钢管混凝土拱桥吊杆长度计算范本
下承式钢管砼系杆拱桥施工技术
下承式钢管砼系杆拱桥施工技术马卫明（如皋市水利建筑安装工程有限公司，江苏南通，226500）1 工程概况如皋市蒲黄线通扬运河大桥位于蒲黄线K10+729处，上跨通扬运河。
主桥采用80m钢管砼系杆拱结构，主桥纵向由拱肋、系杆并缀以吊杆，构成主要受力体系，为刚性系杆刚性拱结构。
横向通过风撑、横梁和系杆将两片拱肋连城整体，并通过搁置在横梁上的桥面板及现浇层构成桥面行车系。
拱肋为本桥的主要受力构件，拱轴线为二次抛物线，计算跨径L=80m，计算矢高16m，矢跨比1/5。
拱肋断面为哑铃型钢管混凝土，截面宽度0.75m,高度1.8m,宽度和高度沿拱轴线始终不变，拱肋上下弦管(Q345qC)直径均为750mm,壁厚16mm。
通过两块缀板连接，坚缀板厚度为16mm，拱肋全断面填充C40微膨胀混凝土。
系杆作为纵向连接拱肋的主要受拉构件，为预应力混凝土箱型截面。
系杆截面宽度1.2m，高度1.8m，系杆为矩形空箱断面，在系杆端头变为加高实心截面，系杆预应力钢束张拉须结合施工分批进行。
吊杆将桥面系重量传递给拱肋，本桥采用拉索结构。
拉索外圆钢管Φ309×16mm，钢管上端焊接于拱肋下弦管下缘，钢管下端焊接于系杆顶面预埋钢板上，可以承受一定的压力。
拉索内穿集束钢丝，承受拉力。
吊杆下端为固定端，锚固于系杆内，上端为张拉端。
风撑连接两片拱肋，使其协同受力，并保持拱肋稳定。
每道风撑由两根Φ500×10m钢管及多根Φ273×10mm腹杆组成，风撑所有钢管均不灌注混凝土。
全桥共设5道风撑。
全桥横梁分为中横梁和端横梁。
中横梁为工字型实心截面，端横梁为空心截面（与系杆交接处变为实心截面）。
所有横梁顶面在行车道部分设双向2%横坡，以利用其上桥面板及铺装直接形成双向横坡，横梁底面水平。
横梁均为预应力构件，横梁长度为17m，中横梁于系杆平面相交，每根中横梁由两根吊杆支承。
中横梁采用预制安装、端横梁采用现浇施工，横梁预应力张拉应分批进行。
跨径160m中承式钢管混凝土悬索线拱桥.PDF
Through the above steps, and strictly obey the traffic law about this kind of bridge design specification requirements, design a qualified bridge. Key words: concrete-filled steel tube arch bridge cable line; Multi-span continuous ChanXiangBan; Rigid beam method; Dr Bridge computer
第二步要对进行计算和验算。计算部分包括手算和电算，手算部分主要确定构件的内 力并对其配筋，采用多跨连续单向板计算桥面板内力，并通过配筋验算；采用了刚性横梁 法计算横梁及纵梁的内力，并且通过配筋验算。电算部分主要是为构件的验算服务；验算 部分主要包括建模正确性验算及全桥安全性验算。本部最为关键的便是建模，最后的计算 是否正确，在很大程度上取决于模型建的是否正确。本设计利用桥梁博士软件计算，定义 好截面尺寸、节点及单元。并将计算好的模型参数赋给模型结构单元。添加约束，输入荷 载后模型就建立完成，进入计算阶段。利用软件就可计算出结构各控制截面的内力。
The second step of calculation and checking. Calculate calculate part includes hand and computer calculation, hand part of the main component of the internal force and the reinforcement is determined, the bridge are calculated by use of a multi span continuous ChanXiangBan panel internal force, and through the reinforcement calculation; Adopted a rigid beam method to calculate the internal force of the beam and the longitudinal beam, and through the reinforcement calculation. Computer parts mainly for calculating the component services; Checking part mainly includes the modeling accuracy checking and the safety of the whole bridge calculation. Based modeling, the most important thing is the final calculation is correct, to a large extent depends on the built model is correct. This design USES a bridge software calculation, Dr Defined section size, node, and the unit. And will calculate a good model parameter is assigned to model structure unit. Adding constraints, input load model is built after the completion, entered into the phase of computing. Using the software can calculate the structure internal force of the control section.
