1.1、1-96m系杆拱工程概况

新建商合杭铁路西苕溪左线特大桥跨越长兴港1-96m系杆拱，位于浙江省湖州市境内，桥梁设计里程为DK710+542.035～DK710+1.635（梁缝分界线里程），采用先拱后梁的方法施工。两侧主墩分别为112#、113#墩，曲线半径R=1200m，本桥位于圆曲线上，轨道结构形式为曲线无砟。河道与线路大里程方向夹角70°。下部为钻孔灌注桩基础、矩形承台、凸形桥墩。主墩基础由8根φ2.0m钻孔桩组成，桩长分别为28.5m（112#墩）、29m（113#墩），墩身为凸型实体墩，墩高分别为15m（112#墩）、13.5m（113#墩）。承台厚度均为4.5m。

主桥布置一孔96m平行系杆拱桥，梁全长99m，计算跨长为96m，矢跨比为f/1=1/5，拱肋平面内矢高为19.2m，拱肋采用悬链线线型，悬链线方程为y=f(Ch kξ-1)/(m-1) ，悬链线系数m=1.167。

拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3.0m，沿程等高布置。每榀拱肋由2根弦管组成，弦管法向中心距2.0m，钢管直径为1000mm，由厚16mm的钢板卷制而成，两弦管之间用δ=16mm的腹板连接，拱肋上、下弦管填充C55无收缩混凝土。

本桥拱肋两端采用支架安装方法施工，中间大节段采用整体吊装方法施工。整体吊装段拱肋水平长度51m，重量约170t。

大节段示意图

1.2、1-96m系杆拱大节段拱肋施工内容

1-96m系杆拱中间大节段构件号图1

1-96m系杆拱中间大节段构件号图2

1.3、1-140m系杆拱工程概况

新建商合杭铁路西苕溪右线特大桥跨越长兴港1-140m系杆拱，位于浙江省湖州市境内，桥梁设计里程为DK710+139.628~DK710+283.078(梁缝分界线里程)，采用先拱后梁的方法施工。两侧主墩分别为87#、88#墩，曲线半径R=1200m，本桥位于圆曲线上。轨道结构形式为曲线无砟。河道与线路大里程方向夹角49°。下部为钻孔灌注桩基础、矩形承台、凸形桥墩。主墩基础由11根φ2.0m钻孔桩组成，桩长分别为26.5m(87#墩)、23m(88#墩)，墩身为凸型实体墩，墩高分别为19.5m(87#墩)、20m(88#墩)。承台厚度均为4.5m。

主桥布置一孔140m平行系杆拱桥，梁全长142.6m，计算跨长为140m，矢跨比为f/l=1/5，拱肋平面内矢高为28m，拱肋采用抛物线线型，抛物线方程为y=-0.005714286x2+0.8x。

拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3.8m，沿程等高布置。每榀拱肋由2根弦管组成，弦管法向中心距2.6m，钢管直径为1200mm，由厚20mm的钢板卷制而成，两弦管之间用δ=16mm的腹板连接，拱肋上、下弦管及腹板内填充C55无收缩混凝土。

本桥拱肋两端采用支架安装方法施工，中间大节段采用整体吊装方法施工。整体吊装段拱肋水平长度93m，重量约350t。

大节段示意图

1.4、1-140m系杆拱大节段拱肋施工内容

中间大节段构件号图1

中间大节段构件号图2

3.2.拱脚概况

拱脚示意图

3.2.1.拱脚支架

拱脚支架由C25和C22槽钢组装而成，材质Q235B，重9.115吨。工厂制作零件发运至现场，在现场进行组装焊接成型。

3.2.2.拱脚单片

拱脚主型材为D1000*16圆管，材质Q345，共两片，单片重量6.152吨。工厂制作零件发运至现场，在现场进行组装焊接成型。

3.3.现场制作

钢管拱采用平面制作成型，因钢拱曲线为二次抛物线线型，为了保证钢拱组装时成型线条流畅光滑，工地架设尺寸到位，故拱脚施工放样坐标值采用计算机进行放样，设置专用胎架以防止拱肋的扭曲，胎架必须正确、牢固。

3.3.1.胎架制作

由于拱脚为哑铃型结构，制作精度要求高，必须作大于1/4跨平面成型胎架，2米一档设置对应于拱脚弦管的胎架模板，整个胎架应有良好的刚度，特别要注意胎架基线（拱轴线）以及外形控制点的精度，并用水准仪和经纬仪校核，以保证整个胎架的精度要求。

