系杆拱橋上部結構專項施工方案
一、工程概況
楊莊閘橋位於淮安市楊莊船閘，路線自西向東下穿淮宿高速公路，跨越鹽河現狀航道後落地，穿越三線船閘預留區域，與新建船閘管理區道路平交後繼續跨越新建楊莊二線船閘下閘首，與船閘航道中心線交點樁號k2+500，交角90°。上跨鹽河通航淨空滿足60×7m，橋跨布置5×20m空心板梁+82.4m混凝土系杆拱+20m空心板梁。
主橋上部採用82.4m單跨預應力混凝土系杆拱，為剛性系杆剛性拱，計算跨徑l=80.3m,拱軸線為二次拋物線，矢跨比為1/5,矢高為16.
06m。拱肋採用等截面「i」字型截面，拱肋高1.4m,寬1.
2m；系杆採用等截面箱梁，系杆高1.9m，寬1.2m，壁厚0.
28m；每片拱片設間距為5.0m的吊桿15根，每根吊桿由55根ф7高強鍍鋅鋼絲組成，外設pe防護層，端頭冷鑄錨具，吊桿採用二次張拉。風撐設定六道，採用等截面「i」字型截面，高0.
8m，寬0.6m；端橫樑高度為1.635m～1.
755m。橋面單向2%橫坡。
每一系杆內布設12束鋼絞線，為10φs15.2mm鋼絞線，鋼束錨下張拉控制應力為0.72fpk。
每根中橫樑內布設4束鋼絞線，每束為9φs15.2mm鋼絞線，每根端橫樑內布設4根鋼絞線，每束為9φs15.2mm鋼絞線，每束錨下張拉控制應力為0.75fpk。
圖1.1 主橋平面位置圖
主橋結構斷面、立面圖
根據地質資料，橋址區揭露地層共8層：
第（1）層：1b層填土：主要由灰黃色、灰褐色粉質粘土、粉土組成，表層含植物根系及磚塊碎石，較鬆散，厚薄不均，一般厚度1.0～5.0m,主要分布於河堤、塘埂、路堤處。
第（2）層：1-1層粉質粘土：灰黃色、黃灰色，可塑狀態，區域性軟塑，中等壓縮性。
層厚1.8～6.0m。
ω=26.6～34.6，c=20～48,φ=9.
6～14.3,qc=0.84～1.
16mpa,fs=21.07～53.94kpa。
第（3）層：1-2層淤泥質粉質粘土：灰黃色，流塑狀態，高孔隙比，高壓縮性，夾有少量粉土薄層，土質較差，區域性零星分布。qc=0.65～0.72mpa
第（4）層：1-3層粉土，灰黃色、黃灰色，飽和，稍密狀態為主，區域性中密，夾有粉質粘土薄層，中等偏高壓縮性。連續分布。
頂板埋深1.4m~8.4m，層厚2.
4m~10m。ω=26.1～33.
2，c=9～22,φ=17.6～29.3,qc=1.
7～3.7mpa,fs=22.1～47.
7kpa。
第（5）層：2-1層（粉質）粘土：灰色、灰黃色，可塑～軟塑狀態為主，區域性夾有粉土薄層。
頂板埋深8.1～11.9m,層厚4.
7～7.2m。ω=29.
5～32.2，c=20～26,φ=1.8～12.
4,qc=0.98～1.17mpa
第（6）層：2-2層（粉質）粘土：黃灰色，軟～流塑狀態，區域性為淤泥質，高孔隙比，夾有粉砂粉土薄層。
頂板埋深9.4m~-14.0m，層厚1.
2m~4.4m。ω=32.
2～40.6，c=8～16,φ=0.9～8.
1,qc=0.82～0.88mpa,fs=9.
9～11.6kpa。
第（7）層：2-3層粉土：灰黃色，飽和，中密狀態為主，區域性密實狀態。頂板埋深13.3m~-17.2m，層厚2.5m~4.5m。
第（8）層：3-1層粘土：灰黃色，硬塑狀態，中偏低壓縮性；夾砂礓，頂板埋深17.0m~21.3m，層厚大於20m。
橋址及接線位於黃淮沖積平原上，地勢基本平坦，總的趨勢是西高東低，地面標高一般為12.0～20.0，區域穩定可以作為建設場地。
橋址區，**動峰值加速度為0.1g，相當於**基本烈度值為ⅶ度，此段經判別砂土不液化。
表1：主要工程數量表
二、編制依據
1. 橋梁工程施工圖。
2. 《公路橋涵施工技術規範》（jtj041-2000）
3. 《公路工程質量檢驗評定標準》（jtg f80/1-2004）
4. 《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》（jgj 130—2001）
5. 《建築施工碗扣式腳手架安全技術規範》（jgj166-2008）
6. 《路橋施工計算手冊》（人民交通出版社，周水興、何兆益等編著）
7. 《裝配式公路鋼橋多用途使用手冊》（人民交通出版社，廣州軍區工程科研設計所黃紹金、劉陌生編著）
8. 《鹽河航道整治工程楊莊二線船閘工程》招標檔案、施工合同
9. 《鹽河航道整治工程楊莊二線船閘工程》施工組織設計
三、施工工藝流程
原設計系杆拱橋系杆、拱肋、橫樑、風撐採用預製、安裝的施工工藝，考慮到預製安裝方案時，吊裝阻航時間較長，大噸位浮吊無法從一線船閘通過，擬除行車道板外，其餘主要構件全部採用現澆施工工藝。
總體施工工藝為：系杆為少支架（鋼管樁+貝雷梁）分段現澆，拱肋支架為滿堂式腳手架，中橫樑、風撐採用在系杆、拱肋支架上設定橫向工字鋼橫樑，上鋪槽鋼或木方調節底模標高。調整後施工工藝流程詳見圖3.