拱桥满堂支架计算书
满堂支架计算书一、工程概况1、主拱肋截面采用宽，高的单箱三室普通钢筋混凝土箱型断面，顶、底板厚度均为22cm，腹板厚度均为35cm，拱脚根部段为2m长的实体段。
拱肋混凝土标号为C40，混凝土数量共计³，钢筋数量共计。
2、支架采用满堂式碗扣脚手架，平面尺寸为58m*。
其立杆在桥墩处横距为60cm、纵距60cm；其余横距为60cm、纵距为90cm、横杆步距为120cm组合形式布置纵横向均设置斜向剪力撑，以增加整个支架的稳定性。
3、拱盔采用φ48(d=）钢管，钢管壁厚不得小于 mm（+）弯制。
4、底模采用15mm竹胶板，竹胶板后背10*8木方，木方横桥向布置，布置间距30cm控制。
二、满堂支架计算书1、支架荷载分析计算依据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/F50-2011)《建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范》（JGJ166-2008）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）《路桥施工计算手册》其他现行规范。
2、荷载技术参数a.新浇钢筋混凝土自重荷载25KN/㎡b.振捣混凝土产生的荷载㎡（JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182）c.施工人员、材料、机具荷载㎡（JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182）d.模板、支架自重荷载㎡e.风荷载标准值采用㎡f.验算倾覆稳定系数2（JTG_TF50-2011 公路桥涵施工技术规范P182）3、荷载值的确定进行支架设计时，所采用的荷载设计值，取荷载标准值分别乘以下述相应的荷载分项系数，然后组合而得；本工程满堂支架采用碗扣式脚手架搭设，其立杆在桥墩处横距为60cm、纵距60cm；其余横距为60cm、纵距为90cm、横杆步距为120cm组合形式布置，其上设可调顶托，上铺钢管和方木形成模板平台，支架承载最不利情况为拱板混凝土浇注完毕尚未初凝前底板范围内的杆件承载。
4、荷载组合以拱顶处支架和模板为验算对象，根据建筑施工碗扣脚手架安全技术规范，模板支架主要检算立杆稳定性。
钢管混凝土系杆拱桥吊杆力计算及调索方法研究
吊杆主要承受桥面系的自重以及活载， 那么可以简化 认为桥面系的自重及活载通过桥面板按照杠杆原理分 配到吊杆横梁， 再由吊杆横梁按杠杆原理法分配到吊 杆。基于这样的认识， 通过简单的解析手算就能够得 到吊杆的成桥张拉力， 具体的计算过程如下： ①根据设 计图纸得到一根横梁的自重， 则分配到对应吊杆的拉 力 T1 为横梁自重一半； ②根据设计图纸得到一块行车 道板的截面面积对应自重， 平均分配到一根吊杆的拉 T 力 2 ； ③计算桥面铺装及防撞栏 （ 人行道板及人行道 护栏） 自重平均分配到一根吊杆的拉力 T3 ； ④ 计算系 杆恒载作用平均分配至吊杆内力 T4 ； ⑤ 活载纵桥向按 照杠杆原理法对所计算吊杆加载 （ 如图 1 所示 ） ， 横桥 向按照车辆横向布载进行加载， 以计算所求吊杆处的 横向分布系数（ 如图 2 所示） ， 则可得吊杆拉力 T5 。 通 过以上 5 步就可以快速容易地得到系杆拱桥吊杆成桥 状态下的张拉力 T = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 。
2
2. 1
基于改进影响矩阵法的系杆拱桥吊杆成桥 张拉力调整方法
现有的吊杆成桥张拉力调整方法
根据上述过程求得吊杆力是满足结构受力要求 的， 该张拉力实质上是所有吊杆瞬时同步施工的设计 。 力 但现场施工时吊杆张拉过程是分批分阶段张拉 的， 在张拉过程中伴随着支架被动落架 、 系杆支承体系 的转换及内力的重分布、 结构的变形等， 而且前期张拉 完的吊杆张拉力直接影响后期吊杆的张拉力 。 因此，
90% 强度张拉第一批系梁和横梁钢束； ③ 在支架上吊 装拱肋节段， 并安装对应的桁架横撑， 直至吊装拱肋节 段至 合 龙； ④ 灌 筑 拱 肋 混 凝 土， 待混凝土强度达到 90% 后拆除拱肋支架， 张拉第二批系梁钢束； ⑤对称安 装吊杆， 并 第 一 次 张 拉 吊 杆， 张 拉 第 三 批 系 梁 钢 束； ⑥拆除系杆、 吊杆横梁支架， 第二次张拉吊杆； ⑦ 吊装 桥道系 T 梁， 张拉第二批吊杆横梁钢束， 完成桥台背 墙施工、 桥面铺装、 防撞护栏、 伸缩缝。 吊杆成桥张拉力按照本文给出的方法进行确定 ， 为了进行对比还采用其它方法进行了成桥吊杆力的计 算， 同时也为了获得大桥的影响矩阵， 本文采用桥梁专 用有限元软件 Midas / Civil 建立大桥分析模型。 3. 2 分析结果 3. 2. 1 吊杆索力结果 15 对吊杆依次由最短到最长编号为 1 ～ 15 （ 大桥 横向结构对称） ， 如图 3 所示。
钢管混凝土系杆拱桥骨架整体吊装施工工法
钢管混凝土系杆拱桥骨架整体吊装施工工法1.前言辛丰公路南桥横跨京杭运河镇江段，主桥为跨径104.4m下承式钢管混凝土系杆拱桥。
由于京杭运河水运繁忙，且超千吨级的船舶及拖挂船队众多，当地海事部门要求施工期间不得断航。
为解决新建桥梁施工与航道运营的矛盾，中铁四局集团有限公司在施工中，通过对施工方案的研究和论证，科学组织技术攻关，并在施工过程中不断总结和改进，解决了通航河道上新建钢管混凝土系杆拱桥施工对航道运营干扰大的难题，取得了良好的经济效益和社会效益。
