1、韶 關 市 五 里 亭 大 橋砼 拱 設 計 說 明 書( 一)、設計標準1 、設計荷載 ： 汽超 20 ，掛 1 20 ，人群荷載 3 .5 KN/ m2 ; 設計行車速度80 km/ h 。根據 2 00 1 年 1 月 19 日省建設廳對韶關市五里亭大橋初步設計2 、洪 水 頻 率 ：H 1%年一遇的設計水位：60.41m(黃海高程)。設計通航水位(H的和 韶 關 市建 委 組 織及 有 關部 門 對 五里 亭 大 橋 設計 的 評 審意 見 , 我院 5%),57.76m(黃海高程)。河流為 VI 級航道。通航凈高大于 6m,凈寬 22550m。于 20 0 1 年 3 月 16 日提

2、交了五里亭大橋下部構造施工圖設計。2 001 年 63 、橋面寬度 ： 按一級公路標準， 無中間分隔帶, 設雙黃實線.月 30 日提交了上部構造施工圖設計。20 01 年 11 月項目部提出提籃a、引橋橋寬 30m。其中雙向四車道（ 寬 17 m）、非機動車（ 23.5 m）和式復原為平行式和現澆箱梁修改為預制分條頂推意見得到業主同意后，我人行道（ 2 3 m）。人行道間橋面凈寬 24 m。院組織 8 人設計組駐工地， 于 2 00 2 年 3 月份提交了主橋上部構造修改設計b、通航孔橋面總寬 B 33 m。其中雙向四 車道有 16 m, 非機動車（ 2 3 .5 m）圖。20 02 年 7

3、月 16 日，省建筑提供主橋上部結構修改設計和人行道(2 3 m), 另加拱凈寬（ 2 2 m）。審核后， 我院按審核意見， 對施工圖設計作了進一步的完善。本冊文件是4 、坡 度 ： 橋梁雙向縱坡 2 ， 橋面雙向橫坡 1 .5 %。在通航孔中設豎曲線，拱施工圖設計，現將主要技術問題說明如下：半徑 R 47 51 .4 0 m, 切線長 T 95 .0 19 m。 矢距 E 0.95 m。：省工程防震場的安全分析提出基本烈度為 6 度。5 、1、橋型方案（ 二）、設計技術規范1、城市道路設計規范（ C JJ3 7 90 ）韶關市五里亭大橋位于韶關市區，橋梁長 50 5 m，橋寬 30 m。東端

4、引道與2、公路路線設計規范（ JTJ0 11 94 ）帽峰路相接向西跨武江，西端引道經惠民路接新興路北端。橋長 50 5 m 范圍內3、城市橋梁設計規范（ C JJ1 1 93 ）分三大段: 中部通航孔為 1 90 m 頂推法施工 的拱梁組合橋，跨徑組合為（ 35 12 04、城市橋梁設計荷載標準（ C TJ77 98 ） 35 1 90 m）。東引橋長 10 0 m(415 +2 2 0 m), 西引橋長 21 5 m(10 2 0 +1 5),5、公路橋涵設計通用規范（ JTJ0 21 89 ）均為移動支架分段現澆施工的部份預應力連續箱梁。全橋橋型布置如圖 S1 。6、公路鋼筋混凝土及預應

5、力混凝土橋涵設計規范（ JTJ02 3 85 ）7、公路橋涵地基與基礎設計規范（ JTJ02 4 85 ）拱相較， 式拱加工費用低 2 0% 。為了確保拱與砼的粘結強度，設8、公路工程抗震設計規范（ JTJ0 04 89 ）計在內壁中加焊縱肋和橫向加勁圈； 在管內增設三根對拉 32 mm 鋼筋； 在9、公路橋涵施工技術規范（ JTJ0 41 89 ）三管間聯結板中加焊加勁肋等措施， 來提高砼的可靠度。（ 三）、新型拱梁組合橋特點：5 、鐓 頭 和 夾 片 相 結 合 的 吊 桿 。在總結冷鑄鐓頭錨，安裝不便、費1 、 1 9 0m 長主橋 ， 用三孔跨過武江。是一種拱梁組合新橋型（即由12 0

6、 m用高 以 及 鋼鉸 線 夾片 錨 作 下端 在 低應 力 狀 態易 松 弛 的經 驗 基礎 上 ， 從綜 合 兩 者砼拱和 1 90 m 長頂推連續箱梁相組合的無推力系桿拱），其跨徑為國內同類優點出發，設計吊桿采用熱擠 PE 索套 21 鍍鋅鋼絲。吊桿下端用環氧樹脂固結構目前之最。兩條品型砼拱，氣勢雄偉高聳在橋面 30 m 上, 可作為韶關市結的 1 68 7 鐓頭錨；上端用 HM2 1- 24 夾片錨。在施工中上端用分索張拉的方標志性建筑。建成后的五里亭大橋將成為粵北古城一道絢麗的風景。法來 調 整 吊桿 拉 力和 長 度 后， 再 以環 氧 樹 脂固 定 ， 以后 吊 桿調 整 均 在

