下载文档原格式
88 m简支钢-混凝土组合桁架梁桥设计续宗宝【摘要】下承式钢桁组合桥具有跨度大、建筑高度低、刚度大、噪声小、施工快捷等优点.介绍了浈江特大桥1×88 m下承式钢-混组合梁的整体设计思路,详细说明了钢-混组合梁的构造设计和材料选择,重点阐述了钢-混组合梁的设计,模拟施工阶段对钢-混组合桥进行了计算.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P19-23)【关键词】下承式钢桁组合梁;预应力混凝土;PBL键;有限元【作者】续宗宝【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600【正文语种】中文【中图分类】U442.5由于国家经济和战略发展的需要，某些新建铁路往往需要跨越既有铁路。
由于桥下受列车及净空限制，桥上受线路坡度限制，下承式钢桁梁桥成为首选桥型。
钢桁梁桥面系的设计对整体刚度、结构耐久性以及对行车安全和舒适十分重要[1]。
实际的钢桁梁设计中，使用较多的桥面结构形式有如下3种[2]：(1)纵横梁混凝土桥面板体系；(2)密横梁混凝土桥面板体系；(3)密横梁钢桥面板体系。
铁路钢桥若采用混凝土桥面，混凝土桥面几乎不可能参与桁架体系的受力作用。
若采用密横梁钢桥面板体系，结构刚度相对较弱，噪声大。
下承式钢-混预应力组合桁架桥相比明桥面，可以采用有砟桥面，降低噪声，提高桥梁的自重，改善结构的动力性能，减少维修工作量。
法国高速铁路在跨越河流和高速公路时，采用了下承式钢桁结合桥。
日本新干线上也有多处采用下承式钢桁结合桥[3]。
“钢-混预应力组合桁梁”作为一种新型的结构形式，克服了普通混凝土桥面不参与受力的缺点，通过预应力钢束将下弦杆的一部分轴力由预应力钢束承担，转而施加给混凝土桥面板。
通过设置合理的预应力钢束布置形式，随着下弦杆的轴力变化而在全桥范围均匀变化[4]。
新建铁路赣韶线韶关疏解线与京广铁路相交处，采用上跨京广铁路形式。
桥址地形较平坦，但跨越建筑物众多，地物复杂。
工程技术摘要：本文仅对钢筋混凝土桁架拱桥的配筋作了阐述，主拱圈的配筋要从力学的角度进行详细而细致的分析，配筋和受力分析紧密结合，对各种受力要进行精确地反复地验算，同时要准确分析各部位的受力情况，确保正确地配筋，从而保证工程产品地顺利生产。
关键词：配筋主拱圈桁架拱桥的上部结构一般是由桁架拱片、横向联接系和桥面三部分组成，其主要承重结构是桁架拱片。
桁架拱桥是由拱和桁架两种结构体系组合而成，因此兼具有桁架和拱的受力特点。
桁架拱桥一般由上、下弦杆、腹杆、实腹断组成的桁架拱片，横向联接系和桥面系三部分组成。
桁架拱片是桁架拱桥的主要承重结构，承受上部结构的自重，并与桥面结构一起承受活载，把活载和恒载传到墩台上去。
桁架拱片各部位配筋情况，按各部位受力性质和大小，大致如下：1一般配筋下弦杆为受压杆件，一般以靠近支点的一段受压最大，向跨中逐渐减小。
下弦杆所受压力考虑全由混凝土承受，故下弦杆一般按构造配筋，不另配受力钢筋。
纵向钢筋的直径不宜小于12mm，纵向钢筋与混凝土侧面的净距不小于2.5cm，箍筋直径不小于6mmi,箍筋间距应不大于纵向受力钢筋直径的15倍，或构件横截面的较小尺寸，并不大于40cm。
上弦杆一般也为受压杆件，但因在局部荷载下要受弯，故应按压弯构件考虑。
其中端节间上弦杆尚可能出现受拉，加以局部受弯又最大，故这根长度最大的上弦杆常是控制设计的。
偏心受压构件纵向受力钢筋的含筋率不宜小于0.15%，同时不少于2根，而上弦杆的受力钢筋应布置在上弦截面（不计桥面）的截面重心线以下，受力钢筋和箍筋的直径、间距及保护层厚度等规定，同受压杆件。
