拱圈方案

黄山区奇瑞自驾游宿营地项目—主入口桥

梁及连接道路工程

拱

圈

工

程

施

工

方

案

黄山市建工集团有限公司

2013年九月

一、现浇拱圈工程

两端的桥台完成后，即进行拱圈的施工，先完成两端的拱圈，中间的拱圈最后施工。施工工艺：

拱架搭设→监理预检→拱圈底模铺设→拱圈预压→拱圈钢筋绑扎→拱圈边模安装→隐蔽验收→模板加固检验→浇筑混凝土→浇水养生

1、拱架计算

（1）支架间距的设置

支架采用Φ4.8*3钢管做支撑的早拆体系，纵横向间距均为@600，步距均为@1000，拱架的纵向钢管骨架按照拱桥的弧度在地面上1：1放样加工形成拱桥的弧度，沿拱桥横向铺设，由横向钢管骨架支撑，纵横钢管骨架之间采用扣件连接，并在支撑柱上横管扣件下方再加个扣件，增强扣件的抗滑能力。在立柱下边用50cm 的通长木板铺垫。在弧形的纵向横杆上垂直于纵向横杆安放150*200mm 的木枋，在木方上铺12mm 厚的竹胶板模板作为拱的底模板，为确保拱底面混凝土表面平整光滑，在竹胶板的面层再铺设一道胶合板面层。

（2）支架的计算

a 、模板支架自重标准值1.1kN/m2

kN g 475.036.01.12.11=××=

b 、新浇混凝土自重标准24 kN/m2

kN g 22.6246.036.02.12=×××=

c 、钢筋自重标准1.1 kN/m2

kN g 38.01.18.036.02.13=×××=

d 、浇筑砼振动时产生的荷载2.0 kN/m2

kN g 008.136.024.14=××

= e 、施工人员及施工料具以及堆放荷载4.0 kN/m2

kN g 016.236.044.15=××=

f 、增加活荷载2.5 kN/m2

kN g 26.15.236.04.15=××=

故架管立柱的轴心力为：

kN g g g g g N 36.1154321=++++=

g 、立柱的稳定验算：

[]fc ≤ N f =或Q Af c N ≤(Q 稳定系数)

根据钢管采用Φ48*3.5，钢材采用Φ235，采取纵横杆按600mm 间距，步距按1000mm 计算。经查钢材的设计强度fc=215N/mm2

立杆的长细比：

1.3801575.0/6.0λ===i l

o

01575.0045.035.035.0=×==d i

经查表可知：Q=0.945(参考文献钢结构设计)

39.12≥35.99215489945.0=××=QAfc

故支撑架满足设计要求，方案可行。

h 、剪刀撑的设置方法：

纵横均设置剪刀撑，间距为4.5米，横向设剪刀撑的间距为4.5

米，按梅花形设置。

（3）预拱度的计算和设置

a.对于拱式结构，预拱度的设置显得比桥梁更为重要，这是由于拱桥的拱轴线变化将大大影响结构的受力性能，故需格外加以重视。

拱桥施工时，预拱度的大小应根据不同的施工方法，并分别考虑下列因素进行估算

○1、拱圈及拱上建筑自重产生的拱顶弹性下沉δul

〔l/2〕2+ƒƒ

δul= •σ/E

ƒƒ

σ=Hg/Acos￠m

式中：l —拱圈计算跨径

ƒ—拱圈计算矢高

E --拱圈受压弹性模量

Hg --拱圈及拱上建筑自重产生的水平推力

σ --拱圈及拱上建筑自重产生的平均压应力

￠m --拱顶与拱脚连线与跨径的夹角

A –-主拱圈截面面积

○2、拱圈由于温度变化产生的拱顶弹性变形δu2

〔l/2〕2+ ƒ2

δu2= •α(t1-t2)

ƒƒ

式中：α --拱圈材料线膨胀系数

t1 --年平均温度

t2 --封拱时温度

当（t1-t2）>O时，拱顶上挠；反之，拱顶下沉。

2、拱架搭设

a.立杆基础要夯实找平，立杆应垂直在金属底座或垫木上，扫地杆应紧贴地面的立杆端部。

b.桥底中心下方因河道过水，拱架立脚无法直接立在河床上。可采用钢管连接立在围堰上的两侧立柱水平拉通，并在拉通的钢管上铺设厚板替代河床或硬质地面用于桥梁地板中线及附近部位的拱架立柱点。

c.桥梁拱圈两侧要搭设超过桥梁宽度每侧1米左右的脚手架，与拱圈连接，并设1m高的防护栏杆和钉18cm的挡脚板或防护网，使用于外侧项目人员施工并确保安全。

d.超出桥梁宽度的架体必须满铺脚手板，离桥侧面不得大于20cm，不得有空隙和探头板，横杆错缝架搭接不得小于20cm，对头搭接时应架设双排小横杆，间距不得大于20cm。

e.脚手架立杆间距不得大于1.2～1.8m，钢管脚手架大横杆间距不得大于1.2m，小横杆间距不得大于1.5m。

f.脚手架负荷每平方米不能超过270kg，钢管立杆横杆扣件联结牢固。

g.钢管脚手架，凡架管有锈蚀、弯曲、压扁、裂纹等情况时均不得使用。

3、模板铺设

拱架搭设完毕后，在拱架的纵向横杆上安放垂直于纵向横杆150*200mm的木枋，在木方上铺12mm厚的竹胶板模板作为拱的底模板，为确保拱底面混凝土表面平整光滑，在竹胶板的面层再铺设一道胶合板面层。侧模板采用18mm厚的腹模板作定型模板，用木枋加固。

4、支架预压

（1）支架预压的目的

a、检查支架的安全性，确保施工安全；

b、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制；

c、测量预压时支架产生的弹性变形，根据其测量结果对满堂架进行预拱度调整。

（2）预压方案的选择

a、采用砂袋预压方案：砂袋便于吊运、砌码，并且预压完成后砂可用于施工中。

（3）预压的控制吨位级荷载分级

a、按《公路桥涵施工技术规范》要求，预压系数设定为1.3，即按预压范围内结构砼承重量的1.3倍进行预压配重。

b、预压过程中为确保支架受力安全，应按从小到大的顺序逐