拱桥设计计算书

本设计的步骤为：根据设计任务要求，依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件，经初选后提出了三跨连续梁桥、下乘式钢管混凝土拱桥、独塔双跨式混凝土斜拉桥三个比选桥型。按“实用、经济、安全、美观”的桥梁设计原则，比较三个方案的优缺点。比选后把下承式钢管混凝土拱桥作为主要推荐设计方案，并进行了结构细部尺寸拟定、主梁内力计算、主梁和桥墩配筋设计及控制截面强度、应力验算，活载变形验算等。经分析比较及验算表明该设计计算方法正确，内力分布合理，符合设计任务的要求。

关键词：比选方案;三跨连续梁桥;下承式钢管混凝土拱桥;独塔双跨式混凝土斜拉桥；主要推荐设计方案；结构分析;验算

Abstract

Abstract: the process of designment：According to the design assignment and the present Highway Bridge Specifications, Take the geological and the landform of the bridge site for further analysis, after preliminary selection, three bridge type schemas are presented, they are Three-span continuous beam bridge, Xia Sheng-type steel arch bridge and Single tower cable-stayed double-span concrete. Comparing their characters comprehensively, the Xia Sheng-type steel arch bridge is selected as the main design scheme by the philosophy of bridge design as “Practicability, Economy, Security, Beauty”. Through drawing up of structure’s dimension, internal force calculation of dead and living load, prestressed steel design, hypoforce calculation, assessment of prestressing loss, checking computation and pier of key section intension, stress, living load distortion, The conclusion can be drawn that the design is up to the assignment.

Key word: Program Comparison ; Three-span continuous beam bridge;Xia Sheng-type steel arch bridge ;Single tower cable-stayed double-span concrete ; the main design scheme for further analysis ; Structure analysis and checking computation

第一章  前 言

本次设计任务是：沈阳市辽河拱桥设计。桥梁所处河段平顺，河床较平坦。结合桥位的自然地质条件，拟定桥梁全长50米，我采用了钢管拱桥。为了提高工作效率，提高计算精度，使对结构物的受力分析更为符合实际，本次设计上部结构采用Midas/Civil桥梁计算程序进行电算、绘图采用AUTOCAD系统。

因为桥梁的规划设计涉及因数很多，因此应根据所设计的桥梁的任务、性质及远景发展需要，按经济、适用及美观的原则进行总体规划和设计，为了在各种不同的桥型方案中选择一种最能满足设计要求的方案，就需要对各种设计方案进行详细的分析和比较，选出最适合的桥型。经过比较，我选择钢管混凝土拱桥作为设计题目。确定桥位之后，根据当地水文、地质、气候、温度等具体情况，合理的拟订桥梁的长度、跨径、孔数、桥面标高、主拱圈的矢跨比等，这些是拱桥总体布置的主要内容。本次设计通过MIDAS建模分析，用CAD完成了：方案比选图、全桥布置图、主跨结构图、横隔梁配筋图、桥面板结构及配筋图并附有桥面系布置图。

通过毕业设计，培养了我们综合运用基础理论、基本知识和基本技能分析和解决实际问题的能力，它为我们以后的学习和工作做了很好的准备和铺垫。我将把握此次毕业设计的契机，把我的专业知识的储备和运用所学知识的能力迈上一个新的台阶。在本次设计中，我得到我的指导老师及教研室老师的悉心指导和热诚的帮助，在此我一并表示衷心的感谢，同时也感谢学院领导对我们的督促，以及各位同学对我的关心、帮助。鉴于本人水平有限，设计中的错误和遗漏之处敬请各位老师予以批评指正。

时间飞快，设计已接近尾声，回首这段生活，感觉它是生命中一段愉快而充实的时光。更为重要的是，这是理论与实践的一次尝试，是理论指导实践，实践丰富理论的体验。在这个过程中，我获得了最大的锻炼，思考能力的提升，同时也巩固了专业技能，为日后投身实践打下坚实基础。忧患永存，不断学习！

第二章  基本设计资料及技术指标

2.1设计依据

1．沈阳市建设局关于沈阳市辽河公路大桥设计的设计函

2．《沈阳市辽河路道路岩土工程勘察报告》

3．《公路桥涵设计手册-拱桥》（刘效尧、赵立成主编）

4．《桥梁工程》（邵旭东）

5．《基础工程》（凌治平、易经武主编）

6．北京Midas/Civil有限元分析软件7.4.1版

7．《桥位勘测设计》(高冬光主编)

8．《桥梁计算示例集》(易建国主编)

