肖洋 现浇箱梁专项施工方案

兰州新区纬七路二号湖滨大桥

现浇简支箱梁系杆拱施工专项方案

综合说明

1．编制说明

根据图纸、有关资料及现场考察情况，结合公司以往的施工经验，按照业主的相关要求，编制本施工专项方案。

2.编制依据

(1)工程图纸及设计文件。

(2)现场踏勘及对周围环境调查所获得的资料。

(3)国家、行业及甘肃有关工程建设、安全质量、环境保护、水土保持、资源管理等方面的规定和要求。

(4)本企业的资源优势及建设同类工程的施工能力、施工经验、科技成果、劳动定额等。

3.编制原则

⑴施工总体布置体现统筹规划、布局合理、节约用地、减少干扰和避免环境污染的原则；

⑵施工环境保护工作，必须贯彻“全面规划，合理布局，预防为主，综合治理，强化管理”方针和“谁污染谁治理、谁破坏谁恢复”的原则；

1 / 38

⑶遵循《合同文件》的原则，严格按招标文件中的工期、质量、安全目标等要求编制施工组织设计，使建设单位各项要求均得到有效保障；

⑷遵循《施工设计图纸》的原则，在编制施工组织设计时，认真阅读核对所获得的设计文件资料，理解设计意图，掌握现场情况，严格按设计资料和设计原则编制施工组织设计，满足设计标准和要求；

⑸遵循“安全第一、预防为主”的原则，从制度、管理、方案、资源等方面制定切实可行的措施，确保安全施工，服从建设单位及监理工程师的监督、监理，严肃安全纪律，严格按规章程序办事。 4．工程概况

兰州新区纬七路（K5+159 1-25M+1-60M+1-25M）大桥工程建设由西部中大建设集团新区项目部承建。大桥位于兰州新城区纬七路，交角为90°，跨径为25m-60M-25M，全长120.82m（含桥头两端搭板）。桥梁两端采用1-25预应力C55砼预制箱梁，中间采用1-60M现浇系杆拱。下部结构，该桥基础形式为钻孔灌注桩，共176颗，桥台钻孔桩直径1.2m，长33m、30M，桥墩钻孔桩直径1.5m，1号台钻孔桩桩长38m，2号台钻孔桩桩长32m。桥墩、桥台桩顶 设有承台，桥台为肋式台，桥墩为板式桥墩，桥面下层现浇混凝土厚10cm，上层沥青混凝土厚8cm，桥面铺装内设D10钢筋网片，两层间设防水层。大桥设计荷载：公路-Ⅰ级，桥梁标准横断面布置按照远期一次实施布置为双向八车道80m（全宽）。

2 / 38

第一章 60m现浇箱梁专项施工方案

一、现浇箱梁概述

本桥上部构造两端为1-25M简支箱梁，中间为现浇箱梁，左幅箱梁宽38.6m，为五室结构，右幅箱梁宽38.6m，为五室结构。箱梁高2.2m，端部梁底局部加高至2.8M，箱梁底宽30m,端部变为29.418m,箱梁顶宽38.6m,梁室高1.7m，底板厚0.25m，顶板厚0.25m，中腹板厚0.40m。梁端加厚至0.8M，次边腹板厚0.9M，梁端加厚至2.3m.边腹板厚0.5m端部加厚至0.9m.梁端设置余隔墙厚0.6m.端横隔墙设置0.75*2.0m,0.75*1.8M的进人洞，隔墙设置直径0.8M的圆形进人洞，每道腹板均设10Cm通风孔，箱梁底部最低处设置10Cm泄水孔。箱梁采用C55混凝土，共4832.9m3。 二、现浇箱梁施工方案

现浇箱梁支架采用满堂式碗扣支架，搭设满堂支架时，封闭湖底道路，沿湖岸行车改道，确保满堂支架施工的安全。碗扣支架上搭设纵横方木，箱梁底模板及侧模板采用厚1.8cm的高强度竹胶板，箱室内模采用木模板。

Ⅰ、地基处理

1、桥梁范围内路基地表处理：用平地机及推土机清除地表，并将地表整平。然后根据承台顶面高程原地面下挖1M，用混合砂石料分层填筑、待含水量合适实，压路机碾压密实，压实度达到95%以上。

3 / 38

填筑厚度80㎝。然后再浇20cm厚C20混凝土垫层，并做出2%横坡，以高出地面不受雨水浸泡影响。 2、排水沟挖设

在用砼处理过的地基范围四周挖设50350cm的排水沟，将雨水引进排水沟，防止雨水浸泡地基，避免碗扣支架产生不均匀沉降。 Ⅱ、支架搭设

K5+159大桥现浇箱梁为整体施工，分左右幅施工，支架检算以半幅为准，支撑方式采用满堂式碗扣支架。碗扣支架采用WDJ式支架，架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm。支架顺桥向纵向间距0.6m，横隔板处纵向间距0.6m，钢管横桥向横向间距为0.6m，翼缘板底钢管纵横间距0.9m，水平杆竖向间距1.2m。考虑支架的整体稳定性，在纵横向布置斜向钢管剪力撑（支架检算书附后）。 1、测量放样

测量人员用全站仪放样出箱梁在地基上的竖向投影线，并用白灰撒上标志线，现场技术员根据投影线定出单幅箱梁的中心线，同样用白灰线做上标记。根据中心线向两侧对称布设碗扣支架。 2、布设立杆垫块

