大跨度混凝土拱桥支架验算及施工工艺探讨.doc

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1、大跨度混凝土拱桥支架验算及施工工艺探讨摘要：大跨度混凝土拱桥结构因诸多优点，目前广泛应用于高速公路上跨天桥及被交道上跨主线分离式立交桥、市政桥梁建设上。扣件式钢管支架在大跨度混凝土拱桥应用中的受力分析，并结合具体工程实例，对其施工工艺进行探讨，为大跨度混凝上拱桥施工提供参考。关键词：大跨度拱桥荷载支架验算工艺1•概述大跨度钢筋混凝丄拱桥以其合理的结构受力特点及优美的外观，目前广泛应用于高速公路上跨天桥及被交道上跨主线分离式立交桥、市政桥梁建设上。上海至武威国家重点公路信阳至南阳高速公路，其中高速公路上跨天桥及

2、被交道上跨主线分离立交桥中有数十座采用混凝土拱桥的结构形式，不仅成为高速公路的一道风景，而且通过视觉变化可以减轻司机在高速公路行驶过程中的疲劳程度。结合工程实践，现对其主要施工工艺试做如下分析、总结。以K39+080上承式拱桥为例进行详细说明。1.1•技术标准桥面宽度：净宽7.5m+2X0.5m防撞栏，总宽度8.5m；桥长：84.18m；设计荷载：公路II级；桥面横坡：双向1.5%；桥面纵坡：跨中为变坡点，双向0.5%。1.2•结构特点该种型式分离式立交桥上部采用上承式拱桥钢筋混凝土结构，主拱圈跨度58m,矢

3、高9.667m,矢跨比为1/6,釆用现浇钢筋混凝土空心截面,按悬链线无较拱设计计算，截面厚1米,拱座为重力式基础。桥面板采用现浇钢筋混凝土，截面高0.45mo桥面板和主拱圈之间通过立墙传递压力，立墙厚0.5m,宽5m。2.施工准备2丄材料准备：模板采用竹胶板，扣件式钢管支架。图1主拱圈现浇钢管扣件式支架系统截面立杆（间距50）小横杆（间距50）大横杆涧距150）剪刀撑涧距500斜撑（间距400图中未示出）2.2.设备准备：发电机发电，混凝土输送车运输混凝土，吊车配合吊斗入模。23人员准备：选择有多年高速公路施

4、工经验的施工队，钢筋加工及绑扎班30人，支架模板班40人，混凝土班20人。3.施工方法：主拱圈施工顺序：分为三段两环进行施工，预留两个间隔槽。图2主拱圈混凝土施工顺序从拱脚至1/4跨处拱箱底板及腹板浇筑混凝丄上部拱箱底板和腹板浇筑混凝止拱圈顶板浇筑混凝土间隔槽浇筑混凝土2.1.施工工艺流程（见图3）图3上部构造施工工艺流程框图2.2.主拱圈的施工主拱圈跨径直58m,矢高9.667m,矢跨比1/6,采用现浇钢筋混凝土空心截面，截面厚lmo按悬链线无餃拱设计计算。2.2.1.主拱圈支架的设计主拱圈现浇支架采用满堂

5、扣件式钢管支架，钢管采用4）48mm.壁厚3.5mm。扣件式钢管支架由立杆、小横杆（垂直桥轴线方向）、大横杆（顺桥轴线方向）、剪刀撑、斜撑组成。立杆间距0.5m,小横杆间距为L二0.5m,大横杆间距10二1.5m。支托上铺10X10cm方木，再铺竹胶板，其板厚§=12mmo由于该分离立交位于挖方段，地质条件较好，立杆下采用铺设10X20cm木垫板。底模、侧模及内模均釆用厚5=12mm的竹胶板，横纵主次肋采用8X:LOcm方木，其重量按60kg/m2o施工荷载（包括施工人员及其设备、运输工具等荷载）按2KN/m

6、2考虑。2.2.2.立杆竖向承载力验算在C・C变截面最大处立杆受力最大，以此处计算混凝土荷载。混凝土荷载：ql=1.2X0.5X25=15.00KN/m底模荷载：q2=0.5X0.06X10=0.3KN/m侧模荷载:q3=1.2X0.5X0.06X10=0.36KN/m施工荷载：q4=0.25X2.0=0.5KN/m立杆©48X3.5mm的物理性能如下:净截面：A?2??(dl2?d2)4???(482?412)4?489.3mm2回转半径:I?2dl2?d24?482?412?15.8mm4长细比：??10

7、1200??76.0115.8由《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025)附表中查得轴心受压构件稳定系数：=0.774[N]=[?]xAx()=235x103x489.3x10-6x0.774=88.998KN[N]——立杆轴向压力容许值[?]——立杆Q235钢材屈服点强度，为235MPaoQ二(ql+q2+q3+q4)x0.5=(15.313+0.3+0.368+0.5)x0.5=8.08KNQ<[N],所以单根钢管立柱的承载能力符合要求。2.1.1.地基承载力验算：p?Q8.08??80.8

8、KPa?[P]?200KPaS0.2?0.5经验算，地基承载力符合要求。2.1.1.顶端小横杆计算d)48mm＞壁厚3.5mm钢管的力学性能惯性矩:I?4??(dl4?d2)64???(484?414)64?1.2187?10?7m4计算截面抵抗矩：W?4??(dl4?d2)32dl???(484?414)32?48?5.0778?10?6m3钢材弹性模量：E=2.1X105MPa[?]——钢材屈服