系杆拱桥施工技术

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1、系杆拱桥施工技术张伟姜长峰【摘要】系杆拱是目前国内较新颖的一种桥梁体系，它造型古朴典雅,对拱脚地基强度要求较低，因此广泛应用于城市桥梁的规划设计中。本文针对系杆拱的一种形式——钢筋砼系杆拱桥，就其施工流程及关键工序作了介绍。关键词：钢筋砼系杆拱施工 1工程概况漳卫新河大桥装饰拱桥是国道104线德州市区段上的一座大型桥梁，它东依德州学院，西靠金华茶城，横跨于漳卫新河之上，将德城区与开发区连为一体。桥梁由上海同济大学设计院设计，结构形式为五连拱钢筋混凝土系杆拱，外观采用“飞燕”式，全桥长210米，桥跨布置为35m+35m+70m+35m+35m，大桥横向设置两片拱肋，

2、拱肋之间不设风撑，拱轴线设计为二次抛物线型，其中，边拱矢跨比为0.12,副拱为0.24,主拱为0.22,结构形式如图1。   2系杆拱施工根据设计，系杆拱施工时，拱脚处拱肋与系梁采取现浇，其余部分系梁及拱肋先行分节预制，待拱脚处现浇段施工完毕后，再拼装并施行纵向张拉。施工工艺框图如图2：2.1系梁节段预制2.1.1节段长度系杆拱主拱处设7根吊杆，边、副拱处各设3根吊杆，吊杆间距均为7m。考虑起吊能力及施工方便，选定系梁、拱肋分节长度如下表1：2.1.2节段预制系梁断面为矩形单室箱梁，施工时，先行绑扎钢筋笼并设置好波纹管及吊杆予埋管，再浇注底板混凝土，安放内模，最后

3、浇注侧板及顶板混凝土。待梁体砼达到一定强度后，拆除内模。2.2浇注拱脚连接段全桥共12个拱脚连接段，施工时，先浇注主拱拱脚，再浇注边、副拱拱脚。图2钢筋混凝土系杆拱桥施工工艺框图表1系梁、拱肋分节段长度 编号节段长度(m)湿接缝长度(m)编号节段长度(m)湿接缝长度(m)主拱系梁6.40.6主拱节段1、78.410.6副拱系梁6.40.6主拱节段2、66.8360.6边拱系梁6.40.6主拱节段3、56.5170.6边拱节段1、37.2040.6主拱节段46.4090.6边拱节段26.410.6   副拱节段1、38.0670.6   副拱节段26.650.6  

4、  2.2.1支撑方案根据连接段构件多、结构复杂的特点，选用满堂式支架。支架由Φ50钢管拼组而成，钢管水平间距90cm，竖向间距120cm，考虑拱肋下支架受力过于集中，除在支架顶设置10*10cm方木分散应力外，另在拱肋底加两排竖杆，以避免支架变形过大。2.2.2施工连接段连接段施工分4道工序，依次为：拱座、立柱及系梁下拱肋、系梁、系梁上拱肋。拱座结构设计为六角石状，考虑轻便、高强、经济的原则，模板采用竹胶合板制作而成，胶合板上按设计钻眼定出钢筋位置，由于拱座钢筋密集且有较大面积反坡，施工时，应注意控制混凝土质量。拱肋轴线设计为二次抛物线，断面为倒圆角矩形状，倒圆

5、角圆弧半径R=30cm（边、副拱R=15cm），模板加工时，底模采用竹胶合板制作，侧模采用木框架贴铺高强PVC板制作，顶模由微弯竹胶合板分节段拼装，每节长度1m，浇注拱肋混凝土时，再根据混凝土浇注高度依序安装。系梁底模采用竹胶合板制作，侧模采用定型钢模板，由于连接段系梁长度较长，施工时对波纹管位置应严格控制。2.3系梁拼装膺架设计2.3.1方案选择拱桥边、副拱位于河滩上，支架工作高度约为8～10m；主拱位于河道中，水深平均约1.5m，支架至水面高度约为10.5m，考虑水利部门泻洪要求及现有材料，膺架采用桥跨式支撑体系，以钢管做支墩，梁体结构由“六四”式军用梁拼组而

6、成。2.3.2跨径布置边、副拱系梁拼装长度为21.6m，主拱系梁拼装长度为49.6m，考虑军用梁稳定性及挠度要求，边、副拱处支架设计为双悬臂梁式，跨径布置为2.8m+16m+2.8m；主拱处支架设计为连续梁式，跨径布置为17.18m+17.87m+14.55m。2.3.3基础支架基础分两种情况：①边、副拱处地质条件较好（实测地基承载力介于150Kpa～200Kpa之间），支架基础采用混凝土扩大基础，结构尺寸为3.5m*3m*0.35m，基础下做20cm厚10％灰土补强。②主拱处支架位于河道内，淤泥较厚，根据地质资料，河道淤泥约1m，淤泥下沉积层地基承载力约为100

7、Kpa，摩擦系数为3.1，考虑快速、简便、经济原则，经比较，采用打入式木桩群作为基础持力构件，木桩上浇注C20#砼承台，承台尺寸为2.5m*2m*0.4m。力学计算如下：系梁自重:G1=86.9t支架总重:G2=15t砼承台重:G3=18.4t荷载重:Gj=G1×1.3+G2+G3=146.3t单根木桩承载力计算公式:[P]=E/(5e+0.1)式中:[P]—单桩承载力(KN)E—冲击能(KN·m)e—贯入度(m/击)打入木桩采用16t吊车起吊重锤击打法，重锤约重2t，考虑重力损失，计算重量取1.5t，重锤提升高度为1m，实测最终一击贯入度为0.02m～0.05m

8、，为安全计