根据立杆位置布设立杆垫板，垫板采用型钢纵梁式，使立杆处于垫板中心，垫板放置平整、牢固，底部无悬空现象。

4 / 38

3、碗扣支架安装

根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于垫块中心，一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。 4、顶托安装

为便于在支架上高空作业，安全省时，可在地面上大致调好顶托伸出量，再运至支架顶安装。根据梁底高程变化决定横桥向控制断面间距，顺桥向设左、中、右三个控制点，精确调出顶托标高。然后用明显的标记标明顶托伸出量，以便校验。最后再用拉线内插方法，依次调出每个顶托的标高，顶托伸出量一般控制在30cm以内为宜。 Ⅲ、纵横梁安装

顶托标高调整完毕后，在其上安放10315cm的方木纵梁，在纵梁上间距30 cm安放10310cm的方木横梁，横梁长度随桥梁宽度而定，比顶板一边各宽出至少50cm，以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时，应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开，且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。 Ⅳ、支架预压

5 / 38

为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响，在纵横梁安装完毕后进行支架预压施工。预压采用砂袋，预压范围为箱梁底部，重量不小于箱梁总重的1.2倍。因悬臂板本身重量较轻，可根据实测的预压结果，对悬臂板模板的预拱度作相应调整。

1、加载顺序：分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重的40%。

2、预压观测：观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。采用水准仪进行沉降观测，布设好观测杆后，加载前测定出其杆顶标高。沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。第一次加载后，每2个小时观测一次，连续两次观测沉降量不超过3mm，且沉降量为零时，进行第二次加载，按此步骤，直至第三次加载完毕。第三次加载沉降稳定后，经监理工程师同意，可进行卸载。

3、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合变形。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。 Ⅴ、模板安装 1、底模板

6 / 38

底模板采用1.8cm厚高强度竹胶板，模板在安装之前进行全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸规定的2%横坡，横向宽度要大于梁底宽度，梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm，以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆，模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线，避免出现错缝现象。底模板铺设完毕后，进行平面放样 ，全面测量底板纵横向标高，纵横向间隔5m检测一点，根据测量结果将底模板调整到设计标高。底板标高调整完毕后，再次检测标高，若标高不符合要求进行二次调整。底模铺设时按照设计要求预留拱度。 2、侧模板和翼缘板模板

侧模板和翼缘板模板采用1.8cm厚高强度竹胶板，根据测量放样定出箱梁底板边缘线，在底模板上弹上墨线，然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在侧模板外侧背设纵横方木背肋，用钢管及扣件与支架连接，用以支撑固定侧模板。翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同，外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后，全面检测标高和线型，确保翼缘板线型美观。

3、箱室模板

由于箱梁混凝土一次浇筑，箱室模板一次安装。把提前做好的内膜装入并拉通线校模板的位置和整体线型。上铺一层油毛毡，油毛毡

7 / 38

接头相互搭接5cm，用一排铁钉钉牢，防止漏浆。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便内模的拆除，在每孔的设计位置布设进人孔。 Ⅵ、钢筋加工安装 1、钢筋安装顺序

（1）安装绑扎箱梁底板下层钢筋网； （2）安装腹板钢筋骨架和钢筋； （3）安装横隔板钢筋骨架和钢筋；

（4）安装和绑扎箱梁底板上层钢筋网及侧角钢筋；

（5）第一次浇筑混凝土，待强度上拉以后，安装和绑扎顶板上下层钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋件。 2、钢筋加工及安装

钢筋加工时，应按照设计要求尺寸进行下料、成型，钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固，要求焊接的钢筋，可事先焊接的应提前成批次焊接，以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。

钢筋加工及安装应注意以下事项：

8 / 38

（1）钢筋在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式避免钢筋受潮生锈。 （2）钢筋在加工场内集中制作，运至现场安装。

（3）钢筋保护层采用提前预制与主梁等标号的砼垫块，砼保护层的厚度要符合设计要求。

（4）在钢筋安装过程中，及时对设计的预留孔道及预埋件进行设

置，设置位置要正确、固定牢固。

（5）钢筋骨架焊接采用分层调焊法，即从骨架中心向两端对称、错开焊接，先焊骨架下部，后焊骨架上部。钢筋焊接要调整好电焊机的电流量，防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊，当双面焊不具备施工条件时，采用单面焊接。钢筋焊接完毕后，将焊渣全部方可进行下道工序施工。

（6）钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，应适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤，防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。钢筋加工安装完毕，经自检合格报请监理工程师抽检合格后，方可进行下道工序施工。 Ⅶ、混凝土浇筑

9 / 38

混凝土采用商品混凝土，按照施工进度计划由项目部组织商品砼站、施工队召开砼浇筑专题方案研讨会，确定好原材料、配合比的控制及灌注过程保障措施。

箱梁混凝土连续浇筑，先开始浇筑底板和腹板，待砼稳定后浇筑至肋板顶部、顶板和翼板。混凝土浇筑从梁跨中间向两端分组呈梯状连续浇筑，上层与下层前后浇筑距离保持5m左右，在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。混凝土浇筑应注意以下事项： 1、混凝土浇筑前，用人工及吹风机将模板内杂物清除干净，对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查，同时对吊车、拌合站、罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查，确保万无一失。 2、混凝土浇筑应对称纵向中心线，先中心，后两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为30cm，浇注过程中，随时检查混凝土的坍落度。

