跨省道S316大桥系杆拱桥施工方案.doc

新建铁路德龙烟线 德州至大家洼段 跨省道 316 大桥 系杆拱桥施工方案 编号： 版本号： 发放编号： 编制： 复核： 审核： 批准： 有效状态： 中铁四局德大铁路项目部三分部二一一年十月 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 I 目 录 1 编制依据.- 3 - 1.1 编写规范- 3 - 1.2 施工图纸及图号- 3 - 1.3 业主及公司文件- 3 - 2 工程概况.- 4 - 2.1 施工范围及内容- 4 - 2.2 工程概述- 4 - 2.3 工程地质条件- 6 - 2.4 自然条件- 7 - 2.5 交通条件- 7 - 2.6 省道 316 车流量调查 - 7 - 3 总体施工部署.- 7 - 3.1 施工场地布置- 8 - 3.2 施工任务划分- 9 - 3.3 施工工期安排- 9 - 4 施工组织机构.- 10 - 5 施工方案.- 11 - 5.1 施工方案概述- 11 - 5.2 施工工序流程图- 11 - 5.3 施工方案- 12 - 5.3.1 系梁施工- 12 - 5.3.2 钢管拱施工- 30 - 5.3.3 钢管拱砼施工- 38 - 5.3.4 吊杆安装张拉- 42 - 5.3.5 支架及模板拆除- 45 - 6 资源配置.- 46 - 6.1 施工人员配置- 46 - 6.2 施工机械设备及材料- 47 - 6.3 主要周转材料数量- 48 - 7 工期保证计划.- 48 - 8 危险源识别.- 49 - 9 安全保证计划措施.- 52 - 9.1 安全管理目标- 52 - 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 II 9.2 安全保证体系- 52 - 9.3 安全防护一般措施- 52 - 9.4 安全防护专项措施- 54 - 10 应急预案.- 60 - 10.1 成立救援指挥领导小组 .- 60 - 10.2 专项小组职责 .- 60 - 10.3 指挥组人员分工 .- 61 - 10.4 各项应急预案 .- 61 - 11 质量保证措施.- 68 - 11.1 质量目标 .- 68 - 11.2 质量保证体系 .- 68 - 11.3 质量保证措施 .- 68 - 12 文明施工及环境保护.- 71 - 12.1 环境保护 .- 72 - 12.2 文明施工 .- 73 - 13 附件.- 74 - 13.1 跨省道 S316 大桥系杆拱桥施工图集- 74 - 附图一、跨省道 316 公路系杆拱桥施工场地布置图- 74 - 附图二、跨省道 316 公路系杆拱桥系梁支架布置图- 74 - 附图三、跨省道 316 公路系杆拱桥施工步骤图- 74 - 附图四、跨省道 316 公路系杆拱桥系梁支架结构图- 74 - 附图五、跨省道 316 公路系杆拱桥系梁支架条形基础布置图- 74 - 附图六、跨省道 316 公路系杆拱桥系梁支架钢管柱及横梁布置图- 74 - 附图七、跨省道 316 公路系杆拱桥系梁模板设计图- 74 - 附图八、跨省道 316 公路系杆拱桥拱脚预埋钢管定位支架设计图- 74 - 附图九、跨省道 316 公路系杆拱桥拱肋拼装支架布置图- 74 - 附图十、跨省道 316 公路系杆拱桥拱肋吊装图- 74 - 附图十一、跨省道 316 公路系杆拱桥混凝土压注布置图- 74 - 附表一、跨省道 316 公路系杆拱桥施工进度计划横道图- 74 - 13.2 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案计算书- 74 - 13.3 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工交通组织方案- 74 - 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 3 - 跨省道 316 大桥 系杆拱桥施工方案 1 编制依据 1.1 编写规范 1.1.1客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008； 1.1.2铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10415-2003； 1.1.3铁路混凝土工程施工技术指南 （铁建设【2010】241 号） ； 1.1.4铁路混凝土工程施工质量验收标准 （TB10424-2010） ； 1.1.5铁路工程基本作业施工安全技术规程 （TB10301-2009 J944- 2009） ； 1.1.6铁路桥涵工程施工安全技术规程 （TB10303-2009 J946-2009） ； 1.1.7铁路钢桥制造规范 （TB10212-98） ； 1.1.8铁路钢桥保护涂装 （TB/T1527-2004） ； 1.1.9钢结构工程施工及验收规范 （GB50205-2001） ； 1.1.10钢结构工程质量检验评定标准 （GB50221-95） ； 1.1.11钢管混凝土结构设计与施工规程 （CECS28:90） ； 1.1.12钢管混凝土结构设计与施工规程 （JCJ01-89） ； 1.1.13铁路桥涵施工规范 （TB10203-2002） ； 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 4 - 1.2 施工图纸及图号 1.2.1 新建铁路德龙烟线德州至大家洼段施工图跨 S316 大桥（德大施桥 变-08） ； 1.2.2 钢管混凝土简支系杆拱桥（德大桥通 1202-） ； 1.3 业主及公司文件 1.3.1 德龙烟铁路建设工程安全专项施工方案编制审查与专家论证实施细 则（德龙烟建指工发2010137 号） ； 1.3.2 GB/T19001-2000 质量标准体系、GB/T24001-1996 环境管理体 系和 GB/T27001-2001 职业健康安全标准； 2 工程概况 2.1 施工范围及内容 本方案适用范围为：德大铁路综合标三分部跨省道 S316 大桥 34#墩 1-64m 系杆拱桥施工。 