系杆拱施工方案ppt课件

1、210国道特大桥1-64m系杆拱施工方案中铁四局集团集包增建第二双线工程指挥部2021.4一、工程概略 210国道特大桥位于内蒙古包头市九原区，为跨越210国道而设，设计里程为DK3+300.28DK7+168.14，全长3867.86m，合计117跨。其中68#69#跨上部构造设计采用1-64m系杆拱，跨越210国道，系杆拱梁全长67m，计算跨度64m。1、支座 本系杆拱桥设四个15000kN的球形钢支座，由一个固定支座、一个横向活动支座、一个纵向活动支座、一个多向活动支座组成；固定支座设在集宁端。2、系梁 系梁采用等截面预应力混凝土箱梁，单箱双室截面，梁高1.7m，顶板厚35cm，底板厚3

2、0cm，跨中边腹板及中腹板厚分别为70cm和35cm，梁端部分边腹板加厚至2.0m;跨中箱梁顶宽14m、底宽12.1m。思索到拱座影响，梁端箱梁顶面部分加宽，顶宽15m、底宽13.1m。箱梁两端设端横梁，厚4.1m；跨间吊杆位置设横隔板，板厚30cm，梁端距支座中心1.5m。系杆箱梁纵向采用OVM15-15和OVM15-12预应力体系，拱座斜向采用JLM-32预应力体系。系梁采用C50混凝土。1-64m系杆拱立面图IIIIIXYOI1-64m系杆拱平面图拱脚位置处截面图跨中位置处截面图3、拱脚 拱脚顺桥向5.6m范围内设成实体段，横桥向宽度为15m，截面渐变处设倒角或过渡段。拱脚内斜向预应力筋

3、采用32的PSB830预应力混凝土用螺纹钢筋，抗拉强度规范值fpk=830MPa，弹性模量Ep=2.0*105MPa，拱座上单端张拉，张拉力与伸长量双控制，张拉控制力为534KN，每延米张拉伸长量为3.3m。 拱脚混凝土与系梁、预埋段拱肋混凝土同时浇筑，在浇筑拱座混凝土、拱肋弦管内微膨胀混凝土及梁端7.5m范围内箱梁混凝土时掺入UF500纤维。4、拱肋 拱肋轴线线形采用二次抛物线，拱轴线实际方程：y=(4f/L2)*xL-x,其中计算跨度L=64m,矢跨比f/L=1/5，计算矢高f=12.8m，实际拱轴线原点位于支座中心线上系杆箱梁顶面以下0.6m处；拱肋采用钢管砼构造，哑铃型截面，拱高2.2

4、m，弦管内灌注C50微膨胀砼。上下弦管间以钢缀板衔接，缀板外间距50cm，壁厚16mm，除吊杆中心两侧共1.5m范围和拱脚预埋段部分缀板间填筑C50微膨胀砼外，缀板间其他部位空置。拱肋上下弦管钢板、拱肋缀板及拱脚缀条采用Q345qE钢材，横撑管材及其它板材采用Q235QD钢材。5、吊杆 系杆全跨共设10对吊杆，吊杆纵向关于梁跨中心线对称布置；吊杆横向中心距11.4m，纵向间隔5m。吊杆设置为双吊杆方式，双吊杆纵向间距55cm。吊杆采用整束挤压的钢绞线废品索，吊杆上下端经过钢制锚箱分别与拱肋下弦管及系杆衔接，吊杆经过预埋在系杆箱梁内的预埋管在箱梁底进展张拉。6、横撑 在拱顶设一道“一字撑，两侧各