腹杆中的受压杆件，也仅按构造配筋。
受拉杆件按轴心受拉杆件配筋，考虑拉力全由钢筋承受，钢筋应沿轴线或对称于轴线布置。
实腹为压弯杆件，按所计算的几个截面的内力配筋。
要加强靠实腹段节间内短腹杆两端侧面的局部配筋，因此此处次应力较大。
在桁架拱片的拱脚支承端和吊梁的支承牛腿内，也应注意配置局部受力钢筋。
钢筋混凝土拱桥施工技术方法钢筋混凝土拱桥施工技术方法钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。
首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。
下面是店铺为大家整理的钢筋混凝土拱桥施工技术方法，欢迎大家阅读浏览。
一、拱桥的类型与施工方法1、类型按拱圈与车行道的相对位置以及承载方式分：上承式、中承式、下承式按拱圈混凝土浇筑的方式分：现浇混凝土拱、预制混凝土拱再拼装2、主要施工方法按拱圈施工的拱架(支撑方式 )：支架法、少支架法、无支架法施工方法选用：根据拱桥的跨度、结构形式、现场施工条件、施工水平等因素3、拱架种类与形式拱架种类按材料分：木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛拱胎架按结构形式分：排架式、撑架式、扇架式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式选用拱架原则：拱架应有足够的强度、刚度和稳定性，同时要求取材容易、构造简单、受力明确、制作及装拆方便，并能重复使用二、现浇拱桥施工1、一般规定装配式拱桥构件吊装时，混凝土的强度不得低于设计要求，无设计要求是，不得低于设计强度值的75%拱圈(拱肋)放样是应按设计要求设预拱度，当设计无要求时，可根据跨度大小、恒载挠度、拱架刚度等因素计算预拱度，拱顶宜取计算跨度的1/1000-1/500;放样时，水平长度偏差及拱轴线偏差，当跨度大于20m时，不得大于计算跨度的1/5000;当跨度小于或等于20m，不得大于4mm拱圈(拱肋)封拱合龙温度应符合设计要求，当设计无要求时，宜在当地年平均温度或5-10°C时进行2、在拱架上浇筑混凝土拱圈跨径小于16m的拱圈或拱肋混凝土：应按拱圈全宽从两端拱脚向拱顶对称、连续浇筑，并在拱脚混凝土初凝前全部完成，不能完成时，则应在拱脚预留一个隔缝，最后浇筑隔缝混凝土跨径大于或等于16m的拱圈或拱肋：宜分段浇筑;分段位置：拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚处;满布式拱架宜设置在拱顶、1/4跨径、拱脚及拱架节点等处;各段的接缝面应与拱轴线垂直，各分段点应预留间隔槽，其宽度宜为0.5-1m，当预计拱架变形较小时，可减少或不设间隔槽，应采取分段间隔浇筑分段浇筑程序应符合设计要求，应对称于拱顶进行，各分段内的混凝土应一次连续浇筑完毕，因故中断时，应将施工缝凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面间隔槽混凝土浇筑应由拱脚向拱顶对称进行，应待拱圈混凝土分段浇筑完成且强度达到75%设计强度且接合面按施工缝处理后再进行分段浇筑钢筋混凝土拱圈(拱肋)时，纵向不得采用通长钢筋，钢筋接头应安设在后浇的几个间隔槽内，并应在浇筑间隔槽混凝土时焊接浇筑大跨径拱圈(拱肋)混凝土时，宜采用分环(层)分段浇筑方法浇筑，也可纵向分幅浇筑，中幅先行浇筑合龙，达到设计要求后，再横向对称浇筑合龙其他幅拱圈(拱肋)封拱合龙时混凝土强度应符合设计要求，设计无要求时，各段混凝土强度应达到设计强度的75%;当封拱合龙前用千斤顶施加压力的方法调整