施工内容主要包括：跨省道 316 公路大桥系杆拱桥系梁支架的搭设 及拆除、系梁梁体的施工、拱肋吊装焊接、拱内混凝土压注、吊杆安装张 拉、拱肋线性控制及公路安全防护等内容。 2.2 工程概述 跨 S316 大桥中心里程 DK151+819.32，起迄里程 DK151+680.5DK151+925.38，全桥长 244.84m，孔跨布置类型为： 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 5 - 3-32m 预应力混凝土简支梁+（1-64）m 系杆拱桥+2-32m 简支梁。本 桥全部位于曲线上，桥上最大纵坡为-4.6。 本桥为跨越省道 316 公路而设，在铁路里程 DK151+819.3 处跨越 省道 316 公路（公路里程为 K91+300） ，线位处省道 316 公路为曲线， 既有路面宽度 18m（规划路面宽度 24m） ，双向 4 车道，与线路夹角为 32.1，土质边坡，要求净高5.5m。 2.2.1 下部构造 系杆拱桥墩台基础为：3#墩和 4#墩为 11-1.25m 钻孔桩，桩长 47m。主墩承台采用矩形承台，平面尺寸为 12.38.2m，厚度 2.5m。桥 墩为单线圆端形实心墩形式，墩高分别为 6.5m 和 7m，墩身截面尺寸为 4m9m。 2.2.2 上部构造 主桥系梁采用单箱双室预应力混凝土箱型截面，梁体全长 65.5m。 拱脚处箱梁底宽 8.3m，其余部位箱梁底宽 7.6m，顶宽均为 10.3m。拱 脚 3.05m 范围内梁体高度 3m，其余部位梁高 2.5m。梁体顶板及底板厚 度均为 30cm，中腹板厚 30cm，至梁端加厚至 50cm。边腹板厚 35cm，至梁端部附近加厚至 120cm。系梁梁体结构图如下图所示： 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 6 - 图 2.2-1 系梁箱体处截面图（单位：cm） 图 2.2-2 系梁拱脚处截面图（单位：cm） 梁体拱肋截面采用哑铃型钢管混凝土截面，每片拱肋由 2 根上下弦 钢管（70018mm）和两块厚 18mm 钢板焊接而成。拱肋按等截面布 置，截面高 1.65 米。两拱肋中心距 7.1m，拱肋之间设 3 道 700，壁厚 16mm 的钢管横撑，另外在横撑和拱肋间设 4 根 500 壁厚 14mm 的斜 撑。拱轴线为二次抛物线，抛物线方程为 Y=0.8X-0.0125X2，计算跨径 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 7 - L=64m，计算矢高 L=12.8m，矢跨比为 1/5，结构布置为刚性系梁刚性 拱。拱肋结构图如下图： 图 2.2-3 拱肋结构图（单位：cm） 吊杆采用 PESFD-61 新型低应力防腐成品吊杆，冷铸镦头锚锚固。 吊杆下端锚固于系梁边腹板处，张拉端设置于拱肋顶部。全桥共设置 11 对吊杆，除拱脚至第一根吊杆间距为 8m 外，其余吊杆中心间距均为 4.8m。 2.2.3 其它构造 道碴槽：桥面挡碴墙外缘宽度为 4.9m，挡碴墙高度为 108cm， 沿线路纵向布设。 (2)桥上排水系统：桥面人行道铺装设 2%的横坡使水向桥面内侧流， 主梁中心桥面铺装采用横坡为 2%的人字坡向外排水，挡碴墙根部设泄水 管，将道碴槽内的的雨水、污水横向排出。在箱梁横向翼缘根部附近最低 点处设从桥面下穿的雨水管，同时在翼缘根部下缘沿桥梁纵向设一连通的 排水管，将桥面积水接至桥墩排至地面。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 8 - (3)栏杆：桥面横向两侧设置镀锌钢管栏杆扶手，栏杆高度 1.1m， 主梁顶设宽 20cm，高 15cm 的混凝土路缘石。 2.3 工程地质条件 本桥所处地貌单元为黄河冲积平原，地势平缓、开阔，所经地区多为 耕地，植被发育，为第四系冲积层或海陆交互沉积粉质粘土、粘土、粉土、 粉细沙，沉积厚度大于 150m。土壤最大冻结深度为 0.6m。 2.4 自然条件 2.4.1 线路地形地貌 本桥周围为耕地、农舍，地势平坦、开阔，高差变化不大。 2.4.2 水文地质特征 地下水类型为第四系潜水,地下水埋深 0.71m，含水层主要为粉土 层，地下水主要以大气降水补给为主。地下水位年变化幅度一般 5m 以内。 地下水对混凝土结构具氯盐、硫酸盐环境，作用等级分别为 L1、H2；地 表水对混凝土结构具氯盐、硫酸盐，等级分别为 L1、H1。 2.4.3 地震动参数区划 本桥基本地震加速度为 0.05g；抗震设防烈度为 6 度；地震动反应谱 周期 0.55s。 