2．施工方法特点2.1采用“岸上拼装钢管系杆拱骨架，使用两台浮吊整体吊装”的方法，把水上拼装作业转化为陆地作业，一次吊装就位，最大限度降低了对通航的影响，提高了工效，保障了施工安全；2.2设计了岸地拼装支架系统，并对骨架整体吊装变形进行了计算，全过程对应力、应变、结构变形等信息进行监测，掌握各种工况下应力与变形情况，保证了工程质量。
2.3钢管混凝土系杆拱桥骨架岸地拼装成形，整体吊装就位，为其它工序工作面的开展创造条件，缩短了总体施工工期。
3．适用范围本方法适用于通航河道的系杆拱桥、钢桁梁桥等类似桥梁施工。
4．工艺原理首先，将工厂制作的拱肋节段单元运至现场，在组装支架上进行拼装作业，并在组装胎架上组拼系梁劲性骨架，同时安装吊杆套管，绑扎系梁部分钢筋，安装吊杆及吊索、临时中横梁和系梁吊模系统，完成骨架整体组装，并通过软件模拟合理设置骨架两吊点位置。
钢拱拼装完成后在海事部门批准的封航时间内，采用两台浮吊将主桥骨架整体吊装就位。
完成吊装后，进行主桥后续工序施工。
5．施工操作要点5.1操作要点5.1.1施工准备深入理解桥梁设计文件，如设计文件提供方案采用骨架整体吊装工艺，便按照设计步骤实施，加强过程监控；若设计文件中采取其他施工方法，则需要对骨架在吊装过程各工况进行强度、刚度及稳定性检算，确保施工安全和结构安全。
5.1.2岸地拼装场地布置结合骨架结构尺寸、浮吊起重能力、距桥位距离、航道作业宽度等条件，选择合理区域规划骨架岸地拼装场地。
钢管混凝土拱桥吊杆长度计算范本
吊杆长度复核计算1.1主拱预拱度1.1.1成桥状态拱顶位移图1.1.1成桥状态下全桥竖向变形（图中单位：m）成桥状态下，拱顶截面在恒载以及计入十年收缩徐变期的作用下的最大挠度为29cm.1.1.2活载作用下拱顶位移图1.1.2活载作用下全桥竖向变形（图中单位：m）成桥状态下，拱顶截面在汽车荷载和人群作用下的最大挠度为2.8cm。
1.1.3预拱度分配计算根据现行设计规范规定，某某大桥拱顶预拱度为29+2.8/2=31.8cm，实际设计单位拱顶截面取40cm，两者相差不大，设计单位已将预拱度考虑到钢管的制作中，所以在施工中按设计单位提供的预拱度（图09）进行线性控制。
1.2吊杆理论长度与实际下料长度吊杆长度与拱肋高度、吊杆横梁高度、吊杆锚点位置、主拱预拱度等因素。
对某某大桥，主拱还设置了双向0.5%纵坡，桥面纵坡通过吊杆长度来实现，此外，因双向纵坡，还设置了R=20000m，T=100m，E=0.25m 的竖曲线。
这些因素都必需在计算吊杆长度时予以考虑。
吊杆理论计算长度示意图下弦主管上弦主管吊杆横梁钢垫块钢垫块1.2.1理论吊杆长度1、竖曲线对吊杆长度的影响图1.2.1某某大桥竖曲线要素计算图式根据《公路勘测设计》，各几何要素计算公式如下：12i i W -=(1.2.1)Rw L = (1.2.2) 2LT =(1.2.3) RT E 22= (1.2.4)Rx y 22= (1.2.5)式中：R ——竖曲线半径，m ； T ——切线长，m ； L ——竖曲线长度，m ； E ——竖曲线外距，m ；x ——竖曲线上任意一点P 距离竖曲线起点或终点的水平距离，m ； y ——竖曲线上任意一点P 距切线（即坡度线）的纵距，m 。
对某某大桥，i 2=-i 1=0.005，w=0.01,E=0.25,L=200,T=L/2=100, R=L/w=200001#~12#吊杆因竖曲线引起的吊杆长度变化量如表1.2.1 所示。
某跨度150m的下承式钢管砼系杆拱桥拱肋吊装和扣索索力计算
某跨度150ｍ的下承式钢管砼系杆拱桥拱肋吊装和扣索索力计算鉴定文件X X X大桥综合施工技术拱肋吊装和扣索索力计算项目完成单位：拱肋吊装和扣索索力计算1．工程概况XX大桥横跨广深、广九电气化高速铁路及深圳火车北站站场共29股轨道，全长386.37m，其主桥为跨度150m（净跨148m）的下承式钢管砼系杆拱桥，矢跨比为1/4.5，拱轴系数为1.167，拱顶距地面高约43m。
主拱结构为两片四肢格构桁式截面，高3.0m，宽2.0m。
每段拱肋四根弦管设对接内衬套，合拢段的弦管中设有可移式内衬套，每片拱肋分7段悬拼，最大吊重约37t，两片拱肋的横向中心线距离18.5m，桥面为预应力钢—砼叠合板组合梁结构,宽23.5m。
为安全、优质、快速的安装主拱肋，经过优化比选，施工上采用缆索吊机和扣索的方案进行空中无支架悬拼拼装。
2．施工工艺流程根据现场情况并考虑操作简便，经过反复论证，本桥决定采用单肋悬拼合拢的方法。
即完成7段拱肋的安装合拢后，移动索鞍再安装另七段拱肋，两片拱肋全部合拢后最后安装中间风构。
单肋合拢采用每上一段即进行接头焊接（拱脚段最后才焊接），其施工工艺流程图(图1)如下：3．拱肋悬拼施工3.1各分段长度及质量另：第一、二段扣点装置重8KN，第三段扣点装置重10KN，各大段接头处的吊蓝等施工荷载考虑12KN。
3.2拱脚铰支的安装在拱肋悬拼过程中，为调整线型，拱脚段及预埋钢板要预先设置铰支，本桥的铰支型式如下图：通过扣索的张拉、松放、调整标高，轴线调整及横向稳定是通过侧缆风来完成。
3.3各大段的联接根据设计，各大段的接头先采用16棵M24A的螺栓联接，然后待标高、轴线调整到位后，即进行接头环缝的焊接，最后在每根主管外用4块δ=12mm的钢围板进行接头处的外包施焊固结，然后才安装下一段。
3.4合拢段的安装合拢段设计长度为22m，为保证能够快速、顺利的进行合拢，本段在工厂制作时，两边端头比设计各加长50cm，以待准确测量实际合拢段的长度后在现场进行划线，切割余量，然后进行合拢。
系杆拱桥施工方案
张镇河大桥系杆拱桥施工工艺一、工程概况下承式钢管混凝土拱桥计算跨径L=112m，矢高f=25m，跨比D=1/4.48，拱轴线为二次抛物线型，拱轴线为二次抛物线，主拱拱轴线方程为：y=4fx（L-x）/L 。
两侧人行道通过横梁悬挑于边系梁外侧。
