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文檔簡介

ICS93.040

CCSP26CSPSTC

團體標準

T/CSPSTCXX—202X

大跨度鋼拱橋支架法提升施工技術(shù)規(guī)程

Technicalcodeofpracticeforliftingconstructionoflargespansteel

archbridgebysupportmethod

(征求意見稿)

202X–XX-XX發(fā)布202X–XX-XX實施

中國科技產(chǎn)業(yè)化促進會發(fā)布

T/CSPSTCXX—202X

大跨度鋼拱橋支架法提升施工技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了臨時支架設計與施工、拱肋制作及臨時加強、拱肋整體提升用計算機控制液壓提升

系統(tǒng)的設計及安裝、鋼拱橋整體提升、合龍及成拱、鋼拱橋施工過程監(jiān)控、鋼拱肋質(zhì)量標準、鋼拱肋

整體提升安全保障措施與應急預案的要求。

本文件適用于拱橋工程建設單位、設計單位、施工單位、監(jiān)理單位、質(zhì)監(jiān)單位及咨詢服務機構(gòu)等

大跨度鋼拱橋支架法提升施工技術(shù)應用,其他相關(guān)的領域亦可參照使用。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文

件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適

用于本文件。

GB93標準型彈簧墊圈

GB/T97.1平墊圈A級

GB/T156標準電壓

GB/T226鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法

GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差

GB/T714橋梁用結(jié)構(gòu)鋼

GB/T762標準電流等級

GB/T1031產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值

GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓

GB/T1229鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺母

GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈

GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件

GB/T2650焊接接頭沖擊試驗方法

GB/T2651焊接接頭拉伸試驗方法

GB/T2652焊縫及熔敷金屬拉伸試驗方法

GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法

GB/T2654焊接接頭硬度試驗方法

GB/T2970厚鋼板超聲檢測方法

GB/T3323.1焊縫無損檢測射線檢測第1部分:X和伽瑪射線的膠片技術(shù)

GB/T5313厚度方向性能鋼板

GB/T5782六角頭螺栓

GB/T61701型六角螺母

GB/T10433電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘

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T/CSPSTCXX—202X

GB/T11345焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定

GB/T14370預應力筋用錨具、夾具和連接器

GB50007建筑地基基礎設計規(guī)范

GB50009建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范

GB50205鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準

GB50254電氣裝置安裝工程低壓電器施工及驗收規(guī)范

GB50303建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB51162重型結(jié)構(gòu)和設備整體提升技術(shù)規(guī)范