2.4.4 气象特征 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 9 - 本区属暖温带亚湿润季风气候区，受海洋气流影响明显。其主要特征 是：春旱多风，夏热多雨，冬季干冷，四季分明。年平均气温 12.214.1，极端最高气温 42.2，极端最低气温-22.4，年平均降 水量 507.5603.3mm，年平均蒸发量 1281.81873.7mm，主风向为 西南、东南风。年平均雷暴日数 2334 日。 2.5 交通条件 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工地点位于省道公路旁边，由施工地点 向东 15 公里可到达 G205 国道，交通非常便利。 2.6 省道 316 车流量调查 根据现场调查，省道 316 公路在早晨六点至八点上班高峰时间，以摩 托车为主。从下午四点左右车流量持续增大，以摩托车、货车为主，交通 杂乱且无序。 3 总体施工部署 3.1 施工场地布置 3.1.1 施工便道及交通运输 施工便道已沿线路方向贯通，便道基底采用灰土填筑，上部填筑山皮 石，横向向外侧设 4%横坡。从省道 316 经过乡村道路可以通往纵向便道 上，直接进入施工区域，交通便利，材料设备运输方便。 3.1.2 生产区布置 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 10 - 钢筋加工场地布置在施工地点西侧，生产区域占地约3亩。 在 2#墩至 3#墩的北侧设置材料堆放场地。场地采用压路机压实后， 顶部铺设 30cm 厚山皮石。场内由中央向四周设置 4%的坡度，同时在场 地四周挖设矩形排水沟，并引入至桥墩北侧公路排水系统内。塔吊基础四 周采用砖砌围墙，在拐角处留设排水孔将基础内积水排至水沟里。 拱肋运输至施工现场后按照拼装节段整齐堆放，并设置隔离措施防止 机械挤压造成拱肋变形。钢管支架、应急物资等周转材料分区整齐堆放在 场地内。 混凝土拌合站采用德大铁路 3#拌合站，距施工场地 1.5 公里，运输 非常便利。拌合站内设置 HZS90 搅拌机和 HZS75 搅拌机各 1 台，搅拌 站均采用电子自动计量系统，经标定后投入使用。混凝土拌和好后由运输 车沿 316 省道运输至工点。 3.1.3 施工用电 本桥采用地方电力网线接入临时变压器作为施工时主要电源，在钢筋 场内设 300KVA 变压器一台，以供钢筋加工场及本桥施工使用。并配备 柴油发电机(200GF/125KW)1 台备用。现场机具施工安装三级配电箱， 实行三相五线制，做到一箱一闸一机一漏，满足施工用电及安全要求。 3.1.4 吊装机械布置 为满足系杆拱桥施工需要，在距 3#墩承台左侧边缘 8m 处设置一台 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 11 - 臂长 58m 的塔吊，成品钢筋、钢绞线、模板及其它小型材料机具均由塔 吊吊至桥上。对于重量较大的材料机具，采用汽车吊吊至桥上。 施工场地布置参见附图一跨省道 316 大桥系杆拱桥施工场地布置 图。 3.2 施工任务划分 根据系杆拱桥施工内容划分两个主要施工作业队，每个作业队下再划 分若干个专业队伍，施工任务划分及安排见表 3.2-1。 表 3.2-1 施工任务划分及安排表 序号作业队名称主要工作内容施工顺序备注 1 系梁施工作 业队 主桥系梁施工 支架搭设模板拼装、钢筋绑 扎拱肋预埋段埋设预应力 安装混凝土浇筑预应力张 拉支架拆除（拱肋施工完成 后进行） 系梁支架搭设 及梁体施工期 间需要对公路 进行安全防护 2 钢管拱施工 作业队 拱肋拼装、焊 接 混凝土压注及 吊杆施工 搭设拱肋支架拱肋分段拼装 拱肋线性调整砼压注吊 杆安装及张拉 高空作业及大 量吊装、焊接 作业 3.3 施工工期安排 根据工期要求，结合本桥的实际情况，本工程总体工期目标 140 天， 计划 2012 年 4 月 10 日开工，2012 年 8 月 31 日完工。本工程工期计划 安排见：施工进度计划横道图见附表一跨省道 316 公路系杆拱桥施工 进度计划表。 施工进度计划网络图见附表二跨省道 316 公路系杆拱桥施工进度 计划网络图。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 12 - 4 施工组织机构 为保证跨省道 316 公路系杆拱桥顺利实施，需建立起有力的施工组 织体系，组织体系见附图 4-1 所示。 图 4-1 德大铁路项目部三分部施工组织机构图 工 程 部 ： 祁 军 安 质 部： 王 有 才 试 验 室： 裴 玲 辉 物 机 部： 洪 剑 锋 办 公 室： 颜 琛 项目经理：包训圣 现场生产负责人 ：居鸿明 现场技术主管：赵阳 安 全 员： 许 俊 质 检 员： 李 正 试 验 员： 魏 勇 领 工 员： 张 密 林 材 料 员： 管 金 金 各个施工作业班组 生产副经理：邹健项目总工：伍德华 技 术 员： 叶 义 春 5 施工方案 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 13 - 5.1 施工方案概述 本桥采用先梁后拱的施工方案，即先施工系梁再施工拱肋。 系梁支架在跨公路部分采用钢管桩和工字钢搭设，并在省道 316 公 路上预留行车通道，在路基坡脚外至桥墩之间的三角区采用碗扣式支架搭 设。