高：-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>　　地質情況： </b></p><p>　　橋址區(qū)為第四系全線統(tǒng)沖洪積層淤泥質粘土、淤泥質粉質粘土、粘土、粉質粘土、粉土、砂類土。勘測期間地下水埋深3.1-5.9m。水位季節(jié)變化幅度2-3m左右。橋址區(qū)地下水無侵蝕；地表水對混

8、凝土結構具有氯鹽侵蝕性，氯鹽環(huán)境作用等級為L1。 </p><p>　　橋址區(qū)上部地層存在淤泥質粘土、淤泥質粉質粘土、軟土層。主跨下地質情況見下圖 </p><p>　　3地震資料及最大凍結深度 </p><p><b>　　抗 </b></p><p>　　4系梁支架施工設計方案 </p><p&g

9、t;　　根據(jù)設計要求，提籃拱施工采用現(xiàn)澆成型法。根據(jù)現(xiàn)場實際情況及唐津運河通航要求，施工支架設計考慮在主跨下設置現(xiàn)澆支架。支架基礎采用鋼管樁，鋼管支墩均采用Φ630×10mm鋼管樁受力，橫橋向6根鋼管雙排設置，軸心布設對應箱梁兩邊腹板、中腹板及底板位置，尤其箱梁兩側2.2m位置處需承受鋼管混凝土拱肋及其下支架的荷載，必須加強支撐。同時為了增強支架的橫向穩(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)系梁具體結構形式，縱梁采用六四型加強軍用梁。布置單層軍用梁24片，側模采用滿堂碗扣支架進行支撐。結合通航要求，中間一孔設置16.48米，其余為12.48米，支架共設7孔（3*12.48+1*16.48+3*12.48）。兩端實體段縱橋向設2排φ630×8mm的鋼管作為支撐柱，每排9根，共計18根。鋼管柱上均設置三根I63c工字鋼合焊作為

11、縱向分配梁，同時管柱之間上下縱橫之間均以[20的槽鋼作為剪刀撐，加強連接。工字鋼分配縱梁上橫橋向布設[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>　　臨時支墩基礎施工完成，經(jīng)驗收合格后，開始進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12米、6米和3米。12米長的首節(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），以便于與上部結構連接并使鋼管受力均勻。在鋼管樁安裝前，首先要用全站儀對平面控制點進行精確放樣，在調整的垂直度后進行安裝或打插。隨著高度增加，依次使用6米和3米長的鋼管節(jié)段，鋼管各節(jié)段間采用M20高強螺栓連接。 </p><p>　　鋼管樁頂部牛腿下設置鋼抱箍，鋼抱箍四周焊接橫、縱、斜向聯(lián)系分別與周圍鋼管樁連接，以增強整體穩(wěn)定性，聯(lián)系

13、采用[16槽鋼。施工過程中，邊安裝鋼管邊設置聯(lián)系，鋼管的自由長度不得超過10m。 </p><p>　　1-96m系桿拱跨河段鋼管樁施工采用浮吊，兩側1-64m系桿拱位置鋼管樁施工采用輪胎式起重機吊裝。 </p><p>　　鋼管安裝時要嚴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，以增強鋼管的橫向和縱向穩(wěn)定性。 </p>

14、<p>　　4.2 支架的搭設 </p><p>　　鋼管樁安裝和打插完成，經(jīng)驗收合格后，方可進行上部支架的施工。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；砂箱上鋪設六四型加強軍用梁作為縱梁，支架與墊梁之間用[16槽鋼加固。根據(jù)系梁具體結構布置，軍用梁支架采用單層24片。支架的初步拼裝長度可以在綜合考慮場地和起吊設備

15、的起吊能力后確定。支架安裝時要考慮下部結構的均勻受力，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，防止下部基礎受力過大。系梁底板位置六四型加強軍用梁支架二拼、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，起吊和下落過程必須平穩(wěn)，避免對立住等結構造成沖擊，確保安全。 </p><p>　　支架搭設完成后，上部鋪設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，使整個支架聯(lián)成整體。 </p><p>　　支架的施工按照《跨唐津運河特大橋系桿拱系梁施工支架橫斷圖》進行。 </p><p>　　4.3 鋼管支架的檢算 </p><p>　　強度檢算：強度檢算時

17、，荷載需考慮支架自重、模板自重、梁體自重、施工荷載、混凝土澆筑時的沖擊荷載以及基礎的沉降等。 </p><p>　　剛度檢算:主要包括兩方面即單個構件的剛度檢算和整體剛度檢算。單個構件的剛度檢算和整體剛度檢算相互協(xié)調，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，考慮模板和支架的迎風面積、

18、支架高度、計算風壓、風力系數(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)場材料組織情況，支架進行滿載預壓試驗，采用水箱對基礎進行等荷載預壓，以消除基礎沉降。最后通過計算和結合類似支架結構施工經(jīng)驗，將支架跨中標高預抬10～15mm，墩頂處預抬5mm，以抵消混凝土澆注過程中支架各構件之間的非彈性變形和支架本身的彈性變形值。支架結構必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；對支架的承載力及局部穩(wěn)

19、定性和整體穩(wěn)定性必須進行檢算。支架設計檢算應考慮以下荷載：梁體、模板、支架的重量；施工荷載；風荷載。支架桿件應力安全系數(shù)應大于1.3，穩(wěn)定性安全系數(shù)應大于1.5。 </p><p>　　支架基礎必須具有足夠承載力，不得出現(xiàn)不均勻沉降。 </p><p>　　支架設計形式、安全措施、預留凈空等必須取得河道管理等相關部門的同意。支架基礎鋼管樁施工前，必須與地方相關部門取得聯(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行吊裝，支架安裝結束，應經(jīng)過詳細檢查符合設計要求后，方可進行模板安裝。 </p><p><b>　　5 結束語 </b></p><p>　　系桿拱現(xiàn)澆梁采用支架法施工，支架設計方案緊密結合現(xiàn)場實際情況，確認支架方案技術可行、安全可靠。唐津運河特大橋的支架設計方案充分體現(xiàn)了施工方案的有效性和經(jīng)濟性，跨唐津運河特大橋工期緊張，地處特殊

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