主桥系杆拱安装方案

1、义桥公路桥主桥系杆拱安装方案一工程概况义桥公路桥主桥桥跨结构设计为下承式预应力混凝土系杆拱，桥跨总长77.20m,计算跨径L=75.60m,计算矢高f=15.12m,矢任7比1:5。系杆设计轴线为R=2000m的圆曲线，拱肋设计轴线为v=4fx（L-x）/L2（方程式原点在系杆拱支座中心线上）的二次抛物线。系杆、拱肋端部结点整体预制，中间系杆及拱肋各分五段预制，现场拼装后现浇接头形成整体。两根系杆间设19道预应力混凝土横梁，其上安装行车道板后形成桥面；两根拱肋之间设3道风撑连接加固。吊杆采用PES5-151型拉束，内芯为gmm镀锌高强钢丝，吊杆两头用DM5A-151型和DM5B-151型墩头锚

2、具，全桥共计吊杆17对34根。各预制构件数量及重量见下表：（每方混凝土按2.55t计）预制件名称全桥数量单件重量合计重量备注系杆拱端部节段4段45.55t182.20t安装时，一端在桥墩盖梁上，一端在支架上。系杆预制件10段39.78t397.80t安装时，每段两个支点。系杆现浇接头12段1.99t23.87t端横梁2段14.03t28.06t安装时，搁置在桥墩盖梁上。内横梁17段9.95t169.15t安装时，搁置在满堂式脚手钢管支架上。拱肋预制件14段28.86t115.44t与端部节段相接段拱肋预制件24段26.26t105.04t拱肋预制件32段25.35t50.70t拱肋中间段拱肋现

3、浇接头12段1.26t15.15t风撑预制件3段9.95t29.85t行车道板144块2.35t338.40t二、施工程序及工期安排主跨系杆拱由于安装构件类型较多，且要进行支架搭设、构件安装、现浇接头、预应力张拉等工序，故施工程序较复杂。主跨系杆拱安装施工总体分成四个阶段实施，各阶段施工程序具体如下：第一阶段：系杆、横梁安装（2004年10月1日10月25日）安装系杆、横梁的支架搭设及预压；用二台50T汽车式起重机吊装系杆、横梁预制件节段；停23天观察并调整系杆、横梁预制件节段标高、轴线符合设计要求后按先横梁再系杆顺序现浇湿接头混凝土；待系杆、横梁湿接头混凝土强度达到90%设计强度后先张拉系杆

4、第一批预应力筋，而后张拉各横梁预应力筋及灌浆封锚；待横梁预应力孔道灌浆达到设计强度后拆除横梁安装支架。第二阶段：拱肋、风撑安装（2004年10月15日11月10日）安装拱肋、风撑的支架搭设及预压；用二台80T汽车式起重机吊装拱肋、风撑预制件节段；停23天观察并调整拱肋、风撑预制件节段标高、轴线符合设计要求后现浇拱肋、风撑湿接头混凝土。第三阶段：吊杆、行车道板安装（2004年11月20日12月10日）待拱肋、风撑湿接头混凝土强度达到90%设计强度后松落拱肋支架，安装吊杆并对吊杆进行初步收紧；按设计程序对吊杆进行第一次张拉，张拉力为每根150KN;由跨中往两端对称安装行车道板；现浇行车道板绞缝和湿

5、接头混凝土；张拉系杆第二批预应力筋，并及时灌浆封锚；对吊杆进行第二次张拉，张拉力为每根410KN。第四阶段：桥面系施工、支架卸落（2004年12月10日12月30日）现浇防撞护栏混凝土；现浇桥面铺装混凝土；卸落系杆、拱肋安装支架后调整各吊杆索力达到设计值，进行受力体系转换；检查系杆、桥面标高、变位情况，对吊杆进行灌浆封锚和防护；拆除系杆、拱肋安装支架。三、主桥安装施工方案及工艺考虑主桥桥跨均在陆上，且预制件单件重量最大为45.55t,故主桥预制件选用两台50T汽车式起重机安装，场外运输采用平板拖车，场内用龙门吊机装车。、系杆、横梁安装1、系杆安装支架搭设为减少支架自身弹性及非弹性变形，支架用混

6、凝土浇筑，具体见附图一。对桥位内地基经清理、整平、夯实后摊铺50cm厚（压实后）宕渣垫层并用25T振动式压路机碾压加固处理。每段系杆设两个支点，全桥共计28个支点，其中4个支点在6#、7#桥墩盖梁上，其余支点采取在宕渣基层上浇筑C20钢筋混凝土基础和C20钢筋混凝土立柱搭设，每个立柱顶上安置两个卸落支架用砂筒支承系杆梁。由于桥位靠近茅山山脚，地质变化较严重，支架基础计算沉降量很难符合地基实际变形，且系杆拱为超静定结构，对支架的变形要求较高，故为减少因基础沉降引起的支架变形，在基础浇筑后先经预压，然后浇筑立柱至规定标高。预压加载重量为1.3倍基础承载力，利用大块钢模板在基础上拼装套箱，具内罐入黄