9．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTD62-2004)》

2.2工程地质条件与评价

2.2.1 地形地貌

桥址范围为河漫滩，桥区周围地区地形平均，区内地势东高西低，南高北低，海拔在38米—57米之间。地形较为平坦、开阔，地貌类型属于河流冲积地貌。

2.2.2 地基土的构成及工程特性

经钻孔揭露，场地内地层较简单，根据土层的结构、构造、特征及力学性质分为5层，含沙量较少。各岩土体主要物理力学性质指标及承载力取值见《岩土工程勘察报告》。

2.2.3水文地质条件

桥址范围内地下水流量中等，地下水类型以第四系松散层孔隙潜水为主，少量风化裂隙水。主要含水层为圆砾层、圆砾层、圆砾层，含水量中等。地下水主要受河道水位影响，地表水主要受大气降水、人工排泄的影响。地表水、地下水的水质良好。根据水文资料和当地建筑经验，桥位处地下水对混凝土及钢筋均无腐蚀性。

2.2.4不良地质现象及地质灾害

桥址范围内不良地质现象补发育，场地地形较为平坦、开阔，不存在滑坡等不良地质现象。但由于河水流量较大，设计时应充分考虑河流冲刷作用。

2.3主要技术标准

10．车道数：双向两车道；

11．设计行车速度：40km/h；

12．设计荷载：公路I级；人群荷载：2.5kN/㎡；

13．桥面横坡：行车道1.5%人字形双面坡，人行道1%向内单面坡；

14．设计使用年限：设计基准期为100年。

第三章  桥梁结构设计方案比选

3.1设计要求

3.1.1设计标准及要求

15．设计荷载：公路-I级，双车道；

16．设计车速：40km/h；

17．桥面净宽：[1m(拱肋及栏杆) +2m(人行道)+0.25m（路缘带）3.75m（行车道）]×2=14m；

18．桥面纵坡：纵坡3.0%，横坡1.5%；

19．通航条件：三级航道；

3.1.2主要技术规范

20．《公路工程技术标准》JTG B01-2003；

21．《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004；

22．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTG D62-2004。

3.2.桥型的方案比选

3.2.1桥型选取的原则

23．符合一级公路要求。

24．桥梁结构造型简洁轻巧，与拟建桥址处的环境相统一。

25．设计方案要保证结构受力合理，技术可靠，施工方便。

3.2.2入选方案

方案一：变截面连续刚构桥

26．桥型布置及孔径划分

本方案采用3跨的连续梁桥，不但可以减少建筑高度，适当增大跨径，还可提高行车舒适性，在同时考虑了抗洪水要求后，拟定孔径为：15+20+15=50m，如下图：（单位：m）

图 3-1变截面连续刚构桥总体布置

中孔的计算跨径为2000cm，而边跨考虑了边横隔板（厚80cm）的影响，取横隔板中心线即支承中心线至梁端距离为2920cm，这是两边孔的计算跨径。

由于随着钢支架的采用和支架构件的标准化和装配化，整体式支架现浇在中，小及大跨径桥梁中均有使用，在本方案拟定采用整体式支架现浇的施工方法。这也适合变截面梁的要求，使其曲线线型更易于控制。

27．截面形式及截面尺寸拟定

(1) 主梁采用变高度的箱型截面，梁高取=2.25m，高跨比为： /L=2.25/10=0.225

跨中梁高=1.5m， /=2.25/1.5=3/2。

选用箱型截面是因为：

1) 箱型截面整体性好，结构刚度大；2) 箱梁的顶板可提供足够面积来布置预应力钢束来承受正，负弯矩；3) 可提供较大的顶板翼缘悬臂，底板宽度相应较窄，可大幅度减少下部结构工程量。采用变高度的箱梁则是为了适应连续梁的内力变化。

(2) 截面尺寸

由于上下行交通分离式的双幅桥面，每幅桥面宽度为：0.5+8+0.5=9m。

取单箱双室的构造断面。根据经验，当顶翼缘板悬臂长度在2.5m以内时，可以不考虑横向预应力筋的布置。为使梁构造简单，取顶板翼缘外悬1.5m，则箱梁的顶板宽度为9.25m。

28．考虑布置预应力钢束，普通钢筋及承受轮栽的需要，箱梁顶板厚度一般为20-25cm左右，本设计方案取为25cm。

29．根据设计经验资料，设置防撞护栏时，箱梁顶板翼缘端部一般为15-20cm左右，本设计取20cm，而翼缘根部厚度为30cm。

30．箱梁底缘曲线方程

中孔梁底缘曲线可设置为圆弧线，半立方抛物线等线型。本设计选用二次抛物线。梁底曲线方程为：

        (3-1)