5、设一处“米字撑。横撑采用外径500mm的钢管，壁厚12mm。钢管内部不填混凝土，其内外外表均需作防腐处置。二、场地布置及暂时设备 1、施工便道 施工便道利用210国道及万水泉车站进站道路，在68#-69#号墩间，利用既有公路桥下进展，在公路桥下按单车道布置，其他地段均按双车道布置，在68#、69#墩两侧均设置排水涵管，便道底部采用土方回填，路面采用钢渣。2、吊装位置及场地 利用67-68号墩空地，69-70号墩空地，210国道主桥两侧和68#墩、69#墩两侧作为吊装场地及拱肋存放场地，施工期间将对210国道进展全封锁可作为施工场地。系梁暂时支架采用21+18+20.5m三跨一联贝雷梁支架体系，

6、共设四个支墩。在国道上设置2个支墩，68#、69#墩承台上各布置一个。立柱采用529螺旋管。69#涵洞便道便道便道说明：、单位以厘米计。、在、墩钻孔桩施工前，对现场场地进行平整，作为钻孔施工平台，在靠近既有线侧为了减少对国道路基坡脚的破坏和保证水系的畅通，涵洞右侧设置钢筋砼挡墙。、对、墩之间场地进行平整、硬化。作为钢筋、模板加工，拱肋存放、吊装场地；在两个承台的两侧各平整、碾压一块场地，作为拱脚第一节拱肋吊装位置；其余拱肋在国道上系梁两侧利用原有路面作为吊装场地吊装。、在主桥两侧的国上各设置供人员上下梁面的人行通道一座（一座用于人员上下通道，一座用于应急通道，采用钢管搭设之字形楼梯，上铺脚手板

7、）。西第一节拱肋吊装位置东第一节拱肋吊装位置东第一节拱肋吊装位置西第一节拱肋吊装位置大包 铁 路专 用 线大包 铁 路东第二、三节拱肋吊装位置西第二、三节拱肋吊装位置东第二、三节拱肋吊装位置西第二、三节拱肋吊装位置东第二、三节拱肋及配件存放场地西第二、三节拱肋及配件存放场地东第二、三节拱肋及配件存放场地西第二、三节拱肋及配件存放场地西第一节拱肋及配件存放场地东第一节拱肋及配件存放场地人行上下通道国 道 （ 机 场 方 向 ）彩 钢板 围护人行上下通道国 道 （ 哈 屯 路 方 向 ）彩 钢 板围 护施工场地平面布置图设计 复核 审核 图号 日期 中 中 铁 铁 四 四 局 局 集 集 包 包

8、铁 铁 路 路 J J B B Z Z H H - - 6 6 标 标 2 2 1 1 0 0 国 国 道 道 特 特 大 大 桥 桥 1-64m系杆拱 xgg-1 2010.4 张红卫 王俊 张学云三、资源配置 1、劳动力组织、劳动力组织 根据现场实践情况，专门成立根据现场实践情况，专门成立210特大桥架特大桥架子队，下设木工班、钢筋加工班、混凝土、子队，下设木工班、钢筋加工班、混凝土、预应力、拱肋拼装班组。预应力、拱肋拼装班组。管理人员及劳动力配置2、主要机械设备配备、主要机械设备配备四、工期方案 总体工期：根据JBZH-6标的总体铺架工期及节点工期 开工日期：2021年3月15日 开工日

9、期：2021年11月15日 系杆拱工期安排： 主墩根底及墩台身：2021年3月15日2021年5月31日 支架搭设及预压：2021年5月10日6月15日 系杆拱主桥现浇及预应力张拉：2021年6月15日7月20日 拱肋制造：2021年5月1日7月15日 拱肋安装及灌注：2021年8月1日9月21日 吊杆安装：2021年9月22日9月30日 张拉及压浆：2021年10月1日10月10日 桥面系施工：2021年10月11日10月30日。五、总体施工方案 1-64m系杆拱采用先梁后拱的施工顺序。系梁采用支架法现浇，支架主要由螺旋钢管、砂筒、贝雷梁等组合而成，用529mm螺旋管搭设4个暂时支墩，系梁纵