7、砂加载预压。加载后每间隔6小时观测一次基础沉降，待23天且沉降量小于3mm/次后即可认为基础沉降已稳定，可以结束预压。卸载后基础有部分沉降变形将恢复，故应在卸载前后测出该部分变形量并计入支架预拱度内。I、支架设计及验算荷载计算根据施工程序，系杆安装支架荷载只考虑系杆梁和横梁自重及施工人员、小型机具重量，不考虑行车道板和桥面系自重及施工荷载。经初步计算，最大荷载在系杆中间节段，其2个支点所受荷载为：1段系杆梁和1段现浇接头自重417.7KN;施工人员、小型机具荷载：12.60m（系杆节段长）X4.55m（1/2总桥宽）X2.0KN/m2=114.7KN;3根内横梁自重3X99.5/2=149.3

8、KN。受力简图如下，将系杆自重和施工荷载视为均布荷载，将内横梁自重视为集中荷载，由Ma=0计算支点荷载为341KN。（系杆端部节段每个支点所受荷载为324KN。）立柱强度、稳定性验算立柱混凝土采用C20,圆形截面，直径120cm,柱高按跨中最高5.60m计算。根据公路砖石及混凝土桥涵设计规范（JTJ022-85）第3.0.2条验算立柱强度、稳定性如下：立柱纵向力：Nj=取ixf=1.0X1.0X1.4X341KN=477.4KN强度验算：Nj<oARaj/M=1.0X兀&6X0.6m2Xl4Xl03KPa/1.54=10282KN经验算立柱强度满足要求，但考虑系杆安装过程中可能对

9、立柱产生偏心受压和冲击力，在立柱中配构造钢筋，纵向受拉钢筋采用n级钢筋，截面配筋按最小配筋率0.1%设计。则纵向受拉钢筋截面积Ag=Tt>60X60X0.1%=11.31cm2。考虑钢筋间距，纵向受拉钢筋用12根M2mmn级钢筋（Ag=13.56cm2）,基础内锚固长度为42cm,钢筋净保护层为5cm；箍筋用小8mm螺旋形式布筋，间距20cm；加强箍筋用小16mmn级钢筋，间距200cm。考虑砂筒对柱顶的局部承压效应，在柱顶内设置5层410mm钢筋网片防止混凝土开裂，钢筋间距10cm,钢筋网层距10cm。稳定性验算：Nj<（taARaj/#=0.82X1.0X兀8.6X0.6m2X

10、14X103KPa/1.54=8431KN式中小为受压构件纵向弯曲系数，根据l0/r=2X5.60/1.20F=37.3查“规范”表3.0.32取0.82。经验算立柱稳定性满足要求。基础设计在宕渣基层上浇筑C20钢筋混凝土矩形柔性基础，钢筋用n级钢筋。为加强支架整体性，同时提高地基承载力、调整不均匀沉降，将同一根系杆梁内现浇接头两边立柱基础连接成联合基础。根据桥位内地质勘察资料，按最不利数据组合查公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）表2.1.23（新近沉积粘性土）确定地基容许承载力丁=作基础宽度、埋深修正。100KPa。基础受力情况及平面布置见图, 85）及有关文献对基础设计如下：

11、a）基础底面形心位置计算：立柱对基础顶面的荷载为立柱荷载f加立柱自重，即F1 = F2=341 + 九 >0.62X5.6（柱高）X25 = 499.3KN。根 据静力平衡由1#立柱12M1=0计算形心 位置（即柱对基础合力作用点）至 1# 立柱轴线距离 X = F2 Xl2/（F + F2） = 499.3X2.0/（499.3+ 499.3）= 1.0m,即 形心位置在基础中心上。（式中l2为二 立柱中心间距。）b）基础底面宽度计算：根据地基容许承载力计算基础底面宽度bo计算时，考虑地基安全， 不计宕法基层扩散作用。由于地基土 为新近沉积粘性土（修正系数 k1 = 0） 且基础不埋深

12、，故地基容许承载力不根据公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024341KNf= 341KN1垃柱2#立柱q = b pn冲切破坏锥体底面线b>(Fi+F2)/lx(m25Xh)=2X499.3/4.0X(100-25X0.45)=2.81m,取b=3.0m。(式中l为基础长度；h为基础假定高度；25KN/m3为钢筋混凝土容重。)c)基础内力计算：(按静力平衡法分析计算)基底净反力：pn=(Fi+F2)/(bxl)=2X499.3/(3.0X4.0)=83.2KPabpn=3.0X83.2=249.6KN/m剪力、弯矩计算：根据基础形心位置与基础中心重合，说明基础内力具有对称性，故只在1#