3、混凝土振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍，作用半径约为振动棒半径的8~9倍。

4、振动棒振捣时与侧模保持5~10cm的距离，避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时，振捣棒要插入下层混凝土10cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆为止，避免漏振或过振，每一处振完后应徐徐提出振动棒。

10 / 38

5、在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况，模板若出现漏浆现象，要用海绵条进行填塞。在浇筑混凝土前，在L/2，L/4截面位置的底模板下挂垂线，每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。垂线下系钢筋棍，在地面对应位置埋设钢筋棍，在两根钢筋棍交错位置划上标记线，以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况，若发生异常情况，立即停止浇筑混凝土，查明原因后再继续施工。

6、在混凝土浇注至腹板顶部时，混凝土高度略高出设计腹板顶部1cm左右，将顶面的水泥浆和松散砼凿除掉，露出坚硬的混凝土粗糙面，用水冲洗干净。

7、在混凝土浇注至箱梁顶板混凝土时，在L/2,L/4墩顶等断面处，从内侧向外侧间距5m布设钢筋棍，将钢筋棍焊在顶层钢筋上，使顶端标高为顶板标高，以此办法来控制顶板砼浇筑标高及横坡度。混凝土经振实整平后用提浆棍滚压，使其表面出浆，便于抹面。提浆棍滚压后，紧跟着人工抹面，抹面时要架设木板，不得踩砼面，以免影响平整度。待抹面后约半小时左右，采用抹光机再次进行抹面整平，最后再人工进行收浆抹面。

混凝土收浆抹面后进行人工拉毛，采用钢丝刷横桥向拉毛，深度控制在1~2mm。要掌握好拉毛时间，早了带浆严重，影响平整度，晚了则拉毛深度不够，一般凭经验掌握，在砼表面用手指压时有轻微硬感时拉毛为宜。分两次进行抹面。第一次抹面对混凝土进行找平，

11 / 38

在混凝土接近终凝、表面无泌水时，进行二次抹面收光。然后横桥向进行拉毛处理。

8、在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前，应清除箱内杂物，避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛，填筑预留孔混凝土要振捣密实。

9、混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生，保证混凝土表面始终处于湿润状态，养生时间不少于7天。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内，同条件进行养生。养生期内，桥面严禁堆放材料。

Ⅷ、预应力工程

预应力工程作为现浇箱梁的重中之重，从预留孔道的布设、锚垫板的安装、锚下砼的振捣以及张拉和压浆操作均不容忽视。一旦某一环节出现问题，就会造成质量问题。

预应力工程分孔道成型、下料编束、穿索、张拉和压浆五个步骤： 1、孔道成型

预应力管道成型采用金属波纹管，金属波纹管在使用前要逐根检查，不得使用有锈包裹及沾有油污，泥土或有撞击、压痕，裂口的波纹管。金属波纹管在安放时，根据管道座标值，安设计图纸要求设置定位筋，并用绑丝绑扎牢固，曲线部分采用U型定位环与定位筋绑扎，卡牢波

12 / 38

纹管。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭接头处，用宽胶带粘绕紧密，保证其密封，不漏浆。

锚头安装时，应使锚头入槽，不得随意放置。限位板安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应，防止错位，造成张拉过程中钢绞线断丝，限位板槽的深浅合适，防止过浅钢绞线刻痕厉害，过深造成夹片外露较长或错位。 2、下料编束

首先检查钢绞线质量是否符合设计要求，保证钢绞线表面无裂纹毛刺，机械损伤，氧化铁皮或油迹。钢绞线下料长度经计算确定，L=(两锚头间的设计长度)+2(锚具厚度+限位板厚度+千斤顶长度+预留长度)。钢绞线切割用砂轮机切割后编成束，编束时保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，每隔1—1.5m绑扎一道铅丝，铅丝扣向里绑好的钢绞线束编号挂牌堆放，离开地面，以保持干燥，并遮盖防止雨淋。 3、穿束

箱梁钢绞线采用钢套牵引法，穿束时钢绞线头缠胶带，防止钢绞线头被挂住。 4、张拉

① 张拉设备的选型：

13 / 38

张拉设备为2台350吨千斤顶和两台ZB4-500油泵，为了保证张拉工作安全可靠和准确性，所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力。预应力筋的张拉力计算如下： Ny=N×δk×Ag×1/1000

式中：Ny——预应力筋的张拉力； N——同时张拉的预应力筋的根数； δk——预应力筋的张拉控制应力； Ag——单根钢绞线的截面积。

本施工段预应力张拉需用最大张拉力为： Ny=15×1395×140×1/1000=292(t)

现场采用2台350吨千斤顶进行同步张拉，通过上式计算可知，能够满足现场生产的需要。 根据规范及张拉应力的要求，采用油压表的量程为0~100Mpa，精度为1.5级，其读数盘的直径要求大于150mm。

② 设备的校验：

油压千斤顶的作用力一般用油压表来测定和控制，为了正确控制张拉力，因此需对油压表和千斤顶进行标定。首先在计量局对油压表进行检验，测试合格后，方可用于施工中。然后选用大吨位的砝码加

14 / 38

载万能试验机进行加载试验，对千斤顶和油泵组成的系统进行标定，标定合格后方可用于施工中。 ③ 张拉施工人员安排：

组成张拉班，技术负责人2人，司泵2人，记录2人，千斤顶操作2人，各负其责，张拉前对张拉班进行技术培训，使明白设备性能、操作规程和安全要领等方面的知识。 ④ 预应力筋张拉