拱圈应力时，拱圈(包括已浇间隔槽)的混凝土强度应达到设计强度三、装配式桁架拱和刚构拱安装1、装配式桁架拱、刚构拱采用卧式预制拱片时，为防止拱片在起吊过程中产生扭折，起吊时必须将全片水平吊起后，再悬空翻身竖立2、大跨径桁式组合拱，拱顶湿接头混凝土，宜采用较构件混凝土强度高一级的早强混凝土3、安装过程中用全站仪，对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测4、拱肋吊装定位合龙时，应进行接头高程和轴线位置的观测，以控制、调整其拱轴线，使之符合设计要求。
钢管混凝土拱桥的施工方法钢管砼结构，由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除，管内混凝土可增强管壁的稳定性，钢管对混凝土的套箍作用,使砼处于三向受力状态，既提高了混凝土的承载力，又增大了其极限压缩应变，所以自钢管砼结构问世以来，是桥梁建筑业发展的一项新技术,具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点，因而得到突飞猛进的发展。
在桥梁方面,已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式，并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。
其施工方法发展很快，已经应用的有无支架吊装法，支架吊装法，转体施工法等。
1 拱肋钢管的加工制作拱肋加工前，应依理论设计拱轴座标和预留拱度值，经计算分析后放样，钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时,通常焊成 1.2-2.0m的基本直线管节;当采用螺旋焊接管时，一般焊成12.0～20m弧形管节。
对于桁式拱肋的钢管骨架,再放样试拼,焊成10m左右的桁式拱肋单元，经厂内试拼合格后即可出厂.具体工艺流程为:选材料进场材料分类材质确认和检验划线与标记移植编号码下料坡口加工钢管卷制组圆、调圆焊接非坡口检验附件装配、焊接单节终检组成10m左右的大节桁式拱肋焊接无损检验大节桁式拱肋终检 1：1大样拼装检验防腐处理出厂。
当拱肋截面为组合型时，应在胎模支架上组焊骨架一次成型，经尺寸检验和校正合格后,先焊上、下两面，再焊两侧面（由两端向中间施焊）.焊接采用坡口对焊，纵焊缝设在腔内，上、下管环缝相互错开。
在平台上按1:1放样时，应将焊缝的收缩变形考虑在内。
为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型，可在各节端部预留1cm左右的富余量，待拼装时根据实际情况将富余部分切除。
钢管焊接施工以“GBJD05-83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准.焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查（抽样率大于5％）。
焊缝质量应达到二级质量标准的要求。
2 钢管混凝土拱桥的架设2.1无支架吊装法2。
1。
1缆索吊机斜拉扣挂悬拼法具体做法与其他拱肋的架设相似，只是钢管混凝土拱肋无支架架设方案用于较大跨度，它可根据吊机能力把钢管拱肋合成几大段进行分段对称吊装,并随时用扣索和缆风绳锚固,稳定在桥位上，最后合拢。
某钢桁架拱桥下部结构施工方案、方法一、方案概述在进行某钢桁架拱桥下部结构施工时，需要制定详细的施工方案和方法，以确保施工过程的顺利进行和施工质量的达标。
本文将针对该项目的下部结构施工提出一套完整的方案和方法。