13、立柱轴线上取截面分别计算截面左右侧剪力、弯矩。剪力Q弯矩M的下标z表示截面左边y表示截面右边。剪力：Q=bpnXh=249.6X1.0=249.6KN(式中1i为基础左端至1#立柱轴线间距。)Q=QFi=249.6-499.3=249.7KN弯矩：Mz=My=l，bpnXl/2=1.0X249.6X1.0/2=124.8KN/m柱间最大负弯矩：(根据剪力为零的截面上弯矩有极值计算柱间最大负弯矩。)Q=bpnXxFi=0,贝U-F1/bpn=499.3/249.6=2.0m式中x为基础左端至最大弯矩截面处的间距，由-2.0m说明柱间最大负弯矩在基础中心上。Mmax=/XbpnX/2FiX(%1i

14、)=2.0X249.6X2.0/2-499.3X(2.0-1.0)=0由以上计算结果，绘制剪力图、弯矩图：假定基石高度h=45cm、有效高度ho=40cm,由于基础布置及受力情况具有对称性，故根据混凝土结构设计规范(GBJ1089)只对左边半个基础进行抗冲切验算。柱下冲切破坏锥体底面尺寸：由于立柱截面为圆形，则柱下冲切破坏锥体底面亦为圆形，其直径D=D柱+2XhoXtg45°W.20+2X0.40X1=2.0m<b(3.0m),即柱下冲切破坏锥体底面落在基础宽度内。柱下冲切破坏锥体底面面积：A=D2X兀/4=3.14m2冲切破坏锥体上下平均直径：Dm=(D柱+D)/2=(1.2

15、0+2.0)/2=1.60m冲切力(取1.55安全系数)：P=K(FiAXpn)=1.55X(499.33.14X83.2)=369.0KN基础抗冲切力：0.75RtDmho=0.75X1300X1.60X0.40=624KN>P(式中R=1.3MPa=1300KPa,为C20混凝土抗拉设计强度。)基础抗冲切力满足要求，即基础高度h=45cm满足要求。e）基础配筋计算：纵出郝至工（用口级钢筋，抗拉设计强度Rg=340MPa）由于最大负弯矩Mmax=0,故基础顶面不设钢筋。最大正弯矩为124.8KN/m,则基础底面所需钢筋面积（取1.55安全系数）：2Ag=KM/0.9Rgh0=1.55X

16、124800000/（0.9X340X400）=1580mm2按最小配筋率0.2%考虑：Ag=0.2%Xbh0=0.2%X3000X400=2400mm2故基础底面纵向钢筋配10根M6mm（两侧各5根）和5根（|）12mm（中间）n级钢筋（Ag=2575mm2）,单根长390cm，间距20cm。摸血的断工（用n级钢筋，抗拉设计强度Rg=340MPa）柱下按等效梁计算，等效梁长l23.0m（即基础宽）、梁宽（即基础长度方向）bD柱+1.5h0=1.20+1.5X0.40=1.80m。1#柱下基底净反力：pn1=F1/（l父b）=499.3/5.40=92.5KPa在柱边取截面计算弯矩：（柱两边弯

17、矩相等）MLb'（lLD柱）/2pn1（lD柱）/4=1.80X92.5X（3.01.20）/22/2=67.4KN/m横向钢筋布置在纵向钢筋上面，故基础有效高度h0=39cm。则所需横向钢筋面积（取1.55安全系数）：Ag=KM/0.9Rgh。21.55X67400000/（0.9X340X390）=875mm2按最小配筋率0.2%考虑：Ag=0.2%Xb'h020.2%X1800X390=1404mm2故1#柱下基础底面横向钢筋配14根M2mmn级钢筋（Ag=1582mm2），单根长290cm,间距12.9cm。由于1#柱与2#柱具有对称性，且两柱下等效梁间净距离不大，故基

18、础底面横向钢筋均按柱下配置，共需31根M2mmn级钢筋，单根长290cm，间距12.7cm,钢筋布置在纵向钢筋上面。n支架预拱度计算及设置支架预拱度计算支架预拱度应包括：a）支架卸落后，系杆拱在自重、温度、支座位移、混凝土徐变等因素影响下和1/2车辆荷载作用下产生的弹性下沉。该部分下沉挠度（跨中）*=80mm由设计提供。b）支架立柱受载后弹性压缩§2=341X5.60/（2.6X107X1.131）=0.065mm,不计。式中：2.6X107KPa为C20混凝土弹性模量；1.131m2为立柱截面积。c）支架结合面受载后非弹性压缩反：由于支架用混凝土浇筑，结合面受载后非弹性压缩可不予考

19、虑。d）卸架用砂筒非弹性压缩&:按经验取6mm（砂筒经预压）。e）支架基础受载后非弹性压缩由于基础经预压处理，故基础受载后非弹性压缩只计入预压卸栽后基础沉降恢复量。支架预拱度设置经计算，支架预拱度（跨中）为后（由预压后实际测得）+86mm,考虑砂筒顶高程可能要用型钢或硬木板调整及实际施工中其他不可预见的支架下沉，按照宁高勿底原则，实际支架预拱度（跨中）按§5+100mm控制。其中90mm预拱度（跨中）按二次抛物线25II（f）20.3沥青封口7mi#焊缝25分配，各立柱上预拱度分配值为6(mm)=4X90XhX(75.60h)/75.602(式中li为系杆拱永久支座中心至立柱