10、向用贝雷梁作为承重梁，跨径为21+18+20.5m。系梁砼延续浇筑完成后，进展预应力钢绞线、钢筋张拉。 系梁拱肋拼装 在系梁顶面搭设拱肋支架，第一节拱肋分别在68#墩、69#墩两侧用80t吊车拼装焊接，其他五节拱肋在210国道上分别采用50t和25t吊车进展拱肋拼装、焊接；拱肋混凝土压注采用4台砼地泵和2台汽车泵，自拱脚向拱顶一次压注成型；拱肋混凝土压注完成后用50t汽车吊安装横撑及吊杆，并按照设计要求张拉吊杆，在吊杆张拉完成后，最后一次落架成桥。210国道在施工期间封锁 由于210国道车流量较大，路面距系梁底的净高比较小，思索到交通平安及工期问题，指挥部已与相关部门协商，要求在系梁及系梁上部

11、施工期间全线封锁，已获批。系杆拱总体施工步骤： 暂时支墩根底支架搭设超载预压系梁拱肋预埋段安装固定系梁钢筋绑扎系梁砼浇筑系梁预应力张拉拱肋拼装及灌注吊杆安装及张拉支架撤除、清理场地。贝雷梁支架 贝雷梁支架由立柱、托架、I40b工字钢横梁、贝雷梁、横向I16工字钢分配梁组成。贝雷梁支架贝雷梁支架中支墩 贝雷梁支架采用21+18+20.5m三跨一联延续设置，设置4个支墩，68#、69#墩承台上各设置一个，210国道上设置两个支墩。支墩根底采用C30钢筋混凝土条形根底 。条形根底根底长16m、宽2m、高0.5m。螺旋管立柱、托架 立柱采用529mm螺旋管 托架采用5根I18工字钢并排焊接成整体。52

12、9mm螺旋管立柱、托架立柱、托架立柱托架砂筒 系杆拱施工完成后经过砂筒进展落梁、脱模。 砂筒由螺旋管底座和混凝土顶心组成，螺旋管底座高45cm，混凝土顶心高35cm，拼装支架时砂筒总高度65cm，砂筒内装入30cm厚干细砂，混凝土顶心深化螺旋管底座内15cm在系杆拱施工完成后取出细砂，实现落模。砂筒混凝土顶心螺旋管底座I40b工字钢横梁 砂筒顶部贝雷梁下部采用2根I40b工字钢焊接成整体作为横梁。I40b工字钢横梁I40b工字钢横梁贝雷梁 系梁支架采用贝雷梁作为承重梁。贝雷梁跨度为21+18+20.5m。贝雷梁横桥向布置37榀贝雷梁，每榀贝雷梁由19片长3m贝雷片、一片长2.5m贝雷片组成。贝

13、雷梁支架布置截面图 中线贝雷梁支架布置立面图2#3#4#1025.021031.3968#69#1041.220m1041.090m贝雷梁横向I16工字钢分配梁 贝雷梁顶部采用I16工字钢作为分配梁，布置间距为顺桥向0.6m。 I16工字钢顶部铺设10cm*10cm方木、1.5cm厚竹胶板，方木在腹板位置铺设间距为15cm；其他位置铺设间距30cm。横向I16工字钢系梁混凝土浇筑 系梁混凝土采用一次性浇筑完成，先浇筑拱脚位置处混凝土，然后由两侧向中间合拢。混凝土采用拌合站集中拌制，泵送入模，50插入式振捣器振捣。程度运输采用混凝土搅拌运输车，系梁采用一次浇筑成型。混凝土应对称浇筑。梁段混凝土灌

