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1、青川广福沟桥拱圈混凝土现浇钢拱架施工方案1、工程概况新建青川广福沟桥位于广元市青川县沙溪镇，横跨白龙江一级支流广福沟。一岸连接幸福村，一岸连接G212线国道全桥位于直线上。广福沟桥全长150m，江面宽约100m，属于宝珠寺水库上游库区段支流新建桥梁工程。两岸两岸地形高陡，桥址区坡面基岩裸露，库水淘刷、浪袭现象明显，地形坡度约4565度，坡高约70米。处于宝珠寺水库常年俺没范围。微风化变质石英砂岩平均单轴饱和抗压强度80MPa，容许承载力4000KPa；微风化含碳质绢云板岩平均单轴饱和抗压强度40MPa，容许承载力1500KPa。桥址区域地面高程25862975m。主要技术标准：公路等级：四级公
2、路；设计车速：20Km/h；设计荷载：汽车为公路二级，人群3.5KN/桥梁宽度：净6(两车道行车道)+20.75m(人行道)+20.3m栏杆，总宽8.1m；设计洪水频率：1/100；引道路基宽度6.5m,地震：设计地震动水平峰值加速度为0.15g，抗震设防基本烈度：7度。桥型采用上承式钢筋混凝土悬链线箱形无铰拱，主孔跨径L=100m；矢跨比1/5.5；拱轴系数m=1.896。主拱立面平置，两岸各为2*9.8米的预应力简支空心板引桥，拱上结构为立柱、盖梁、跨度9.8m的预应力钢筋混凝土简支空心板梁。下部采用双柱式桥墩、桩基础，单排双柱式桥台。 主拱圈采用钢拱架现浇箱型截面。在拱脚部位设置纵向长3
3、m的实体拱托，拱托以后设置1.913m的实体段和1m的漏斗型渐变段，然后为一般横断面，一般横断面由一箱四室断面，中室宽1.25m，边箱宽1.25m，全宽6.7m；箱高1.8m，拱箱顶、底板厚0.18m，腹板厚0.25m，腹板与顶、底板相交处设置0.15m0.15m倒角，腹板与隔板相交处设置0.15m0.15m倒角，隔板与底板相交处设置0.15m0.15m倒角，隔板与顶板相交处设置0.15m0.15m倒角。主拱圈及拱托为C40、C45混凝土。 经项目部组织技术人员多次讨论，本着节约成本、充分利用现有资源、安全可行的原则，我部拟利用专利钢拱架作为施工钢拱架，并参考以前一些大跨现浇拱桥施工的成功经验
4、及相关技术规范，拱圈拟采用分三环、分段进行浇筑。本方案仅为技术性方案，对于施工机构、人员安排、工期计划、质保安全体系等方面，本方案未及。2、钢拱架方案布置2.1、总体构思(1)、为降低成本，充分利用钢拱架构件，减少改制和加工件数量，将拱架设计成折线段，通过改变横向垫木的高度来形成拱盔，在折点位置的拱架上弦设置短连杆。(2)、拱架设计2m桁高(销孔中心高度)，横向桁架片数根据需要通过计算确定；横向连接采用标准套筒螺栓及联结系槽钢进行连接。(3)、拱脚设置铰支座，铰支座利用砂筒上设置型钢分配梁支承，以方便卸架。(4)、在拱顶设铰，以减小因销孔间隙及垫木、砂筒压缩等非弹性变形产生的拱架附加内力，在拱
5、架合拢并松索完成后，再连接拱顶上下弦，形成两铰拱来支撑拱圈浇筑时的荷载；同时在拱顶铰部位设置钢箱活塞，以便于合拢时拱架标高调整和刹尖。2.2、预拱度的设置(1)、弹性挠度拱肋施工期间的弹性挠度由拱架的自重挠度浇筑一环时拱架挠度浇筑二环时拱架挠度浇筑三环时拱架挠度+拆架后拱肋挠度组成，参考计算资料，总的弹性挠度取12cm。(2)、拱架销孔间隙产生的非弹性挠度全桥拱架按28个销接接头计，每个接头非弹性变形(销孔间隙)0.75mm，则全桥ds280.7521mm；近似按悬链线弧长与失高的变化关系求得：拱架销孔间隙产生的非弹性挠度23.5cm。(3)、垫木、砂筒压缩值按以往的经验，垫木压缩值取2cm，