系梁支架布置参见附图二跨省道 316 大桥系杆拱桥系梁支架布置 图。 支架搭设完成后进行预压，预压后进行钢筋的绑扎并安装拱脚段预 埋钢管及其它预埋件、安装预应力，现浇系梁和拱脚，待混凝土强度达到 设计要求后，进行纵横向预应力及拱脚竖向预应力钢筋张拉。 拱肋钢管单元构件在工厂内按照预定检验项目进行检验，检验合格 后运至工地，拟定单片拱肋分七节，对称分布。 在系梁上搭设拱肋拼装支架，采用吊车分段吊装拱肋，安放在拼拱 支架上，通过操作平台调整至设计位置。拱肋拼装时，两端分节段对称进 行逐节拼装，直至中跨合拢。拱肋逐节安装过程中及时拼装拱肋间横向连 接结构，保持拱肋的结构稳定。 拱肋合拢后，落下拱肋支架，使拱肋和支架脱空，压注钢管及拱肋 腹腔内混凝土。按照设计顺序安装张拉吊杆，检测并调整吊杆力至设计值。 最后拆除系梁支架，恢复公路正常行车。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 14 - 5.2 施工工序流程图 跨省道 316 公路系杆拱桥施工流程如下所示： 图 5.2-1 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工流程图 施工准备 支架搭设 钢筋加工 立底模 成品钢筋检查验收、签证 预压、消除非弹性变形 吊装外模 绑扎底板、腹板钢筋、预应力管道安装 安装内侧模、顶模 顶板钢筋、预应力管道、预留孔、预埋件 检查签证、调整线形 浇筑混凝土 养生钢管拱加工制造 预应力张拉钢管拱验收出厂 合格 压浆、封端钢管拱运输至工地 合格 拱肋支架搭设钢管拱肋工地试拼 安装拱肋 拱肋混凝土压注 吊杆安装 吊杆安张拉并检测、调整吊杆应力 拆除支架，恢复高速公路正常通行 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工步骤参见附图三跨省道 316 大桥系 杆拱桥施工步骤图。 5.3 施工方案 5.3.1 系梁施工 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 15 - 系梁施工工序流程如下所示： 支架搭设并预压支立模板绑扎底板、腹板钢筋安装内侧模及 顶模绑扎顶板钢筋、埋设预应力管道、安装预埋件、预留孔现浇混凝 土、养护预应力张拉压浆，完成系梁施工。 5.3.1.1 支架搭设 (1)支架总体布置方案 系梁支架跨公路部分采用钢管桩和工字钢搭设而成，在省道 316 公 路上预留行车通道，左右幅各设置一个门洞，净宽 7.5m。在路基坡脚处 至桥墩之间的三角区域采用碗扣式支架搭设。 主桥系梁底标高为 14.905m，省道 316 公路路面顶标高为 8.76m， 公路路面距梁底净高为 6.15m。根据省道 316 公路管理处的要求，施工 期间通行净空不得小于 5.0m。因此，门洞顶部距梁底只有 1.15m 的净空， 为便于模板及支架拆除，采用砂箱落架。 门式支架采用砼条形基础，在条形基础上焊接钢管柱，钢管柱顶部 焊接钢板安放砂箱，在砂箱上用工字钢做分配横梁，在横梁上架设工字钢 纵梁形成整个支架体系。 门式支架结构图参见附图四跨省道 316 大桥系杆拱桥系梁支架结 构图。 支架结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性；施工前对支架的承 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 16 - 载力及局部稳定性和整体稳定性进行检算。支架设计检算见附件二跨省 道 316 大桥 64m 系杆拱施工方案计算书。 门式支架施工时需要对公路进行防护，具体防护施工方案参见附件 三跨省道 316 大桥系杆拱桥施工交通组织方案。 （2）门式支架施工 1） 、条形基础施工 根据支架布置形式现场放样，定出条形基础位置后，在省道 316 公 路路面上铺 3mm 厚钢板将混凝土基础和公路路面隔开，立模浇注条形基 础。 条形基础截面尺寸为 10080cm，长度根据所处位置而定。条形基 础浇筑时，在其顶部按钢管桩设计位置预埋 80802cm 的钢板。为防 止安放钢管桩处应力集中，在每个钢管桩下布置 3 排钢筋网片，钢筋网片 间距 10cm，保护层厚度 5cm。同时，在每块钢板下设置 8 根地脚螺栓， 浇注在混凝土中。条形基础布置见附图五跨省道 316 公路系杆拱桥系 梁支架条形基础布置图。 2） 、钢管柱、砂箱及工字钢横梁施工 门式支架钢管柱支撑选用直径 630mm 壁厚 12mm 的螺旋钢管， 根据受力位置不同，钢管柱间距均不一样。 钢管柱采用吊车吊装就位，利用垂球确定钢管柱垂直后与底部条形基 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 17 - 础上的预埋钢板满焊，并在四周设置 4 块 2cm 厚加劲钢板，加劲钢板与 预埋钢板和钢管柱之间均采取满焊。 钢管柱焊接完成后，由技术人员对钢管顶标高进行抄平，确定钢管顶 面高差后，施工人员对钢管顶面进行焊接或割除，然后顶面焊接厚度 2cm 的钢板，钢板顶面安放砂箱。加工完的砂箱在预压固定后吊装至钢 管顶面并和钢管柱顶部钢板焊接。砂箱吊装到位后，由技术人员对砂箱顶 面进行抄平，用钢板找平。砂箱吊装完后，用塑料布进行覆盖并包扎好， 防止雨水进入砂箱。 