式中：    ——梁底曲线矢高。本桥为2.25-1.5=0.75=75cm

    ——梁底曲线跨径。本桥为3000-120-500=2380cm

其中，为布置支座特在支座附近梁底设置120cm（支承中线每侧各60cm）的水平段；另外，为美化梁底曲线，在跨中附近梁底设置500cm的水平段（根据跨中对称布置）。

梁底曲线局部坐标系如图所示。

图 3-2 梁底曲线局部坐标系（单位：cm）

31．箱梁底板厚度设置

整体支架施工的连续梁桥，中承处的负弯矩较大；同时，考虑到中承处支点反力大，产生在支点截面内剪力大的原因，需要使箱梁底板适当加厚，以提供必需的受压及抗剪面积。而跨中则是正弯矩较大，应避免该区段底板过厚而增加恒载弯矩。因此，就有底板厚度按“中薄边厚”设置的一般规律。

需要说明的是，箱梁底板厚度的设置方法很多。其它方法如确定最大，最小厚度后，底板上，下缘均按圆弧线或抛物线设置，都可在实际工程中采用，可依计算简单，防样方便的原则灵活选用。

32．腹板宽度

从受力方面来说，连梁支点附近承受剪力较大，腹板宜增高加宽；各跨区段承受剪力较小，腹板可适当降低减薄。其过渡方式可选用台阶式或斜直线过渡型。本设计采用斜直线过渡型。且其各区段渐变位置长度均与底板的渐变相对应，即在距中支点（b,c,d,e）1060cm内开始由40cm向30cm过渡，中支点直线段腹板均等厚40cm，其余区段厚度均为30cm，这是中孔的过渡方式。对于边孔，在中支承附近（b,e）与中孔相对称，在距边支承中线460cm处，腹板由30cm加厚至40cm，直至端横梁。

33．横隔梁（板）设置

在箱梁支承处内设横隔梁，其中桥台处支点上内横梁宽80cm，在中支承处横梁宽120cm，在上图可以看其布置示意图。另外，为增强箱梁的抗扭性能，在跨中均设置宽度为20cm的横隔板。所有横隔板（梁）与箱梁内侧相交处均设置10cm10cm的承托，以利于脱模。

方案二：下承式拱桥

根据地质地形图，采用下承式拱桥，主拱两边布置桥台，以适合本段地质情况。拟定总体布置图如下图所示。

图 3-3下承式钢管拱桥总体布置

34．桥型布置及孔径划分

采用钢管拱以减少支架、模板，减少构件截面尺寸，使砼和钢材用量降低，从而降低费用，造型美观。拱桥跨径为：50m。拱圈线形采用抛物线。（2）几何截面形式尺寸拟定

正桥主拱圈采用双肋式，其主要尺寸如下图所示：肋宽0.8m，肋高2.0m

图 3-4 拱肋 单位（cm）

35．拱肋间的横向联系

大跨径拱桥的横向稳定性是一个突出的问题。对于中下承式拱，有时为加强其横向稳定性，将其两肋倾向而成提篮拱；

另外，对于中、下承式拱桥，横向联系的布置受行车空间的，因此靠桥面一节的横向间距较大，拱顶附近则可以密些，这种不等间距的问题随失跨比的减小而突出。中承式拱桥中，一部分拱肋在桥面以下，而桥面以上部分受行车空间不可能设置很多横撑，桥面下部可采用刚度较大的“k”或“x”式横撑，以加强拱脚段横向刚度，又不至于影响美观。

考虑到本桥桥面宽度与跨径之比较大，在桥面上设置5道横梁。拱顶处横撑主要承受肋拱的扭转变形，横撑承受竖向弯矩，增加了对拱肋处的扭转变形的约束，提高稳定性。L/4处的横撑承受附近拱肋的相对错动引起的横向弯矩，对约束拱肋的相对错动有较大作用。

36．吊杆

吊杆为局部受力构件，其受力大小与主桥的跨径关系不大。吊杆受力中活载占有较大的比例。一般要求吊杆有高的承载能力，稳定的高弹性模量（低松弛），良好的疲劳性能，及耐腐蚀性能。

本设计采用61ф5的高强钢丝作为吊杆，钢丝外加PE保护。吊杆两端采用冷铸墩头锚具锚固，张拉端设置在拱肋上，两锚固点均为玻璃钢（grp）罩防护，罩内填充防护剂。

吊杆的间距一般应在 （1/10-1/16）l范围内，跨径越大，吊杆间距也应越大。但应注意的是，如果其间距太小，吊杆用量多，外观不美观；间距太大，纵梁弯矩增大，影响经济性。