6、砂筒压缩值取1.5cm，则31.5cm。(4)、由设计部门提供的因恒载、温度变化、混凝土收缩徐变及拱座水平位移产生的挠度u8cm。综合以上因数，取钢拱架总的预拱度值1u15cm。拱架含上述预拱值的各主要节点坐标见附图01中的拱架各主要节点坐标表。2.3、拱架的具体布置 祥见附图01广福沟桥拱圈混凝土现浇钢拱架系利用专利钢拱架的基本三角及部分特殊加工配件件拼制而成。在设计中，为降低成本，充分利用原有构件，减少改制和加工件数量，将拱架设计成的折线段，通过改变横向垫木的高度来形成拱盔。因而除拱脚和拱顶特殊节段及其它少量新加工件外，拱架的绝大部分利用专利钢拱架标准构件。拱架每一折线段长度按尽量小的原则
7、布置，以使拱架上下弦受力更为均匀，使拱盔垫木高度相对较小，以节约施工用木材，同时应满足上弦折点处连杆可连接的最小长度需要。因而拱架每一折线段按23片基本三角布置。拱盔横木最小高度9cm，最大高度67cm，各横木具体高度见附图01中的拱盔各横向垫木高度表。根据受力和施工要求，拱架横向按8片钢拱架桁片布置，每片宽52cm，片与片间净距48cm，拱架横向总宽度7.52m，桁架上下弦销孔中心高度2m。片与片之间在上下弦(216槽钢)位置通过标准套筒螺栓(M22螺栓)进行连接；在上下弦连接钢销两侧及上下两基本三角对接钢销两侧的斜腹杆(28槽钢)位置，利用联接系槽钢(10槽钢)和U型螺栓进行连接来增强拱架
8、的整体性。具体连接部位见附图01及钢拱架使用说明手册(1)、基本三角的结构形式见图(2)示，单片基本三角长4m(按销孔中心计算)，高2m，宽0.52m，单片重525kg。主弦杆为216槽钢，斜腹杆为28槽钢，内腹杆为2505角钢；所使用材料材质皆为16锰桥梁钢(16Mnq)。各杆件之间通过连接钢板焊接而成，横向两肢之间通过连接缀板焊接成组合截面。连接销孔直径为50mm，采用直径48.5mm钢销进行连接，钢销材质为35SiMn。(2)、弦杆的结构形式 截面为216槽钢；所使用材料材质仍为16Mnq。两肢之间通过连接缀板焊接成组合截面。连接钢销直径48.5mm，材质为35SiMn。(3)、拱脚特殊
9、节段的结构形式拱脚特殊节段由一三角桁架和一长3m的弦杆组成，横向桁宽仍为0.52m。所使用材料材质为16Mn钢。其主要受力杆件为222槽钢，斜腹杆为212510角钢，内腹杆为2758角钢；三角桁架各杆件之间通过连接钢板焊接而成，横向两肢之间通过连接缀板焊接成组合截面。除铰支点A外，连接钢销皆采用直径48.5mm的军用梁原配钢销。铰支点A采用直径90mm的45#钢钢销与支座连接。在主要受力杆件(222槽钢)位置仍通过标准套筒螺栓进行连接；在连接钢销两侧及铰支点A附近，利用联接系槽钢和U型螺栓进行连接，与22槽钢连接的U型螺栓新加工。拱脚特殊节段具体结构尺寸祥见后续的加工大样图。在拱架合拢吊、扣索
10、放松前，上下弦在B、C处断开，在O点设铰，按两铰拱合拢，以利销孔间隙及垫木、砂筒压缩等非弹性变形产生的拱架附加内力的释放；在合拢松索完成后，再连接上下弦形成两铰，来支承拱圈混凝土浇筑时的荷载。另在拱顶设置钢活塞与拱顶铰相连接，以方便合拢时拱架标高调整和刹尖；具体祥见后续的加工大样图。(5)、卸拱设备及支座结构 支座由厚30mm的后座板、底座板及竖向肋板组成，在竖向肋板上设置90+0.2mm的销孔与拱脚A点(见图(4)钢销连接。利用在主拱台内埋设角钢对支座进行横向限位。卸拱设备由对口契块、型钢分配梁、砂筒及砂筒活塞等构成。在支座下缘及后缘设置铸钢对口契块来进行支座标高及纵向位置的微调，上下契块结
11、合面抛光并涂油，以利卸架。支座与后缘契块间设置钢垫箱来保证拱脚铰位于砂筒中心。型钢分配梁采用3根I45a工字钢梁焊接成组合截面，单根工字钢梁长9.6m。砂筒活塞外径50cm，高57cm，顶板厚2cm，筒壁厚1.2cm。砂筒外径55cm，高58cm，底板厚3cm，筒壁厚1.2cm。在每个砂筒底部对称设置两个直径4cm的小孔以便卸砂，小孔卸砂前利用螺栓塞堵死；每岸横向共设置11个砂筒活塞。砂筒用砂必须采用洁净干燥的中粗砂，砂筒与砂筒活塞之间的空隙应用沥青或黄油封闭，防止雨水或泥水渗入使砂体板结。(6)、拱架风缆 见附图01拱肋风缆绳采用228mm(637+1)的麻芯钢索，公称抗拉强度170kg/m
