钢管拱桥施工案例讲解

主讲：曹洪梅钢管拱桥施工案例苏州河桥—钢管混凝土拱桥施工苏州河桥概况工程概述设计概述苏州河桥施工概述施工阶段概述成桥阶段概述苏州河桥施工关键问题与既有铁路桥关系及处理预应力梁张拉钢管拱的吊运和安装、钢管内混凝土灌注一、苏州河桥概况—工程概述1、苏州河桥地理位置：位于上海城市轨道交通明珠线跨越既有沪杭铁路苏州河桥桥位，与苏州河正交。桥梁需跨越苏州河及两岸的万航渡路和光复西路。2、桥型结构：采用25+64+25m三跨中承式钢管混凝土梁-拱组合体系桥，桥梁全长114m，宽12.5m。外部结构体系为连续梁，即拱脚与桥墩处以支座连接，内部为由主纵梁、小纵梁和横梁及钢管混凝土拱肋的组合结构体系。一、苏州河桥概况—设计概述桥型：25+64+25m飞鸟式钢管拱桥的设计方案桥跨主跨结构主拱肋：桥面以上部分采用抗压能力高的钢管混凝土。主拱吊杆：主拱每侧设7根，间距约6.4m，吊杆采用挤包双护层大节距扭铰型拉索。桥面系:边纵梁、横梁、小纵梁及现浇桥面板组成。稳定性：主拱桥面以上部分共设三道一字型风撑，每侧边拱设三道横撑，主拱设一道横撑。桥跨边跨结构拱圈：理论轴线为二次抛物线，截面采用钢筋混凝土矩形截面，按偏心受压构件设计。拱上立柱：采用圆形截面钢

管混凝土立柱。二、苏州河桥施工概述—施工阶段概述第一阶段在支架上现浇两边段(立柱、拱、横梁)及全桥边纵梁。待混凝土达到强度后每片边纵梁内张拉两根预应力束。第二阶段将工厂内制造的主拱肋钢管，每侧7段，运到工地，在边纵梁上搭设支架拼装就位。空钢管拱肋合拢后即封住主拱、纵梁结合处，再形成钢管混凝土截面。待主拱内混凝土达到设计强度后即开始张拉吊杆，给吊杆以初始张拉力，后锚固于主拱肋内。现浇中段横梁，待混凝土达到设计强度的90%后，张拉横梁预应力筋，浇全桥小纵梁，待混凝土达到设计强度后，张拉小纵梁内的预应力束。在每片边纵梁两端施加预应力，张拉两根预应力束。第三阶段张拉边纵梁内T2及B2各一束，铺装中孔桥面板后。拆除中拱支架。第四阶段拆除边拱支架浇注全桥桥面板。张拉边纵梁内三根预应力束。二、苏州河桥施工概述—成桥阶段概述成桥阶段计算1、二期恒载按换算均布荷载分担到横梁和纵梁上2、支座沉降计算;3、温度变化计算;4、活载为轻轨列车荷载，每列最多八节，每节8轴，重车轴重170kN，轻车轴重80kN，双线荷载;5、计算承轨台在成桥后三个月、六个月、一年、三年的徐变变形量。稳定性分析在本桥的稳定性方面，设计时考虑两片主拱之间加设三道一字型风撑，拱肋基础连成整体。全桥整体稳定分析采用SAP93曲屈稳定分析程序进行计算，弹性稳定系数10-12。三、苏州河桥施工关键问题—与既有铁路桥关系及处理1、与既有铁路桥关系：是利用旧沪杭铁路上的旧铁路桁架作为施工架桥的临时支架，新桥完成后即拆除旧桥。2、施工时与既有铁路桥出现的问题及处理方法：老桥梁顶与新桥边纵梁底的间距较小架设施工支架I字钢后，仅剩32cm左右的间隙。边纵梁底模下的纵向隔栅只能采用10X20cm的方木。在纵向隔栅与I字钢之间垫楔形木，用以调整梁底标高，同时便于以后拆模。新桥全宽12.5m，而老桥全宽5.9m新桥的两侧边纵梁均位于老桥的外面，故施工支架必须伸出老桥之外，采用I字钢横向架设于老桥顶上，以满足立模的需要和刚度要求。老桥桁梁的两端为斜焊，上面不能架设I字钢对老桥进行接长处理，以满足架设I字钢和桥上支架与岸上满堂支架连接的需要。老桥接长采取在上弦杆用2根并列的I200mm接出，梁端部和岸上的竖杆均采用Φ300mm的钢管。在梁的斜杆中间另加一根竖杆，各杆件的连接均采取满焊的方式，并在纵横向加设斜拉杆以增加稳定三、苏州河桥施工关键问题—与既有铁路桥关系及处理2、施工时与既有铁路桥出现的问题及处理方法：I字钢架设要点I字钢分别架设在老桥钢桁梁的节点及两节点间1/3处，两端各挑出4.03-4.12m和2.48-2.57m。为保证I字钢的稳固，在老桥桁梁处采用U形钢筋将I字钢与老桥上弦杆焊接，同时在I字钢下部，用75X75角钢纵向连接成整体，该纵向角钢又可作为斜撑的支撑点。施工时增加老桥钢梁的稳固的问题在老桥的梁底与桥台的支承垫石、台帽间均用硬木和钢板等加以塞死由于施工时采取的施工方法使得施工荷载超过设计荷载，故设计单位根据施工方式及拆模顺序的要求，重新验算了老桥承载力、老桥上弦杆挠度、老桥横向倾覆稳定、施工支架I字钢悬臂端挠度及I字钢稳定。三、苏州河桥施工关键问题—预应力梁张拉

1、预应力张拉时，应力应变实行双控。（1）张拉程序：00.1σk1.0σk持荷5分钟锚固。设计取值已考虑锚固损失，故不采用超张拉。（2）施工单位实测弹性模量，核算伸长量。

2、预应力张拉时按强度、龄期实行双控。

强度要求达到100%，龄期控制在9-19天。

3、锚具供货厂家提供的夹片需片片检验硬度，并控制在允许范围内，现场按规定抽检。三、苏州河桥施工关键问题—钢管拱的吊运和安装、钢管内混凝土灌注1、钢管拱的吊运和安装：由于在旧桥上搭设施工支