根据以上原则，拟定吊杆间距为5.0m，其与净跨径之比约为1/16。

在拱肋与桥面相交处设置的固定横梁采用如普通横梁的截面尺寸，不同的地方在于加强了钢筋连接以及与拱肋的固结，以抵抗此处较大的弯力，剪力。

37．桥面系

本桥采用纵铺桥面板。在横梁上，现浇混凝土矩形行车道板，其长度为吊杆的间距大小。桥面板铺设完毕，在其上现浇8cm钢筋混凝土铺装层+7cm沥青混凝土。活载经桥面系通过横梁传递给吊杆，再经吊杆传递给主拱肋承受。

方案三：独塔预应力斜拉桥

该桥是一座城市桥梁，为了减小建筑高度，提高跨越能力，并与周围的景观相协调，采用双索面双预应力独塔混凝土肋板式斜拉桥。跨径组成为60m+60m。桥型布置见总体布置图。

图 3-5 独塔预应力斜拉桥总体布置

为降低主梁的建筑高度，减小主梁弯矩，斜拉索采用密索体系，扇形布置，梁上索距为6。索塔上的索距为2m、1.5m。

为了减小基础的大小及索塔下塔柱的斜度，将非机动车到绕到索塔的外测，即在索塔处将悬臂板加宽。

斜拉索采用扇形布置，双索面相互平行。

本桥采用塔墩固结（主塔固结于承台顶）、塔梁分离的结构体系。在主梁与索塔之间设有竖向及横向橡胶支座，其中横向支座具有抗震性能。边墩顶部只设竖向支座。

该斜拉桥属于半漂浮体系。 

该桥为公路桥，为了满足净空高度的要求和降低整个工程的造价，宜选用密索体系和建筑高度较矮的主梁结构。斜拉索在主梁上的标准索距取6m。主梁在板式断面、槽行断面、双肋式断面中比较选。为方便施工、降低造价、满足斜拉索的锚固要求，主粮采用双肋式实心截面、预应力混凝土结构。 

主梁结构采用挂篮悬臂浇筑施工。为防止雨水等透过桥面铺装浸入桥面及主梁，引起钢筋和预应力钢筋的锈蚀、降低结构的强度。桥面铺装采用防水混凝土，同时设排水系统，采用集中排水方式将桥面集水分别从塔墩及边墩处排到地面。

3.3.3 推荐方案说明

38．根据设计构思宗旨，桥型方案应满足结构新颖，受力合理，技术可靠，施工方便的原则。以上所述的三个发；方案基本都满足这一要求。

39．结构的外形和受力看，三个方案可以分为梁式桥（方案一）、拱桥（方案二）和斜拉桥（方案三）三种类型。

方案一是一座变截面连续刚构桥，其最大优点就在于上部主梁的施工可以与下部基础墩台同时施工,大大缩减了工期。适应二级公路要求，做成上下行主梁分隔式的双幅桥,使行车速度,舒适性都有所提高。但连续梁主梁为等高度截面，外观呈直线型,比较单调乏味，脱离了近些年在各种要求满足情况下增加美观的原则。且公路两端施工时需要部分挖方，增加了不必要的工作。

方案二为单跨下承式拱桥，主跨为等截面抛物线系杆拱，方案不仅能满足设计的基本要求，还以优美的外形为其周围的环境增添了美感，满足长远交通功能，且采用了先进的缆索无支架施工方法，结构合理，工艺成熟。其不足之处在于拱桥为有推力拱，但对地基的土质要求仍然较高，但本桥位的地质条件十分理想，并且可以在桥墩之间设置系杆来平衡拱桥产生的水平推力。因此为配合先进的施工方法，还需要有经验丰富且技术合格的施工队伍，在施工组织时应特别注意。

方案三是一座独塔斜拉桥，与前两个方案相比，在满足结构、功能等方面的要求的同时，具有很大的美观性，往往会成为一个城市的标志性建筑物。但造价较高，施工工艺较复杂。

40．从材料用量来评选，虽然没有具体的工程数量表，但可以通过其受力及施工方法判断三种方案的各种材料用量。第一方案为连续梁桥，混凝土的用量较大，钢筋是用量较小。方案二是钢管混凝土拱桥，混凝土的用量较小，虽然钢材用量较大，但施工时所用钢材很少。方案三为斜拉桥，钢材用量很大，混凝土用量相对较小。