14、注前，对钢筋、模板温度进展监控，并将模板清洗干净；混凝土按底板、腹板、顶板拱脚分层浇筑，一次延续灌注成型，中间停顿时间不得超越30min，由一端向另一端推进，分层厚度不大于30cm。 系梁混凝土浇筑 在灌注过程中，指定专人监测支架、模板、预埋件的变形情况，发现问题及时处置。振捣时尤其要留意支座、锚垫板和下倒角处混凝土的密实性。混凝土浇筑终了后，及时采用土工布进展覆盖洒水养护，养护时间不少于14天，洒水次数以保证混凝土外表一直处于潮湿为宜。运用插入式振捣器的技术要求 在振捣上层混凝土时，应插入下层中5cm左右，同时在振捣上层混凝土时，要在下层初凝之前进展。 振捣时间每点为2030s，但应视混凝土

15、外表不再显著下沉，不再出现气泡，外表泛出灰浆为准，防止振捣不实和过振。 振动器插点要均匀，陈列采用行列式，每次挪动间隔不大于40cm。 振动器运用时，不允许将其支撑在构造钢筋上或碰撞钢筋和预埋件，不宜紧靠模板振动。 振动器操作要做到“快插慢拔。快插是为了防止先将外表混凝土振实而下面混凝土发生分层离析景象，慢拔是为了使混凝土能填满振动棒抽出时所呵斥的空洞，在振动过程中，宜将振动棒上下略为抽动，以便上下振捣均匀。 混凝土施工过程中有详细的施工记录、分工担任、落实到人。 系梁预应力张拉 系梁预应力张拉在系梁合拢段混凝土浇筑完成并养护7天，砼强度到达设计强度的90以上方可进展。 施加预应力所用的机具设

16、备及仪表由专人运用和管理，并定期维护和校验，千斤顶和压力表配套校验，以确定张拉力和压力表之间的关系曲线。 张拉顺序为0初始应力(0.1k)L1中间应力(0.2k)L2k(持荷5分钟)L3锚固，各阶段分别记录伸长量。采用20%k10%k应力变化伸长量替代10%k初始应力钢绞线伸长量，按张拉力和引伸量进展“双控，以张拉力为主，伸长量校核。实践伸长值和实际伸长值的差值应控制在6%以内，否那么停顿张拉，查明缘由后再进展张拉作业。计算实践伸长量 L=L3+L2-2L1系梁预应力孔道压浆 根据设计图纸要求，管道压浆所用浆体强度等级不低于M50，封端采用C50无收缩混凝土。 钢绞线张拉后，孔道48小时内运用

17、压浆泵尽快压浆，水泥采用PO.42.5普通硅酸盐水泥，水采用饮用水，外加剂采用低含水量，流动性好的微膨胀剂。每一个任务班应留取不少于3组7.07cm7.07cm7.07cm的试件，规范养护28天，检查其抗压强度。拱肋拼装施工 为确保工程质量，拱肋应采用在厂家分段加工、试拼后，再运往工地。为加强质量过程控制，我方派遣一名懂钢构造制造与焊接工艺的人员驻厂监造。按预定检验工程，在厂内先平面试拼，检查线型，误差不超越规定值，焊接拱肋腹板，衔接暂时法兰，再立体试拼，试装横撑，整体预拼装检验合格后运往工地，向供应商下达拱肋交货工期要求，拱脚预埋段需提早在系梁现浇之前运至施工现场。接纳钢管拱肋时，同时核实各

18、项质检与质量评价资料。钢管拱肋拼装顺序与步骤 按设计要求从两端依次对称按预拼编号顺序拼装拱段，最后进展合拢段的架设备工，每一分段按照起吊-对位-暂时固结-调整线型-定位焊接-合拢的顺序吊装。拱肋施工顺序分别为1#、1#-2#、2#-3#、3#最后合拢段4#。 钢管拱段吊点对称拱段重心布置，吊点位置设橡胶衬垫，起吊采用千斤绳。为了防止钢管拱弦起吊过程中发生整体和部分变形，钢管拱按设计要求暂时支撑，起吊用43mm千斤绳在吊点处缠绕2圈后再用20T卡环衔接。分段拼装 系梁浇注完成后，对拱脚预埋段进展复测，根据实测情况，提早对拱脚预埋段进展切割、打磨。在拱肋安装支架搭设完成后，准确测设支架顶部钢板撑托