二、施工准备1. 施工前期准备在正式施工之前，需要进行现场勘测和测量，了解施工场地的地形地貌、地质情况等基本情况。
同时，要对所需施工材料和设备进行准备和采购工作，确保施工所需材料和设备的供应充足。
2. 安全措施在施工现场要严格执行安全操作规程，保证施工人员的人身安全。
同时，要设置警示标识，明确危险区域，避免施工事故的发生。
三、施工过程1. 地基处理首先要对拱桥的基础地基进行处理，确保地基的承载力满足要求。
根据地质情况选择合适的地基处理方法，可以采用加固地基或者挖掘换填等方式进行处理。
2. 基础施工基础施工是下部结构的重要环节，首先要进行基础的模板搭建和钢筋绑扎工作，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计要求后方可拆除模板。
3. 墩身施工墩身是支撑拱桥的重要构件，施工时要注意墩身的垂直度和平整度。
施工过程中要严格按照墩身的设计要求进行施工，保证墩身的质量。
4. 拱肋安装拱肋是钢桁架拱桥的主要构件，安装前要进行拱肋的检查和调整，确保拱肋的准确度和稳定性。
然后进行拱肋的吊装和安装工作，保证拱桥的稳固性。
四、施工质量控制1. 工艺控制在施工过程中要严格按照设计要求和施工工艺进行操作，不得擅自改变工艺流程，确保结构施工质量。
2. 质量检测在施工结束后要进行质量检测和验收工作，检查下部结构施工的质量是否符合相关标准和规范要求，必要时可以进行非破坏性检测。
五、总结在某钢桁架拱桥下部结构的施工中，需要采取科学合理的施工方案和方法，确保施工质量和安全。
以上是针对该项目的下部结构施工方案和方法的详细介绍，希望能够有效指导实际施工过程，保证施工任务的顺利完成。
拱桥施工工艺1.拱桥有支架施工1）拱架施工砌筑石拱桥或混凝土预制块拱桥，以及现浇混凝土或钢筋混凝土拱桥时，需要搭设拱架，以承受全部或部分主拱圈和拱上建筑的质量，保证拱圈的形状符合设计要求。
（1）拱架拼装。
拱架可就地拼装或根据起吊设备能力预拼成组件后再进行安装。
拱架拼装过程中必须注意各节点、各杆件的受力平衡，并准备好拱顶拆拱设备，以使拱装拆自如。
（2）拱架安装。
①工字钢拱架安装。
工字钢拱架的架设应分片进行。
架设每片拱片时，应同时将左、右半片拱片吊至一定高度，并将拱片脚纳入墩台缺口或预埋的工字钢支点上与拱座铰连接，然后安装拱顶卸拱设备进行合龙。
对于横梁、弧形木及支承木，应先安装弧形木再安装支承、横梁及模板。
弧形木上应通过操平以检查标高准确，当误差过大时，可在弧形木上加铺垫木或刻槽。
横梁应严格按设计安放。
②钢桁架拱架安装。
钢桁架拱架的安装方法主要包括悬臂拼装法、浮运安装法、半拱旋转法、竖立安装法等。
a.悬臂拼装法。
悬臂拼装法适用于拼装式钢桁架拱架安装，拼装时从拱脚起逐节进行，拼装好的节段用滑车组系吊在墩台塔架上。
b.浮运安装法。
拱架拼装后，即可进行安装，为便于拱架进孔与就位，拱架拼装时的矢高，应稍大于设计矢高（即预留沉降值）。
在拱架进孔后，用挂在墩台上的大滑车和放置在支架上的千斤顶来调整矢高，并用水压仓，以降低拱架，使拱架就位。
安装时，拱顶铰须临时捆紧，拱脚铰和铰座位置须稍加调整，以使铰座密合。
c.半拱旋转法。
采用半拱旋转法安装钢桁架拱架的方法与安装工字形钢拱架相似，其不同之处在于钢桁架安装时，起吊前拱脚先安装在支座上，然后用拉索使半拱架向上旋转合龙。
d.竖立安装法。
钢桁架拱架竖立安装是在桥跨内两端拱脚上，垂直地拼成两半孔骨架，再以绕拱脚铰旋转的方法放至设计位置进行合龙。
（3）拱架卸落与拆除。
由于拱上建筑、拱背材料、连拱等因素对拱圈受力的影响，应选择在拱体产生最小应力时卸架，一般在砌筑完成后20～30d，待砌筑砂浆强度达到设计强度的70%以后才能卸落拱架。