41．以施工难度来看，方案一的施工最简单，主梁可在工厂预制，工期可缩短且质量好；在桥墩桥台施工完成后架设并张拉承受负弯矩钢筋即可，工序流程简单明了；施工设备也较普遍。方案二为索缆无支架施工，施工工序较其它两种方案较复杂，技术要求较高，但却省去了支架，不影响通航。方案三在施工时使用挂蓝，逐段安装，施工工艺较高，需要一支素质较高的施工队伍，并且工期较长。三种方法都是可行的，但由于没有施工费用和工期资料，故很难做出全面评价。下面将各项比选内容汇入下表。

由表中可以看出方案二，三较优，考虑经济工期等因素，则最终选择方案二的钢管混凝土拱桥。

表 3-1方案比选汇总表

       项目方案

第四章 模型设计及计算

4.1 桥型与孔跨布置

42．主桥设计采用一孔计算跨径为50m的下承式钢管拱桥，主桥全长70m。

43．桥面横向布置为： 2m(拱肋及栏杆)+7.5m(两车道)+0.5m（路缘带）+4m(两人行道、栏杆)，桥面全宽14.0m。

44．桥面纵坡：纵坡3%，横坡1.5%；

45．荷载标准：公路Ⅰ级；

46．设计使用年限：设计基准期为100年；

47．设计洪水频率：300年一遇；

4.2主要技术标准及设计采用规范

4.2.1主要技术标准

48．道路等级：公路I级；

49．车道数：双向两车道；

50．设计行车速度：40km/h；

51．设计荷载：人群荷载：2.5 kN/㎡；

52．桥面横坡：行车道1.5%人字形双面坡，人行道1%向内单面坡。

4.2.2设计采用规范

53．叶见曙《结构设计原理》北京.人民交通出版社，2004

54．邵旭东《桥梁工程》北京.人民交通出版社，2004

55．凌治平、易经武《基础工程》北京:人民交通出版社,2004

56．中华人民共和国交通部《公路工程技术标准（JTG B01-2003）》.北京.人民交通出版社，2003

57．中华人民共和国交通部.《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》.北京.人民交通出版社，2004

58．中华人民共和国交通部.《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范（JTG D62-2004）》.北京.人民交通出版社，2004

4.3桥梁结构设计说明

4.3.1上部结构设计说明

本桥结构形式为Lp=50.0m下承式钢管混凝土简支系杆拱桥。拱肋的理论计算跨径为50.0m，计算矢高10.0m，矢跨比1/5，理论拱轴线方程为：Y=4/5X-2/225X2 (坐标原点为理论起拱点)。桥面结构采用横梁体系、整体桥面板，以提高结构的整体刚度。主要结构构造如下：

59．拱肋及风撑

全桥共设两榀钢管混凝土拱，拱肋截面为横哑铃形，高200cm，宽80cm，钢管壁厚为10mm，采用泵送混凝土顶升灌注。拱肋钢管在拱顶设一组排气孔,在拱座处各设一组进料口,待泵送混凝土完毕后,封死排气孔及进料口。风撑截面为圆形截面，直径D=80cm，钢管壁厚10mm，风撑钢管内不灌混凝土。 

60．吊杆

每榀拱肋设10根厂制吊杆，吊杆间距为5.0m。吊杆采用PE5-61半平行钢丝成品索，外包双层高密度聚乙烯（PE）护套，配套锚具采用带有纠偏装置的DS(K)7-127镦头锚，吊杆标准强度Ryb =1670MPa，破断力Nb=8162kN，吊杆张拉采用单端张拉，张拉端设于纵梁底部，固定端设于拱肋顶部，吊杆锚垫板上下导管外设加强螺旋筋及钢筋网格，以弥补吊杆锚固对纵梁和拱肋截面的削弱。

61．横梁

全桥共设14道混凝土空心板横梁。横梁高35cm，宽100cm。

62．桥面板：桥面板采用预制矩形板，板厚25cm。

4.3.2下部结构设计说明

本桥下部结构桥台采用一字形桥台，台身厚100cm。，桥墩高600cm桥承台为700cm宽、200cm厚，桩采用直径100cm的钻孔灌注桩，桩长1200cm。桥台基础采用Φ100cm钻孔灌注桩基础，桩基按端承桩设计。台后接路基挡墙，挡墙采用明挖基础。