20、中心距离，单位m。)；余下§5+10mm预拱度直接分配到每个立柱上。即各立柱上预拱度分配值6=&+§5+10mm,则立柱顶高程H=系杆设计底高程+8-砂筒高度。田、砂筒制作及安置砂筒制作砂筒用Q235钢管、钢板制作。筒身用外径(|)219X6mm无缝钢管，筒底板用250X250X20mm钢板，将筒身钢管中心与底板中心对准后焊接形成砂筒筒体。顶心用外径小203X7mm无缝钢管作为筒身，底面用M87X20mm钢板焊接封口，上面用250X250X20mm钢板焊接封顶。在筒身底部对称开两个小20mm出砂口，在筒身外面焊接螺母，用小20mm螺杆封堵或开启出砂口。砂筒具体尺寸见

21、图(图示尺寸单位cm)。跨中支架预拱度为治+100mm,则砂筒降落高度按12cm(命按20mm估算，卸架时将1/2车辆荷载作用下产生的弹性下沉作为储备降落量。)设计，砂筒预压后总高度控制值为40cm。砂筒内黄砂应过筛处理，粒径直控制在0.3155.0mm内，且装筒前应烘干。黄砂装筒后立即用电动液压千斤顶预压，预压荷载取350KN,预压后用沥青马蹄脂封口。砂筒安置每个立柱横桥向中心线上放置两个砂筒支撑系杆，砂筒对称安置，中心间距60cm=用环氧树脂砂浆座浆法安置砂筒于立柱上，以保证砂筒顶面水平，底面与立柱密贴、粘接牢固。砂筒安置后检测其顶面高程是否符合要求，砂筒顶面高程按系杆设计底高程加上支架预

22、拱度相应分配值控制。如高程不够，在砂筒上面用相应尺寸、厚度的钢板或硬木板垫高，垫块不能超过两块，并用环氧树脂与砂筒粘接牢固。如高程超过，则凿底立柱，重新安置砂筒，不能用放砂来降低标高。砂筒验算a)砂筒壁厚验算：t=6mm>F/(H-d0)X弗=174500/(22020)X140X1.3=4.8mm满足要求式中：F为筒壁受力，F=174.5KN=174500N;H为砂筒筒身高度；d。为出砂口直径；o为Q235钢材容许应力，乘1.3提高系数。b)砂筒底板尺寸验算：砂筒受力后将对立柱柱顶产生局部承压作用，按公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ022-85)第3.0.5条验算砂筒底板承压面积(

23、不计柱顶钢筋网片作用)。Ac?Nc/BRaj=1.54X238.7/(1.37X1.4KN/cm2)=195.3cm2实际底板承压面积Ac=25X25=625cm2,满足要求。式中：Nc为局部承压作用力，Nc=Nj/2=238.7KN;B为局部承压时Raj提高系数，0=(25X47/625)1/2=1.37(按图3.0.5d计算)。2、横梁安装支架搭设端横梁在桥墩盖梁上，用枕木或方木垫高安装，卸架用对鞘硬木楔。内横梁设计长8.10m,预制长6.90m（两端各0.60m现浇接头），构件重99.5KN（含现浇接头重）。安装支架用。48X3.5mm扣件式钢管搭设，每根内横梁下设两组井式支架，每组井式

24、支架由3X3根立杆组成，立杆步距50cm,纵横向水平横杆间距不超过100cm（具体间距按支架高度均分或由上到下逐渐加大），支架四面设剪刀撑，形成100x100cm井式支架，具体见附图二。在宕渣基层上浇筑20cm厚120X120cmC20混凝土板作为支架基础。立杆杆底、杆顶各加垫10#梢钢，上下梢钢成90角，使立杆受力均匀。两组井式支架净间距4.70m,用水平撑、剪刀撑连接，以加强支架整体性。支架高度根据相应系杆安装高度（加预拱度）由系杆与横梁设计绝对高差而定。支架验算立杆应力验算内横梁自重99.5KN,施工荷载按30%构件重计，将横梁自重和施工荷载视为均布荷载，其荷载集度q=99.5X1.3/

25、8.10=16.0KN/m,将两组井式支架视为两个支点，则受力简图如下（图示尺寸单位厘米），由Ma=0计算支点荷载为64.8KN。单根立杆轴向压力F=64.8/9=7.2KN,立杆压应力（r=F/A=7200/489=14.7MPa<吊=140MPa,立杆应力满足要求。一一立杆稳定性验算,为支架稳定性考虑，按单根立杆根据公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）第1.2.16条进行稳定性验算。立杆受水平横杆较接，其计算长度10取100cm,回转半径r=1.578cm,则长细比入=l°/r=63,查表取纵向弯曲系数3=0.754（内插法计算）。庐=F/QiA）=7200/