系梁采用箱梁截面，高2.5m,宽1.5m，顶板厚40cm，底板厚40cm，在拱脚处变为矩形断面，高2.5--4.2m，宽2m。
拱肋采用哑铃型钢管混凝土，截面高2.8m，由两根外径120cm壁厚16mm的Q345qD钢管组成，内灌C40微膨胀混凝土。
单片拱肋公设20跟吊杆，吊杆间距为5m，吊杆采用Φ299*12mmQ235qC无缝钢管，内穿FPES--109平行钢丝成品索，标准强度1670Mpa，采用双层HDPE防护，在管内压注发泡剂，锚具为冷铸墩头锚。
单幅桥拱肋横向设6道风撑，其中哑铃型撑2道，K型撑4道，于拱肋构成系杆拱空间稳定体系。
中横梁为T型断面，高1.7m--2.055m，底宽70cm，翼缘板厚20cm--40cm，顶宽110cm。
中横梁内设置5束12Φs钢绞线，施工采用预制吊装，通过湿接头与系杆连接。
15-端横梁为箱型断面，高2.45m--2.795m，受伸缩缝宽度的影响，宽度为2.8m、2.88m(使用于D80型伸缩缝端），顶板厚40cm，底板厚40cm，腹板宽40cm。
端横梁内设置4束11Φs、15-4束13Φs钢绞线，由于端横梁位于拱脚位置附近，且其自重较大预制、吊装困难，施15-工采用支架现浇施工。
行车道板中跨采用27cm厚C30钢筋砼实心板，边跨采用37cm厚C30钢筋砼实心板。
一片板宽1.1m，横向共布置16块。
横梁预留70cm宽后浇带，待预制行车道板吊装到位后再与湿接头浇筑形成整体。
行车道通过系杆外侧挑梁形成，挑梁对应横梁设置。
端横梁处挑梁宽2.8m，高0.7m--1.0m，与端横梁形成一体，为预应力砼结构；中横梁处挑梁宽70cm，高0.7m--1.0m，与中横梁形成一体，为预应力砼结构。
钢管混凝土拱桥吊杆无应力长度计算分析
Development and Innovation | 发展与创新 |·241·2020年第16期作者简介：文浩齐，男，硕士，研究方向：大跨度桥梁工程。
钢管混凝土拱桥吊杆无应力长度计算分析文浩齐1，严 晶1，魏海龙2（1.重庆交通大学土木工程学院，重庆 400038；2.中交第二公路工程局有限公司，重庆 401520）摘 要：为了研究无应力状态法计算的吊杆力无应力长度在实际施工过程中的应用，文章以合江长江公路大桥主跨跨径507m 的中承式钢管混凝土系杆拱桥为依托，利用Midascivil 有限元软件建立全桥模型，以其自带的未知荷载系数法得到一组合理的吊杆张拉力，再采用无应力状态控制法的无应力长度计算方法计算出吊杆无应力长度。
以此吊杆无应力长度为控制进行施工后，实测主拱区钢格子梁合拢吊杆力与模型计算吊杆力相比较为吻合，误差控制在7%以下。
结果表明，以无应力状态法计算的无应力吊杆长度在实际的施工中具有较好的准确度和可操作性。
关键词：中承式拱桥；无应力状态法；吊杆；数值分析；下料长度中图分类号：U448.22；U445.4 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）16-0241-02钢管混凝土系杆拱桥通过吊杆将桥面与主拱肋直接相连，主拱肋承担桥面荷载，并产生水平推力，从而达到自平衡。
对于拱桥结构体系，不同的构成结构必然存在不同的结构内力，因此可以通过施加一组吊杆力，使结构的内力达到最优状况，这组张拉力便是索力优化[1]。
同时，一组合理的吊杆内力值应有一组合理的吊杆无应力长度与其对应。
根据无应力状态法的原理，结构的最终状态与结构施工过程无关，即一个结构成桥状态下构件的无应力状态量可以直接在不考虑施工过程的分析中获得，成桥后内力和线形自动达到合理成桥状态[2]。
1 无应力状态法无应力状态法是由秦顺全院士提出的一种施工理论控制状态法。
无应力状态法原理：一定的外荷载、结构体系、支撑边界条件、单元的无应力长度和无应力曲率组成的结构，其对应的结构内力和位移是唯一的，与结构的形成无关[3]。
桥架的吊架计算
400*150 钢制桥架安装的支吊架计算：1、已知层高3.3m，桥架安装高度2.55m。
求吊杆直径12圆钢xx:3.3-2.55=0.75m 再加吊杆下端套丝预留及调整水平高度0.05m，及单根xx0.75+0.05=0.8m, 2根单根合计xx等于1.6m;又计算桥架底部横担角钢（40*40*4 ）的长度: 桥架宽度0.2m 两端各预留0.05m （钻孔装吊杆）xx以后即等于0.2+0.05+0.05=0.3m，楼层顶部安装吊杆角钢2个，每个长度0.1m 计0.2m，角钢合计xx为0.3+0.2=0.5m。
以上计算出单个支吊架材料是：40*40*4 等边角钢0.5m, D12 圆钢1.6mxx ;再换算为重量：角钢0.5*2.422=1.211kg，圆钢1.6*0.888=1.4208kg ;合计单个支吊架材料重量为：1.211+1.4208=2.6318kg。
2、计算200*150 桥架长度以后，安装间距1.5m 一个支架计算出支吊架的个数。
3、以支吊架个数*单个支吊架重量=安装200*150桥架时的支架总重量4、安装支吊架总重量分别套制作和安装的定额子目就行了。
((3.3- 2.55)*2+(0.4+2*0.05))*理论重量(使用角钢一般是40*40*4 或50*50*5 )也可以采用10#圆钢做吊筋；(3.3-2.55)*2*0.617+(0.4+2*0.05*理论重量(使用角钢一般是40*40*4 或50*50*5 ) 套价采用kg 计入量。
钢管混凝土拱桥的计算(组合结构)
第一节 钢管混凝土的材料性能 第二节 钢管混凝土的刚度计算 第三节 钢管混凝土拱桥的计算
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
钢管砼拱桥不是一种专门桥型，而是把钢管砼作为主拱受力 用的结构材料。
受力特点与拱桥存在共性，计算思路与钢筋砼拱桥相似；但 有它独具特点，结构分析时必须注意到这一点。