4.4桥面工程及其它

63．桥面铺装及桥面排水

机动车道桥面铺装均采用10cm厚沥青混凝土铺装；人行道采用人行道砖铺装。全桥共设8处共16套铸铁桥面排水管，桥面雨水直接排于桥下河道。

．人行道板、路缘石及栏杆

人行道板采用10cm钢筋混凝土板，上设2cm厚水泥砂浆压花抹面；路缘石采用现浇C30钢筋混凝土路缘石；人行道栏杆采用不锈钢管。

65．伸缩缝

在主桥两侧和引桥桥台处各设一道D50型伸缩缝，全桥共设2道。

66．支座

本拱桥拱肋与桥墩台固结，不设支座。

4.5桥梁结构分析方法

4.5.1计算采用程序

本设计采用Midas/Civil有限元结构分析软件建立的参数化模型。利用Midas/Civil的有限元分析命令就可以实现参数化建模、施加参数化荷载与求解以及参数化后处理结果的显示，从而实现参数化有限元分析全过程。在钢桁架拱桥的结构优化分析过程中可以简单的修改其中的参数达到反复分析各种尺寸、不同荷载大多种设计方案或者序列性产品，极大地提高分析效率，减少分析成本。

4.5.2荷载内力组合

67．正常使用阶段

组合I：一期恒载+二期恒载+砼收缩徐变+预加应力+汽车荷载（含冲击力）。

组合Ⅱ：一期恒载+二期恒载+砼收缩徐变+预加应力+汽车荷载（含冲击力）+均匀升降温。

68．施工阶段

按公路桥规荷载组合进行。

4.6主要建筑材料

69．钢管拱肋内填充混凝土：C50微膨胀混凝土；

70．纵（系）梁混凝土：C50混凝土；

71．横梁：C50混凝土；

72．桥面板：C40混凝土；

73．桥面铺装：C40防水混凝土；

74．台身及背墙：C30混凝土；

75．承台：C30混凝土；

76．桩基：C25水下混凝土 ；

77．孔道压浆：水泥浆水灰比不大于0.4，标号不小于C40；

78．拱肋钢管及风撑：Q345C型钢材；

79．吊杆采用PES5—61低松弛镀锌高强钢丝，外包双层高密度聚乙烯材料；

80．预应力钢筋：纵梁及横梁采用Ryb=1860MPa、符合符合ASTM·A416标准要求的Φj15.24mm的钢绞线，钢绞线弹性模量Ey=1.95×105MPa，配以相应规格的OVM锚具，金属波纹管成孔；

81．普通钢筋：Ⅰ级钢筋，Ⅱ级钢筋。

第五章  上部结构计算

5.1 桥梁的总体布置

本设计为单孔计算跨径为50.0m的下承式钢管混凝土系杆拱桥。

5.2 桥底标高

82．桥底标高经计算可取以下各值的最大值：

流水净空要求：H1=65.44+1.5=66.94m。

83．通航净空要求：通航等级为：Ⅳ－（2）级，净高为8m，通航水位为60.13m，则有H2=60.13+8=68.13m。

84．两岸通车净空要求：桥面纵坡为3%，所以H3=65.5+4.5+360×2%=77.2m。

所以采用三者最大值,取为77.2m。

矢跨比:采取为矢高为10m，矢跨比为1/5。

5.3 拱肋刚度的取值：

85．《CECS 28:90》推荐方法

钢管混凝土拱桥由于截面含筋率较高，计算截面刚度时要考虑钢管的影响，钢管混凝土截面的刚度的计算公式如下：

        （5-1）

        （5-2）

、、分别为混凝土的弹性模量、截面面积和惯性矩；、、分别为钢管的弹性模量、截面面积和惯性矩。Ec=36.578 kN/，Es=206 kN/。

86．《JCJ 01-》推荐方法

该方法不分受压和弯矩，同一取用一个弹性变形模量，其公式如下：

        （5-3）

其中，为钢管混凝土杆件的弹性变形模量，为含钢率，、分别为混凝土和钢的弹性模量。

87．《DL 5099-97》推荐方法

该方法在大量实验的基础上，通过数值计算结果的回归分析给出了拱肋刚度的如下简化计算公式：

组合拉压弹性模量：

        （5-4）

比例极限： 

钢管混凝土抗压屈服极限：

        （5-5）

组合抗弯弹性模量：

        （5-6）

其中，,，为钢材屈服极限，为混凝土抗压强度标准值，为约束效应系数，系数，, ,。

根据相关文献的计算比较结果，方法二不分抗压和受弯，统一取用一个弹性变形模量是不合理的，方法三在计算钢管混凝土构件的刚度时充分考虑了钢管对混凝土的套箍作用。依据方法三得到的轴压刚度往往比实际构件的刚度偏大。方法一和方法三计算出的抗弯刚度比较接近。同时根据方法三和方法一计算出的抗弯刚度比较接近。通过对三种刚度简化计算结果比较分析，认为在计算钢管拱肋刚度时，应以方法一《CECS 28：90》为准。