26、（0.754X489）=19.5MPa<（r=140MPa,立杆稳定性满足要求。3、系杆、横梁安装、安装前准备工作：检查系杆、横梁等预制构件是否符合质量要求；检查盆式支座、砂筒安装位置、高程、顶面平整度是否符合要求；安装所需设备保养、材料贮备及验收；场地平整、夯实。、系杆、横梁安装预先在支架立柱和桥墩盖梁上放样，定出系杆中心线、边线及砂筒和支座安装位置，按要求安装好砂筒和支座并使其顶面高程符合要求。在立柱上系杆边线处焊5#梢钢并支撑竖直，在系杆侧面定出梢钢对应位置，使系杆定位迅速准确。在系杆内侧面上定出横梁中心线、边线和顶面控制线，横梁安装时拉线定位控制、复核检查。安装时须注意安全，应严

27、格按操作规程进行。两台吊机须专人指挥、密切配合，要求同步、平稳操作。落梁时要求平稳、准确、无振动，梁底与支座（砂筒）密贴，如位置有偏差，应重新起吊就位，严禁用撬棒顶拨或钢丝绳牵引等就位，以防支架扭曲变形。系杆、横梁由2台50T汽吊安装，平板拖车运输构件至安装位置，预制场内龙门吊机装车。系杆由跨中往两侧对称安装，落位后复测系杆节段顶面高程和轴线，复测无误后将系杆临时固定，同时两根系杆间设临时支撑。对系杆节段变位监控23天，待其稳定并调整系杆轴线、高程符合要求后安装横梁。系杆、横梁安装好后按附图一搭设现浇接头支架及模板安装，先浇筑横梁湿接头混凝土，再浇筑系杆湿接头。4、系杆、横梁预应力施工待系杆、

28、横梁湿接头混凝土强度达到90%设计强度后先张拉系杆第一批预应力筋，而后张拉横梁预应力筋及灌浆封锚。预应力张拉采取应力应变双控，实测伸长值控制在94%106%理论伸长值内（理论伸长值计算附后）用YCW-150型千斤顶两端张拉。系杆、横梁预应力施工工艺除参照构件预制分项工程施工组织设计有关内容施工操作处，作如下补充说明：横梁张拉应由两端往跨中对称进行。1613 14 15系什129 10 11系杆为细长构件，应对张拉顺序引起重视，操作不当，会使构件侧向挠曲。为此，拟将左右两根系杆预应力筋用四台千斤顶同步对称张拉，通过横梁支撑，使两侧系杆受力均匀。系杆第一批预应力筋布置为四层四列计16束，具体张拉顺

29、序见图。张拉时专人负责指挥，保证四台千斤顶升降压同步，同时派人对支架进行观察，发现问题及时向指挥人员汇报处理。在张拉过程中，应对系杆轴线、高程进行监控。系杆长度较长，应采取措施保证压浆密实。适当增加水泥浆流动性，控制稠度在14秒左右；增大压浆压力，控制在1.2Mpa。在跨中位置设排气孔，因束道较多，排气孔分别在跨中两个现浇接头内错开布置。排气孔外接阀门，先打开阀门，水泥浆从一侧锚固端向另一侧锚固端压入，待跨中排气孔内溢出浓浆后关闭阀门，继续压注，待另一侧锚固端排气孔内溢出浓浆后关闭阀门，继续压注，待压力增大到1.2Mpa后关掉压浆泵，保持至少2分钟稳压，压力应不小于0.6Mpa,如达不到要求，

30、应继续压注直至符合稳压要求为止。压注后15分钟卸下跨中排气孔阀门检查水泥浆密实情况，如不符合要求，可由排气孔压浆补充。、拱肋、风撑安装1、 安装支架搭设拱肋、风撑安装支架采用立柱式排架搭设。立柱为100x100cm矩形断面，四根立杆用125xi0mm角钢，纵横向水平撑杆及斜剪刀撑杆用80X7mm角钢,撑杆间距不超过100cm。立柱分节制作，用螺栓接高，一般每节长6.0m,局部节段长度根据支架高度制作。每根立柱四周均用钢丝绳缆风系紧，以承受支架风荷载和拱肋对支架的推力。柱顶纵横梁用贝雷桁架组拼，柱与梁或梁与梁节点间通过自制托盘铰接。纵梁用单层二排（与横梁相交处用三排）贝雷桁架组拼，其上搁自制型钢

31、托盘放置卸架用砂筒，每段拱肋用四只砂筒支撑。横梁用单层三排贝雷桁架组拼，与立柱形成跨墩门架，其上安放纵梁。拱肋、风撑安装支架具体见附图三。拱肋安装支架说明：支架设计荷载为拱肋、风撑自重和施工人员、小型机具荷载。安装支架通过砂筒顶放置的锲形垫板只承受竖向荷载。支架预拱度设置、卸架砂筒制作及安置参照系杆支架。支架基础经预压处理，预压方法及控制参照系杆支架。支架验算2#柱上贝雷桁架横梁验算横梁用单层三排贝雷桁架组拼，2#柱上横梁所受荷载最大，因此对其进行受力验算。a）荷载计算横梁自重均布荷载：2.7X3（桁架）+0.21X6（支撑架）/3m=3.12KN/mX1.2（加销子等附件重）=3.75KN/