EA Esc Asc
（5-4-2）
式中，钢管砼组合轴压弹性模量，按式（5-4-3）确定。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
采用第一组钢材时Esc的计算值见表5-4-5。 采用第二、三组钢材的EA值应按式（5-4-2）的计算值再乘以
换算系数k1后确定。 对Q235和Q345钢， k1 ＝0.96；对Q390和Q420钢， k1 ＝0.94。 钢材的分组按表5-4-1确定。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
2）轴心受压构件的腹杆所受剪力计算
按临界状态时产生的剪力计算，并认为此剪力沿构件全长保持
不变。
可按下式计算平腹杆格构式钢管砼轴心受压构件每根腹杆所受
剪力：
（5-4-16）
式中，—为一根钢管混凝土柱肢的截面面积；
—为一根钢管混凝土组合轴压强度设计值。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
AIJ（1997）、CESC28：90（1992）和DB 29-57-2003给出 钢管砼轴压刚度的计算公式如下：
EA=EsAs+EcAc
（5-4-4）
式中，—分别为钢材和砼的弹性模量；
—分别为钢管和核心砼的横截面面积。
第四章 钢管混凝土拱桥的计算
二、弯曲刚度 《钢管砼结构技术规程》（DBJ） 给出钢管砼构件在正常使
[江苏]特大桥工程下承式钢管混凝土系杆拱桥结构施工方案(中交)
![[江苏]特大桥工程下承式钢管混凝土系杆拱桥结构施工方案(中交)](https://img.taocdn.com/s3/m/ee2a63ed05087632311212c5.png)
xx至xx特大桥xx段2XX跨新华街下承式钢管混凝土系杆拱桥施工方案一、工程概况（一）工程简介本段跨新华街里程桩号为XX，总长100m，起讫墩号为310#～311#，高速铁路与xx夹角为88度，为1孔1-96m下承式钢管混凝土系杆拱桥特殊结构。
基础为钻孔灌注桩，矩形桥墩，拱桥设计采用单箱三室预应力混凝土箱型截面，桥面箱宽17.1米,梁高2.5米,底板厚度为30cm,顶板厚度为30cm,边腹板厚度为35cm,中腹板厚度为30cm,底板在2.8米范围内上抬0.5m以减少风阻力。
吊点处设横梁，横梁厚度为0.4～0.6m。
系梁纵向设68根12-7φ5预应力筋，横向在底板上设3-7φ5的横向预应力筋，横隔板上设3束9-7φ5预应力筋。
梁全长100m,计算跨长为96m,矢跨比为f/l=1/5,拱肋平面矢高19.2米,拱肋采用悬链线线型,拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面,截面高度h=3.0米,沿程等高布置,钢管直径为1000mm,由厚16mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两根钢管之间用δ=16mm的腹板连接.每隔一段距离,在两腹板中焊接拉筋。
肋管内压注C55无收缩混凝土填充，系梁采用C50混凝土。
吊杆布置采用尼尔森体系，在吊杆平面内，吊杆水平夹角在50.978～65.384度之间；横桥向水平夹角为90度。
吊杆间距为8米，两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。
吊杆均采用127根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束，冷铸镦头锚，索体采用PES（FD）低应力防腐防护。
吊杆的疲劳应力幅为118Mpa在主+附作用下的最大应力幅值为126Mpa。
该桥构造复杂，技术含量高，施工难度大。
为园满完成任务，需精心组织，周密安排。
各工序必须密切配合，施工和管理人员团结一致，严格按照设计文件及施工规范要求施工，按业主要求，保质保量达到优良工程。
（二）工程自然地理特征1 气象特征本段属亚热带海洋性季风气候，全年寒暑变化明显，四季分明，温和湿润。
钢管混凝土简支系杆拱桥上部结构缆索吊装法施工技术
钢管混凝土简支系杆拱桥上部结构缆索吊装法施工技术李咏梅，1972年，性别：女，工作单位：中铁二十五局集团第六工程有限公司项目总工。
摘要：柳州龙屯路立交桥主桥为上跨铁路站场线的钢管混凝土简支系杆拱桥，具有结构跨越铁路站场、且不能占用铁路行车空间、铁路安全行车要求高等施工特点。
根据施工方案的拟定和评审，拱肋及横撑等上部结构采用缆索吊装为最优。
实施结果表明该方案顺利、优质地完成了拱部的吊装施工，其经验对于类似桥梁施工具有参考价值。
关键词：钢管砼简支系杆拱桥;上跨铁路;缆索吊装系统;施工技术;受力检算abstract: longtun liuzhou road overpass span railway station on the bridge as the line of concrete filled steel tubular jane branches bowstring arch bridge, the structure is across the railway yard, and cannot take up a railway traffic space, railway safe driving demand higher construction characteristics. according to the construction scheme of the recommended and review, arch rib and lateral braces, etc by lifting upper