CJJ2城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范

JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程

JG/T319預應力用電動油泵

JG/T321預應力用液壓千斤頂

JGJ80建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范

JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件

JT/T771無粘結(jié)鋼絞線斜拉索技術(shù)條件

JTGD60公路橋涵設計通用規(guī)范

JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準

JTG/T3650公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范

TB/T2137鐵路鋼橋栓接板面抗滑移系數(shù)試驗方法

TB10002鐵路橋涵設計規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

拱肋節(jié)段archribsection

設計圖中劃分的鋼箱拱肋節(jié)段。

3.2

橫撐節(jié)段crosssection

設計圖中劃分的橫撐、肋間橫梁節(jié)段。

3.3

箱梁節(jié)段boxgirdersection

設計圖中劃分的鋼箱梁節(jié)段。

3.4

板單元plateelement

組成拱肋節(jié)段、橫撐節(jié)段、箱梁節(jié)段的基本單元。

注:包括頂板單元、底板單元、腹板單元、橫隔板單元、定位隔板單元等。

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T/CSPSTCXX—202X

3.5

零件part

組成板單元或節(jié)段的最小單元。

注:其中頂板、底板、腹板、橫隔板、定位隔板、肋板、吊點隔板、拼接板、U形肋;架設現(xiàn)場的臨時吊裝件板

件;前述為主要零件,其余為次要零件。

4基本規(guī)定

4.1整體提升基本流程規(guī)定

4.1.1整體提升施工應根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》(中華人民共和國住房和

城鄉(xiāng)建設部令第37號)編制專項施工方案,并履行相關(guān)報批手續(xù)。

4.1.2整體提升所涉及的樁基礎、支架結(jié)構(gòu)、提升構(gòu)件、施工步驟需進行力學分析,形成驗算報告,

必要時制作縮尺模型試驗,采集相關(guān)數(shù)據(jù)作為理論分析參考依據(jù)。

4.1.3制定整體提升施工方案前,應全面分析主體結(jié)構(gòu)的設計和水文地質(zhì)勘察資料,并進行必要的

補充勘察和現(xiàn)場調(diào)查及相關(guān)資料的收集。

4.1.4拱肋整體提升基本流程如下。

a)施工準備:即按專項施工方案向施工人員進行技術(shù)交底、安全培訓;對進場材料進行檢查

驗收,不應使用不合格產(chǎn)品。

b)支架設計:即對橋位處的拱肋拼裝支架系統(tǒng)和整體提升支架系統(tǒng)進行設計,包括樁基礎、

鋼管支架、柱頂支托、提升裝置、桿件連接方式等,支架設計時應充分考慮行洪條件、通

航要求,同時需考慮施工機械的站位布置。

c)拱肋拼裝:即采用大型機械對鋼拱肋進行低位分段吊裝和焊接,由兩側(cè)向中間逐節(jié)拼裝,

跨中位置設置合攏段,拼裝完成后,測量待吊裝拱肋的線型。

d)臨時水平約束索設置:拱肋拼裝成整體后,運用系桿拱橋內(nèi)部自平衡的概念,設立中拱段

的水平臨時拉索對稱張拉,組裝成臨時系桿拱橋確保拱肋在提升時姿態(tài)不變。

e)豎向提升索設置:根據(jù)待吊裝構(gòu)件的重量、高度配置豎向提升索的數(shù)量,總起重能力儲備

系數(shù)應不小于1.5倍。

f)試提升:各項工作準備就緒后,對拱肋進行試提升,以確保支架整體穩(wěn)定性,試提升高度

宜脫離地面5cm~10cm,觀測時間不宜小于5min。

g)提升:即根據(jù)試提升檢測結(jié)論進行提升,啟動液壓泵站使千斤頂工作,分行程對拱肋進行

同步提升,過程中,需實時監(jiān)測拱肋平衡度、支架偏位、應力以及拱肋應力情況。

h)提升到位:拱肋整體提升到達設計指定位置后,實測拱肋各角點坐標,采用纜風繩、臨時

支架等措施對拱肋進行臨時固定,防止拱肋在空中受風力影響晃動。

i)合龍:在邊拱段和中拱段之間設置合攏口,中拱段提升到位后,實測合攏口坐標,對合攏

口進行配切后進行吊裝合龍。

j)拱肋成拱:拱肋成拱主要是采用計算軟件分析支架拆除的最佳順序,確保拱肋合理成拱,

不同的拆除順序會對拱肋應力、沉降、形變造成不同程度的影響。

4.2整體提升節(jié)段劃分原則

4.2.1拱肋節(jié)段的劃分需根據(jù)通航要求、吊裝設備能力、加工場地大小以及整體提升的重量確定。

4.2.2應按照對稱劃分的原則,將節(jié)段分界線設置在應力較小處,一般設置在節(jié)段的1/4處(0彎

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T/CSPSTCXX—202X

矩點),并報設計單位復核其結(jié)構(gòu)強度,必要時需設置加勁板、臨時拉索等措施加強拱肋節(jié)段的剛

度,以滿足整體提升要求。

4.2.3所提升的拱肋節(jié)段需充分考慮與提升支架間的相對關(guān)系,建立模型模擬提升,避免拱肋與支

架沖突。

4.3整體提升合龍段設置原則

4.3.1合龍段拱肋的設置除設置在應力較小處外,還需考慮設備吊裝的能力、吊裝設備站位等情況。

4.3.2合龍段應提前在預制場內(nèi)進行線型試拼,試拼時應考慮預留合龍段的配切長度,一般每端取

10cm為宜。

4.3.3合龍段安裝前,需實測合龍口的實際標高和線型進行計算模擬,確定好配切長度和角度以及

合龍溫度等因素。

5臨時支架設計與施工

5.1一般規(guī)定

5.1.1拱肋臨時支架設計前,應充分調(diào)查地質(zhì)條件、場區(qū)自然環(huán)境、通航及行洪要求、洪水特點以

及拱肋結(jié)構(gòu)形式、樁端承載力等因素,必要時應進行地基承載力和地質(zhì)情況進行檢測。

5.1.2支架基礎可采用端承樁、摩擦樁、摩擦端承樁、擴大基礎等結(jié)構(gòu)形式,基礎形式應結(jié)合場區(qū)

環(huán)境和地質(zhì)特點選型,對樁端承載能力要求高的基礎,宜采用地質(zhì)勘探法檢測其地質(zhì)情況。

5.1.3采用擴大基礎作為支架基礎時,宜選擇在承載能力好的原土上,并進行觸探試驗檢測,若不

能滿足承載力要求,可采取換填、注漿、擴大基礎、加筋等措施彌補,對樁端承載能力要求高的基

礎,宜對基礎進行預壓,預壓重量宜不小于設計承載力的1.2倍。

5.1.4采用端承樁作為支架基礎時,應根據(jù)地質(zhì)勘察報告探明是否存在溶洞、裂隙、軟弱層等,確

保樁端持力層滿足要求。

5.1.5當樁基礎處于河流中時,應盡量減少水中支架樁基礎數(shù)量,并充分考慮地質(zhì)情況,對于裸巖、

斜巖、軟硬地層交界位置時,應提前對不利于樁基成孔的地質(zhì)進行處理。

5.1.6水中支架應設置高樁承臺,承臺作為連接樁基與支架底部的作用,確保樁基受力均勻。承臺

的施工應注意以下幾點。

a)樁基承臺高度應考慮底模安裝和拆除的高度,盡量高于洪水期最高水位設計。

b)利用樁基鋼護筒作為底?;A時,底托宜采用焊接形式與鋼護筒進行連接,同時需考慮鋼

護筒剛度;采用抱箍的形式作為底托時,需計算其承重能力,摩阻系數(shù)應按不小于1.15考

慮。

c)承臺設計時,應進行配筋計算,樁基應深入承臺10cm。

d)承臺混凝土澆筑前,應根據(jù)支架位置設置底節(jié)預埋鋼管,預埋鋼管需與承臺混凝土一同澆

筑,澆筑時,監(jiān)測承臺底模。

e)承臺混凝土的澆筑應按照分層、由中間向兩端的順序澆筑,防止偏壓造成底模支架受力不

均勻。

f)臨時支架結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件(提升鋼梁、轉(zhuǎn)換梁等)在柱頂及集中荷載作用點應設加勁肋,應