预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉,张拉程序为0→初应力→δk (持荷2min 锚固)。张拉时，边张拉边测量伸长值，采用应力、应变双控制，实际伸长值与理论伸长值相比误差控制在±6%以内，如发现伸长值异常则暂停张拉并通知监理工程师，张拉现场记录及时整理，并报监理工程师，并按监理工程师批示的措施进行处理。各批钢束张拉时为对称张拉。

张拉过程中统一指挥，两端张拉速度尽可一致。出现的响动或异常现象立即停止施工，进行检查，查明原因后再行张拉。 钢绞线理论伸长值△L计算 △ L=PpL/(ApEp) 式中：Pp——张拉力（N）； L——预应力筋的长度（mm）；

15 / 38

Ap——预应力筋的截面面积（mm2）； Ep——预应力筋的弹性模量（N/ mm2）。 预应力筋张拉的实际伸长值△L，按照下式计算： △ L=△L1+△L2

△ L1——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值； △L2——初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值。 5、孔道压浆

压浆前为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合良好，压浆前用高压水冲冼孔道，然后用无油脂压缩空气吹干。采用真空灌浆工艺及时灌浆，压浆时采用边拌和边压浆的方式连续进行，直至出口冒出新鲜水泥浆，其稠度与压注的浆注相同时即可停止。压浆施工完毕后，立即进行封锚混凝土施工。 三、质量保证措施

1、质量目标：严格执行交通部现行《公路桥涵施工技术规范》 （JTJ041-2010）及招标文件投标书中有关规定并满足设计要求，争创优质工程。

2、开工前，首先对测量放样数据作好纪录。 3、对于关键的预应力工程实行专人负责，专人管理。

16 / 38

4、施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。

5、施工过程中严格执行自检、互检、专职检的三检制度，且内部监理行使否决权。

6、实行工序交接制度，关键工序班组检查合格，经内部监理工程师检查，确认符合要求后，填写好检查记录，然后请监理工程师复核鉴定，才能进行下道工序施工。 四、进度保证措施

1、确保施工质量，只有质量有保证，施工进度才能有保证； 2、成立现浇箱梁生产项目领导责任区，由项目经理负责，加强对箱梁施工的宏观管理。

3、各负其责，责任到人，建立施工质量、进度奖罚制度； 4、钢筋、砂石料和水泥等原材料备料充足，避免出现等料误工情况的发生；

5、对拌合站、吊车及发电机等机械设备及时检查，保证机械设

备始终处于良好工作状态；

6、加强对施工人员培训工作，使之能快速、熟练掌握操作要领保证工序衔接紧密。

17 / 38

五、安全、文明施工保证措施

1、严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定。

2、箱梁梁施工前，安保部对现场工作人员进行安全技术交底。 3、封闭湖底道路时，满堂支架两侧10m处堆放砂袋，并安排专人指挥交通。

4、钢绞线张拉时，两端设警戒标志，专人看护，闲杂人员不得靠近，确保张拉安全。

5、施工人员必须配戴安全帽和安全带，支架上方搭设栏杆和安全网。

6、机械操作必须遵守规程安全操作，不得违章作业。 7、施工现场要整齐规范，各种警示牌和施工铭牌树立齐全。

18 / 38

第二章 箱梁满堂支架稳定检算书

现取K5+159大桥右幅箱梁支架进行受力计算。 一、荷载计算

1、箱梁荷载：箱梁钢筋砼自重：G=2422m3326KN/m3=62972KN

偏安全考虑，取安全系数r=1.2，以全部重量作用于底板上计算单位面积压力：

F1=G3r÷S=62972KN31.2÷（60m331.6m）=39.856KN/m2

2、施工荷载：取F2=2.5KN/m2

3、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m2 4、箱梁芯模：取F4=1.5KN/m2 5、竹胶板：取F5=0.1KN/m2 6、方木：取F6=7.5KN/m3 二、底模强度计算

箱梁底模采用高强度竹胶板，板厚t=18mm，竹胶板方木背肋间距为300mm，所以验算模板强度采用宽b=300mm平面竹胶板。

19 / 38

1、模板力学性能

（1）弹性模量E=0.13105MPa。

（2）截面惯性矩：I=bh3/12=3031.83/12=14.58cm4

（3）截面抵抗矩：W= bh2/6=3031.82/6=16.2cm3 （4）截面积：A=bh=3031.8=54cm2 2、模板受力计算

（1）底模板均布荷载：F=

F1+F2+F3+F4=39.856+2.5+2.0+1.5=45.85KN/m2 q=F×b=45.85×0.3=13.755KN/m

（2）跨中最大弯矩：M=qL2/8=13.75530.32/8=0.154 KN2m （3）弯拉应力：σ=M/W=0.1543103/16.2310－6=9.51MPa＜［σ］=16.2MPa

竹胶板板弯拉应力满足要求。

（4）挠度：从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁进行计算，计算公式为：

f=0.677qL4/100EI

20 / 38

=(0.677×13.755×0.34)/(100×0.1×108×14.58×10-8) =0.51mm＜L/400=0.75mm 竹胶板挠度满足要求。

综上所述，竹胶板模板受力满足要求。 三、横梁强度计算

横梁为10310cm方木，跨径为0.9m，中对中间距为0.4m。 截面抵抗矩：W=bh2/6=0.130.12/6=1.67310-4m3

截面惯性矩：I= bh3/12=0.130.13/12=8.33310-6m4 作用在横梁上的均布荷载为：

q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.4=(33.153+0.1)×0.4=13.3KN/m