1。圖3.1：調整後繫杆拱橋上部結構施工工序圖
四、施工方法
系杆採用空心箱形截面，樑高1.9m，寬1.2m，為全預應力構件，在拱腳及吊桿錨固處過渡為實心截面。
端橫樑高度為1.635m～1.755m，中橫樑高度為1.285m～1.405m，橫樑均為實心截面，全預應力構件。
橫樑（系杆）施工工藝為：底模安裝→外模安裝→底、腹板鋼筋綁紮、預應力管道（及吊桿預埋件）安裝→安裝內模、頂板鋼筋綁紮→混凝土澆築→張拉→壓漿→封錨。
4.1.1、支架搭設
系杆支架採用鋼管樁與貝雷梁組合形式。沿每根系杆兩側施打鋼管樁，即橫向為每排4根，共計十排，考慮到中間一跨跨度較大，以及橫樑澆注的要求，部分排架鋼管樁數量增加至6根，共52根。縱向樁距為6.
39+3+12+3+27+3+12+3+6.39m，橫向樁距3+3+4+3+3m。鋼管樁除了最中間一跨兩側採取直徑φ800mm、壁厚10mm外，其餘均採用直徑φ529mm、壁厚8mm。
為了增加樁基防撞能力，其中5#、6#排架樁徑增大至800mm，且在5、6#排架樁內側2.5m處設定防撞樁。具體布置見圖4.
2 樁位平面布置圖。1#排樁支撐在承台上，其餘樁入土深度約為13.6m。
在貝雷梁底部設定組合雙拼56a工字鋼或三拼36a工字鋼做分配梁，分配梁跟鋼管牢固焊接，且在分配梁與鋼管樁連線處處用1cm鋼板環向加強，以增強鋼管樁區域性抗剪。樁頂跟分配梁之間設定1組砂箱，方便落架。分配梁上架設貝雷梁，貝雷梁為14片組，橫向用花窗加固連線，縱向設定加強弦杆。
同時支點部位要對貝雷進行加強，以增加區域性支撐強度和抗扭能力，根據梁體自重，考慮施工荷載後選用支架布置形式見圖4.1所示。
圖4.1：系杆支架搭設示意圖（單位：cm）
系杆支架先施工，採用90kw振動錘沉樁，吊機採用25t小浮吊吊起振動錘。沉樁控制以標高控制為主，貫入度控制為輔。 沉樁到位後，露出水面部分，根據已施工樁頂標高，陸上接駁好接樁鋼管，二次接樁由浮吊配合，岸上用全站儀控制垂直度。
接樁部位環鋼管用10cm×10cm δ=10mm鋼板8塊加固，高出部分搭設割樁平台進行割樁，承台上焊接的鋼管樁周圍用三角板加固。所有焊縫三角焊縫，高度不小於1cm,且焊接飽滿。
樁位布置圖見圖4.1，沉樁控制標準為：樁尖標高不少於設計標高，平面位置偏差：
不大於10cm，樁身垂直度：不大於10mm（每公尺）。當沉樁達到設計標高時，貫入度仍較大時，應繼續沉樁至接近設計貫入度。
當沉樁未達到設計標高時，最後三分鐘平均貫入度為2~3cm時，可收錘。
沉樁完成後，樁頂設定砂箱，以便於貝雷支架的拆除。砂箱安裝完後，在相應標高位置焊接工字鋼分配梁，樁頂、樁底區域性加強圖見圖4.3，樁中工字鋼連線詳圖見圖4.4。
貝雷架先在地面上拼裝成型，中間63m分三節（分節長度跟樁間距相對應）先後採用25小浮吊（或者駁船+吊機）吊裝到位，在分配梁節點部位連線成整體。貝雷架拼裝過程中逐個檢查插銷，鬆動的插銷予以更換，貝雷架縱向每隔4m用一道10#槽鋼橫向加強。
中橫樑採用4根工字鋼架設在貝雷梁上形成施工平台，端部牢固焊接在貝雷梁上，工字鋼之間每隔一公尺，焊接加強，連成整體，上面鋪設10cm×10cm木方及底模。
為了使中間通航孔的兩排樁的樁身安全，擬在5#、6#排架樁中間增加搭設兩排護航樁，樁選用φ800mm直徑，樁距離5#、6#排架中心距2m，間隔4m搭設一根，單排之間用18#槽鋼連線。樁頂高出水面3m,入土12m。具體詳見8.
5節。為了確定鋼管樁在施工荷載下的沉降，沉樁施工結束之後，選擇受力最大的樁5#排架樁一根做單樁承載力試驗，並觀測沉降。
所有進場的鋼管、桿件均需組織專案部各相關部門進行質量驗收後方可使用。
系杆拱橋施工方案
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