滿足整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。

5.2支架材料

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T/CSPSTCXX—202X

5.2.1支架材料進場前,應對其材料性能、規(guī)格尺寸以及產(chǎn)品合格證、探傷報告等進行檢查。

5.2.2支架組件現(xiàn)場焊接完成后,需對焊縫進行無損檢測,對支架立柱、橫聯(lián)系、柱頂封頂鋼板、

柱頂加勁板等主要受力構(gòu)件應進行100%探傷檢測。

5.2.3支架的吊耳應采用與支架材料一致的鋼材,對大件支架進行整體吊裝時,應采用焊接形式,

吊裝前應對其焊縫質(zhì)量進行檢查。

5.2.4宜對支架外觀作防腐涂裝,避免鋼管銹蝕過度影響支架質(zhì)量,但應確保所有焊縫均檢測合格

后方可涂裝,涂裝遍數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場實際需要確定。

5.2.5支架使用的材料的容許應力見附錄C.1。

5.3構(gòu)造組成

5.3.1邊拱段支架構(gòu)造

5.3.1.1邊拱段支架主要用于邊段拱肋的拼裝,按照拱肋線型及設備吊裝能力設計。

5.3.1.2邊拱段支架系統(tǒng)主要由水中群樁、高樁承臺、鋼管支架組成,水中群樁可采用群樁浮式平

臺拋錨固定配合沖擊鉆成樁,鋼護筒全跟進施工。

5.3.1.3高樁承臺為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),搭設貝雷梁支撐體系形成作業(yè)平臺綁扎鋼筋澆筑混凝土,并

預埋支架底節(jié)鋼管。

5.3.1.4上部鋼管支架可在鋼結(jié)構(gòu)加工場分層整體拼裝完成后,采用大型設備分層整體吊裝至設計

橋位處安裝,以提高安裝精度,減少高空作業(yè)風險。

5.3.2中拱段支架構(gòu)造

5.3.2.1中拱段支架結(jié)構(gòu)形式同邊拱段支架,但中拱段支架的設置是滿足中段拱肋低位拼裝的需求。

5.3.2.2中拱段支架的布置需考慮拱肋節(jié)段分段情況,一般支點設置在節(jié)段端部50cm以外的橫隔

板或者加勁肋上。

5.3.2.3中拱段支架宜在加工場拼裝完成后,采用大型設備整體吊裝至設計位置安裝,以提高安裝

精度,減少高空作業(yè),同時能加快施工進度。

5.3.3整體提升支架系統(tǒng)構(gòu)造

5.3.3.1整體提升支架系統(tǒng)在拱肋兩端各設置1座,高度和寬度根據(jù)擬提升構(gòu)件進行設計,以滿足

提升需求為宜。

5.3.3.2整體提升支架一般分為五個部分。

a)第一部分為深水鋼管混凝土樁基承臺,采用鋼管混凝土樁錨入中/微風化巖層,樁頂設置高

樁承臺。

b)第二部分提升門架支架,由立柱和橫聯(lián)系等構(gòu)件組成,可在工廠加工的定制桿件再到現(xiàn)場

進行組拼,以降低高空焊接時間過長造成的安全風險。

c)第三部分為立柱頂部提升鋼箱梁,鋼箱梁在工廠整體制作后,按照塔吊吊裝能力進行分割,

確保精度滿足要求的同時,降低高空作業(yè)風險。

d)第四部分為整體提升系統(tǒng),整體提升系統(tǒng)包含提升胎座、豎向鋼絞線、液壓千斤頂和液壓

泵站,提升胎座需根據(jù)拱肋底部形狀設置。

e)第五部分為支架纜風系統(tǒng),纜風系統(tǒng)由錨固端裝置、鋼絞線、張拉端裝置組成,通過連接

支架頂部再向東西兩岸對稱交叉張拉,端部錨固至地面錨固端,確保支架整體穩(wěn)定性(錨

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T/CSPSTCXX—202X

固端應設置防松裝置,防止鋼絞線束在受力減小時松脫;當單點鋼絞線數(shù)量超過兩根時,

易采用左右捻對稱設置,防止鋼絞線束張拉時產(chǎn)生單相旋轉(zhuǎn)力對錨固裝置產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,同

時起到防止鋼絞線打攪受力不均作用)。

5.3.3.3為實現(xiàn)網(wǎng)絡化整體提升控制,減少人生安全風險,可通過計算機和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)送指令控

制液壓泵站,液壓泵站靈活控制液壓千斤頂,使整體提升得以同步提升和網(wǎng)絡化控制。

5.4支架荷載與作用

5.4.1一般規(guī)定

5.4.1.1本文件的荷載確定依據(jù)應根據(jù)GB50009、JTGD60、TB10002.1確定荷載。

5.4.1.2對于文件中未詳細規(guī)定或未規(guī)定的荷載,可通過研究確定。

5.4.1.3當支架上作用振動荷載時,應適當考慮動力系數(shù),動力系數(shù)取值通過研究確定。無參考依

據(jù)時,當結(jié)構(gòu)采用減震措施時,動力系數(shù)可取1.2;當結(jié)構(gòu)未采用減震措施時,動力系數(shù)可取1.5。

5.4.2荷載種類

作用于臨時支架上的荷載種類可分為永久荷載、可變荷載以及偶然荷載三類:

a)永久荷載為臨時支架自重、拱肋自重、其他附屬結(jié)構(gòu)自重;

b)可變荷載為施工作業(yè)人員及施工設備荷載、臨時堆放于支架上的荷載、風荷載、流水荷載、

拱肋吊裝設備荷載;

c)偶然荷載為船舶撞擊荷載、漂流物荷載。

5.4.3荷載標準值

5.4.3.1臨時支架自重以及拱肋自重可根據(jù)結(jié)構(gòu)使用材料不同分開計算,其中鋼結(jié)構(gòu)容重應采用

78.5kN/m3,混凝土部分容重應采用25.5kN/m3。

5.4.3.2作用在臨時支架上的施工作業(yè)人員及施工設備可按實際情況計算,一般情況下可取3.0

kN/m2。

5.4.3.3作用與臨時支架上的風荷載可按式(1)進行計算。

wk=zsw0(1)