横梁采用 2 根 45b 工字钢并焊组成，要求每间隔 1m 焊接一处，每 处焊接长度不小于 20cm。横梁吊装就位后与砂箱顶部钢板进行焊接。 钢管柱及横梁布置见附图六跨省道 316 公路系杆拱桥系梁支架钢 管柱及横梁布置图。 3） 、门架纵梁施工 纵梁采用 56b 的工字钢，间距均为 90cm。按照设计的位置将工字钢 纵梁吊装到位，并和横梁进行焊接固定。 （3） 、碗扣支架施工 硬化范围内场地清除表层腐殖土后，压路机碾压，整平压实后做 30cm 厚灰土垫层，用静力触探法测得现场地基承载力150KPa 后，在 垫层上浇注 25cm 厚 C15 混凝土。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 18 - 对桥墩部位，因基坑工作面小，机械无法施工，承台基坑四周采用三 七灰土人工回填，分层夯实，每层厚度不大于 20cm，回填至承台顶面后， 用振动压路机对承台到原地面部位进行分层回填碾压，每层厚度不大于 30cm。施工过程中严格控制回填土的含水量，避免出现局部弹簧现象。 地基处理后的标高和公路路面相同，并向四周设置排水坡。支架基础四周 做 50cm 宽的散水，采用砂浆抹平，在散水外侧设置排水沟并引入到旁边 的公路水沟内。 地基处理完成且具有一定强度后在其上方弹线布置底托并搭设碗扣 支架，碗扣支架采用 483.5mmQ235 钢管，横杆步距选为 120cm； 由于箱梁在腹板处荷载较大，底板部分荷载次之，翼缘板下荷载最小，根 据荷载分布，支架立杆横向布置为：翼缘板下间距设置为 90cm，底板下 间距为 60cm，腹板下间距设置为 30cm，支架横向总体布置为 （290+330+560+330+560+330+290）cm，支架总宽 12.3m，较箱梁顶板两侧各宽出 1m；立杆纵向间距在拱脚加厚段下为 30cm，其余纵距均为 60cm。满堂支架的布置见支架设计图。碗扣式支 架受力检算详见附件二跨省道 316 公路 64m 系杆拱施工方案计算书。 碗扣式满堂支架按规范要求设置扫地杆和剪刀撑。扫地杆在支架外侧 立面四周设置，并与其相交的每道立杆底部采用扣件连接固定。支架外侧 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 19 - 立面满布剪刀撑，并在支架内侧横桥向每隔 3 道立杆设置一排横向剪刀撑， 剪刀撑宽度不少于跨越 5 道立杆且不小于 6m，其斜杆与地面的倾角宜在 4560之间。在支架顶部及底部各设置一道水平剪刀撑。剪刀撑采用 普通 50mm 钢管搭设，其与碗扣支架立杆相交处均采用扣件固定，剪 刀撑相交点采用旋转扣件连接，剪刀撑斜杆底部必须落地，其搭接长度不 得小于 100cm 且不得少于 3 个扣件固定。 在 3#墩小里程侧设置人员上下通道。通道采用钢管搭设，宽度为 1.2m，坡度为 1:3，采用之字形结构，并设置转向休息平台。人行道采用 5cm 厚的木板铺设，上面钉防滑条，每 30cm 一道。人行道两侧设置挡 脚板，高度 30cm。人行爬梯四周满挂密目安全网，并在入口处悬挂安全 警示标志。 5.3.1.2 模板设计安装 碗扣支架处箱梁底板模板采用 1515cm 方木作脊梁支撑，其顺桥 向间距底板下为 60cm，腹板下为 30cm，翼板下为 90cm。底板背肋采 用 1010cm 的方木横桥向布置，间距均为 30cm。底板模板采用优质竹 胶板（厚度 18mm）作面板，在竹胶板上用铁钉将模板与方木钉在一起。 侧模模板采用 15mm 厚的优质竹胶板，侧模的背肋采用 1010cm 的方 木竖向放置，其间距为 40cm，侧模脊梁采用 10#槽钢做横带，间距 60cm。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 20 - 箱梁内模采用竹胶板，支撑采用碗扣支架。支架沿横向、竖向均设 置可调节长度的顶托及底座。背肋采用 10cm10cm 方木，间距 30cm；内模满堂支架按 60cm(纵)90cm(横)90cm(竖)搭设，沿桥纵 向每排加设剪刀撑一道支撑倒角模板，内模支架横竖向顶紧内模，采用 25mm 拉杆，加强侧模横向连接。箱梁内模及外模模板布置见附图七 跨省道 316 公路系杆拱桥系梁模板设计图。 箱梁模板设计、模板及拉杆受力检算详见附件二跨省道 316 公路 64m 系杆拱施工方案计算书。 5.3.1.3 支架预压 （1）预压目的 为保证施工安全、提高现浇系梁质量，在箱梁支架搭设完毕、箱梁 底模铺好后，对支架进行预压。预压目的：一是检验支架及基础承载力是 否满足受力要求；二是消除支架及地基的非弹性变形；三是得到支架的弹 性变形值作为施工预留拱度的依据。同时，测出地基沉降，为采用同类型 的桥梁施工提供经验数据。 （2）支架预压方法 预压重量为设计荷载（箱梁自重、内外模板重量及施工荷载之和） 的 120%。加载时按照设计荷载的 60%、80%、100%、120%分四级加 载，测出各测点加载前后的高程。持荷 24h 后，再分别按加载的一半、 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 21 - 全部级别卸载，并分别测出每级荷载下各测点的高程值。 根据本桥现场特点，拟采用砂袋堆载进行预压，详细预压方案如下： 本桥系梁支架体系采用满堂支架及门式支架为承力结构，结构简单， 受力明确，在支架搭设好后，通过简化受力荷载，采用砂袋代替预压荷载。 