7、下 端 鐓 頭2 、無承臺大直徑樁墩 ， 在 19 0 寬的河面上， 僅有四根 4 m 大直徑墩柱。錨中進行。上無 蓋 梁 、下 無 承臺 ， 受 力明 確 、造 型 簡 潔； 獨 柱 樁墩 阻 水面 積 小 、泄 洪 效 果2、砼拱設計好。基礎采用5 .6 m/ 3 .5 m/ 3m 變截面 鉆孔樁，其樁徑和軸力(5 00 0t) 均為目前國內橋梁鉆孔灌注獨樁之最。3 、 先 梁 后 拱 新 工 藝 。與一般“先拱后梁”工藝不同， 1 90 m 連續梁頂（ 一）、材質選擇推到 位 后 在梁 上 用汽 車 吊 安裝拱 ， 再 以法 豎立 。 這與 纜 索 吊裝 和 支 架1、拱主要作用是施工中

8、承擔砼拱自重，所以選擇普通 A3 鋼。與低合現澆法相較， 施工簡單、速度快、工業化程度高。“ 先梁后拱” 工藝金鋼相較， A3 鋼來源豐富， 價格便宜， 而便于加工和焊接， 質量容易保證。特點是：將砼拱所需要的推力（ 約 7 0 00 t）提前在頂推箱梁中實施，因此減2 、由于等截面拱趾負彎距比拱頂將近多一倍， 因此在拱趾 8 m 長范圍少了 復雜的系 桿 施工 的 工 序。 可 以預 見 全 部預 制 拼 裝的 “ 先梁 后 拱 ” 工 藝 的 成將材料質改用了強度高的 16 Mn 是合理的。功，將為我國平原地區系桿拱施工找到了一條新途徑。（ 二）、截面型式式 三 管 拱 。經綜合分析認為，

9、品型式拱與常規啞鈴型1 、啞 鈴 型 :是砼拱初期形成（ 上下兩管用鋼板焊接而成）。其缺點是橫4 、拱相較， 具有單肋橫向穩定性大， 可以實現無風撐（ 或少風撐）。與桁架式向穩 定 性 差， 必 須要 用 密 布風 撐 來保 證 安 全， 這 樣 致使 汽 車行 駛 視 野受 阻 ， 有穿越 模 框 架不 良 感覺 。 根 據大 橋 美觀 的 要 求， 在 初 步設 計 中首 先 棄 用 這種 常規 2 、鋼絲 ：為了防止施工期間吊桿高強鋼絲的銹蝕，改用鍍鋅 7 高強鋼絲。結構。3 、吊桿 ： 考慮萬一出現單根吊桿斷裂情況時， 行車道梁要能保證搶險車輛2 、三 角 型 ：要減少橫撐必須加大拱的

10、橫向剛度， 一般方法是用桁架式。例的通行要求。因此吊桿由 19 S21 增加至 24 S21 。另外， 在橫隔梁上， 增設 2如： 黑龍江依蘭特丹江橋（ 無風撐三管式 100 m） 和安陽文峰路橋（ 四管式個小換索孔。138 m）。施工結果表明， 桁架式僅加 工費用 4 000 -50 00 （元/ 噸）， 比式4 、調索 ： 利用頂推箱梁強大的抗彎剛度對吊桿索力進行調善拱（靠攏焊接）多一倍多。因此在湖南桃源沅水大橋（ 2X10 0 m）經過詳細研和頂推箱梁受力狀態， 以及橋面的平順。究分析后，提出三根不同直徑的結構。即：下面兩根小管（ 1 0 0cm）3、拱制作和安裝用于解決橫向穩定，上面一

11、根大管（ 14 0 cm）用以增大砼面積。這種一大 一小型式俗稱“ 熊貓”。五里亭大橋在修改設計中經反復比較， 最后仍然采用這種施工方便、造價低廉、穩定性好的“熊貓式” 截面。（ 一）、執行規范公路橋涵施工技術規范（ 三）、技術保障措施JTJ 04 1-20 00砼拱自 19 90 年旺蒼大橋起，至今只有十多年時間。經過設計、施鋼結構工程施工及驗收規范GB 502 05 -95工、 運 營 的反 復 實踐 ， 取 得了 一 定經 驗 。 但是 近 年 來一 些 重載 大 交 通量 的壓力容器無損檢測規范JB47 30 -94拱接二連三的出現了不少問題。20 01 年 11 月 9 日，在重慶召