structure cable for the best. results show that the scheme is smooth, high quality and finished the arch of the department of hoisting construction,the experience for construction of similar bridges has reference value.keywords: concrete filled jane a tie arch bridge;span railway;cable hoisting system; construction technology; stress by calculating中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：1 工程概况柳州龙屯路立交桥主桥为钢管混凝土简支系杆拱桥，跨越柳州站场既有铁路七股道及两组道岔，总跨度为92.5m，，计算跨径89m，净跨径86.2m，矢高19.778m，矢跨比为1/4.5，拱轴线采用等截面悬链线，拱轴系数m=1.2。
中承式钢管混凝土拱桥计算书
大学四年的学习生活转瞬即逝，在毕业前的毕业设计对我们而言尤为重要。
它不仅仅是学校教学要求的一个重要环节，更是培养我们独立工作能力、理论联系实际的能力、严谨设计能力等能力的一个重要的手段。
通过认真的完成毕业设计，可以系统的运用所学的知识，也可以通过毕业设计来查找理论知识存在的不足。
本设计是在指导老师的悉心指导下完成的，题目是柳州市某大桥的设计，主要从桥梁方案的设计与比较，桥梁的结构内力计算，预应力筋的配置设计，预应力损失的计算，截面强度、应力验算等几个方面进行。
在桥梁方案比选时，首先根据地形地质条件，桥梁的总长，大体确定要选用的基本方案，通过比较分析，按照安全、实用、经济、美观、有利于环保的原则，确定最终的方案。
本设计考虑到水位情况、基础埋深、桥面宽度、施工方法等等因素，最终确定出桥型总体布置图，引桥采用跨径为35米和30米的预应力混凝土箱型连续梁桥，主桥采用主跨为140米的中承式钢管混凝土拱桥。
主跨拱肋采用圆端形截面，边跨拱肋采用钢筋混凝土矩形截面形式。
主跨拱肋采用钢管混凝土截面可以增强截面刚度，减少截面结构尺寸，节约混凝土的用量，进而起到减轻桥梁自重，减少了恒载的重力，在一定程度上也可以减低桥梁造价。
随着我国拱桥设计的不断发展，钢管混凝土拱肋也是目前较大跨径拱桥中最常采用的截面形式之一。
如将1989年建成的四川省第一座跨径为100米的钢筋混凝土箱型拱肋与箱型板拱定型设计相比，重力与水平推力分别减少小了48%和40%，相当于减小了下部结构圬工数量，从而降低了总造价。
另外，在外观上，考虑到该设计为城市桥梁，钢管混凝土中承式拱桥拱桥线形清晰明快，轻盈美观，增加的城市的美观性，并且施工也比较方便，本设计采用缆索吊装施工。
由于，钢管混凝土拱桥的这些优点，目前在混凝土拱桥中已被普遍采用。
其它结构的设计以及细部的处理都参照了相应的规范和手册进行。
在计算时，通过手算和桥梁迈达斯软件计算相结合，进行了截面配筋、应力计算等工作。
钢管混凝土拱桥施工方案
，首先在拱背上正对吊杆 孔高度约50cm处设一转 向轮，将提升吊杆的牵引 绳通过转向轮从吊杆上螺 母、上球铰、拱肋预埋管 穿过备用。人工将吊杆运 至待挂索吊杆孔下，将上 锚头内锚环吊具与吊杆牵 引绳相连。然后徐徐收紧 牵引绳将吊杆从拱下提升 穿过拱肋预埋管，当上锚 头露出拱背锚垫板后，即 可边提升，边旋上上锚头 螺母，直至达到螺母标记 位置，放松牵引绳将吊杆 悬挂于拱背上。
吊杆张拉采用单 端张拉，张拉端 设于纵梁底部， 固定端设于拱肋 顶部，吊杆锚垫 板上下导管外设 加强螺旋筋及钢 筋网格，以弥补 吊杆锚固对纵梁 和拱肋截面的削 弱。
封锚施工
拆除桥面下临时支架；
张拉加劲纵梁剩余的预应力束T2，T5；
吊模施工桥面板；安装伸缩缝，完成全桥施工；
面板施工
桥面板采用整体桥面板，板厚25cm,并加腋30×15cm。
面板布置图
Ⅲ型桥面板
Ⅳ型桥面板
Ⅰ型桥面板
Ⅱ型桥面板
Ⅰ型桥面板 Ⅲ型桥面板
Ⅱ型桥面板 Ⅳ型桥面板
面板布钢筋绑扎
安装桥面排水设施
桥面排水采用内径∅100mm铸铁泄水管，桥面雨水直接排入河道。 泄水管平面布置示意图
泄水管构造图
桥面混凝土浇筑
伸缩缝
在桥台处各设一道D80型伸缩缝，全桥共设2道
通车效果图
②所有管节、构件在工厂制作时，应按1：1放大样，出厂前，应将管肋试 拼，试拼时的精度要求：拱轴线实测值与设计值在竖向及水平方向的允 许偏差值为：拱顶：±5mm；1/4拱肋：±5mm；拱脚：±5mm。。
• 吊杆每榀拱肋设15根厂制吊杆，吊杆间距为5.0m。吊杆采用PE7-127 半平行钢丝成品索，外包双层高密度聚乙烯（PE）护套，配套锚具采用 带有纠偏装置的DS(K)7-127镦头锚，吊杆标准强度Ryb =1670MPa， 破断力Nb=8162kN，吊杆张拉采用单端张拉，张拉端设于纵梁底部， 固定端设于拱肋顶部，吊杆锚垫板上下导管外设加强螺旋筋及钢筋网格， 以弥补吊杆锚固对纵梁和拱肋截面的削弱。
沙河特大桥1-146m钢管混凝土刚架系杆拱咨询计算书咨询验算书
结构计算采用有限元软件 MIDAS 建立空间有限元模型，模型包括上部结 构（拱肋、风撑、平联、吊杆、加劲纵梁、横梁、桥面板、系杆）、下部结构 （帽梁、桥墩），计算模型在桥墩底部固结。吊杆和系杆采用索单元模拟，桥 面板采用板单元模拟，其余构件均采用梁单元模拟。全桥模型共有 2309 个节 点，共 4401 个单元。计算单元模型如图 1-1、1-2 所示。
E——拱肋弦模量（MPa）
Es——拱肋弦管钢管的弹性模量（MPa）
