上承式拱桥拱圈高水位现浇支架施工设计

2022-10-26 07:05王高平WANGGaoping

价值工程 2022年29期

王高平 WANG Gao-ping

（中铁北京工程局集团第二工程有限公司，长沙 410000）

1 桥址概况

本设计为台州市仙居县河埠大桥及连接线改造工程河埠大桥现浇支架。河埠大桥东接君业路，大桥北侧通过君业路连接桥与现状君业路连接，接缝处设置伸缩缝。河埠大桥西侧1#桥墩侵占现状栈桥，改线修建绿道从0#墩、1#墩中间穿过。

拱圈采用现浇箱型截面，采用C40混凝土，全桥分两幅布置，每个拱圈宽12.4m；65m跨拱圈高度1.3m，顶板厚度0.25m，底板厚度0.25m，圆孔直径为0.8m；40m跨拱圈高度1.0m，顶板厚度0.2m，底板厚度0.2m，圆孔直径为0.6m。（图1）

图1 拱圈横断面图（单位：cm）

本设计为5连拱桥现浇支架，支架结构分三种类型：

K2和K3跨70cm，称70m标准支架；

K4和K5跨45m，称45m标准支架；

K1跨45m，含一处跨线，称45m跨线支架。（图2）

图支架总体布置图2

图跨拱圈现浇支架分析模型图3 70m

底模采用木模，面板15mm竹胶合板，背肋为10cm×10cm方木，顺桥向设置，横向间距50cm，在桥面纵肋处间距加密至25cm。

分配梁采用2×48-3钢管，分配梁放置在碗扣立柱上方顶托上，横桥向放置，纵距90cm。

碗扣钢管采用Φ48-3.5立杆，纵横间距均为90cm，步距120cm，顶层步距加密至60cm。

底模采用木模，面板15mm 竹胶合板，背肋为10cm×10cm方木，横桥向设置，间距20cm。

分配梁采用2×48-3钢管，分配梁放置在碗扣立柱上方顶托上，采用冷弯使分配梁线型与拱圈契合，钢管顺桥向设置，分配梁横距90cm。

碗扣钢管采用Φ48-3.5立杆，纵距60cm，横距90cm，步距120cm，顶层步距加密至60cm。立杆与下方贝雷梁横向一一对应，之间采用I10作为立杆底梁。

贝雷梁支架为承接上方的碗扣支架而设，通过贝雷梁上方的I10横向分配梁与碗扣支架衔接。贝雷梁横向与I10上方的碗扣立杆一一对应，施工时应注意I10的顺桥向连接，避免支架因底梁侧倾而失稳。建议采用至少3根通长钢筋至于I10上翼缘，通过焊接固定的方式将所有I10连成整体。

贝雷梁横向间距90cm，在桥面板纵肋下方加密至45cm，中跨12m，边跨悬臂3m，节间设450型和900型支撑架横向联结，端部与拱脚支架销接处设横向支撑架。

贝雷梁下方设横向垫梁，采用2HM500×300，采用型钢卡具将贝雷梁固定在横向垫梁之上。横向垫梁通过预埋板与其下方桩基相连。

桩基采用C25钢筋混凝土嵌岩桩，桩基800mm，设计桩长10m，施工时应确保入岩深度≮2m，水中桩基嵌入河床必须＞4m。通长钢筋采用18根HRB400Φ20，保护层厚度5cm，螺旋筋采用HPB300Φ8，间距200mm，桩顶以下4m段加密至100mm。

纵梁采用[32b，横向间距与贝雷梁一一对应，一端与贝雷梁销接，另一端与拱脚预埋件销接。

横向垫梁采用HM500×300，设单排立柱，立柱采用Φ630-8钢管位于承台上方，采用预埋钢板与承台相连。

图4 跨线支架分析模型图

图5 拱脚段支架构造示意图

纵梁采用2[]32b，横向间距90cm，横向垫梁采用HM500×300，立柱采用Φ630-8钢管，横向间距3.6m，采用[14a剪刀撑连成整体，下方条基采用C25钢筋混凝土，宽2m，高0.6m，两排条基顺桥向间距5m，采用1m×0.6m系梁连成整体，系梁横向与立柱一一对应。

立柱下方设HM500×300底梁用于放置交错布置的立柱钢管及贝雷梁。

条形基础顶面配筋HRB400-13Ф12@150，底面配筋HRB400-20Ф12@100，箍筋采用HPB300Ф8@400。

施工时基底挖至圆砾（alQ3）层，若持力层埋深较大，可采用换填，换填控制承载力120kPa。

荷载清单：混凝土自重荷载，模板及支架自重荷载，施工人员、机具及堆放材料荷载，浇筑混凝土冲击荷载，混凝土振捣荷载，风荷载以及拱圈上部结构施工工况的相关荷载等。

计算项目：底模系统计算、桥面板支架计算、拱圈下方碗扣支架计算、横向分配梁计算、拱脚处型钢支架计算、贝雷梁杆件计算、横向垫梁计算、承台处立柱钢管计算、桩基计算、跨线支架计算、柱间平联计算以及预埋件计算等。

本设计中针对洪水水位对支架高程进行了提高，致使拱肋段无法采用贝雷梁+钻孔桩形式的支架。采用拱脚预埋销轴固定型钢纵梁作为拱脚段的主要支撑结构，型钢与贝雷梁衔接处采用了销接和穿插的两种方式。桩基采用嵌岩桩的形式，设计时考虑了洪水汛期及风荷载对支架的倾覆影响。