12、開的橋梁學術（ 二）、主要技術指標會議 期 間 ， 發 生 了省宜賓 南 門大 橋 吊 桿斷 裂 ， 橫梁 及 兩孔 橋 面的1、彎曲度： f L/ 10 00 且 f8 mm事故 ， 這 引起 了 國內 橋 梁 界的 高 度重 視 。 在這 種 形 勢下 ， 我院 通 過 修改 施 工 圖2、橢圓度： f/ D= 3/1 00 0設計， 從復查砼拱安全度出發， 采用了一系列技術保障措施：3、接縫錯邊： 1 mm：內壁增設 8 條縱肋，（ 寬 10 0 mm 厚14 mm） ,在每 1.8 m 一節4、端部不平度： f/ D 1/5 00 且 f 3 mm1 、中又增設一道厚 30 m，寬 1

13、 00 mm 內 法蘭圈。通過相交的肋，加強了管5、拱肋寬度誤差： 3 mm壁與砼的粘結，確保了與砼的共同作用。6、拱肋高度誤差： 3 mm7、拱肋節段（ Lm）旁彎： 3+0. 1 L mm 且 10 mm1 、單 節 直 接 焊 管 的 制 作 ：為方便加工和節省材料，拱軸線可采用 2 m 長8、吊桿孔水平間距誤差： 3 mm左右的分段長度用折（對肋管而言便是蝦彎法） 拼成。本設計總結百旺9、吊桿孔標高誤差： 5 mm大橋的經驗， 按照板材通寬（ 1. 8 m） 給出相應節點坐標及相關參數， 加工單10 、吊桿長度偏差： 10 mm位由此再經電腦處理即出每單節直縫焊管的展開放樣尺寸，或者將

14、以上11 、拱軸線長度誤差：20 mm參數輸入數控切割機編好的程序即可精確解決下料放樣這一難題。12 、吊裝成拱后橫向偏位：10 mm2 、橢圓度的控制 ：下料時應在每張鋼板兩端預留 2 00 mm 長的卷制引弧13 、吊裝成拱后豎向偏位：10 mm板（ 可再 利用 為 管內 加勁 縱 肋 ）， 卷畢 再 通過 內法 蘭圈 （ 外圓 經機 加 工） 來14 、全熔透性焊縫： 10 0 % 達到 JB 473 0 -94 的超聲波探傷質量 級， 控制每節單管的橢圓度。且 10% 達到 JB4 73 0-94 的 X 射線檢查評定等級級。3 、分段組對（拱軸線控制 ）。分段組對必須在 1 ： 1

15、地模上進行，施工15 、涂裝前除銹： 達 st2 標準。中可將各節點絕對坐標換算成各段相對坐標， 以便于施工和質量控制。分段長度由施工所選方案及起重、條件決定。（ 三）砼拱材料1 、肋管材料 有 Q23 5 （ A3 鋼）和 Q3 45 （ 1 6M n）兩種。所有材料進場后4 、 焊 接 要求 。焊接（ 接縫 ） 的 安排 原則 ： 相 關接 頭之 間的 間距 應盡 量均應取樣檢測， 內容包括抗拉強度、屈服強度、伸長率沖擊功、冷彎試驗和大于 1 00 mm，以免出現二次焊接，影響結構質量。、碳含量等。 肋管縱、環縫以及影響肋管密閉的所有焊縫均為全熔透性焊縫。2 、焊接材料 按 GB50 20

16、 5 -95 進行選定，建議選用： 肋管縱、環縫： 1 00 % 達到 J B47 30 -94 的超聲波探傷質量 級，且A3 母材： E43 03 ， H08 -A抽樣 10%進行 X 射線檢查并達 JB4 73 0-94 的評定等級級。16 Mn 母材： E50 16 85 0 管環縫可不用 X 射線抽樣檢查。橫撐的焊縫要求同 85 0 管。其埋弧焊和氣體保護焊焊絲應據此套用。余焊縫按 GB5 020 5 -95 執行。3 、涂裝材料 ： 按圖紙要求。 返修：肋管縱、環縫同一位置焊縫進行返修次數不得多于 1 次，其他拱加工制作：位置返修次數不得多于 2 次。（ 四）、 錯邊處理：錯邊小的應

17、進行修磨過渡，錯邊大的還須作包板加固。2 、控 制 要 點 ： 在拱趾到反彎點（ 0. 3 L 處） 的砼泵送過程中，會同時出現鋼拱安裝：管拱 下 沉 和拱 頂 上冒 現 象 ， 一 般 在拱頂 設，用 加載 的 方法 來 平 衡。 本 橋 可（ 五）、1 、方 案 ： 由于頂推箱梁在水面上其寬度只有 11. 75 m 故不能提供臥裝條件，利用頂推箱梁的剛度， 在拱頂設置一對 7# 吊桿，通過逐漸張緊吊桿控制拱頂上所以拱必 須 在現 場 分 節立 式 拼裝 。 設 計安 裝 方 法有 轉 體法 和法 兩 種 。冒。施工可根據自己的經驗和工地裝備和技術條件來選擇。拱 的 設 計 軸 線 為懸索線