试论钢筋混凝土下承式桁架拱桥施工技术
【摘要】本文结合工程施工实际，分析了钢筋混凝土下承式桁架拱桥施工中的承载力、拱桥防开裂、预压材料选择等方面问题。
【关键词】临时桩；拱桥开裂；配合比；预压材料；拱轴线；湿接头
某桥主桥上部结构为下承式预应力混凝土桁架梁，标准跨径为82米，细杆轴线为 r=2400米的圆凸曲线，上弦杆轴线抛物线方程：y=0.8x-0.01x2，计算矢跨比1/5，上弦杆高度为100cm，宽为160cm，下弦杆跨中高度为220cm，宽为140cm；下弦杆支点处高度为240cm，宽为160cm；吊杆采用每节点两根，每根截面为80*25cm预应力混凝土结构。
1.临时桩基
在施工过程中，首先解决的便是承载的问题。
经过仔细研究及计算，决定采用φ1.5m钻孔灌注桩的形式进行承载。
根据地质报告，结合现场实际情况，经过详细计算，并采用mids 进行验算，得出每根临时桩的承载力，再由此计算出桩长，详细计算如下：该临时桩为摩擦桩，根据支座反力及地质情况，可使用下列公式进行计算临时桩桩长：单桩轴向受压容许承载力计算，根据公式
[p]=1/2（uσliτi）+λm0a{[σ0]+k2γ2（h-3）}
式中：[p]—单桩轴向受压容许承载力（kn）；u—桩的周长（m）；li—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），陆域从天然地表起算；τi—与li对应的各土层与桩壁的极限摩阻力（kpa），按
各桥建议设计值采用；a—桩底横截面面积（m2）；[σ0]—桩尖处土的容许承载力（kpa），按各桥建议设计值采用；h—桩尖的埋置深度（m），由一般冲刷线起算，当h>40m时，按40m计算；m0—清底系数；λ—修正系数；k2—地基土容许承载力随深度的修正系数，据桩尖处持力层土类而定；γ2—桩尖以上土的容重（kn/m3），当桩尖持力层为砂土、碎石土时，取浮容重（γ2为不同土层的厚度加权平均值）。
当桩尖持力层为基岩时，应一律采用饱和容重。
由桩基承载力不同可分两种情况，即有两种桩长，具体如下：（1）当承载力小于1000kn时，按1000kn考虑，即有：
a.桩尖处为淤泥质粉质粘土，故[σ0]=100kpa；桩底设计标高为-19.5m；m0=0.8；λ=0.7；k2=1.5；γ2=18.55908kn/m3。
b.桩直径为1.5m，故桩周长u=4.712m，桩面积a=1.767m2。
c. 根据上表桩周土极限摩阻力及各地层厚度数值计算得：σli τi=475.8
故：[p]=1/2（uσliτi）+λm0a{[σ0]+k2γ2（h-3）}
=0.5*4.712*475.8+0.7*0.8*1.767*（100+1.5*18.55908*14.3）=1683.92>1382kn
故满足设计要求。
（2）当承载力小于2000kn 时，按2000kn考虑，即有：
同理可计算出桩底标高为-34.6m时的临时桩的容许承载力：
1）桩尖处为粉质粘土，故[σ0]=95kpa；桩底设计标高为-34.6m；m0=1.0；λ=0.7；k2=1.5；γ2=18.65842kn/m3。
2）桩直径为1.5m，故桩周长u=4.712m，桩面积a=1.767m2。
3）根据下表桩周土极限摩阻力及各地层厚度数值计算得：σli τi=870.6958
故：[p]=1/2（uσliτi）+λm0a{[σ0]+k2γ2（h-3）}
=0.5*4.712*870.6958+0.7*0.8*1.767*
（95+1.5*18.65842*29.4）
=3076.64>2910kn
故满足设计要求。