12、m2，钢绳破断拉力为39.3吨(双线)。上、下河各设置6道风缆，全桥共12道风缆绳。风缆与地面夹角不大于30，风缆水平投影与桥轴夹角不小于50，为减小风缆垂度的非弹性影响，风缆初张力按5吨控制。拱架风缆绳用量约2200m。拱架风缆位置根据设计的风缆角度要求放样后确定，锚碇根据具体地质情况可采用锚环或埋置式地垄等形式，工地自行设计布置，要求每道风缆锚碇容许抗拉力不小于15吨。(7)、模板系统 拱箱模板采用木模，面板采用竹胶板。侧模及内模见后续模板设计图。底模系统：在拱架上弦节点上每间隔2m布置宽15cm横向方木，根据形成拱盔弧度的需要，横木高度为1431.1cm不等，各横木具体尺寸祥见附图01中
13、拱箱各横向垫木高度表；全拱圈纵向设置16根1515cm方木做底模背销，在纵背销上设置4cm厚木板做底模板，为保证砼外观质量，底模板上再铺设1cm厚的竹胶板面板。在底模上、下河各设置宽1m的人行支道，以便于施工操作及模板安装。支道横木每3m一根，长2.2m，其截面尺寸为0.120.1m2，支道面板为厚4cm木脚手板。3、钢拱架的计算方法及计算结果基本情况简述3.1、计算方法(1)、设计规范及参考资料交通部公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ025-86，公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000，钢拱架使用说明手册，公路施工手册.桥涵下册。(2)、设计方法 根据公路桥涵施工技术规范JTJ041-
14、2000，在拱架上就地浇筑大跨径拱圈(肋)混凝土时，亦采用分环(层)分段法浇筑；同时参考以前施工过的一些大跨径现浇拱桥的施工经验，并结和本桥的具体情况及钢拱架承载能力情况，决定主拱圈分三环浇筑完成(见附图19)，一环、二环、三环分别高33cm、114cm、33cm；故计算时考虑了第二环施工过程中拱架与拱圈联合受力因素。初步计算阶段未考虑风力和风缆的作用，也未进行拱架纵横向稳定性验算。(3)、计算过程按以下阶段进行计算：、拱架自重阶段：此时拱架为两铰拱状态，利于销孔间隙及支座压缩等非弹性变形产生的附加内力的释放；在拱顶刹尖、扣索松索和拱架标高轴线调整完成后，再连接拱顶上下弦，形成两铰拱承受拱圈荷
15、载。重量按单元单位长度重量计入，同时考虑计入横向连接系及U型卡、钢销、节点板、缀板等后的修正系数(通过计算取修正系数为1.9)。、一环(浇筑高度33cm)加载阶段：此时拱顶上下弦已连成一体，拱架为两铰拱状态；计算荷载为一环钢筋混凝土(含拱脚1.913m实体段及1m漏斗形渐变段全高)、拱盔及模板自重、施工荷载(近似取混凝土重量的1.05倍)，荷载按横木处的节点集中力计入。、二环(浇筑高度为腹板高度1.14m)加载阶段：此时拱架仍为两铰拱状态，一环按无铰拱参与共同受力；计算荷载为二环钢筋混凝土、拱盔及模板自重、施工荷载(近似取混凝土重量的1.05倍)，荷载按作用于一环上的均布荷载加入(横隔板及与顶
16、底板倒角按集中荷载加入)。、拱架拆除阶段(假定在拱圈浇筑完成后拆除)：计算模型为全断面形成后的无铰裸拱；计算荷载为一环钢筋混凝土自重及二环钢筋混凝土施工时拱架各横木支撑力增量的反作用力(这些荷载原支承在拱架上，拆架后由拱圈承受)。拱架各单元内力按以上、阶段内力进行叠加后控制设计；弹性挠度按、（阶段不考虑模板荷载）阶段进行叠加；拱圈内力按、（不考虑模板荷载）阶段形成的拱圈内力进行叠加，应力按、阶段形成的拱圈上下缘应力分别计算后进行叠加。3、2分环浇筑过程中拱圈混凝土局部出现拉应力情况分析拱圈分环、分段浇筑，在施工过程中出现拉应力是较为常见的现象，参考以前一些现浇拱桥的计算资料(净跨170m的攀枝