5.4 毛截面几何特征计算

本设计采用分块面积法，计算公式如下：

毛截面面积：

        （5-7）

各分块面积对上缘的静矩：

        （5-8）

毛截面重心至梁顶的距离：

        （5-9）

毛截面惯性矩计算公式：

        （5-10）

式中：——分块面积；

    ——分块面积的重心至梁顶的距离；

    ——截面重心至梁顶的距离；

    ——各分块对上缘的面积距；

    ——分块面积对其自身重心轴的惯性矩。

5.5 拱肋承载力计算：

按规程CECS28：90验算拱肋的强度。

哑铃型拱肋的截面换算面积：

式中：A0----格构柱横截面面积；

    Asi,Aci----分别为第i分肢的钢管横截面面积和核心混凝土的横截面面积;

    n----肢数；

    Es----钢材弹性模量。

格构柱的整体承载力设计值按下式计算

    N*=*12*0i    （5-11）

式中：N0i----格构柱各单肢的轴心受压短柱承载力设计值

        （5-12）

代入上式得： 

1*----考虑长细比影响的整体承载力折减系数；

由于下承式系杆拱桥拱肋的约束介于两铰拱和无铰拱之间，故拱肋的计算长度取0.54L与0.36L之间的值，在此取0.495L=0.49587.83=43.48（m）；

构件长细比

    y=le*/=43.48103/=17.65

    Iy=2=1.41012

同理 x=176.31;

    y*===18.72>16  

则*1=1-0.0575=0.905

e*----考虑偏心率影响的整体承载力折减系数；

e*=，e0----柱较大弯矩端的轴向压力对格构柱压强重心轴的偏心距，

e0=M2/N，其中M为柱两端弯矩中之较大者；

h----在弯矩作用平面内的柱肢重心之间的距离；

则e*==1.032；

格构柱的整体承载力：

拱肋承载力满足要求。

5.6 拱肋稳定系数计算

5.7 作用组合

桥梁的结构计算采用车道荷载基本组合，局部计算采用车辆荷载基本组合。结构计算：组合=1.000×自重+1.400×车道荷载

横梁计算：验算组合=1.000×自重+1.400×车辆荷载

车道荷载：公路—I级，双车道；

汽车荷载横向分布系数：1.2（横向分布系数采用杠杆原理法）；

冲击系数按照《公桥规》4.3.2条计算，结构基频f=1.129，冲击系数=0.05。

5.8 横梁的计算

横梁的控制截面主要是跨中截面，所以在此对横梁的跨中截面进行计算并与MIDAS软件进行对比。来分析验算MIDAS软件对此次拱桥设计计算的可信性和可行性。

5.8.1按平面静力计算

88．作用组合计算

验算组合=自重(1.000) +车辆荷载(1.400)

混凝土横梁计算跨径18.5m，厚700mm，梁高1350mm。

．纵向一列车轮和人群荷载对跨中横梁的计算荷载为(图5-7)：

跨中横梁受力影响线的面积=

梁上恒荷载：q=12.7×5=63.5kN/m    

图5-1 车辆荷载在横梁跨中截面的受载图式

90．横向分布的荷载计算

图5-8 车辆荷载在横梁跨中截面的作用效应影响线

进行四车道折减后P=120.4×5.32×0.67=429.15kN，在这里只考虑跨中的最不利情况。

M汽=429.15×0.25×18.5=1984.125kN·m

M静=0.125×63.5×18.5×18.5=2430.86 kN·m

M人=0.125×15×18.5×18.5=574.22 kN·m

91．平面计算模型(图5-9、图5-10) 

图5-3 车辆荷载平面计算模型图

图5-4 车辆荷载和恒荷载平面计算模型图

M中=1.4×1984.125+1×2430.86=5208.74kN·m

5.9 建立全桥模型

图5-5 沈阳市辽河大桥三维有限元模型

图5-6 辽河大桥俯视模型图

图5-6 辽河大桥侧面模型图

图5-7 辽河大桥正面模型图

5.9.1 建立主拱圈模型

拱式结构的受力本质是，在竖向荷载作用下，支承处产生竖向反力和水平推力。由于水平推力的存在，使拱内的弯矩和剪力大大减小，主拱圈主要承受压力。因此，选择拱轴线的原则就是要尽可能降低由荷载产生的弯矩值。最理想的拱轴线是使其与拱上各种荷载作用下的压力线吻合，使拱圈截面内只受轴向压力而无弯矩作用，截面应力均匀分布，充分利用材料的强度抗压性能，这样的拱轴线称