式中:

2

wk——風荷載標準值(kN/m);

μz——風壓高度變化系數(shù),應按GB50009的規(guī)定采用;

μs——風荷載體型系數(shù),應按GB50009的規(guī)定采用;

2

2v0

w0——基本風壓(kN/m),w,風速v0應按表1的規(guī)定確定。

01600

表1風力等級

距地面10m高度處相當風速v0

風力等級

m/s

58.0~10.7

610.8~13.8

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713.9~17.1

817.2~20.7

920.8~24.4

1024.5~32.6

1128.5~32.6

1232.7~36.9

5.4.3.4作用于臨時支架上的流水荷載可按式(2)考慮。

2

FKA(2)

w2g

式中:

流水壓力標準值(kN);

Fw——

A——橋墩阻水面積(m2),計算至一般沖刷線處;

——水的重度(kN/m3);

——設計流速(m/s);

g——重力加速度,g=9.81m/s2;

K——橋墩形狀系數(shù),見表2。

表2橋墩形狀系數(shù)K

橋墩形狀K橋墩形狀K

方形橋墩1.5尖端形橋墩0.7

矩形橋墩(長邊與水流平行)1.3圓端形橋墩0.6

圓形橋墩0.8————

5.4.3.5流水壓力合力的著力點,假定在設計水位線以下0.3倍水深處。

5.4.3.6作用于臨時支架上拱肋吊裝設備荷載應按照實際采用荷載的自重計算,并考慮吊裝設備荷

載的動力系數(shù)。

5.4.3.7作用于臨時支架上的船舶撞擊荷載可按照表3取值,當船舶撞擊風險較大,且臨時支架本

身承載力無法抵抗船舶撞擊荷載時,應設置臨時放置設施。

表3內(nèi)河船舶撞擊作用標準值

船舶噸級DWT橫橋向撞擊作用順橋向撞擊作用

內(nèi)河航道等級

tkNkN

一300014001100

二20001100900

三1000800650

四500550450

五300400350

六100250200

七50150125

5.4.3.8作用于臨時支架上的漂流物荷載可按式(3)考慮。

7

T/CSPSTCXX—202X

W

F(3)

gT

式中:

W——漂流物重力(kN),應根據(jù)河流中漂流物情況,按實際調(diào)查確定;

——水流速度(m/s);

g——重力加速度,g=9.81m/s2;

T——撞擊時間(s),應根據(jù)實際資料估計,在無實際資料時,可用1s。

5.4.3.9其他附屬結(jié)構(gòu)自重、臨時堆放于支架上的荷載可根據(jù)實際情況進行計算。

5.4.4荷載組合

5.4.4.1臨時支架的承載能力極限狀態(tài)應按基本組合進行設計,正常使用極限狀態(tài)應按標準組合進

行設計。

5.4.4.2當為臨時支架結(jié)構(gòu)的破壞或變形過大的承載能力極限狀態(tài)設計時,應采用式(4)進行設

計。

0SdRd(4)

式中:

支架結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),與橋梁的重要性系數(shù)一致,可參考JTGD60確定;

0——

支架結(jié)構(gòu)荷載效應組合的設計值;

Sd——

R

d——支架結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設計值。

5.4.4.3對于臨時支架結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài),宜按照標準組合進行設計,應采用式(5)進行

設計。

≤(5)

SdC

式中:

變形等荷載效應的設計值;

Sd——

C——設計對變形等規(guī)定的相應限值。

5.4.4.4對于臨時支架結(jié)構(gòu)的基本組合,各荷載效應的組合應采用式(6)進行設計。

mn

(6)

SdGiSGikQ1SQ1kcjQjSQjk

i=1j=1

式中:

第個恒載的分項系數(shù);

Gi——i

第個恒載作用標準值的效應;

SGik——i

SQ1k——第一個活載(主導活載)標準值的效應;

Q1——第一個活載(主導活載)的分項系數(shù);

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T/CSPSTCXX—202X

Qj——第j個活載的分項系數(shù);

SQjk——第j個活載標準值的效應;

cj——第j個活載的組合值系數(shù),可取0.75。

注1:1恒載的分項系數(shù):

a)當其效應對結(jié)構(gòu)不利時,一般情況下可取1.2。

b)當其效應對結(jié)構(gòu)有利時,一般情況下可取1.0。

c)對支架結(jié)構(gòu)的傾覆驗算,一般情況下可取0.9。

注2:活載的分項系數(shù)—般情況下可取1.4。

5.4.4.5對于臨時支架結(jié)構(gòu)的標準組合,各荷載效應的組合應采用式(7)進行設計。

mn

(7)

SdSGikSQ1kcjSQjk

i=1j1

式中:

第個恒載的分項系數(shù);

Gi——i

第個恒載作用標準值的效應;

SGik——i

SQ1k——第一個活載(主導活載)標準值的效應;