17、花3007大桥、净跨140m的三滩大桥及净跨135m龚嘴电站大渡河大桥)，在分环、分段浇筑过程中皆有拉应力出现，只要不超过混凝土的极限抗拉值，一般不会出现混凝土开裂现象。在每环浇筑完成后，拱圈混凝土一般不会再有拉应力出现。混凝土收缩徐变产生的拱圈内力，不分环浇筑一样会出现；我们对分环浇筑过程中拱圈混凝土收缩徐变产生的内力及应力进行了计算，仅收缩徐变产生的拱圈拉应力皆未超过0.1MPa。根据计算结果分析，拱圈混凝土拉应力仅出现在第二环第一、二次混凝土(二环混凝土共分三次浇筑)浇筑阶段，其余各施工阶段拱圈混凝土皆没有拉应力出现。二环第一次混凝土加载一环拱顶上缘出现1.54MPa的拉应力，二环第二次
18、混凝土加载一环拱脚上缘出现1.92MPa的拉应力，都小于C50混凝土轴心抗拉强度标准值ftk2.65MPa，而一般C40混凝土极限抗折强度应不小于7.5MPa。可见拱圈分环施工过程中不会因受力而出现混凝土开裂。4、钢拱架的安装4.1、悬索吊装系统的布置请详见施工总体布置图4.2、拱架安装拱架运输安装利用悬索吊装系统进行，采用扣索扣挂悬臂拼装法安装。每组天索设置前后吊点，两组天索共设置4组20吨起吊滑车组抬吊安装。4.2.1、安装前的准备工作(1)、拱架预拼正式吊装之前应先在起吊场地上进行拱架预拼，以检查各加工件的尺寸和各折线段转角是否与设计一致，并检查各构件的可连接性。拱架预拼在木支架上进行，
19、木支架坐标根据拱架分段节点坐标经平移和旋转后得到。预拼时每个分段前后端各加拼一个前后相邻段的标准节，以检查与前后段的连接性能。号撑杆与基本三角间的连接板在工厂加工时可先焊接与上弦三角的连接钢板，与下弦三角的连接钢板在工厂加工好后，在现场预拼时组焊，以保证其销孔间连接尺寸。(2)、吊装前检查拱架吊装前，应对整套缆索系统进行全面检查验收，各关键设备材料检查主要项目如下：、卷扬机安装布置合理、排绳顺畅、锚固牢靠、电线接驳符合安全要求、机械电器运行良好(特别是刹车系统)；、起吊、牵引钢丝绳质量、磨损、断丝情况、转向的布置、摩擦等，穿索是否正确；、转向滑车、索鞍、跑车、滑车组转动顺畅，与钢丝索联接平顺、
20、固定牢靠；、塔架螺栓的紧固、杆件安装是否正确、线形顺直、初始位移达到设计要求；、缆风索初张力是否符合设计要求、锚固牢固、钢丝绳质量、磨损、断丝情况；、主索养护、钢丝绳质量、磨损、断丝情况、锚固、联接可靠(绳卡数量、拧紧情况)、垂度与设计相符；、各类地锚牢固，砼、钢筋、结构尺寸、锚固深度等符合设计要求；、指挥系统(通讯)、准备工作检查。(3)、试吊、试吊目的对缆索吊装系统进行全面检查并进行试吊，其主要目的是检验系统的吊重能力是否满足设计要求、系统的安全可靠性及其工作状态。、吊重的确定及重物的选择根据有关技术规范的规定并结合本桥的实际情况，以本桥节段最大设计吊重G=10吨为100试吊重量，按60%
21、G(9t)100%G(15t)120%G(18t)确定。直接利用拱架作为试吊重物，横向按三片桁架并通过标准套筒螺栓连接成整体，纵向长度根据试吊重量要求进行拼装。、检查项目和方法、主索吊重垂度及张力观测：垂度主索吊点位置标高与同一竖直线处两岸塔架顶连线标高的差值。主索张力使用索力仪测量。、塔架顶位移观测：分两个测量阶段，一是塔架在风缆初张力作用下的最大位移情况；二是每次加载后塔架位移情况。检查方法：在塔顶两侧沿桥纵轴方向及上分配梁上沿桥横轴线方向捆绑标尺，用设置于塔架纵横轴线上的经纬仪直接测读塔架位移情况。、塔架基础沉降量观测：检查塔架基础的沉降量，在试吊装前测量基础顶面标高，记录原始数据备案，
22、再与试吊过程中各阶段测量基础标高进行比较，计算出沉降量。、地锚位移量观测：在锚碇上下游侧垂直于桥轴线方向各设置一个点(高度基本一致并约高于锚桩顶面)，然后拉上钢丝，并在钢丝垂直下方作出基线(墨线)记号，在试吊过程中，观察基线与钢丝线的偏移量，用钢尺测量出地锚的位移。、塔顶结构、塔架杆件、紧固件的局部变形观测：对塔顶座滑轮肋板及销轴、上下分配梁、万能杆件及连接螺栓等进行观测；通过目测、敲击、辨别异常声音等手段检查。、检查塔架顶座滑轮、横移系统、牵引索、起重索、滑车轮的动作情况，跑车、卷扬机组的行走和运转速度：通过目测和计时试运行等手段检查。、检查缆索吊装系统设备满负荷运行时，供电系统和用电设备线