本方案对全桥支架进行预压试验，根据结果确定箱梁预压拱度尺寸，进行 高度调整。 （3）工艺流程各步骤具体操作 1）铺设箱梁底模板 铺设好箱梁底模板，将底模板顶面标高尽量调整到箱梁底设计标高， 同时加强对模板下各层支架的检查，确保支架底传递荷载的支架与支架之 间、支架与基础之间、支架与方木之间、方木与模板之间各相邻面接触紧 密，无明显缝隙。 2）布置测量标高点 为了解支架沉降情况，在加载预压之前测出各测量控制点标高，观 测断面布置于底板处，顺桥向每隔 5m 设置 1 个断面，每断面 5 个点， 分别布设于翼板、腹板、箱梁中心，间距控制在 2m 以内。 3）加载荷重计算及加载方法 加载,分四个阶段进行，即加载 60%、80%、100%、120%。上部 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 22 - 加载所需的砂袋，采用塔吊提升至梁底模上部。 a、对加载后各测量点标高值 H2 进行测量 布载结束后立即进行观测各测量点的标高值 H2，并做好相应的记录。 b、测量卸载前各测量点标高值 H3 维持布载 24 小时后、卸载前测量各测量点标高值 H3。 c、卸载 卸载过程的操作基本与加载过程相反 d、观测卸载后各测量点标高 H4 卸载后测量出各测量点标高值 H4，此时就可以计算出各观测点的变 形如下： 非弹性变形 f3=H1-H4。通过试压后，可认为支架、模板、方木等 的非弹性变形已经消除。 弹性变形 f2=H4-H3。根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度 2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。 另外，根据 H2 和 H3 的差值，可以大体看出持续荷载对支架变形的 影响程度。 e、预压成果整理及预拱度设置 为确保安全，支架采取超载预压，加载总重量以梁段自重加施工荷 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 23 - 载的 1.2 倍；每次加载间隔 10min，采用水准仪观测支架变化；最后加 载结束，每 4 小时观测一次，预压 24h 观测支架下沉总量不超过 2mm， 即认为支架已经稳定。H绝对高程，总下沉量=H 前-H 加载 120%24 小时后，非弹性变形量=H 前-H 卸载完毕后，弹性变形量=总下沉量-非 弹性变形量；对应点观测结果见表：5.3.1-1 沉降观测记录分析表 表 5.3.1-1 沉降观测记录分析表 点号 数值 1 2 3 4 5 6 7 8 H前 H加载 60%后 H加载 80%后 H加载 100%后 H加载 120%后 H加载 120%24 小时后 H卸载 50%后 H卸载完毕 总下沉量（m） 非弹性变形量（m） 弹性变形量(m) 在结构检算中的支架检算，模板及支架强度、刚度和稳定性满足设计 要求，通过对支架系统的加载预压卸载沉降观测的数据进行分析进一步 证明这种支撑系统满足要求，在沉降观测中得到的数据是校正模板标高的 依据；经过预压加载卸载沉降观测也是确保梁体线形重要施工过程；对 支架的沉降数据分析评估及支架检算验收合格后，方可进行下道工序。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 24 - 预压结束卸载后，应根据弹性变形量确定梁体预留拱度值，预留拱度 应计算支架弹性变形、梁体自重下沉等因素。预压结束模板应清洗干净， 然后对局部模板标高以及不稳固的模板进行调整，同时在后续钢筋工程、 模板工程施工过程中应尽量减少杂物（焊渣、钢筋头、木屑、砂等落入模 板内） ，以免造成在砼浇注前投入大量人力、物力进行冲洗。 （4）注意事项 1）铺设底模板后测量 H1 前应加强对支架的全面检查，确保支架在 荷载作用下无异常变形。 2）由于加载重量较大，因此在加载及卸载过程中必须随时对支架情 况进行观测，以免发生意外。 3）加载过程中应安排专人加强对支架及地基变形情况的观测，如有 异常变形，应及时通知现场施工管理人员立即停止加载，在采取足够的加 固措施后方可继续加载，以免出现重大安全事故。 4）加载及卸载过程应加强施工现场安全保卫工作，确保各方面的安 全。 5）预压完成后，根据支架变形情况及地基沉降程度，采取必要的措 施对薄弱环节进行加强，确保施工安全和工程质量。 5.3.1.4 钢筋加工及安装 （1）钢筋调直 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 25 - 1）钢筋在加工前用调直机调直。钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和 用锤敲击能剥落的浮锈、铁锈等均需清除干净。 2）调直过程中如发现钢筋脆断、劈裂、拉不直等异常现象及时处理。 （2）钢筋切割 1）钢筋切割过程中，发现焊接接头及钢材的外观缺陷，予以剔除。 2）定尺挡板的位置固定后需复核，不带弯钩的长钢筋长度误差为 15mm。 3）带弯钩及弯折的钢筋需考虑钢筋经弯曲后的伸长量，要根据经验 确定其实际下料长度（也可试弯实测决定） 。 （3）钢筋加工 本系梁钢筋工程数量较大，排列紧密，种类繁多。为了保证绑扎质 量及进度，所有钢筋在钢筋棚内集中下料、加工，运至现场安装。