上承式拱橋拱圈高水位現澆支架施工設計

2022-10-26 07:05:36王高平WANGGaoping

價值工程 2022年29期

王高平 WANG Gao-ping

（中鐵北京工程局集團第二工程有限公司，長沙 410000）

1 橋址概況

本設計為臺州市仙居縣河埠大橋及連接線改造工程河埠大橋現澆支架。河埠大橋東接君業路，大橋北側通過君業路連接橋與現狀君業路連接，接縫處設置伸縮縫。河埠大橋西側1#橋墩侵占現狀棧橋，改線修建綠道從0#墩、1#墩中間穿過。

拱圈采用現澆箱型截面，采用C40混凝土，全橋分兩幅布置，每個拱圈寬12.4m；65m跨拱圈高度1.3m，頂板厚度0.25m，底板厚度0.25m，圓孔直徑為0.8m；40m跨拱圈高度1.0m，頂板厚度0.2m，底板厚度0.2m，圓孔直徑為0.6m。（圖1）

圖1 拱圈橫斷面圖（單位：cm）

本設計為5連拱橋現澆支架，支架結構分三種類型：

K2和K3跨70cm，稱70m標準支架；

K4和K5跨45m，稱45m標準支架；

K1跨45m，含一處跨線，稱45m跨線支架。（圖2）

圖支架總體布置圖2

圖跨拱圈現澆支架分析模型圖3 70m

底模采用木模，面板15mm竹膠合板，背肋為10cm×10cm方木，順橋向設置，橫向間距50cm，在橋面縱肋處間距加密至25cm。

分配梁采用2×48-3鋼管，分配梁放置在碗扣立柱上方頂托上，橫橋向放置，縱距90cm。

碗扣鋼管采用Φ48-3.5立桿，縱橫間距均為90cm，步距120cm，頂層步距加密至60cm。

底模采用木模，面板15mm 竹膠合板，背肋為10cm×10cm方木，橫橋向設置，間距20cm。

分配梁采用2×48-3鋼管，分配梁放置在碗扣立柱上方頂托上，采用冷彎使分配梁線型與拱圈契合，鋼管順橋向設置，分配梁橫距90cm。

碗扣鋼管采用Φ48-3.5立桿，縱距60cm，橫距90cm，步距120cm，頂層步距加密至60cm。立桿與下方貝雷梁橫向一一對應，之間采用I10作為立桿底梁。

貝雷梁支架為承接上方的碗扣支架而設，通過貝雷梁上方的I10橫向分配梁與碗扣支架銜接。貝雷梁橫向與I10上方的碗扣立桿一一對應，施工時應注意I10的順橋向連接，避免支架因底梁側傾而失穩。建議采用至少3根通長鋼筋至于I10上翼緣，通過焊接固定的方式將所有I10連成整體。

貝雷梁橫向間距90cm，在橋面板縱肋下方加密至45cm，中跨12m，邊跨懸臂3m，節間設450型和900型支撐架橫向聯結，端部與拱腳支架銷接處設橫向支撐架。

貝雷梁下方設橫向墊梁，采用2HM500×300，采用型鋼卡具將貝雷梁固定在橫向墊梁之上。橫向墊梁通過預埋板與其下方樁基相連。

樁基采用C25鋼筋混凝土嵌巖樁，樁基800mm，設計樁長10m，施工時應確保入巖深度≮2m，水中樁基嵌入河床必須＞4m。通長鋼筋采用18根HRB400Φ20，保護層厚度5cm，螺旋筋采用HPB300Φ8，間距200mm，樁頂以下4m段加密至100mm。

縱梁采用[32b，橫向間距與貝雷梁一一對應，一端與貝雷梁銷接，另一端與拱腳預埋件銷接。

橫向墊梁采用HM500×300，設單排立柱，立柱采用Φ630-8鋼管位于承臺上方，采用預埋鋼板與承臺相連。

圖4 跨線支架分析模型圖

圖5 拱腳段支架構造示意圖

縱梁采用2[]32b，橫向間距90cm，橫向墊梁采用HM500×300，立柱采用Φ630-8鋼管，橫向間距3.6m，采用[14a剪刀撐連成整體，下方條基采用C25鋼筋混凝土，寬2m，高0.6m，兩排條基順橋向間距5m，采用1m×0.6m系梁連成整體，系梁橫向與立柱一一對應。

立柱下方設HM500×300底梁用于放置交錯布置的立柱鋼管及貝雷梁。

條形基礎頂面配筋HRB400-13Ф12@150，底面配筋HRB400-20Ф12@100，箍筋采用HPB300Ф8@400。

施工時基底挖至圓礫（alQ3）層，若持力層埋深較大，可采用換填，換填控制承載力120kPa。

荷載清單：混凝土自重荷載，模板及支架自重荷載，施工人員、機具及堆放材料荷載，澆筑混凝土沖擊荷載，混凝土振搗荷載，風荷載以及拱圈上部結構施工工況的相關荷載等。

計算項目：底模系統計算、橋面板支架計算、拱圈下方碗扣支架計算、橫向分配梁計算、拱腳處型鋼支架計算、貝雷梁桿件計算、橫向墊梁計算、承臺處立柱鋼管計算、樁基計算、跨線支架計算、柱間平聯計算以及預埋件計算等。

本設計中針對洪水水位對支架高程進行了提高，致使拱肋段無法采用貝雷梁+鉆孔樁形式的支架。采用拱腳預埋銷軸固定型鋼縱梁作為拱腳段的主要支撐結構，型鋼與貝雷梁銜接處采用了銷接和穿插的兩種方式。樁基采用嵌巖樁的形式，設計時考慮了洪水汛期及風荷載對支架的傾覆影響。