SQjk——第j個活載標準值的效應;

cj——第j個活載的組合值系數(shù),可取0.75。

5.5支架的設計與計算

5.5.1基本規(guī)定

5.5.1.1臨時支架結(jié)構(gòu)的計算可按照支架、基礎、地基的順序進行計算,計算過程中應考慮拱肋與

支架之間的相互作用。

5.5.1.2臨時支架應具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性,支架的各部分之間應具備可靠度的連接,保

證支架成為穩(wěn)定的整體。

5.5.1.3臨時支架的計算應按承載能力極限狀態(tài)以及正常使用極限狀態(tài)確定應計算的項目。根據(jù)支

架的具體情況,需要計算的項目如下。

a)承載能力極限狀態(tài)的計算項目:

1)組成臨時支架各桿件的強度;

2)支架結(jié)構(gòu)節(jié)點的連接強度;

3)支架結(jié)構(gòu)的整體和局部穩(wěn)定性;

4)支架基礎及地基的承載能力。

b)正常使用極限狀態(tài)的計算項目:

1)橫、縱梁的彎曲變形;

9

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2)支架立柱(桿)的壓縮變形;

3)地基變形。

5.5.1.4支架的節(jié)點設計應采用焊接設計,或保證節(jié)點可靠連接的其他節(jié)點設計方式。

5.5.1.5支架的基礎應具有較好的強度,如基礎條件不好,應對基礎進行加固或換填處理。

5.5.1.6驗算要求應滿足其他相關(guān)規(guī)范要求。

5.5.2支架的分類及選型

5.5.2.1臨時支架分為邊拱段支架及臨時提升支架。臨時支架按結(jié)構(gòu)形式分類可采用紫荊花式支架、

梁柱式支架、拱形支架以及其他組合形式支架。

5.5.2.2基礎應根據(jù)地質(zhì)條件、荷載、孔跨布置等選擇明挖基礎或樁基礎。

5.5.2.3支墩及立柱可由鋼管、鋼管混凝土、型鋼格構(gòu)柱、萬能桿件等其他構(gòu)件組成。

5.5.2.4支架應由立桿、橫梁、橫向連接系組成,邊拱段支架宜盡量借助河岸地形配合,減少支架

對航道的干擾。

5.5.2.5支架形式應根據(jù)水文、地質(zhì)、地形、梁體結(jié)構(gòu)、荷載、施工條件、通航要求等因素合理確

定。

5.5.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

5.5.3.1支架強度可按彈性理論計算,對于支架整體穩(wěn)定性計算應考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性。

5.5.3.2支架立柱、橫梁、橫向連接系等桿件的內(nèi)力計算分析宜采用空間有限元理論計算,對于重

要的局部承力構(gòu)件,宜采用板殼單元或?qū)嶓w單元計算分析。

5.5.3.3支架基礎應根據(jù)基礎類型確定臨時支架的邊界條件,如地質(zhì)條件較好,位于基巖,可按照

固結(jié)處理;如采用樁基礎,宜根據(jù)JTG3363中的m法考慮周圍土體的約束。

5.5.4支架承載力計算

5.5.4.1軸心受拉構(gòu)件承載力應按式(8)計算。

≤(8)

0NdA0

式中:

軸心拉力設計值。

Nd——

凈截面面積。

A0——

——檢算截面處材料的軸心受壓容許正應力見附錄C.1。

5.5.4.2軸心受壓構(gòu)件承載力應按式(9)計算。

≤(9)

0NdA0

式中:

最不利截面軸心壓力設計值。

Nd——

凈截面面積。

A0——

5.5.4.3受彎構(gòu)件的強度計算公式按以下規(guī)定進行計算。

a)當桿件在一個主平面內(nèi)受彎時,應按式(10)驗算截面法向應力。

M

(10)

Ww

10

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式中:

M——檢算截面上的計算彎矩(MN.m);

W——檢算截面處對主軸的計算截面抵抗矩(m3)

檢算截面處材料的彎曲容許正應力,見附錄C.1。

w——

b)當桿件受壓,且在一個主平面內(nèi)受彎時,應按式(11)驗算截面法向應力。

NM

(11)

AW

式中:

N——檢算截面上的計算軸向力(MN);

A——檢算截面上的計算面積(m2)。

c)當在兩個主平面內(nèi)受彎時,應按式(12)驗算截面法向應力。

MM

xy(12)

Cw

WxWy

式中:

Mx——檢算截面上的計算彎矩(MN.m);

Wx,Wy——檢算受拉翼緣為凈截面抵抗矩;檢算受壓翼緣為毛截面抵抗矩,為簡化計算計,均可按毛截面的重

心軸計算;

斜彎曲作用下容許應力增大系數(shù),m1,其中,為截面檢算處由于彎

C——C10.31.15m1m2

m2

矩Mx、My所產(chǎn)生的較大和較小的組合應力。

d)當桿件受壓,且在兩個主平面內(nèi)受彎時,應按式(13)驗算截面法向應力。

NMM1

xy(13)

()w

AWxWyC

注:式中的參數(shù)意義與前述公式一致。

e)當桿件受彎時,應按式(14)驗算截面剪應力。

VS

(14)

maxC

Im

式中:

V——檢算截面上的計算剪力(MN);

δ——腹版厚度(m);

S——中性軸以上的毛截面對中性軸的面積矩(m3)。

4

Im——毛截面慣性矩(m);

C——剪應力分布不均勻容許應力增大系數(shù)可按以下要求進行計算:

max

當1.25,C1.0;