待底模 安装完预压后，对底板标高进行仔细调整（考虑支架弹性变形量及预留拱 度） ，经检查合格后，对底模进行清扫，绑扎梁底部、横隔板及腹板钢筋， 钢筋绑扎要与波纹管、钢绞线安装相结合。内模支立完成后绑扎顶板及翼 板钢筋。钢筋加工及安装均按施工规范和设计图纸要求施工。预应力钢绞 线切割采用砂轮锯，钢筋切割采用切断机；非预应力螺纹钢筋焊接采用闪 光对焊；钢筋弯制成型采用弯曲机，并用样板控制弯制尺寸。 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 26 - （4）钢筋焊接 1）钢筋焊接采用闪光对焊时应满足以下要求： a.钢筋闪光对焊前，根据施工条件确定焊接工艺参数，并进行试焊， 经接头外观及力学性能检验合格后方成批焊接。焊接由熟练技工操作。每 个焊工在每班前均按实际条件先试焊 2 个对焊接头试件，并作冷弯试验， 待其结果合格后方可正式施焊。 b.钢筋焊接前对焊机夹口部位的钢筋段用钢丝刷除锈。 c.闪光对焊时，环境温度不得低于 0。钢筋提前运入室内，焊毕的 钢筋待完全冷却后方可运往室外。 d.焊接过程中出现异常现象或焊接缺陷时可按闪光对焊异常现象、焊 接缺陷消除措施表查找原因和采取措施，及时消除。 2)纵向钢筋接头在现场采用单面搭接焊时，搭接长度不小于 （10d+2）cm；对于焊接接头在同一截面不大于 50%，同一截面的焊接 接头应错开位置，在搭接长度区段在 35d 长度范围内且不小于 50 厘米， 按照规范要求钢筋接头进行错开。 5.3.1.5 拱脚预埋段施工 拱脚预埋段钢管要在系梁混凝土浇筑前进行预埋，预埋时要特别注 意拱脚预埋钢管的定位，确保钢管的坐标和倾角准确无误。拱脚定位支架 采用 22a 的槽钢焊接而成，支架底部放置在混凝土垫块上。两个钢管拱 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 27 - 支架之间采用通长槽钢连接起来，增加支架的整体稳定性。定位支架的标 高和位置调整好后将拱脚钢管安装在定位支架上，调整好拱肋标高及角度 后和支架进行焊接固定。拱脚处普通钢筋及预应力钢筋密集，但钢筋调整 的前提是一定要保证拱肋钢管的位置准确。拱脚预埋钢管定位支架见附图 八跨省道 316 公路系杆拱桥拱脚预埋钢管定位支架设计图。 5.3.1.6 预应力工程施工 系梁梁体按双向预应力体系设计，纵向、横向均设预应力，仅在拱 脚处设置竖向预应力。纵向预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，公称直径 15.2mm，弹性模量为 195Gpa，抗拉强度标准值 fpk=1860MPa，张拉 控制应力为 1246.2Mpa，采用波纹管成孔；在端横梁处设置横向预应力 钢筋，预应力钢筋采用高强度低松弛钢绞线，公称直径 15.2mm，弹性模 量为 195Gpa，抗拉强度标准值 fpk=1860MPa，采用单端张拉，固定端 采用 OVM.M15-7pt 型圆 P 型锚具；拱脚处竖向预应力筋采用 25 精扎 螺纹钢，标准强度 fpk=830，锚下张拉控制应力 534MPa，采用 45mm 铁皮管制孔。 （1）预应力筋的布设 1）纵向预应力筋 本系梁纵向预应力钢束顶板采用 12-j15.2 钢绞线，底腹板采用 15-j15.2 钢绞线.钢绞线抗拉强度标准值 fPk=1860MPa，其技术标准应 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 28 - 符合现行的预应力混凝土用钢绞线 （GB5224）标准的要求。张拉千 斤顶采用 YCW400B，全部采用两端对称张拉。纵向预应力钢束管道采用 金属波纹管成孔，真空辅助压浆技术。若管道与普通钢筋相干扰，应优先 保证管道位置。 2）横向预应力钢筋 横向预应力钢束采用 7-j15.2 钢绞线，单端张拉。采用 YGM-70 千斤顶逐根张拉。 3）竖向预应力钢筋 拱脚处的竖向预应力筋采用公称直径 25mm 的精轧螺纹钢筋， 45mm 铁皮套管成孔。YC60B 型千斤顶张拉，JLM-25 型锚具锚固。 （2）波纹管的定位 纵向预应力筋为两端同时张拉，为便于施工和防止管道漏浆造成堵 管，施工时采取先行预埋波纹管成孔，在砼浇注前穿钢绞线的方法；为此， 在砼浇注前预应力筋管道网采用 10Q235 钢筋定位，对于纵向预应力筋 管道定位钢筋每隔 500mm 左右设置一道，定位钢筋网与梁段主筋点焊牢 固，在管道转折控制点处定位筋做加密处理；若预应力管道与普通钢筋发 生冲突时允许进行局部调整，调整原则是先普通钢筋，后螺纹钢筋，纵向 预应力筋，保持纵向预应力管道不动；钢筋若遇预应力张拉槽，截断后应 预留搭接长度临时弯折，封槽时再复位焊接形成整体；锚后加强钢筋网采 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 29 - 用 12HRB335，按 100*100mm 布置，沿纵向钢束方向间距为 100mm，与喇叭口中心线垂直设置 3 排；波纹管接长时，先将端头的折 角、毛刺等处理掉，再用较其大一号的波纹管充当套管，其套接长度按 30cm 计，并用胶带包裹严密，保证不渗水、不漏浆；在施工的过程中谨 防管道移位、变形和破损。波纹管安装允许偏差在跨中 4m 范围内不得大 于 4mm,其余部位不得大于 6mm。 