跨中最大弯矩：M=qL2/8=13.330.92/8=1.35KN2m

落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=113103MPa 1、横梁弯拉应力：σ=M/W=1.353103/1.67310-4=8.08MPa＜［σ］=14.5MPa

横梁弯拉应力满足要求。 2、横梁挠度：f=5qL4/384EI

=(5×13.3×0.94)/(384×11×106×8.33×10-6)

21 / 38

=1.24mm＜L/400=2.25mm

横梁弯拉应力满足要求，综上所述，横梁强度满足要求。 四、纵梁强度计算

纵梁为10315cm方木，跨径为0.9m，间距为0.9m。 截面抵抗矩：W=bh2/6=0.130.152/6=3.75310-4m3 截面惯性矩：I=bh3/12=0.130.153/12=2.81310-5m4 0.9m长纵梁上承担3根横梁重量为：

0.1×0.1×0.6×7.5×3=0.135KN

横梁施加在纵梁上的均布荷载为：0.135÷0.9=0.15KN/m 作用在纵梁上的均布荷载为：

q=(F1+F2+F3+F4+F5)×0.9+0.15=33.253×0.9+0.15=30.078KN/m 跨中最大弯矩：M=qL2/8=30.07830.92/8=3.045KN2m 落叶松容许抗弯应力［σ］=14.5MPa，弹性模量E=113103MPa

1、纵梁弯拉应力：σ=M/W=3.0453103/3.75310-4=8.12MPa

＜［σ］=14.5MPa

纵梁弯拉应力满足要求。 2、纵梁挠度：f=5qL4/384EI

22 / 38

=(5×30.078×0.94)/(384×11×106×2.81×10-5)

=0.83mm＜L/400=2.25mm 纵梁弯拉应力满足要求。 综上，纵梁强度满足要求。 五、支架受力计算 1、立杆承重计算

碗扣支架立杆设计承重为：30KN/根。 (1)每根立杆承受钢筋砼和模板重量：

N1=0.9×0.9×29.13=23.59KN (2)横梁施加在每根立杆重量：

N2=0.9×3×0.1×0.1×7.5=0.20KN

(3)纵梁施加在每根立杆重量：N3=0.930.130.1537.5=0.10KN (4)支架自重：立杆单位重：0.06KN/m，横杆单位重：0.04KN/m N4=［535.77+53（0.9+0.9）35.12］/100=0.75KN 每根立杆总承重：

N=N1+N2+N3+N4=23.59+0.20+0.10+0.75=24.64KN＜30KN

23 / 38

立杆承重满足要求。 2、支架稳定性验算

碗扣式满堂支架是组装构件，一般单根碗扣在承载允许范围内就不会失稳，为此以轴心受压的单根立杆进行验算。碗扣件采用外径48mm，壁厚3.5mm，A＝489mm2，A3钢，I＝10.78*104mm4，回转半径λ=（I/A）1/2=1.58cm，[σ]=205MPa。 公式：N≤[N]= ΦA[σ] 满堂支架竖向步距：h=120cm；

则长细比λ＝L/λ=120/1.58=75.9 取λ＝76； 此类钢管为b类，轴心受压杆件，查表：Φ＝0.819 由钢材容许应力表查得弯向容许应力［σ］=145MPa

所以，立杆轴向荷载［N］=Am3φ3［σ］=48930.8193145 =58.07KN＞N=24.64KN 六、地基承载力检算

1、箱梁荷载：箱梁钢筋砼自重：G=2422m3326KN/m3=62972KN

2、施工荷载：取F2=2.5KN/m2360331=4650 KN

3、振捣混凝土产生荷载：取F3=2.0KN/m2360331=3720 KN

24 / 38

4、箱梁芯模：取F4=1.5KN/m2360331=2790 KN 5、竹胶板：取F5=0.1KN/m2360331=186 KN 6、方木：取F6=7.5KN/m2360331=13950 KN

7、碗口脚手架自重：（10035034）+（6035033+31.6310033）=3848033.84=147.76t

8、地基砼自重：3136030.232.3=855.6t 9、地基总承重：9830.16T

根据设计地勘报告大桥地质层最小允许承重【﹠0】=80kpa； ﹠实=（9830.16310）／（60332）=51.2kpa ﹠实＜【﹠0】地基承载力满足要求

综上所述，满堂支架稳定性及地基承载力检算满足要求。

25 / 38

第三章 系杆拱施工专项方案

一、 拱部支架施工

为防止拱部加载造成系梁变形开裂，拱支架采用万能杆件搭设组合门式组合承重支架，详见“拱肋支架布置示意图”。支架顶安装50cm长的可调座，以便卸架和标高调整，详见“拱肋钢管座支撑布置图”。支架搭设前按照拱圈坐标在主梁上确定出拱架钢管位置，人工拼装拱架。钢管架搭设的同时，安装好人行道侧面的安全网设施。

钢管拱安全护栏

钢管拱箱形系梁

拱肋支架布置示意图

26 / 38

横移千斤顶钢板限位角钢

竖调千斤顶垫板

方木

拱肋钢管座支撑布置

二、 主拱肋钢管加工

拱结构采用工厂分节制造,分段吊装上桥的方法安装。节段制造好后在工厂进行平面和立面组拼检查,检查合格后发运至施工现场,再在施工现场将节段预拼,最后吊装上桥形成完整拱肋。