19、的位置，将钢板撑托焊接位置就位，在拱肋上提早标出对应钢板撑托的位置，并焊接定位板，栓好千斤绳，用80T吊车起吊第一分段，根据提早测设的控制点进展安装、定位，拱肋的垂直度采用在拱肋两侧挂线锤控制，在拱肋轴线、高程、节点位置均确认无误后，将拱肋焊接定位，焊接结实后撤除吊钩。 。拱肋分段拼装1#、1#节段钢管拱肋安装图1#1#1#2#3#1#2#1#2#3#1#2#2#、2#节段钢管拱肋安装图3#、3#节段钢管拱肋安装图合拢段段钢管拱肋安装图 复测第一分段线型误差满足设计要求后，在进展下一节段的吊装。 拱肋预埋段、第一节段吊装位置在墩身正面和两侧平整吊装场地进展吊装，其他节段在210国道上进展吊装拱

20、肋第一段拼装68#69#说明：1、第一节拱肋在69#墩吊装位置吊装。 2、第一节拱肋重约7.6吨。 2、第一节拱肋吊装半径为15米，吊装高度约22m。 3、参考左表中的数据采用80吨吊车拱肋第二段拼装68#69#说明：1、第二节拱肋在210国道吊装位置吊装。 2、第二节拱肋重约9.63吨。 2、第二节拱肋吊装半径为11、4米，吊装高度约16m。 3、参考左表中的数据采用80吨吊车拱肋第三段拼装68#69#说明：1、第三节拱肋在210国道吊装位置吊装。 2、第三节拱肋重约8.23吨。 2、第三节拱肋吊装半径为7米，吊装高度约18m。 3、参考左表中的数据采用50吨吊车拱肋合拢段施工 合拢段的施工

21、顺序为：准确丈量两侧拱段前端净间距-根据丈量数据对加工的合拢段长度进展修正-提升就位-准确定位-温度平稳时暂时固结-焊接合拢。 在合拢段拼装前，提早1-2天进展24小时气温观测，确定一天当中气温较低且平稳的时间。据此为参考，确定合拢段施工的暂时锁定时间，并根据测试的最大温差和温度变化时拱段前端变化情况，确定温差对合拢段长度影响的修正系数。合拢段拼装68#69#说明：1、第四节拱肋在210国道吊装位置吊装。 2、第四节拱肋重约1.76吨。 2、第四节拱肋吊装半径为7米，吊装高度约19m。 3、参考左表中的数据采用25吨吊车钢管拱肋内砼压注钢管拱肋内砼压注 泵送混凝土技术性能目的 钢管混凝土拱肋为

22、钢管混凝土拱桥的主要承重构造，钢管内混凝土与钢管是共同受力的构造，因此泵送混凝土的技术性能要求使其具有高强、缓凝、早强及良好的可泵性、自密实性和收缩的补偿性能(即微膨胀性)。泵送混凝土技术性能目的 详细要求如下：混凝土属高强混凝土；混凝土灌筑采用泵送压注，为自密实混凝土；在泵送顶升的全过程中，混凝土一直坚持良好的可泵性，混凝土坍落度的损失应尽量减小；每次压注任务时间长，并且必需在混凝土初凝前压注终了，因此，混凝土应具有较好的缓凝性，要求混凝土的初凝时间不小于16小时；泌水率较低，且流动度高，便于混凝土自动扩张填充；混凝土坍落度出料时不小于20cm，进入弦管时不小于16cm。混凝土泵送压注顺序