竖向预应力筋设计为单端张拉，在施工时套管与预应力筋同时安装 就位；同时，竖向波纹管道均应在固定端接好通气孔；对于竖向预应力筋 套管，每根于上、中、下各设定位网一层，网格就位后分别与梁段顶板、 腹板、底板主筋焊接牢固； （3）预应力筋的安装 1）钢绞线制束 领取钢绞线按试验报告单逐盘对号领料，钢绞线应在特制的放盘框 中进行，防止弹伤人和钢绞线打绞，放盘过程中的钢绞线需细致检查外观， 发现劈裂重皮、小刺、折弯、油污等需进行处理，钢绞线下料用砂轮锯切 割，严禁用电弧，切割口两侧各 30mm 处先用铁丝绑扎，同一编号的钢 绞线束可集中下料，对于两端同时张拉的预应力钢绞线束，钢绞线下料长 度可按每个孔道的实际长度+油顶高度2+工具锚厚度2+限位板的有效 高度2+200mm 之和下料，其误差为30mm；钢绞线束外面用 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 30 - 1mm 铁线缠绑扎紧，其缠绕铁线间距为 1.5m，使编扎成束顺直不扭转； 根据每束钢绞线的长度，对钢绞线束进行编号标识，分别存放。编号时应 在两端系上铁皮小牌，注明编号，以免混杂；钢绞线束存放及移运时，保 持顺直，不受损伤，不得污染；存放时，须垫方木，间距以钢绞线不着地 为度；搬运时，不得在地上拖拉； 严禁钢绞线受高温、接触焊接火花或 接地电流。 2）穿束 穿束前应全面检查锚垫板和孔道，确保管道畅通并冲洗；检查制好 的钢丝束是否绑扎牢固、端头有无弯折现象；穿束时核对长度及规格，对 号入孔；穿束采用人工直接穿束，较长的可借助一根 5 长钢丝作为引线， 用卷扬机进行穿束。 （4）预应力筋的张拉 1）预应力筋张拉的要求 选用终盘砼做试块，试块与梁体砼同期同条件养护，待张拉前对试 块强度检验，若其强度及弹性模量达到设计值后，砼龄期不少于 14 天后， 经过监理工程师确认可以进行张拉时，才能进行张拉；预应力的施工以张 拉力和钢束伸长值进行双控，并以张拉力为主，钢束伸长值作校核。 2）预应力筋张拉前的准备工作 预应力施工的各种机具、设备、仪表都经过校验，运营良好； 预应 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 31 - 力材料除按规范取样做试验外，还应取样作钢绞线、精轧螺纹钢筋的弹性 模量试验，根据实际试验数据计算预应力筋伸长量；在确保各项材料合格 的情况下，按原来在锚具中的编号依次安装夹片，夹片嵌入后，随即用手 捶轻轻敲击夹片，使其夹紧预应力钢束，并使夹片外露长度整齐一致，片 间距均匀；然后将预应力束依次穿入千斤顶，锚环对中，并将张拉油缸先 伸出 24cm，锚环内壁可涂少量润滑油；千斤顶安装完毕后使顶压油缸 处于回油状态，开始张拉。 3）张拉顺序及遵守原则 该桥张拉顺序为：先底腹板后顶板，从外到内左右对称张拉，纵向 预应力筋在横向预应力筋张拉后再张拉，最后张拉拱脚段竖向预应力钢筋， 并及时压浆。 4）纵向预应力筋张拉 张拉顺序及原则：采用两端同时张拉，先外后内，以梁中线为对称 轴两侧对称进行。 张拉工艺流程：00.101.0k(持荷 5min)锚固 张拉锚具安装程序：安装工作锚安装限位板安装千斤顶安装 工具锚在工具锚夹片后钢铰线上作量测伸长量的标记张拉 预应力张拉：预应力张拉两端同步进行，分级控制，升压或降压均 应缓慢进行，两端伸长量之和与理论计算值比较，限差为+6%，符合者 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 32 - 持荷 5 分钟。 5）竖向预应力筋张拉 张拉顺序及原则：采用单端张拉，钢管两侧对称张拉。 张拉工艺流程：00.101.0k(持荷 5min)锚固 预应力张拉：张拉采用双控法，以油压表读数为主，油压表的误差 不得超过+2%，伸长量的误差不得超过+6%。 （5）预应力张拉的操作要点 1）张拉设备必须事先经过校验，并有校验报告结果。校验报告结果 应注明顶号，表号给出顶力与油表的关系线。 2）张拉控制程序除特殊要求外，一般为 00.1k1.0k（持荷 5min）锚固。 3）伸长值计算公式 精确计算式： 式中：Pj 预应力筋张拉力； Ap 预应力筋截面积； Es 预应力筋弹性模量； LT 从张拉端至计算截面的孔道长度； K 每未孔道局部偏差对摩阻的影响系数； 德龙烟铁路德州至大家洼段 跨省道 316 大桥系杆拱桥施工方案 - 33 - 预应力筋与孔道移之间的摩擦系数； 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角 （rad） ， 简化计算式： 式中：P预应力筋的平均张力，取张拉端的拉 力与计算截面处扣除孔道摩擦系数损失后的拉力平均值。 4）安装锚具及千斤顶时必须保证锚板、锚环、千斤顶均在一条直线 上。在安装夹片时必须先检查钢绞线锚固部位及夹卡是否清洁，合格后方 可安装，安装时必须使夹片外露部分平齐，开缝均匀。 5）当钢束较长或曲线较多对应先不安装夹片从两端反复张拉数次， 可有效的降低摩阻系数。 6）油压表每使用一周要重新校正，校表精度要求不能低于 1. 0 级， 即最大量为 60Mpa 的油压表，与标准表比较误差不超过+0.6MPa；千斤 顶每使用一个月或张拉 200 次要重新标定，校正系数作为施工的校正系 数，但按现行铁路规范校正系数不得大于 1.05。当使用 0.4 级压力表时， 检定周期可为 1 个月。千斤顶初次使用、张拉时连续断丝、千斤顶更换某 个部件、油表读数不能回零、实测伸长值与理