32、m横梁上集中荷载：（由预制件和纵梁等自重组成，两侧受力对称。）预制件自重：253.5/2（3跚肋预制件）+262.6/2（2#拱肋预制件）+99.5（风撑）=357.55KN纵梁自重：（局部为三排，按三排计。）3.75KN/mX7.5mX2=56.25KN风撑支架横梁：（按二排贝雷计）3.75KN/mxl2mX2/3=30.0KN则横梁上集中荷载：357.55X1.5（考虑安装冲击系数，不考虑施工荷载。）+（56.25+30.0）X1.4（加垫高铁凳、型钢托盘、砂筒等重量）=657KN15.02.959.102.95横梁受力简图：b）横梁抗弯、抗剪验算：Ra=Rb=685.1KN。由Ma=0计

33、算支点反力剪力、弯矩计算：因横梁受力具有对称性，故剪力、弯矩计算至跨中。在支点和集中荷载处取截面分别计算截面左右侧剪力、弯矩。剪力Q弯矩M的下标z表示支点处，j表示集中荷载处。剪力：。左=3.75X0.5=1.9KNQ右=685.11.9=683.2KNQ左=685.13.75X2.95=674.0KNQ右=674.0657.0=17.0KN弯矩：Mz左=Mz右=3.75X0.50X0.25=0.5KN/m2Mj左=Mj右=685.1X2.45-3.75X2.952/2=1662.2KN/m跨中最大弯矩：Mmax=685.1X7.0657.0X4.05-3.75X7.502/2=2029.4K

34、N/m由以上内力计算，最大剪力在支点（Qnax=683.2KN）,最大弯矩在跨中（Mmax=2029.4KN/m）。查公路施工手册一桥涵单片贝雷桁架容许弯矩M=958KN/m,桁架销子双向受剪容许剪力Q=550KN。抗弯系数：Kw=MX3X0.9/Mmax=1.27>1抗剪系数：Kj=QX3X0.9/Qmax=2.17>1（式中0.9为不均匀折减系数）经验算，横梁抗弯、抗剪满足要求。c）横梁刚度验算查公路施工手册一桥涵，单片贝雷桁架惯性矩I0=283000cm4,则三排贝雷桁架横梁惯性矩I3=283000X3=849000cm4=0.849X10-2m4,弹性模量E=2.10X10

35、5MPa=2.10X108KN/m2o集中荷载引起的跨中挠度：（按简支梁计算）fP=Pa（3L24a2）/24EI3=657.0X2.45X（3X14.02-4X2.452）/（24X2.10X108X0.849X10-2）=2.12cm均布荷载引起的跨中挠度：（按带悬臂的简支梁计算）fq=qL2（5L224m2）/384EI3=3.75X14.02X（5X14.0224X0.502）/（384X2.10X108X0.849X10-2）=0.10cm式中：a为支点到相邻集中荷载距离；m为悬臂长度；L为两支点距离。横梁跨中最大挠度：fmax=fP+fq=2.22cm根据公路桥涵钢结构及木结构设计

36、规范（JTJ025H86）第1.1.6条规定，简支梁容许挠度f=L/600=2.33cm>fmax,则横梁刚度满足要求。考虑横梁安全，在横梁贝雷桁架下用加强弦杆加固。拱肋2#预制件下贝雷桁架纵梁验算纵梁用单层二排（局部位置为三排）贝雷桁架组拼，2#预制件下纵梁所受荷载最大，因此对其进行受力验算。（按单层二排贝雷桁架验算）a）荷载计算纵梁自重均布荷载（局部为三排，按三排计。）：q=3.75KN/m纵梁上集中荷载：1#柱上集中荷载：288.6/2（1#拱肋预制件）+262.6/2（2#拱肋预制件）X1.5（考虑安装冲击系数，不考虑施工荷载。下同）+8.0（加垫高铁凳、型钢托盘、砂筒等重量）=

37、421.4KN跨中集中荷载（风撑及其支架自重）：99.5（风撑）X1.5+30.0（贝雷横梁）/2+15.0（加垫高铁凳、型钢托盘、枕木等重量）=104.6KN2#柱上集中荷载：253.5/2（3#拱肋预制件）+262.6/2（2跚肋预制件）X1.5+3.75X7.5（3#拱肋预制件下纵梁自重）+20.0（加垫高铁凳、型钢托盘、砂筒等重量）+104.6/2（3跚肋预制件上风撑及其支架荷载）=487.5KN纵梁受力简图：b）纵梁抗弯、抗剪验算：由M1=0计算支点反力R2=567.9KN由M2=0计算支点反力R=501.8KN剪力、弯矩计算：在支点和跨中集中荷载处取截面分别计算截面左右侧剪力、弯矩