（1）节段划分

根据该桥的施工特点,将单片拱肋划分为拱脚预埋段、中间节段、拱顶节段3部分,每个吊装节段高9-12m,工厂制造,现场组拼。

（2）节段制造

单根主弦管热弯成型焊管在专业化工厂定制,其分段长度9-12m，具体划分长度应考虑吊杆位置确定，焊管弯曲成型在中频弯管机上进行,热弯温度控制在850°左右，具体工艺参数应通过热弯工艺评定试验确定。以保证弯管成型后的材料性质没有明显改变,管径误差和壁厚误差满足规范要求。热弯成型后的单元部件需放入特制胎具检验,验证成型后的拱轴线与理论轴线是否一致，否则应采取措施进行校正。

27 / 38

（3）胎架制造

在地面上按1：1比例绘制出节段的坐标图,并在主弦管部件的轴向、径向定位位置以及吊杆孔开孔位置做上标记,然后安装胎架及定位模板。模板精度是保证节段组装精度的基础,要求下料、安装定位必须准确。

（4）节段装焊

节段装焊程序如下:上弦管部件上胎架,检查其轴线、径向定位线以及吊杆孔位置是否与胎架上的定位标记吻合，检查合格后将其与胎架刚性连接，下弦管部件上胎架,保证上、下弦管吊杆开孔轴心线处于同一直线上，安装吊杆索导管及腹腔钢板,完成焊接。焊接前根据钢结构施工规范进行严格的焊接试验，以确定各项焊接参数。焊接采用气体保护焊或用埋弧自动焊。

（5）节段校正

节段焊接完成后,检查线形是否与理论线形相符,否则,采用火工矫正法进行校正。

（6）节段标识与存放

节段制造完成后,应在端口绘制定位线和检查线,并对节段编号，节段在专用场地存放，地应预留充足的转运通道。

（7）节段预拼

节段预拼分为平面预拼与立面预拼，平面预拼的主要目的是检验实际拱轴线是否与理论轴线一致，立面预拼的主要目的是检验横撑与主拱肋连接相贯线位置是否准确。预拼检验合格的钢管拱单元节段分类存放,根据工地的安装进度运送到指定的安装点。

28 / 38

三、钢管拱吊装施工

待万能杆件拱架架设后，将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上，用100T轮胎吊将钢管拱吊装至拱架上焊接成拱，并按从拱脚到拱顶的顺序，同时对称吊装焊接成型。合拢段设置宜短一些，其长度考虑加工与合拢温度的差值，合拢时选择与设计合拢温度相适应的时机进行，钢管接头焊接前进行刚性固定（见“节段接头焊接前固定示意图”），否则焊接时接头间发生相对位移，将会影响焊接质量。钢管拱节段接头焊接前固定见右图。两拱肋间横向支撑在拱肋安装时同时进行。横撑根据设计预先加工成型，运输到施工现场后，通过汽车吊吊高至横撑与拱肋相贯位置，然后对中、调整、检查、焊接，斜撑按同样的施工方法进行。

拱肋的安装步骤为：起吊→就位→连接→精确调整→点焊固接→焊接→探伤检测。

单位：对接缝空 隙14-M24120

节段接头焊接前固定示意图

四、 拆除拱肋安装支架

29 / 38

待拱肋合拢后以后即可拆卸拱部支架。卸架从拱顶向两侧拱脚顺序同步卸落，拱架卸落仅将支架脱离拱肋10cm～15cm，不全部拆除支架，以便于吊杆等构件安装，卸落后的拱架不再与拱肋接触。

五、 拱肋混凝土压注

拱肋混凝土压注C55无收缩混凝土，4台混凝土输送泵，采用对称顶升法施工，即从两肋四拱脚同时对称压注至拱顶。首先对称灌注拱肋上管混凝土，待上管混凝土达到设计强度的60%时，对称灌注拱肋下管混凝土，待下管混凝土强度达到设计强度的60%时，对称灌注拱肋腹腔混凝土。

工艺流程为：清除管内渣物→封拱脚、人工浇筑压注头以下区段混凝土→安设压注头和闸阀→压注钢管内混凝土→从拱顶排气(浆)孔振捣混凝土→关闭压注口处闸阀稳压→拆除闸阀完成砼压注。

（1）施工准备

为确保每阶段一次压注成功，施工前做好人力、物力和机械设备的配备，同时在混凝土施工前对泵送混凝土的和易性、可泵性、缓凝时间作全面试验，特别是对混凝土输送泵的输送能力作全面了解，掌握详细的施工依据，合理地进行人员配备、材料供应、机械调配。

（2）施工要求

压注前用清水将钢管内从拱顶向下冲洗，在拱脚处开设排渣孔排出管内渣物。

管内混凝土压注是从两侧拱脚向拱顶对称压注，为了保证管芯混凝土的压注质量，充分密实，在拱顶处设置了隔板，将钢管分为两部分，防止从一侧压注上来的混凝土流向另一侧；距拱顶隔板40～50 cm

30 / 38

处对称设置两个Φ120mm的排气(浆)管，管长150～200cm，使管内气体充分排出，当管内灌满混凝土时，全部灰浆和部分混凝土从排气(浆)管排出，这时把振捣器从排气(浆)管插入，振捣混凝土，使混凝土密实。