23、路能否满足施工要求：通过电表读数和各电路的电压数据检查。、检查通讯设备是否足够，并能保持清晰的对话。4.2.2、拱架安装方法根据悬索系统的吊重能力，拱架横向分5幅进行安装，每幅由3片钢拱架桁架组成；纵向每幅分10段吊装，具体分段位置见附图01；全桥拱架安装共分50个吊装节段。拱架节段在起吊场地预拼完成，经检验节段几何参数和质量符合设计要求后，准备吊装；吊装段横向三片先连接好全部套筒螺栓，联结系槽钢在拱架安装完成后再进行连接，以方便安装及调整。拱架吊装利用千斤绳捆绑吊装，吊点位置设置在距端头3m的上弦节点处。扣点因扣索力较大，在扣点的拱架下缘节点位置设置型钢梁，型钢梁与拱架下弦杆间利用U型螺栓定
24、位，扣索与型钢梁间采用千斤绳、H板及转向滑轮进行连接，每一个节段安装皆设置一道扣索，第二段安装完成后可拆除第一道扣索，第四段安装完成后可拆除第三道扣索，最后保留2、4、5三段扣索至合拢。千斤绳采用32mm钢索，根据力的大小并按8倍安全系数确定千斤绳根数。注意吊扣点应设置于桁架节点位置。(1)、拱架安装顺序拱架安装按两岸及横向对称的顺序进行，纵向从拱脚至拱顶安装，横向从桥轴线向上下河安装。、先吊装桥轴线上的一幅拱架，单幅合拢调整好拱架轴线和标高后，选择在夜间底温状态下刹尖(即在拱顶钢箱活塞位置加垫刹尖钢板，使拱顶铰抵紧)；刹尖完成后，对称循环松除吊、扣索，收紧拱架临时风缆，并连接拱顶上、下弦形成
25、单幅两铰拱。拱架临时风缆在每个安装段皆设置，在拱架安装完成并按附图01设置好固定风缆后，临时风缆可拆除。、进行上游次边幅的吊装，合拢调整好拱架轴线和标高后，仍选择在夜间底温状态下刹尖；刹尖完成后，对称循环松除吊、扣索，收紧拱架临时风缆，并连接拱顶上、下弦及两幅之间的横向连接螺栓形成双幅两铰拱。、双幅合拢，保留两幅风缆索；然后安装下游次边幅，下游次边幅安装可不设置风缆，利用倒链葫芦和木契块连接于已安装的两肋上来保证横向稳定和调整横轴线。、同样的方法完成上、下河边幅拱架的安装，并连接好横向连接螺栓，形成总宽7.52m的两铰拱架。最后进行联结系槽钢的安装以加强拱架的整体性，并按设置好上、下河共12道
26、固定风缆，按设计控制好每道风缆的初张力。然后解除先安装两幅的临时风缆，拱架安装完毕。即可进行后续模板的安装及拱圈混凝土的施工。(2)、单幅拱架合拢施工工艺、先吊装两个拱脚段，设置不小于4cm的施工预抬高值，并设置好一道扣索；、再安装两个第二段，设置不小于8cm的施工预抬高值，并设置好第二道扣索，解除第一道扣索；、再安装两个第三段，设置不小于12cm的施工预抬高值，并设置好第三道扣索；、再安装两个第四段，设置不小于16cm的施工预抬高值，并设置好第四道扣索，解除第三道扣索；、最后安装两个第五段，设置不小于20cm的施工预抬高值，并设置好第五道扣索； 、合拢松索控制两岸同时对称循环逐渐下放第二道扣
27、索、第四道扣索和第五道扣索(一、三道扣索已在前面解除)，当下放到各主要节点标高与设计基本一致时(在规范误差范围内)，选择在夜间底温状态下合拢刹尖，通过加垫和契紧刹尖钢板来调整拱顶钢箱活塞位置，使拱顶铰充分抵紧。然后对称循环从拱脚至拱顶放松扣索，扣索松索过程中，除应注意两岸对称外，各扣索一次松索长度应尽量小，通过增加循环次数来达到扣索完全放松的目的，以保证施工安全。松索采取定长松索方法进行，扣索一次松索量可采用23cm，并用粉笔在张拉端钢索上做好标记；每松一次索(对称)，应进行一次各接头及拱顶的标高观测，并根据反馈的标高数据随时进行松索量调整。扣索的放松利用滑车组和卷扬机进行。各扣索完全放松后，