38、。剪力Q弯矩M的下标z表示支点处，j表示集中荷载处。剪力：Q1左=3.75X1.20=4.5KNQ1右=501.8421.44.5=75.9KNQ中左=501.8421.43.75X7.50=52.3KNQ中右=52.3104.6=52.3KNQ2左=487.5+3.75X1.20-567.9=75.9KNQz2右=3.75X1.20=4.5KN弯矩：Mz1左=Mz1右=3.75X1.202/2=2.70KN/m2,_Mj中左=Mj中右=501.8X6.30-421.4X6.303.75X7.502/2=401.1KN/m2Mz2左=Mz2右=3.75X1.202/2=2.70KN/m由以上内

39、力计算，最大剪力在支点（Qmax=75.9KN）,最大弯矩在跨中（Mmax=401.1KN/m）。抗弯系数：Kw=MX2X0.9/Mmax=4.30>1抗剪系数：Kj=QX2X0.9/Qmax=13.04>1经验算，纵梁抗弯、抗剪满足要求。c）纵梁刚度验算查公路施工手册一桥涵，单片贝雷桁架惯性矩I0=283000cm4,则二排贝雷桁架横梁惯性矩12=283000X2=566000cm4=0.566X10-2m4,弹性模量E=2.10Xl05MPa=2.10xl08KN/m2。集中荷载引起的跨中挠度：（按简支梁计算）fp=P中L3/48E12=106.4X12.603/（48X2.1

40、0X108X0.566X10-2）=0.37cm均布荷载引起的跨中挠度：（按带悬臂的简支梁计算）fq=qL2（5L224m2）/384EI2=3.75X12.602X（5X12.60224X1.202）/（384X2.10X108X0.566X10-2）=0.10cm式中：m为悬臂长度；L为两支点距离。纵梁跨中最大挠度：fmax=fP+fq=0.47cm简支梁容许挠度：f=L/600=2.10cm>fmax,则纵梁刚度满足要求。立柱验算a）立柱应力验算2#立柱所受荷载最大，由前述横梁验算得立柱轴向压力F=685.1KN,则立柱压应力（r=F/A=685100/4X2437.3=70.3M

41、Pa<同=140MPa,立柱压应力满足要求。（式中2437.3mm2为125X10mm角钢截面积）b）立柱稳定性验算为立柱稳定性考虑，按单根立杆根据查路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ02586）第1.2.16条进行稳定性验算。立杆受水平横杆较接，其计算长度Io取100cm,回转半径（按最不利计算）r=2.476cm,则长细比入=lo/r=40,查表取纵向弯曲系数加=0.877（内插法计算）。oa=F/（|）1A）=（685100+4）/（0.877X2437.3）=80.1MPa<o=140MPa,立柱稳定性满足要求。柱下基础设计及验算在宕渣基层上浇筑长400cm、宽220cm

42、、高45cmC20混凝土矩形基础。因立柱断面较小，为使立柱受力稳定，在柱下用单层四排贝雷桁架组拼成300X150cm托架，贝雷托架与混凝土基础通过预埋铁件铰接，立柱通过自制型钢托盘支承在贝雷托架上。立柱经贝雷托架扩散，使混凝土基础成为刚性基础（混凝土刚性角为45°）。地基承载力验算：2#立柱所受荷载最大，故对2#柱下地基进行承载力验算。由前述已知2#立柱轴向压力F=685.1KN,立柱及型钢托盘、贝雷托架自重（柱高按15m计）50KN,则基础荷载为735KN。考虑地基安全，地基容许承载力不计宕渣基层扩散作用，也不作基础宽度、埋深修正。根据桥位内地质勘察资料确定地基容许承载力（70=1

43、00KPa。（To>735/（2.20X4.0）+24X0.45=94.3KPa（式中24KN/m3为基础混凝土容重）经验算，地基承载力满足要求。2、拱肋、风撑安装拱肋、风撑安装基本与系杆安装相同，此不赘述。但有几个细节需说明：考虑3#拱肋预制件吊装高度约离地面24m,故需两台80T汽车式起重机安装拱肋10段预制件拱肋卸架砂筒应与型钢托盘或垫高铁凳可靠连接，以防止安装过程中对砂筒因偏心受力而使砂筒倾倒。砂筒顶应加垫锲形硬木板，使砂筒承受竖向力。锲形板最底点厚度控制5cm,最高点厚度按砂筒具体位置根据拱轴线线形计算。拱肋预制件安装顺序为：两段3#预制件一四段1#预制一件四段2#预制件，类型

44、相同预制件应以桥跨中心为对称点对称交叉安装，以尽量减少支架附加应力。拱肋预制件沿拱轴线向下切向力（即预制件重力分力）对安装定位的影响采取拉与顶相结合的办法解决：1#预制件靠端部节段回顶消除切向力影响，在端部节段现浇接头内放置型钢铁凳顶牢1#预制件。2#预制件采取以拉为主、顶与拉相结合消除切向力影响，用钢丝绳穿过吊杆预留孔与3#预制件拉牢，同时在1#预制件现浇接头内放置型钢铁凳顶牢2#预制件，以减小对1#预制件顶力作用。3#预制件对称于跨中，不存在切向力影响，但考虑因2#预制件安装不同步造成其失稳，用钢丝绳将其与支架交叉拉紧。拱肋预制件安装后对起变位监控23天，待其稳定并调整拱肋轴线、高程符合要