压注头布设在距拱脚4～5m处，与钢管成30°角，压注头以下区段混凝土人工浇筑，用插入式振捣器振捣密实。

严格控制混凝土的塌落度，泵升混凝土的塌落度宜为16±2cm，考虑施工气温条件和阻力较大的情况，塌落度取定16cm，并掺入适量的膨胀剂，防止混凝土的收缩；

泵送过程中,应注意观测拱轴线的变位情况。

控制混凝土配比中粗骨料的最大粒径，石料级配控制在5～25mm； 泵升过程中，不得振捣，不准敲击钢管，否则将在混凝土和钢管之间形成沙浆层，减少混凝土和钢管之间握裹力，削弱整体性。

混凝土浇筑须在混凝土初凝前浇筑完毕，以减少混凝土受到支架变形带来的不利影响。混凝土压注完毕后及时对拱内混凝土的密实情况进行检查，出现问题及时处理。

六、 吊杆安装和调索张拉 （1）吊杆安装

全桥吊杆采用人工配合吊车安装，在拱肋混凝土强度达到75%以上后进行吊杆安装，吊杆的安装由钢管拱肋上锚孔自上而下穿出，再穿过梁体上的预留孔。穿杆时，先拧上拱肋上的冷铸墩头锚的螺母，当吊杆穿过边纵梁的预留孔后，再拧上墩头锚的螺母，并调整校正。在整个穿杆过程中，不得碰、擦伤挤包护层及墩头锚丝螺纹。

31 / 38

（2）吊杆调索张拉

桥面荷载先通过梁体传给吊杆，再传递给拱肋，最后传到桥墩上。由于不同的吊杆施工加载顺序会影响吊索的受力不均，如不进行各施工阶段吊索随时调整和现场的实时监控，会造成局部吊杆索力增大，弹性变形过大造成梁体出现裂缝，直接影响拱肋线型和桥梁的使用。

索力调整顺序如下：拱肋、吊杆安装完毕后，拱肋混凝土强度达到设计强度时，将吊杆调直，进行吊杆张拉；然后梁体第二次张拉，桥面二期恒载施工完毕后，实测吊杆力与设计是否相符合，不符合时即进行调整。施工中通过对吊杆和拱肋的监测，控制拱肋的应力与变形均在设计允许的范围内。

吊杆进行张拉施加应力时，按设计顺序进行。两片拱肋的吊杆在施加预应力过程中须交叉、对称地进行。张拉严格按设计给出的张拉步骤进行，每次张拉应注意拱脚支座位移情况。

吊杆张拉结束后，锚头处须安装锚头防护罩，防护罩内部灌填防腐油脂，防止锚头锈蚀。

七、 施工监控 1． 施工监控的内容

①施工过程中的结构安全，保证结构应力应变在设计控制范围内。

②钢管拱的加工制作及安装要求精确，拱轴线符合设计要求，保证加工制作、焊接及组拼质量合格，控制在设计误差范围之内。

③钢管拱混凝土压注达到设计要求，严格施工操作程序，控制砼质量。

32 / 38

④箱梁张拉和吊杆调索张拉控制，保证结构受力状态均匀，达到设计标准。

2 .施工监控的措施

①结构整体自重很大，施工过程中的结构安全，保证结构应力变形在设计控制的范围内，是质量目标的前提。支架体系要预压，减少非弹性变形；拱支架搭设拼装时，支架整体连接要好，以尽可能的减少沉降变形；浇注混凝土和钢管拱安装施工考虑温度、气候等因素影响，施工选择避开高温、昼夜温差较大、强风和多雨期间。

②钢管拱的加工制作及安装

拱肋分段加工，分段长度以满足起吊的重量为控制。拱肋分段长度严格按设计图纸加工，不超过允许误差；

拱肋加工严格按设计提供的施工轴线进行；

安装前拱肋按设计严格进行地面试拼装，后再运到现场起吊安装；

严格控制拱肋的焊接质量，要求所有的焊缝都需严格按行业规范操作，控制焊缝温度变形，所有焊缝都做超声波检查，检查结果有疑问的，进行拍片检验，另要求抽取2%拍片检验；

安装时保证拱肋轴线，采用测量仪器同步监测，并通过调节拱肋底座千斤顶，使拱肋轴线控制在精度之内。

③加强拱肋混凝土压注控制，确保混凝土密实。 ④系梁张拉和吊杆调索张拉

33 / 38

系梁张拉整个施工过程中梁体预应力索张拉分次进行。第一批预应力索张拉待系梁混凝土达到设计要求强度时进行。剩余预应力索是在拱肋混凝土压注结束，拱肋混凝土强度达到设计强度，卸落拱架进行吊杆张拉后进行。

吊杆调索张拉其作用在于调整和控制中系梁面标高，调索标准采用梁标高和吊杆拉力双重控制，整个调索过程分步进行，从而控制吊杆受力均匀符合设计。

八、 质量控制措施 1． 弯管精度控制措施

在正式弯管前,要进行弯管工艺评定试验，弯管工艺评定需要解决两方面的问题,一是弯管实测曲率与理论曲率是否一致;二是加热后焊缝和母材的热影响区机械性能是否有大的改变，试弯过程中,需要对中频弯管机的加热温度，给进速度，导模板的曲率等进行修正，特别是导模板的曲率,要考虑弯曲的回弹影响。通过热弯工艺评定试验,确定热弯温度。