28、再进行一次拱幅轴线的精确调整。总体布置图中拱架坐标为该处销孔中心初始坐标，此时拱顶预拱度为15cm，拱架合拢自重弹性挠度及销孔间隙、垫木砂筒压缩产生的非弹性挠度共计7cm，工地应自行按二次抛物线分配至各点作为浇筑拱圈砼前检查拱架高程的依据，此时拱顶剩余预拱度为8cm。按二次抛物线计算任意横坐标x处预拱值x的公式如下：，其中lL/2，L=100m为计算跨径，为拱顶预拱值。若拱架合拢后高程与设计有差别，可对拱盔垫木高度进行必要调整，以求较准确地吻合设计高程。、拱架轴线、标高控制拱架轴线横向偏位、标高是安装拱架的控制指标，是一个较复杂的控制过程。在整个吊装过程中，测量技术人员进行跟踪观测，使用风缆对
29、轴线偏位进行调节，风缆的锚固设置在两岸陆地上。拱架标高调节依靠调整扣索长度来实现，扣索调节是为了使拱架标高符合设计要求，但是在安装过程中频繁调索也会影响施工的进度和结构的内力不断变化，因此需要减少调索的次数，为此，拱架在安装阶段需要设一定的预抬高量。拱架轴线横向偏位调节依靠调整拱架侧风缆长度来调节，扣索收紧、放松(合拢)的同时，测量小组对整个过程进行跟踪观测，确保吊装节段准确、快速完成对接就位并转换到完全扣挂状态。拱架完成合拢扣挂体系基本放松以及标高调整完成后，应再一次通过侧风缆对拱架横向偏位进行一次精确调整。、单幅合拢的稳定性措施由于单幅拱架本身横向宽度较小(1.72m)，单幅横向稳定性差，
30、拱架的横向稳定主要依靠每吊装段上下河各设一道临时缆风索来保证，缆风索对拱架的作用，相当于拱架在横向的多点弹性支承，减小了拱架的自由长度， 因而我们在设计风缆时，不仅考虑了它的强度，而且考虑了它的刚度(风缆截面积)，以保证在最大设计风力作用下拱架的横向位移尽量小。风缆的初始张力按在最大设计风力作用下拱架横向位移较小为计算原则，通过其较大的初张力减小垂度等非线性影响，同时对拱架产生约束作用。同时，在风缆布置时，尽量满足上下河对称的原则，并尽量满足公路桥涵施工技术规范所要求的风缆角度。(3)、拱架安装过程中应注意的几个问题、在拱架安装的几个主要受力阶段，对塔架、主索、扣索、锚碇进行张力、应力、垂度和
31、位移观测，并作好记录，以指导确保施工安全。、各扣段安装应设置一定的施工预抬高值(拱脚段4cm，第二段8cm，第三段12cm，第四段16cm，第五段20cm)，此预抬高值为合拢前各段预抬高值，在各段安装过程中，应注意扣索及起吊滑车的调整，确保施工预抬高值始终不小于上述数值，以便拱顶段的顺利安装；在拱顶合拢刹尖完成后，此施工预抬高值消失。、拱顶上、下弦连接应在刹尖、扣索基本放松和标高、轴线调整符合设计规范要求后进行。、施工过程中应注意千斤绳的配套使用，千斤绳的安全系数应大于8倍；同时各钢绳的索卡数量应满足规范及起重操作手册的要求，索卡间距应满足规范及起重操作手册的要求。、拱架合拢应选择在夜间较低温
32、状态下进行。、大风(风力六级以上)及雷雨天气禁止吊装作业。(4)、施工观测控制拱架安装施工观测主要分为六个方面：拱架轴线控制；塔架在拱架安装过程中的偏移控制；拱架各分段点在各阶段的标高控制；扣索各阶段索力观测；缆索吊装系统主缆垂度及索力观测；锚碇的位移观测。5、拱圈混凝土的浇筑程序考虑到现有常备构件(专利钢拱架)的承载能力，经项目部组织技术人员多次讨论，本着节约成本、充分利用现有资源、安全可行的原则，并参考以前一些大跨现浇拱桥施工的成功经验(净跨160m的攀枝花新庄大桥、净跨170m的攀枝花宝鼎大桥、净跨140m的三滩大桥及净跨135m的龚嘴电站大渡河大桥，拱圈皆分三环浇筑并分环浇筑施工缝合拢
33、)及公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000、公路施工手册.桥涵下册等，拱圈拟采用分环分段浇筑并分环填充工作缝合拢。经过计算，考虑拱架承载能力等因数，拱圈分三环(层)浇筑，每环浇筑高度1.5m；为使拱架受力更为均衡，每环分8个浇筑段，分段平均长度约14m。5.1、拱圈混凝土的具体浇筑程序 在拱架安装前先完成拱托砼的浇筑，拱架安装调整完成后的加载程序如下：(1)、对称浇筑两岸拱脚3.3m节段浇筑1.913m的实心段及1m的渐变段，全高1.8m一次性浇筑，即图中编号为的节段。(2)、浇筑一环33cm高混凝土(底板+倒角）一环按附图中编号的顺序两岸对称地进行浇筑，其中、有四个工作面同时浇筑，有三个