(1)平面成型胎架：

①划出上下弦管的轴线和外形控制线；

②划出腹板的安装位置中心线；

③划出上下弦管段节的接缝控制线；

④划出拱脚槽钢的安装位置线。

(2)拱脚平面成型

上下弦管节段上平面胎架定位，为了避免积累误差，对接接头位置必须与地面大样的对接位置相一致。

按照胎架处地面大样的槽钢、腹板位置，采用经纬仪引到上下弦杆，分别划出中心线。

将上弦主钢管放入定位胎架上，调整钢管水平中径外皮边线与地样线重合后，固定上弦钢管。

拼装腹板：腹板放在胎架上，并与上弦钢管拼装密贴，尺寸符合要求后，点固焊。

拼装下弦钢管：与腹板拼装密贴，定位胎架固定，检查尺寸，符合要求后，点固焊腹板。

拼装槽钢：槽钢根据划线位置与上下弦钢管拼装密贴，尺寸符合要求后，点固焊。

所有管接头的接点形式均应符合设计要求，安装到位后，重点用垂线检验对合基线以及外形控制点，拱脚结构平面装配成型检验合格后，按焊接工艺实施焊接。

胎架制作完成后，经专业施工队自检自查合格后，报监理单位验收。经监理验收合格后进入下一道，自检及验收程序必须形成书面及影像验收记录。

3.3.2.组装要求

为确保钢管拱的焊接质量和拼装精度，平面组装要求如下：

（1）装平台和组装胎架应平整、牢固，以保证构件的组装精度。

（2）依据图纸、工艺和质量标准，并结合构件特点，提出相应的组装措施。

（3）应考虑焊接收缩余量或采取预防变形措施。

（4）应考虑温度变形、预拱度对平面胎架线型的修正值。

（5）对所有加工零部件应检查其规格、尺寸、质量、数量是否符合要求，连接角面及沿焊缝边缘30～50mm范围内的铁锈、毛刺等必须清除干净。

（6）凡隐蔽部位组装后，应经质量检验人员确认合格，才能进行焊接。

（7）应根据结构形式，焊接方法，确认合理的组装顺序以减少焊接变形。

3.4.拱脚安装

3.4.1.拱脚支架安装

（1）在底模完成安装，钢筋未绑扎前，用全站仪在底模上放出支架槽钢腿的位置，用红色喷漆标记，土建专业绑扎钢筋时避开支架安装位置。

（2）待钢筋绑扎高度达到545mm，根据前期标记位置采用80T汽车吊，将拱脚支架初步安装到位。

        工况及吊点选取

拱脚支架重9.115吨，汽车吊转台中心到支架重心水平距离12.423米。为满足吊装要求，汽车吊的吊装工况选择“29.95米吊臂，吊装幅度14米，起重量14吨”进行作业。吊点选择在重心点两侧对称布置，共4个吊点，钢丝绳水平夹角45°，水平距离5.06m。

（3）支架初步安装到位后，用全站仪再次打点，确保支架上部准确安装到设计位置，然后用短钢筋将支架与钢筋笼焊接加固，加强整体联结。

安装定位点示意图

3.4.2.拱脚单片安装

（1）拱脚支架安装完成后，将拱脚单片依次安装到位。

工况及吊点选取

拱脚单片重6.152吨，汽车吊转台中心到拱脚单片水平距离12.4米。为满足吊装要求，汽车吊的吊装工况选择“29.95米吊臂，吊装幅度14米，起重量14吨”进行作业。吊点选择在重心点两侧对称布置，共2个吊点，钢丝绳水平夹角60°，水平距离2.4m。

（2）拱脚单片初步安装到位后，用全站仪进行测量，确保拱脚安装精度，然后用短钢筋将拱脚弦管与周围钢筋网焊接加固，通过联系钢筋与外层钢筋网组成空间钢筋笼，加强拱脚钢管与混凝土的联结。

3.4.3.吊耳索具选择

3.4.3.1.吊耳选取

拱脚支架的重量约为10吨，现按最大重量来设计吊耳。耳板尺寸如下图所示，耳板材质Q345B，厚度：16mm。

单个吊耳轴向承载力为: N=fA=295×(200-45)×16=731.6kN=73.16t

考虑放大系数：吊装系数1.4，安全系数2.0，最终系数1.4x2.0=2.8，取3.0

即考虑放大系数后的耳板轴向承载力为73.16t÷3=24.39t

吊装构件重量取10t，设置4个耳板，单个耳板所受重量为10t÷4=2.5t＜24.39t，满足！

吊耳焊缝进行探伤检测合格后方可投入吊装作业使用。

3.4.3.2.钢丝绳选取

表3.4-1  6×37钢丝绳参数表

根据GB18-2006《重要用途钢丝绳》钢丝绳的容许拉力应满足下式要求：

    式中　Sg-钢丝绳容许拉力（N）；

    -钢丝绳破断拉力换算系数（或受力不均匀系数）。

钢丝绳为6×19取0.85；6×37取0.82；6×61取0.80；

    R－钢丝绳破断拉力总和，按上表取值；

K－钢丝绳安全系数，按下表取值。

表3.4-2 钢丝绳安全系数K

用　　途

用于手动起重设备

用于电动起重设备

4.5

5～6

作捆绑吊索

用于载人的升降机

8～10

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