23、混凝土压注总体按先上弦管、后下弦管、最后腹板的顺序依次进展。 施工布置 在两梁端拱脚附近各设2台地泵，地泵距拱脚程度间隔1015m。地泵保送量每小时不小于30m3，泵送压力不小于9.5Mpa，料斗容积不小于0.6m3。在系杆拱两端的68#、69#墩处各配备1台汽车泵备用。详细布置详见附图7-9拱肋压注布置图。施工布置 混凝土经过泵送管道顶升至待灌钢管拱内。两梁端地泵至待灌钢管拱混凝土入口间各需配置四套混凝土泵送管道，每条管路在入仓口附近各设置一个防回流安装，以便于在处置管路堵塞时防止混凝土回流，并根据施工需求配齐各种型号的弯管接头。每次压注混凝土前，将四条管路一次铺设终了，并与泵机和入口泵管分

24、别试拼接，之后用23t倒链(每条管路各45台)固定，以减少中间接纳时间。一切泵管进展水密性实验，发现问题提早处置。拱肋砼压注拱肋砼压注立面图灌注孔泄水孔灌注孔出气孔灌注孔出气孔灌注孔泄水孔出气孔地泵泵管预留泵管砼输送泵预留泵管预留泵管砼输送泵泵管预留泵管预留泵管预留泵管泵管泵管汽车泵拱肋砼压注平面图地泵汽车泵地泵地泵压注前预备 组织有关人员进展混凝土泵管的接拆训练，保证在施工中每个接口的拆装在规定的时间内完成。按实验室要求备齐一切原资料。各种原资料的抽检技术资料必需预备齐全、准确。钢管拱泵送微膨胀混凝土配合比必需提早交总工程师和监理工程师签认。钢管拱泵送混凝土前要有详细的拱肋线型丈量资料，并在

25、拱脚、1/4L、1/2L等位置做好丈量标志，以便在泵送混凝土过程中监测拱肋线型的变化。 压注前预备 在每次泵送混凝土前，必需对一切用于施工的机械设备进展全面检查、维修、保养，确保各种机械设备运转情况良好。用于施工的各种计量器具必需经具有资质的单位进展标定和校正，保证其精度。拱上脚手架、平安网等平安设备必需全部到位，并保证结实可靠必需配备足够的混凝土密实度检查仪器及设备。混凝土压注施工 泵送混凝土选择在气温较低时进展。泵送混凝土前，必需先泵送一盘水泥砂浆以润湿保送泵机及泵管。水泥砂浆强度不低于混凝土的强度。 混凝土的消费除确保各组成资料计量准确外，每盘搅拌时间不得小于2min；拌合机司机在上料前

26、要监视配料，在出料前一定要察看混凝土的拌合情况，发现异常，由当班实验人员立刻处置；实验人员要经常检查各组成资料的质量，特别是砂石料的均匀性，谨防其粗细分别；每盘混凝土出料塌落度控制在22cm24cm，发现泌水，决不允许出料，必需另做处置。混凝土压注施工 开场泵送时泵机处于低速压送形状，此时留意察看泵机的任务压力和各部件的任务情况，待泵送正常后方可提高至正常压送速度。 钢管拱内延续、根本同步对称顶升终了，同仓的混凝土必需在混凝土初凝以前压送终了。 压送混凝土时，泵机料斗内装满混凝土，以免在泵送过程中吸入空气。假设吸入空气，立刻反泵，待除去空气后再改为正转泵送。 两梁端泵送混凝土时要及时联络，顶升速度要协调一致，两岸顶升长度相差不大于2.0m。混凝土压注施工 泵机操作司机必需按进展操作；泵送过程中经常察看泵机的任务情况并作好运转记录；并准确及时地指点现场快速处置好泵管堵塞缺点。 为便于处置泵管堵塞缺点和加快混凝土的泵送速度，在泵管和混凝土进口之间加设一个截止阀(每管一个)，在泵管发生堵塞缺点时，及时封锁截止阀，并务必在30min内处置完缺点。重新安装到位前，将泵管内的空气排尽，再次开场泵送前翻开截止阀；压注终了，即刻封锁截止阀，泵机反泵23次，即可撤除