I(z) ——拱肋弦管组合截面的截面惯性矩（m4）
Ic——拱肋弦管混凝土的截面惯性矩（m4）
Is——拱肋弦管钢管的截面惯性矩（m4）
2 运营阶段主拱肋验算
2.1 承载能力极限能力极限状态验算
（5）《钢-混凝土组合结构设计规程》（DL/T 5085-1999）
（6）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）
（7）《公路斜拉桥设计细则》（JTG/T D65-01-2007）
1.3 计算基本数据
1.3.1 计算荷载
中国公路工程咨询集团有限公司
1
沙河特大桥 1-146m 钢管混凝土刚架系杆拱咨询计算书咨询验算书
1.2 主要技术指标与计算依据
1.2.1 主要技术指标
（1）设计荷载：公路－Ⅰ级
（2）桥下净空：≥4.5m
（3）桥面宽度：（1.8m 拱肋区+0.5m 护栏+13.13m 行车道+0.382m 护栏） +3.7m 拱肋区+（0.382m 护栏+13.13m 行车道+0.5m 护栏+1.8m 拱肋区）
沙河特大桥 1-146m 钢管混凝 土刚架系杆拱咨询计算书
上承式钢管混凝土拱桥设计计算
6 g 坊Sichuan Building Materials第46卷第9期2020年9月Vol.46,No.9September, 2020上承式钢管混凝土拱桥设计计算魏一纟行，王梅俊(天津城建设计院有限公司第七分院，浙江 杭州310051)摘 要：某上承式钢管混凝土拱桥主拱计算跨径为170 m,主拱选用悬链线形作为拱轴线，拱肋采用四肢全桁式等截面钢 管混凝土结构，由左右两条拱肋及横向联接系构成。
拱肋中心距7.2m,肋全高3. 8 m,全宽2. 8 m,拱肋腹杆采用钢管。
拱上立柱为钢管混凝土格构式柱,上部构造采用3X4X 15. 3(m)先简支后桥面连续预应力矮T 梁。
采用有限元计算软件Midas Civil 进行建模计算，分析桥梁在施工阶段、运营阶 段受力情况，结合规范要求对桥梁结构进行设计。
关键词：上承式钢管混凝土桁架拱桥;有限元计算;桥梁设计中图分类号:U448.22文献标志码:B文章编号：1672 -4011(2020)09 -0132 -02DOI ：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2020. 09. 0671工程概况某上承式钢管混凝土拱桥位于浙江省温州市泰顺县珊 溪水库库区，承接水库两岸交通作用。
主拱计算跨径170 m,矢跨比为1/4. 8o 拱轴线按悬链线设置，拱轴系数m 取值1.543。
上部结构布置为3X4X15.3 (m)预应力混凝土桥面连续矮T 梁。
桥型布置如图1所示。
2主桥结构设计2.1拱肋构造主拱采用四肢全桁式等截面钢管混凝土桁架结构，由两条拱肋及横向联接系构成。
拱肋中心距7.2 m,肋全高3. 8m,全宽2. 8 m o 每肋由4肢4>8OO X 16 mm/20 mm (拱脚处加厚)钢管构成，内灌C50混凝土。
柱下竖腹杆、拱较处斜杆内 灌C50混凝土，其余腹杆及平联钢管内不灌混凝土。
2.2 拱肋节段划分及接头设置拱肋节段划分采用与拱上建筑跨径统一的方式,即在立柱下方设置两竖腹杆，内灌C50混凝土，拱肋节段接头设在 两竖腹杆之间。
拱桥—钢管拱计算书
潜江河大桥计算书1．基本信息1.1.工程概况祥和路位于安庆市新城中心区，是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。
顺安路至潜江路之间路基按38米设计，本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。
本桥位于规划河流潜江沟上，潜江沟规划河底宽度45m，上口宽度80~100m，设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。
1.2.技术标准（1）设计荷载：公路－Ⅰ级，人群荷载集度3.5kN/m2。
（2）桥面横坡：双向1.5％。
（3）桥梁横断面：2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。
（4）地震动峰值加速度0.1 g（基本烈度7度），按8度抗震设防。
（5）环境类别：I（6）年平均相对湿度：70%（7）竖向梯度温度效应：按现行规范规定取值。
（8）年均温差：按升温20℃。
（9）结构重要性系数：11.3.主要规范《城市桥梁设计准则》（CJJ 11－93）《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004)《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01－2008)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）《钢管混凝土结构技术规范》（DBJ 13-51-2003）福建省地方标准《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）其他相关的国家标准、规范1.4.结构概述桥梁横向布置：4.5m（人行道）+4.5m（非机动车道）+2.5m（隔离带）+15m（机动车道）+2.5m（隔离带）+4.5m（非机动车道）+4.5m（人行道），桥梁总宽38m。
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吊杆长度复核计算
1.1主拱预拱度
1.1.1成桥状态拱顶位移
图1.1.1成桥状态下全桥竖向变形（图中单位：m）
成桥状态下，拱顶截面在恒载以及计入十年收缩徐变期的作用下的最大挠度为29cm.