18、 （自 重的 壓 力線 ）。當砼 泵送 通過反彎 3 、2 、設 備 ： 為了充分利用頂推臨時墩， 采用方案時可在承臺上豎立萬能點后，拱將開始出現拱頂下沉， 兩側上冒的現象。此時，應將 7#吊桿原張桿件 塔 架 ， 通 過 雙懸 臂 梁 上的 千 斤頂 ， 上 下游 對 稱 同時拱 。其 設 備 根拉的 索 力 逐漸 解 除。 砼 充 滿拱后 ， 拱 軸恒 載 均 為零 （ 但有 均 勻 的撓 度 ， 約據湖 南 湘 潭湘 江 二大 橋 的 工程 實 踐， 可 利 用頂 推 中 “ 連 續 千斤 頂 ” 改裝 而 成 。10 mm 左右）。為了安全， 工作應由專業公司進行分包。4 、為 施 工

19、 方 便 ， 7# 吊桿也可以用鋼絲繩滑輪組來代替。通過卷揚機收放鋼3 、拼 裝 方 式 。有兩個半拱分別和跨中， 兩端接長兩種方式。采用絲繩速度快，施工方便。“邊提邊接”方法，對稱穩定，場地要求小，施工安全； 但拱有 40 m 的懸5 、砼泵送 過程中詳細技術問題待施工確定方案后， 設計予配合。臂端， 撓度及應力都過大。因此要采用特殊的臨時措施來解決。有關技術問題，（ 二）、砼泵送施工：待施工確定方案后，設計予配合。1 、應用兩臺砼輸送泵分別從兩拱腳同時灌注。泵送速度盡量協調一致，嚴格按對稱加載， 均勻原則。4、砼拱施工2、砼從泵送口跌落高差不宜大于 2 m， 泄漿孔出口垂直高度不小于 2

20、m，泵入孔應安裝截止閥。3、由于管內構造較為復雜， 如交叉鋼筋、吊點結構、內加勁法蘭圈和加勁（ 一）、拱軸線控制拱 具有剛度大重心低和橫向穩定性好的特點， 因此砼泵送基縱肋 等 ， 對于 砼 泵送 帶 來 一定 影響。 砼 受 阻泵 壓 力 不斷 升 高時 ， 應 及時 換 管 泵1 、三管式 本上 可 以 自拱 趾 向拱 頂 連 續泵 送 方案 。 但 考慮 到 施 工的 不 對稱 性 ， 以及 對 拱 軸送。 在拱中已多留了幾組進入管。線偏離控制應盡量小的安全考慮施工，還是輔以一些臨時安全措施為好。4 、泵送過程中， 專業質檢用敲擊斷管內砼填充情況，空隙應及時 體 外 加震 方 法解 決

21、。 灌注 完 成后 的 管 內砼 應 采 用超 聲 波探 查 填 充情 況 ， 不干凈）， 使用僅在 5 -10 年左右。符規范要求的段必須采用壓漿等加以補強。2 、 復 合 材 料 外 層 包 腐 ：航 空研 制 的 一 項 專 利 技 術 。（ 專 利 號5、設計砼出凝時間不小于 8 小時， 砼泵送時間應控制在 8 小時之內。011 03 74 3.1. ） 其 原理 是 在 鋼結 構 外 層表 面 利 用與 樹脂 一 起 制成 的 復 合材 料， 由 內層 向 外分 別 是 密實 的 樹脂 含 量 較高 的 防 滲抗 腐 層、 樹 脂 含量 減 少 的過渡 層 、 將材料 編 制 成整 體 結構 的 耐 磨堅 固 的 結構 層 ， 最 外 層 是用 樹 脂 制（三 ）、吊桿及錨具1、吊桿及錨具系統采用柳州海威姆建筑機械研制的 HM 21 -24 系統。備的表面層。這種航空航天復合材料技術（ GC M）， 推廣運用在砼拱中， 不每根 s21E 無粘結平行 鋼絲束都 可在工廠 完成并獨立 防護， 可 以分索張 拉， 安但能 產 生 高效 的 防腐 蝕 效 果， 同 時還 產 生 增加 結 構 強度 的 作用 。 復 合材 料 耐 化裝調索都十分方便， 克服了冷鑄錨（ LZM 系列） 笨重的缺點， 與鋼絞線相比較，學腐