0

max

當1.50,C1.25

0

11

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V

當max為中間值時,按直線比例計算,,其中h為腹板全高(m)。

C0

0h

——檢算截面處材料的容許剪應力,見附錄C.1。

f)當桿件受彎、壓彎組合或拉彎組合時,應按式(15)驗算截面換算應力:

2321.1(15)

式中:

σ——檢算截面上的計算正應力(MN);

τ——檢算截面上的計算剪力(MN)。

5.5.5支架剛度計算

5.5.5.1支架剛度應滿足拱肋拼裝施工以及中拱段拱肋吊裝施工的變形要求。

5.5.5.2支架剛度包括水平順橋向、橫橋向變形,應根據(jù)設計要求確定,當無設計要求時,橫橋向

與順橋向位移不應大于支架高度的1/1000。

5.5.5.3支架變形計算應通過計算精確確定。

5.5.6穩(wěn)定性計算

5.5.6.1抗傾覆穩(wěn)定性

支架結(jié)構(gòu)應組合風載進行整體抗傾覆穩(wěn)定性分析,支架整體抗傾覆穩(wěn)定宜按模板安裝后尚未安

裝梁體鋼筋前工況為控制工況,按式(16)進行抗傾覆穩(wěn)定性計算。

M

Kk(16)

Mq

式中:

K——結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù),K不小于1.5;

結(jié)構(gòu)抗傾覆力矩(kN.m),由模板體系和支架結(jié)構(gòu)重力荷載對傾覆支點取矩;

Mk——

結(jié)構(gòu)傾覆力矩(kN.m),由作用在支架結(jié)構(gòu)和模板體系上的風荷載共同對傾覆支點取矩。

Mq——

5.5.6.2桿件穩(wěn)定性

5.5.6.2.1當桿件軸心受壓時,穩(wěn)定性應按式(17)計算。

N

≤f(17)

A

式中:

N——桿件的軸力設計值(MN);

12

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l

——軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)立桿長細比0,按附錄D取值;

i

A——立桿的橫截面面積(mm2)

f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值(MPa),按附錄C表C.2采用。

5.5.6.2.2當桿件受壓,且在一個主平面內(nèi)受彎時,穩(wěn)定性應按式(18)計算。

NM

+w≤f(18)

AW

式中:

W——立桿的截面模量(mm3);

桿件的彎矩設計值(kN.m)。

Mw——

5.5.7基礎承載力計算

5.5.7.1當基礎直接作用于基底時,立桿底部地基承載力應滿足式(19)、式(20)的要求。

(19)

pkfa

N

p(20)

kA

式中:

相應于荷載效應標準組合時,立桿底部的平均壓力值(kPa);

pk——

N——上部立桿傳至基礎頂面的軸向力標準組合值(kN);

A——可調(diào)底座底板對應的基礎底面面積;