1.1.2活载作用下拱顶位移
图1.1.2活载作用下全桥竖向变形（图中单位：m）
成桥状态下，拱顶截面在汽车荷载和人群作用下的最大挠度为2.8cm。
1.1.3预拱度分配计算
根据现行设计规范规定，某某大桥拱顶预拱度为29+2.8/2=31.8cm，实际设计单位拱顶截面取40cm，两者相差不大，设计单位已将预拱度考虑到钢管的制作中，所以在施工中按设计单位提供的预拱度（图09）进行线性控制。
1.2吊杆理论长度与实际下料长度
吊杆长度与拱肋高度、吊杆横梁高度、吊杆锚点位置、主拱预拱度等因素。
对某某大桥，主拱还设置了双向0.5%纵坡，桥面纵坡通过吊杆长度来实现，此外，因双向纵坡，还设置了R=20000m，T=100m，E=0.25m 的竖曲线。
这些因素都必需在计算吊杆长度时予以考虑。
吊杆理论计算长度示意图
下弦主管上弦主管吊杆横梁
钢垫块
钢垫块
1.2.1理论吊杆长度
1、竖曲线对吊杆长度的影响
图1.2.1某某大桥竖曲线要素计算图式
根据《公路勘测设计》，各几何要素计算公式如下：
12i i W -=(1.2.1)
Rw L = (1.2.2) 2
L
T =
(1.2.3) R
T E 22= (1.2.4)
R
x y 22= (1.2.5)
式中：R ——竖曲线半径，m ； T ——切线长，m ； L ——竖曲线长度，m ； E ——竖曲线外距，m ；
x ——竖曲线上任意一点P 距离竖曲线起点或终点的水平距离，m ； y ——竖曲线上任意一点P 距切线（即坡度线）的纵距，m 。
对某某大桥，i 2=-i 1=0.005，w=0.01,E=0.25,L=200,T=L/2=100, R=L/w=20000
1#~12#吊杆因竖曲线引起的吊杆长度变化量如表1.2.1 所示。
表1.2.1 1#~12#吊杆因竖曲线引起的吊杆长度变化量
2、预拱度对吊杆长度的影响
表1.2.21#~12#吊杆因预拱度设置引起的吊杆长度变化量
3、吊杆理论下料长度δ
i
本分析报告吊杆长度取上下锚垫板之间（包括锚垫板厚度）的垂直距离。
1）吊杆横梁底面计算
根据设计文件，桥面铺装层由4cm 沥青混凝土和6cm 钢纤维混凝土构成，桥面横坡2%通过吊杆横梁形成。
桥面板小π梁中心高度1m。
吊杆横梁中截面高度1#吊杆处为2.1m，其余为2.0m，中间分隔带宽为1.5m,设某吊杆横梁中心的桥面设计标高为Hi，则吊杆横梁底面中心高程为：
Hi1=Hi-0.04-0.06-1+0.75⨯2%-2(2.1) =Hi-3.085（3.185）m （具体应参照设计图03、36、66）
2）吊杆横梁底面吊杆处高程Hi2 Hi2=Hi1
根据设计文件图03，跨中截面（里程桩号+407.06）设计高程为246.29m ，于 是各吊杆横梁中心的桥面设计标高Hi 为
图1.2.3 吊杆横梁中心的桥面设计标高Hi 计算图式
表1.2.3 吊杆横梁底面高程
()20000
2100005.054.2462
⨯--
⨯-=x x H i
3）吊杆横梁底面至上弦杆中心线的垂直距离（长度）
吊杆横梁底面高程拱肋上弦中心H H H i -=
L i ——第i 根吊杆横梁底面至上弦杆中心线之间的长度； H 拱肋上弦中心——拱肋上弦杆计入拱肋预拱度设置后的中心高程； H 吊杆横梁顶面高程——吊杆横梁底面设计高程。
表1.2.4 吊杆横梁底面至上弦杆中心线之间的长度一览表
1.2.2 实际下料长度
1、拱肋及管内混凝土浇筑完成后拱肋变形量1a δ
由于空钢管成拱，以及管内混凝土逐根灌注，使钢管混凝土拱肋发生了弹性
变形，这种变形使钢管混凝土拱产生下挠，因此，在计算吊杆实际下料长度时，必须予以扣除，否则吊杆长度就偏长。
计算方法如下：根据有限元仿真分析，模拟施工过程，计算钢管混凝土灌注完成后，拱肋的累计变形量，即为拱肋及管内混凝土浇筑完成后拱肋变形量1a δ。
2、吊杆横梁和π梁自重引起的拱肋下挠变形2a δ及吊杆弹性伸长1s δ 该下挠变形与钢管混凝土自重变形性质一致，只需通过有限元仿真分析，即可计算出桥道系重量引起的拱肋下挠变形2a δ，同时还会造成吊杆伸长1s δ。
3、桥面铺装、人行道板及防撞护栏等重量引起拱肋下挠变形3a δ及吊杆弹性伸长2s δ
主要需要考虑桥面铺装、人行道板、防撞护栏等附属设施引起的拱肋下挠变形3a δ，同样有吊杆的弹性伸长，设由此对第i 根吊杆引起的伸长量为2s δ。
具体计算方法如下：
可以计算出每根吊杆所受的吊杆力，然后根据材料力学公式计算： i
i
i 2s EA L F =
δ 式中：F i ——第i 根吊杆力； EA i ——第i 根吊杆抗拉刚度；L i ——第i 根吊杆的长度。
从理论上讲，吊杆长度应取当前状态下的长度，这就存在一个迭代过程，简化方法是取吊杆的理论长度。
4、管内混凝土收缩徐变引起的拱肋下挠4a δ
由有限元程序计算得到，本分析中按降温15 度考虑。
5、吊杆修正量δ∆
包括温度变化修正、主拱肋理论变形量与实测值偏差的修正δ∆。
6、实际下料长度
δδδδδδ∆±--=∆±--∆+=s a s a i i 理论下料i L L L
式中：∆+=i i L L 理论， L i ——第i 根吊杆横梁底面至上弦杆中心线之间的长度, Δ——上弦杆中心到上锚垫板之间的长度(包含上锚垫板厚度)。
从图11 可以看出，1#～12#吊杆上弦杆中心到锚垫板之间的长度为Δ=0.305
（横连管半径）+0.03（铸钢垫块厚）=0.335m 。
21s 4a 3a 2a 1a a s s δδδδδδδδ+=+++=；
某某大桥吊杆由31 根15.24mm 钢绞线组成，钢绞线束公称截面积4340mm 2，弹性模量E=1.95×105MPa ， 拱肋在拱桥全部自重及混凝土收缩徐变后的变形累计值
a δ列入表1.2.4 中。
根据以上分析结果，得到吊杆下料长度，详细见表1.2.4。
表1.2.4吊杆在各种工况下的变形及吊杆下料长度
9
从表1.2.4 可以看出，两者的主要差异在于设计院吊杆下料长度中没有考虑吊杆在恒载下的弹性伸长（见图11），拱肋变形计算值的差异,以及实际标高与控制标高偏差的一个修正值。
1.3 计算说明
本次计算只是一个理论计算，其下料长度只是计算中考虑的理论点间的一个长度取值，施工方应在核对三方计算结果（设计、施工、监控），根据实际施工情况，对各项取值无异议的情况下，将下料的长度提供给制造方，同时施工方应提示制造方应根据自身的制造工艺，在保证理论点间的长度的原则下根据两端铆头的构造同时考虑一个富裕调整量的情况下确定制作的下料长度。