2.预压材料的选择
支架搭设完毕，根据设计上要求全桥预压，故在选择预压材料上，考虑了采用水箱、砂袋、钢筋等预压。
由于桁架片比较窄，支架水箱试压考虑到搭设过程中不方便，而且因为要求超压，水箱高度将会达10米左右，迎风面积过大，对全桥稳定性有太大影响，所以不适合本桥试压；采用砂袋预压，要进行125%的重量，将会达1300t，而每袋砂按30kg来计算的话，光单侧预压也将会装43333袋，由此可以看出材料用量太大，占用施工场地，而且从人工上讲，不经济，故也不使用；采用钢筋预压，材料就地取用，堆载重量按160kn/m 来计算，钢筋高度只有1.6米左右，可以节省开支，而且吊装也比较方便。
根据经济合理安全各方面比较，采用钢筋进行预压。
3.拱轴线的控制
拱轴线的形状直接影响主拱截面内力分布与大小，控制拱轴线，也就是尽可能降低由于荷载产生的弯矩值。
最理想的拱轴线是与拱
上各种荷载的压力线相吻合，这时主拱截面上只有轴向压力，而无弯矩及剪力作用，应力均匀，能充分利用材料强度和圬工材料的良好抗压性能，这就是合理的拱轴线，但事实上不可能获得这样的拱轴线，因为主拱受到恒载、活载、温度变化和材料收缩等作用，当恒载压力线与拱轴线吻合时，在活载作用下其压力线与拱轴线就不再吻合了，又因为相应于活载的各种不同布置，压力线也是不相同的。
4.混凝土防开裂
在拱桥施工中，预防混凝土开裂主要考虑三个方面：
首先，要对混凝土配合比进行严格计算，混凝土要和易性好（泌水性小、流动性好）；硬化后孔隙率低，渗透性小；具有一定的膨胀性，确保孔道填充密实；较高的抗压强度和粘接强度。
为了防止混凝土在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂，并保证其在模板中的流动性，同时使砼在凝固后密实，可掺加少量的减水剂和膨胀剂。
经过多年经验及试验室多次试验，开丰桥主体将采用如下配合比进行操作：
4.1材料技术指标
水泥：海螺 p.042.5水泥，标准稠度用水量146ml；3天抗折强度5.5mpa，抗压强度32.3mpa，28天抗折强度8.8mpa；抗压强度51.0mpa；砂子：闽江河砂，细度模数2.7，含泥量0.2%；碎石：余姚5-25mm，采用大小两种碎石按照6：4掺配，含泥量0.4%，压碎值8.9%，针片状10.0%；粉煤灰：镇海电厂ii级灰；减水剂：
铁科院“铁科”复合外加剂；膨胀剂：安徽滁州华力建材化工有限公司“pyc-ii”。
4.2混凝土配合比
水泥：砂子：石子：粉煤灰：外加剂：膨胀剂：水=1：1.753：2.230：0.116：0.076：0.093：0.407每方混凝土材料用量（kg/m3）：水泥-430；砂子-754；石子-959；粉煤灰-50；外加剂-32.5；膨胀剂-40；水-175。
4.3拌合物性能试验
（1）塌落度及塌落度经时损失：
初始塌落度：230mm；1 小时后：220mm；2小时后：205mm；3小时后：195mm。
（2）混凝土初终凝时间：初凝9小时35分；终凝时间12小时20分。
4.4混凝土灌注的注意事项
（1）灌注时间尽可能缩短，如有可能控制在4小时内。
（2）混凝土要保证充分搅拌，一般应控制在两分钟左右。
（3）减水剂和膨胀剂均为粉剂，需要安排人员人工投放，但一定要保证计量精确。
也可事先分好小包装备用。
（4）混凝土在运输过程中不得私自加水，如果出现混凝土坍损大的情况，可采用二次加水搅拌的办法，即在搅拌站并不把水和外加剂一次加够，而留部分水和外加剂于现场，加在搅拌车内的办法。
[科]
【参考文献】
[1]邓小忠.钢筋混凝土桁架拱桥主拱圈钢筋的布置[j].中小企业管理与科技（上旬刊）， 2010，（10）.。