34、工作面同时浇筑，各工作面的浇筑进度应基本一致；在各分段混凝土强度达到75设计强度后，从拱脚至拱顶浇筑工作缝混凝土合拢第一环。(3)、浇筑二环1.14m高混凝土（腹板砼）一环二环按附图中编号的顺序两岸对称地进行浇筑，其中、有四个工作面同时浇筑，有三个工作面同时浇筑，各工作面的浇筑进度亦应基本一致；在二环各分段混凝土强度达到75设计强度后，从拱脚至拱顶浇筑工作缝混凝土合拢第二环，至此拱圈形成开口箱。(4)、浇筑二环1.14m高混凝土（腹板砼）在二环各分段混凝土强度达到90设计强度后，从拱脚至拱顶浇筑顶板混凝土，再后按照同样方法施工工作缝混凝土合拢第三环，至此拱圈混凝土施工完成。(5)、拱架拆除在拱
35、圈混凝土强度达到设计强度的90%以上时，即允许卸架。5.2、分段设置及工作缝5.2.1、分段设置大跨现浇拱圈分段浇筑的目的是为避免拱架变形而产生裂纹以及减少混凝土的收缩应力。分段浇筑对称于拱顶进行，使拱架受力保持对称均匀和变形小为原则；通过分段施工加载的验算将以上浇筑拱圈混凝土的三环按小单元对称分段(共计8段)逐步加载，使拱架的应力和变形都较小，据次设计出拱圈每环各分段的合理浇筑顺序。各分段混凝土应一次性浇筑完成，因故中断时，应浇筑成垂直于拱轴线的施工缝；若已浇筑成斜面，应人工凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面。5.2.2、工作缝(1) 、整个拱圈共设置8道与拱轴线垂直的工作缝，工作缝宽度1
36、.517米，以便于施工操作和钢筋连接。根据公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000，对于受压主钢筋焊接接头，不限制同一截面内的接头面积，因而，为便于施工操作和减少混凝土收缩和温度应力，在工作缝位置将全部纵向钢筋切断，留足搭焊长度，焊缝长度按单面焊缝大于10d预留，在浇筑工作缝混凝土前，再进行钢筋的连接。(2)、工作缝混凝土表面凿毛并清洗干净，在各分段混凝土浇筑完成且其强度达到75设计强度后，按一环、二环、三环的顺序分两次浇筑合拢，各环工作缝应由下而上的左右对称地浇筑封闭；拱顶及两拱脚工作缝应在最后封拱时封闭，并应选择在接近当地年平均气温或515之间施工。(3)、一环工作缝浇筑以后应间隔一周左
37、右，待拱圈混凝土(包括工作缝)的强度达到设计强度的75%以上时，方可进行第二环、三环的施工。(4)、工作缝采用比拱圈高一等级的半干硬性微膨胀混凝土。(5)、一环混凝土浇筑时，应预埋钢筋以便与第二环钢筋相搭接，环间混凝土工作面均应凿毛，以保证全拱箱的整体性。二环混凝土浇筑时，应预埋钢筋以便与第三环钢筋相搭接，环间混凝土工作面均应凿毛，以保证全拱箱的整体性。5.3、拱圈混凝土施工阶段拱架的变形观测 拱圈混凝土浇筑是按分环、分段、多工作面和完全对称的情况下设计出的，但在实际施工时不可能做到完全与设计一致，因而尚应对拱架的变形进行严密的观测，在两岸L/8、L/4、3L/8、L/2(拱顶)设置拱架变形观
38、测点，测点在桥轴线及上、下河分别布置(以反映扭曲情况)。在加载过程中，务求各节点的下沉变形比较均匀一致，不要产生局部位置的突出变形。如出现突出变形或变形与设计差异较大时，需找出原因，并合理调整拱架上的浇筑顺序，使拱架变形恢复正常。夜间浇筑时应配设足够的照明设备，以能维持正常的观测。另如果条件许可，可对拱架各主要受力杆件进行应变应力观测。6、钢拱架的拆除 拱架拆除仍利用悬索吊装系统进行，拆除分幅、分段与安装时相同，顺序基本上逆安装顺序进行。每幅拱架在拱顶打开前，先利用滑车组悬挂支承于拱肋上。天索布置于拱圈边缘外1m，采用单组主索前、后吊点抬吊运输上岸。拱架卸落的过程，就是由拱架支承的拱圈(或已建