地基承載力特征值(kPa),應按GB50007的規(guī)定確定。

fa——

5.5.7.2當臨時支架采用樁基礎時,其承載力可參照JTG3363進行計算。

5.6制作要點

5.6.1水中樁基制作要點

5.6.1.1確定支架樁基位置后,應根據(jù)樁基位置對河床深度進行測量,并依據(jù)河床深度計算樁基鋼

護筒所需的長度。

5.6.1.2鋼護筒根據(jù)重量選擇合適的吊裝設備,當需要接樁時,應對管壁環(huán)縫焊接,確保護筒密水

性能,同時可采用補強鋼板進行焊縫補強。

5.6.1.3當樁基位置無覆蓋層或覆蓋層較淺,且存在斜巖等影響護筒著床的復雜地質(zhì),可采取拋填

袋裝黏土、片石或鉆機基底找平等措施,確保鋼護筒著床密實。

5.6.1.4支架水中樁基一般采用泥漿正循環(huán)法清孔,配備相應的泥漿船;若施工環(huán)境受限的,可采

用臨樁鋼護筒作為泥漿循環(huán)置換點,排出的鉆渣過濾后收集至泥漿船上外運處理,不得直接排放于

河流中。

5.6.1.5樁基施工工藝要求及施工質(zhì)量標準應符合JTG/T3650中的鉆孔灌注樁質(zhì)量驗收標準。

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5.6.2水中承臺制作要點

5.6.2.1水中承臺作為樁基礎與支架的連接構(gòu)件,起到承上啟下的作用,因此,在承臺設計中,應

考慮承臺尺寸、配筋率是否能滿足承重需求。

5.6.2.2承臺底模一般利用樁基鋼護筒焊接鋼牛腿作為主要承重構(gòu)件,其位置應根據(jù)承臺底標高進

行反算,確保底模支承結(jié)構(gòu)有足夠的空間。

5.6.2.3承臺底模支撐系統(tǒng)應設置支架落架系統(tǒng),落架系統(tǒng)可采用沙箱、楔形塊、多層鋼板等易于

拆除底模的構(gòu)造,不應直接采用液壓千斤頂設備作為底模支撐系統(tǒng)。

5.6.2.4承臺的設計應滿足嵌入樁基不少于10cm的要求,同時,樁基鋼筋籠頂部應嵌入承臺不少

于2/3的高度,樁頂鋼筋籠應呈喇叭狀設置。

5.6.2.5承臺混凝土澆筑前,應提前預埋支架底部的連接構(gòu)件,必要時,在承臺內(nèi)設置勁性骨架將

底節(jié)支架與承臺一同澆筑,提高密實性。

5.6.3臨時支架制作要點

5.6.3.1臨時支架立柱一般采用螺旋鋼管制作而成,其余材料可選擇市場上常見的型材搭配使用,

其規(guī)格尺寸及材料等級應根據(jù)驗算結(jié)果選擇。

5.6.3.2支架的連接節(jié)點可采用法蘭連接,也可采用全斷面焊接形式,其強度應滿足施工需求。

5.6.3.3支架制作前,應根據(jù)支架的結(jié)構(gòu)尺寸制作相應的定位胎架和支撐胎架,提高制作精度;當

施工現(xiàn)場環(huán)境受限,無法在實地進行組拼時,可采取分段制作、整體吊裝的方式拼裝。

5.6.3.4支架的拼裝應遵循由下往上逐層拼裝,拼裝時,應焊接牢固后方可進行下一階段的施工,

不應出現(xiàn)先整體預拼再整體加固的現(xiàn)象。

5.6.3.5采用分段拼裝整體吊裝工藝時,應對支架吊耳進行局部強度驗算,并對支架采用剛性支撐

臨時加固,尤其需注意支架頂部和底部的臨時加強,防止吊裝時支架變形造成支架節(jié)點無法對接。

5.6.3.6支架上方所涉及的小型構(gòu)件,如柱頂鋼板、柱頂橫梁、加強鋼板等,應采取焊接的形式連

接,防止滑落傷人。

5.6.3.7大型支架吊裝前,應根據(jù)支架中心設置吊點位置及數(shù)量,正式吊裝前,應進行試吊,試吊

高度一般控制在10cm以內(nèi),以完全脫離地面為準,持續(xù)時間不小于5min。

5.6.3.8支架主焊縫位置和螺栓連接應設置覆蓋全斷面的檢查通道,檢查通道可利用鋼管立柱、橫

聯(lián)系等構(gòu)件綜合考慮設計,檢查通道應結(jié)實、牢固。

5.7施工方法及注意事項

5.7.1支架基礎施工注意事項

本節(jié)所提到的施工方法、流程主要為臨時支架系統(tǒng)的樁基施工、承臺施工以及鋼管支架施工,

由于樁基、承臺等均為常規(guī)工藝,應注意以下幾點。

a)樁基的施工工藝流程與常規(guī)樁基施工流程一致,但在水上作業(yè)時,精度難免受水流、水深、

巖石強度等情況影響,因此,在樁基施工時,可先搭設施工鋼便橋及樁基鉆孔平臺輔助完

成;另外則可根據(jù)樁基數(shù)量設置浮式平臺,浮式平臺可采用兩端密封的鋼護筒制作而成,

亦可采用專用的水上浮式作業(yè)平臺輔助完成,但應保證其整體穩(wěn)定性。

b)當水中樁基礎選擇采用旋挖轉(zhuǎn)機搭載浮式平臺鉆進時,應提前了解鉆機鉆桿長度是否滿足

樁基孔深需求。

c)當水中樁基礎選擇采用沖擊鉆配合浮式平臺鉆進時,應提前計算沖擊鉆沖繩的長度是否滿

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足樁基孔深需求。

d)樁基鋼護筒下放時,應采用夾持振動錘對鋼護筒進行加壓,提高鋼護筒穩(wěn)定性及著床深度。

e)樁基施工時,應設置聲測管對樁基完整性進行無損檢測;在有條件的情況下,應根據(jù)現(xiàn)行

的《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》相關(guān)要求進行一定比例的鉆芯取樣檢測。

f)承臺施工時,應加強注意拉桿及斜支撐的加固情況,同時需注意分層澆筑振搗,防止出現(xiàn)