2． 焊接质量的控制措施

工厂焊接是在自动流水线上进行,焊接质量易于保证，焊接质量控制的重点在钢管拱工地焊接，正式开焊前,根据设备，人员，采用的焊接材料，焊接工艺等进行焊接工艺评定试验,以此确定适合工厂设备，人员，管理等方面的最佳工艺参数。施工过程中,除了严格执行焊接工艺操作规程外,还对焊缝的内外质量进行检验，焊管焊缝要求通过100%超声波和100%X射线检测，工厂和工地焊缝进行100%超声波检测,20%(并不得少于1个接头)X射线检测。

34 / 38

（1）焊工经过考核合格，并取得相应施焊条件的资格证书后方上岗施焊。每条焊缝有焊工的钢印，焊缝质量检查结果，记入检查记录薄。

（2）焊接工艺必须经过评定，确保焊接质量；确定的工艺参数，施工中不得随意改动。焊接工艺评定的试验内容按《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)和《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）执行。

（3）焊缝的位置、外形尺寸必须符合施工图和《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ 205-83）的要求。在施焊中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件中心；母材的非焊接部位严禁焊接引弧。

（4）焊接工作宜在室内进行，湿度不宜高于80%；室外焊接采取相应的防护措施，保证满足焊接条件，在结构表面潮湿或刮大风、阵雨天气下，又无适当保护措施时，不得进行焊接；主要杆件应在组装后24H内焊接。

（5）钢管的焊缝等级按设计图纸要求执行。各部位的焊缝应在焊接24H后进行无损检验。超声波探伤比例为焊缝长度的100%；X射线探伤检查比例为焊缝长度的10%。焊缝探伤方法和报告，应符合国家有关规定。

（6）外观检查和探伤结果有不允许的缺陷时，应按规范的有关规定进行焊缝磨修及返修焊。气孔、裂纹、夹渣、未溶透等超出规定时，应查明原因，用碳弧刨清除缺陷，用原焊接方法进行返修焊；返修焊和焊缝应随即铲磨匀顺，并按原质量要求进行复验。返修焊次数不宜超过两次。

35 / 38

（7）所有钢管必须在焊缝经检查达到要求后，方进行结构的防腐涂装。

3． 安装精度控制措施

本桥采用组合支架,能非常方便地调整各吊装段的空间位置，吊装过程中必须加强对拱轴线的观测,重点控制官段接口和各吊杆孔的位置,注意控制焊接变形。

（1）钢管拱肋要求，一定要在工厂进行预拼。

（2）钢管混凝土拱桥中，钢管骨架的制作与安装，按《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）的要求执行。

（3）钢管构件出厂具备完整的验收资料，经监理工程师检验合格后钢管拱肋方可吊运出厂。在出厂和工地吊装之前的存放，防止变形和生锈。

（4）钢管构件出厂前应提供下述验收资料： 钢材的质量证明书及抽样检验报告； 焊接材料质量证明书和烘焙记录； 涂装材料质量证明书； 焊接工艺评定报告； 焊缝质量外观检测报告； 内部探伤报告；

钢管加工施工图（含原设计图、设计变更文件以及制作中对技术问题的处理的协议文件）；

36 / 38

钢管构件几何尺寸检验报告；

按工序检验所发现的缺陷及处理方法记录； 钢管构件加工出厂产品合格证。 4． 拱肋混凝土质量的控制措施

（1）混凝土输送管在布置时，尽量减少和避免使用弯管。 （2）混凝土在灌注前，对混凝土输送泵、输送管的状态和密封性进行试车检查，发现问题及时处理，确保设备状态良好，避免灌注过程发生故障，导致灌注停顿，影响灌注质量。

（3）混凝土拌制时，应严格按配合比配料，计量要准确，拌合要均匀，净拌合时间应大于2min，确保出斗时有良好的和易性和流动性。

（4）混凝土在灌注过程中，若供料不及时或其他原因造成中断，立即进行反泵，以防止混凝土在泵管中停留时间过长造成堵管。

（5）泵送混凝土时，必须两边对称泵送，泵送速度应加强协调，尽量对称顶升，特别是接近拱顶时，要注意避免一边上升过快。拱顶应设隔板及排气孔。

（6）混凝土终凝后，用小锤敲击和超声波探测仪对拱肋内混凝土的密实度进行全面检查和探测，防止存在脱空。

九、 安全保证措施 1． 交通安全控制措施

采取切实可靠的安全防护措施，编制完善的施工方案和安全应急预案，经监理工程师审批后同意后，严格照批复方案组织施工。

37 / 38

吊车吊装过程中，吊装设施加强检查和维护，吊装作业区做好警示标识和安全防护措施。

防止空中坠物，桥下设置双层挂网，满桥布置，防止坠物掉落。 严管现场出入人员，在桥梁四周设置警示牌，夜间挂警示灯，布置防护和安全引导设施，确保安全。

2． 施工安全措施

对全体施工人员进行安全教育，安全知识普及，增强安全防护意识，将施工安全控制点和措施向施工人员交底。

安排专业人员上场操作，施工人员从事工作前进行专业培训。 起吊设施施工前需检查吊机各关键部件的可靠性和安全性，并进行试吊；吊装过程不得超负荷吊装；吊装施工时指派专人统一指挥，施工人员分工明确。吊装作业区严禁非工作人员进入，设置安全防护隔离区。

支架杆件安装和拆除按施工方案规定和施工技术规范进行操作。 施工人员必须戴安全帽，高空作业人员佩戴安全带，遵守施工纪律规定。

施工过程安排专职安全员负责监控和管理，发现安全隐患及时消除处理，预防安全事故发生。

二O一二年七月二十日

38 / 38

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/8qzw.html