39、成的拱上结构)的重力逐渐转移给拱圈自身来承担的过程，为了对拱圈受力有利，拱架不能突然卸除，而应按一定的程序和方法进行。在卸架中，只有当达到一定的卸落量h时，拱架才脱离拱圈体并实现力的转移。应为拱圈体弹性下沉量与拱架弹性回升量之和，按前面的计算结果总的卸落量h11.524cm，考虑未计入风缆初张力和部分非弹性及施工安全等因数，实际砂筒总卸落量按16cm设计。6.1、砂筒卸落程序及要求 (1)、当主拱圈全部浇筑完毕，混凝土强度达到设计强度的75%以上时，即允许卸架。 (2)、卸架前应先拆除主拱圈与拱架之间所有的连接螺栓。 (3)、卸落拱架时，应先对称松动两拱脚支座后缘的铸钢对口契块，再逐次对称地卸
40、砂落架；两岸砂筒的卸落量应基本相同，同一岸各砂筒的卸砂量亦应相等，最好用量杯计量卸砂量，防止卸落过程中拱架横向倾斜。(4)、设计砂筒总卸落量为16cm，分8个落次卸完，每次卸落量2cm左右，每各砂筒每次卸砂量约4.4升。(5)、在拱圈卸落过程中，应在两岸L/4及拱顶设置拱圈变形观测点，做好拱圈的变形观测；在卸落16cm以后即可大卸，使拱架与主拱圈完全脱离。6.2、拱架拆除(1)、砂筒卸架至拱架与拱圈完全分离并脱开一定高度后，即先行将拱盔模板、纵横木及连接系槽钢拆除，仅保留桁片间的螺栓套筒。(2)、按图位置布置好220槽钢扁担梁，设置斜型杂木垫梁使扁担梁保持水平，杂木垫梁用膨胀螺栓固定或限位；在
41、扁担梁位置的拱箱顶、底板上预留直径约30cm吊装孔(拱架拆除后用同标号微膨胀混凝土封闭)，利用扁担梁做支承设置20吨滑车组将要拆除的拱架(横向三片)支承于拱肋上，并将跑头稍微收紧，各滑车收紧程度应基本一致，但不宜过分吃力，待拆除的节段后吊点亦布置一组20吨滑车组，便于下放拱架；单幅拱架拆除共需要20吨滑车组11组。拱架与滑车组之间利用千斤绳捆绑连接，千斤绳间的夹角应不大于60，千斤绳按8倍以上的安全系数确定数量。连接点设置于下弦节点位置，以使滑车组有一定的工作长度便于收紧。(3)、拆除时拱架分段与安装时分段相同，拆除吨位控制在15吨以内；纵向分10个吊装节段，横向分5幅(每幅三片)，全桥拱架仍
42、分50个吊装节段拆除。(4)、拱架拆除顺序逆安装顺序进行，具体拆除顺序见附图20拱架拆除顺序示意图；每幅拱架纵向从拱顶至拱脚两岸对称拆除，横向由上、下游向桥轴线对称拆除。(5)、拱段拆除具体步骤：、拆除拱段与相邻幅间的套筒螺栓及两端的连接钢销、螺栓；、利用支承于拱圈上的滑车组前后对称均匀地将拱架下放到一定高度； 、转移至天线起吊滑车上吊运上岸：当拆除段利用支承于拱圈上的滑车组下放到一定高度后，天线主起吊滑车亦行驶至与拆除段相同的纵向位置，然后利用倒链滑车横拉主起吊滑车前后吊点与拆除段前后吊点连接，然后同时提升主起吊滑车前后吊点至支承于拱圈上的滑车组完全放松后，拆除支承于拱圈上的该段滑车组，至此
43、拆除段完全转移至主起吊上，通过主起吊运输上岸。(6)、拱架拆除过程中亦应对拱圈的变形进行观测。在拱背L/4、拱顶及3L/4设点，对拱圈进行卸架前后的挠度观测。(7)、拱架拆除前可拆除拱架固定风缆，但对未拆除部分拱架，应利用倒链滑车或钢绳临时固定于拱价上，以保证其横向稳定性。7、 主要材料数量表主要材料设备数量表编号名 称规格尺寸(mm)数量单重(kg)总重(kg)备 注1基本三角200520104000钢拱架标件2端三角164607360钢拱架标件3长弦杆16025240320钢拱架标件4短弦杆322347488钢拱架标件5端弦杆161923072钢拱架标件6钢 销12804.05120钢拱架标件7标准横向联系3788130618钢拱架标件8水平横向联系75654.1840960钢拱架标件11标准拱座（含砂筒）163084928钢拱架标件12吊装设备1套40新加工主地锚2套424m3新加工抗风地锚24套112m3新加工13型钢40000新加工14 15 合 计283.856T 四川慧通建设有限公司 二0一一年三月十日