跑模漏漿或爆模等現(xiàn)象。

g)承臺澆筑過程中,應設置測量觀測點實時觀測承臺底模的沉降、位移情況,當數(shù)據(jù)達到預

警值時,應暫停施工,查明原因采取有效的加固措施后,再繼續(xù)施工。

5.7.2拱肋臨時支架施工及注意事項

5.7.2.1拱肋支架可分為橋位處直接拼裝和場外預制拼裝兩種,橋位處直接拼裝主要對一些吊裝條

件較好、無大型設備輔助吊裝的部位,場外預制拼裝可提前在預制場拼裝完成后,采用大型設備進

行轉(zhuǎn)場和吊裝,在一定程度上提高了施工效率,降低了高空作業(yè)的風險;無論何種安裝方法,都應

循由下而上逐層安裝,并做好支架定位和加強措施。

5.7.2.2采用橋位處直接拼裝工藝時,應提前在焊接點附近設置焊接平臺和行人通道,確保作業(yè)人

員安全;水中作業(yè)時,應配備編制專項應急預案。

5.7.2.3橋位處直接拼裝工藝的特點主要是吊裝構(gòu)件較小,零散的構(gòu)件較多,因此,應有專人負責

指揮,不應盲目吊裝。

5.7.2.4采用分段吊裝時,首先在預制場內(nèi)設置制作胎架,胎架采用型鋼根據(jù)支架結(jié)構(gòu)形式和布局

設置,胎架應設置牢固。

5.7.2.5整體吊裝的支架吊耳應盡可能設置在立柱內(nèi),采用“十”字型鋼板與鋼管立柱頂部焊接,

吊耳的位置應根據(jù)吊物的重心選擇。

5.7.2.6若拱肋臨時支架較高,可分為多層支架分層加工制作,每制作完成一層后,立即復核立柱

的坐標,確保層間立柱重合。

5.7.2.7第一層支架在制作前,應先復核承臺上方的實測基礎位置,應保證其位置在設計要求范圍

內(nèi),若出現(xiàn)偏差,無法重合,則通過加大柱間連接鋼板、加大基礎接觸面等方式調(diào)整,確保支架受

力均勻。

5.7.2.8支架安裝完成后,需在支架系統(tǒng)上設置沉降、位移觀測點和應力傳感器,根據(jù)工作階段采

集數(shù)據(jù)分析支架安全性能。

5.7.2.9由于水中支架體系為特殊結(jié)構(gòu),無法進行靜壓試驗,使支架會存在一定的非彈性變形和彈

性變形,為消除變形量對拱肋安裝的影響,應在支架頂部應設置液壓千斤頂用于精調(diào)拱肋的高程。

5.8臨時支架質(zhì)量要求

5.8.1鋼管制作質(zhì)量標準

5.8.1.1制作臨時支架的材料應符合設計要求,并應有出廠合格證明和質(zhì)量檢驗報告,鋼管立柱的

分節(jié)長度應滿足支架的有效高度、制作場地條件、運輸與裝卸能力等要求。

5.8.1.2支架鋼管可采用成品鋼管或自制鋼管,焊接鋼管的制作工藝應符合相應規(guī)范的規(guī)定。

5.8.1.3對焊接鋼管的管節(jié)制作、管端平整度應不超過2mm,管端平面傾斜應小于1%,對管節(jié)的

對口拼裝,當管徑小于或等于700mm時,其相鄰管節(jié)管徑的允許偏差應小于或等于2mm,管徑大于

700mm時,其相鄰管節(jié)管徑的允許偏差應小于或等于3mm,板邊高差應符合表4的規(guī)定,相鄰管節(jié)

的豎向焊縫應錯開1/8周長以上。

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表4相鄰管節(jié)對口板邊的允許偏差

單位為毫米

板厚(δ)相鄰管節(jié)對口的板邊高差(△)

δ≤10<10

10<δ≤20<20

δ>20<δ/10,且不大于5

5.8.2鋼管焊接質(zhì)量標準

鋼管立柱的焊縫應符合設計要求,設計未要求時,除應符合現(xiàn)行的JTG/T3650外,尚需符合下

列規(guī)定:

a)焊接前,應將焊縫上下30mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污、水氣和雜物清除干凈,并應將焊絲、

焊條和焊劑烘干;

b)管節(jié)拼裝所用的輔助工具(如夾具等)不應妨礙管節(jié)焊接時的自由伸縮;

c)焊接定位點和施焊應對稱進行,露天焊接時,應考慮由于陽光照射所造成的管身彎曲,環(huán)

境溫度低于-10℃時不宜焊接;

d)鋼管應采用多層焊,焊完每層焊縫后,應及時清除焊渣,并做外觀檢查,每一層焊縫應錯

開;

e)拱肋支架主立柱、橫聯(lián)系、提升橫梁等承重構(gòu)件應進行100%焊縫探傷檢測,焊縫的探傷

檢驗應滿足Ⅱ級要求,焊縫外觀的允許偏差應符合表5規(guī)定。

表5焊縫外觀的允許偏差

缺陷名稱允許偏差

咬邊(mm)深度不超過0.5,累計總長度不超過焊縫長度的10%

超高(mm)3

表面裂縫、未熔合、未焊透不準許

弧坑、表面氣孔、夾渣不準許

5.8.3支架安裝質(zhì)量標準

5.8.3.1支架立柱是承受拱肋重量的直接構(gòu)件,因此,在施工過程中,應特別注意立柱連接時的偏

心問題,支架立柱與承臺預埋鋼管之間的偏心不宜大于50mm。

5.8.3.2支架拼裝過程中,高度大于20m的,應按每30m設置臨時攬風組,支架垂直拼裝至有橫

聯(lián)系的位置時,應及時將橫聯(lián)系給予焊接牢固。

5.8.3.3若立柱節(jié)段間采用螺栓連接時,無論是主面或副面,連結(jié)螺栓應滿足要求,并擰緊出絲扣

不少于3絲為度,墊圈以2個為宜,應從嚴控制。

5.8.3.4支架拼裝完成后,應進行全面檢查,其各項誤差應控制在表6范圍內(nèi)。

表6臨時支架拼裝尺寸允許偏差

序號項目允許偏差檢查方法

1柱頂標高±100mm全站儀測量

2柱頂平面高差±30mm全站儀測量

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3立柱側(cè)面彎曲<H/1500全站儀測量

4立柱傾斜<H/2000全站儀測量

5塔頂縱向偏位±50mm全站儀測量

6橫聯(lián)系主桿高差±500mm全站儀測量

7橫聯(lián)系撓度<L/1000水平尺測量

注:H為支架總高度,L為兩立柱間距。

5.8.3.5臨時支架拼裝完成后,應進行全面系統(tǒng)的檢查驗收工作。檢查的主要項目內(nèi)容為:全部桿

件與節(jié)點是否按設計圖紙要求拼裝、螺栓是否上滿擰緊、塔架根部錨固點位置連接情況、橫梁撓度

及節(jié)點連結(jié)是否滿足要求、立柱傾斜及總體位移等要求和指標,具體見表7。

表7臨時支架拼裝實體驗收實測項目

序號檢查項目要求檢查方法

1各構(gòu)件有無變形,錯裝、漏裝無變形、錯裝、漏裝目測

2各構(gòu)件螺栓連接有無缺陷、松動無缺陷目測、敲擊

3連接銷是否到位可靠全部到位目測、敲擊

4各焊接部位焊接情況按要求執(zhí)行

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