45、求后安装风撑。拱肋轴线、高程符合要求后应尽快现浇拱肋、风撑湿接头混凝土，使拱肋尽早成拱。、吊杆安装及张拉待拱肋轴线、高程调整至符合要求后，逐根量出吊杆拉索长度，由厂方进行拉索下料及墩头，在运至现场后安装吊杆并对其初步收紧。吊杆拉索由系杆往拱肋穿索，在拱背上张拉锚固，用16T汽车式起重机安装。通过短拉杆旋紧拉索锚杯连接汽吊钢丝绳牵引吊杆由预留孔上升安装。吊杆安装时，应在吊杆预留孔钢管内塞麻袋等松软物，以防钢管刮伤吊杆防护套及张拉端锚杯螺纹。吊杆分两次张拉，第一次在拱肋、风撑湿接头混凝土强度达到90%设计强度并松落拱肋支架后进行，控制张拉力为150KN/根。第二次在系杆第二批预应力孔道灌浆强度达到

46、要求后张拉，控制张拉力为410KN/根。吊杆两次张拉顺序一致，具体张拉顺序见下表：吊杆编号123456789张拉顺序162738495注：表内只列半跨吊杆编号，其中9#吊杆位于跨中，另半跨吊杆应对称同步张拉吊杆采取应力应变双控、四只YCW-100型千斤顶对同编号四根吊杆同步张拉，所用千斤顶应预先与压力表配套标定，以保证吊杆索力符合设计要求。吊杆第一次采取一次性张拉到设计控制张拉力；第二次拟分三级进行张拉，使系杆、拱肋逐步均匀受力，以防止索力对系杆、拱肋局部产生较大弯矩、剪力使混凝土开裂，同时消除预应力损失使各吊杆索力均衡。第一级控制张拉力为270KN/根，第二级控制张拉力为370KN/根，第三

47、级张拉至设计控制张拉力410KN/根，每级张拉顺序参照上表执行。张拉过程中，各千斤顶应同步、均匀、缓慢加压，控制四只千斤顶张拉力同步差值小于2MPa,各吊杆同级索力误差小于士1%。每级张拉后均应测量拉索伸长值并拧紧锚杯螺母，以便累加伸长值与拉索理论伸长值校核。在吊杆张拉中应对系杆、拱肋和安装支架变形进行监控，如出现问题应停止张拉及时向监理、设计汇报，采取措施后继续进行张拉。在桥面系施工完毕、安装支架卸落后检测吊杆索力、系杆轴线和高程符合设计要求后对吊杆进行灌浆封锚和防护处理。、行车道板安装在吊杆第一次张拉后安装行车道板，用两台小型门架对称安装行车道板安装就位，系杆上铺轻轨供门架纵向移动。安装时

48、应做好吊杆临时防护工作。行车道板横桥向由两侧往中间、纵桥向由跨中往两端对称安装，安装前在横梁上铺1cm厚1:2水泥砂浆找平，并在砂浆硬化前完成安装。行车道板安装好后浇筑绞缝及横梁二期混凝土o待混凝土强度满足要求后进行系杆第二批预应力筋张拉和灌浆封锚。、桥面系施工施工工艺及方法参照桥面系分项工程施工组织设计，此不赘述。（六）、安装支架卸落为使系杆拱逐步、均匀受力和降落，避免因降落过大或不同步引起结构物局部产生较大弯矩、剪力使混凝土开裂，要求支架应按一定程序对称、分步、少量卸落。安装支架待桥面系混凝土强度达到70%设计强度后卸落，卸落前应对施工人员进行卸落程序及卸落量交底，正式卸落时应有专人负责指

49、挥、协调。按照横桥向同步、纵桥向由跨中往两端对称的原则进行支架卸落。卸架分两步进行，第一步按跨中卸落90mm控制（其余支点卸落量按二次抛物线计算），分六次卸落，各支点每次卸落量见下表；第二步卸落至砂筒松动，每次卸落按15mm控制。预先在砂筒顶心上划线标记控制每次卸落量，每次卸落完成后应有不少于10分钟间歇，使系杆拱能平稳、缓慢进行受力体系转换。砂筒编号654321123456第步降落总量（mm）23316570878890888770653123第一次卸落量12P13跨中1312卸落序号211112第二次卸落量1314151515151413卸落序号654:33:45:6第三次卸落量131415：1515151413卸落序号1098778910第四次卸落量7I1013I1415I1515I151413107卸落序号161514131211111213141516第五次卸落量8r10131415:1515151413108卸落序号22I21201918I1717I1819202122第六次卸落量8111314151515151413118卸落序号28:272612524:2323:2425262728弟勇第一次卸落量1515151515151515151515