为合理拱轴线。对于钢析架拱桥而言，钢材具有良好的各向同性性能，可以抵抗很大的拉压应力。因此，其对拱轴线的要求相对降低。在己建成或在建的钢析架拱桥中，拱轴线的形式主要是二次抛物线和圆弧线。本设计的采用二次抛物线拱轴线。

5.9.2 矢跨比

矢跨比是拱桥的一个特征数据，它不仅影响拱肋的内力，还影响拱桥施工方法的选择。同时，对拱桥的外形能否与周围景物相协调，也有很大关系。通常，砖石、混凝土拱桥和双曲拱桥的矢跨比一般为1/4～1/8，箱形拱桥的矢跨比一般为1/6～1/10随着矢跨比的增大，拱的特性越来越显著，反之梁的特性越明显。对于大跨度钢桁架拱桥，为了达到如此大的跨径必然要更加充分的利用拱跨度较大的这一特性，就要适当的增大矢跨比。当然也不是无的增大矢跨比，随着矢跨比的增大，拱脚的推力随之增加，对基础的要求更高（有推力拱）或者会增加系梁或系杆的用量（无推力拱）；此外，钢管拱桥在一个恰当的矢跨比，用料才会最经济。因此，选择矢跨比时应综合考虑各种相关因素。

5.9.3 拱顶和拱脚高度

拱顶与拱脚的高度选择是钢管拱桥设计中的重要参数，它们的选择不仅要满足受力的要求，同时也要考虑到全桥整体架构的和谐。在连续钢桁架拱—梁组合体系桥中，拱脚高度的选择往往是由施工中产生的最大内力来控制，特别是对于悬臂拼装的施工方法；而拱顶高度是由成桥以后运营状态产生的内力来决定，并且不宜取的过高，这样会增加竖杆特别是斜腹杆的自由长度，不利于受压杆件的稳定。

弦杆截面弦杆包括上弦杆、下弦杆、腹杆、上弦杆的纵向连接杆、下弦杆的纵向连接杆共五种杆件。本文弦杆截面全部选用Midas/Civil中型钢截面线单元。Midas/Civil有较高的结果精度，可以适应不规则形状而较少损失精度，并具有一致位移形状函数，能很好地适应曲线边界，并且能够承受非轴对称载荷。利用Midas/Civil二维杆单元建立弦杆截面，设计灵感来源于箱型截面，这种闭合空心截面的抗扭强度和刚度比同样截面积的工形和H形截面大50倍以上。本设计在截面四个角点处设有突起，便于上、下弦杆与腹杆和纵向连接杆件之间的施工连接，可以使上弦杆紧密与拱上支撑柱连接。这种空心截面能够充分的发挥钢材效益，耗钢量少且重量轻。经过简易模型计算，从受力角度分析，在相同荷载作用下，弦杆承受轴力大小排序为上弦杆>下弦杆>腹杆>巨弦杆纵向连接杆>下弦杆纵向连接杆，上弦杆和下弦杆相对腹杆和纵向连接杆件承受较大的轴力，因此上弦杆和下弦杆在荷载作用下容易出现轴向应力超出规范的现象。根据受力特点，将承受轴力较大的杆件设计面积较大，以相对减小杆件承受的轴}句应力，满足材料规范要求。

5.10 全桥模型的建立

92．在Midas/civil中定义模型的节点

主桥全桥上部结构共有40个节点。

93．在Midas/civil中定义模型的单元

主桥全桥结构共有74个单元，其中桁架单元18个，梁单元56个。

94．施加边界条件

为模型时间支座条件，Midas/Civil提供DX,DY,DZ和RX,RY,RZ六个约束的任何一个或几个。

95．施加荷载

(1) 施加自重荷载。只需要加一个Z方向的-1自重系数，Midas/Civil将根据材料性质自己施加自重荷载。

(2) 施加汽车移动荷载。

设计荷载采用公路级车道荷载，其规定如下：

(1) 均布荷载标准值为；

(2) 集中荷载标准值按以下规定选取：

桥梁计算跨径小于或等于5m时，；桥梁计算跨径大于或等于50m时，；桥梁计算跨径在5m—50m之间时值采用直线内插求得。

其计算图示如图：

图5-8 汽车荷载作用图示

活荷载与恒荷载的不同之处在于恒荷载经常存在而且布满全跨，活荷载不经常存在且不同时布满全跨；对某一截面来说，恒荷载产生的内力是固定不变的，而活荷载产生的内力则随活荷载的分布不同而改变。因此，在计算过程采用影响线加载更便于求某一控制截面的内力值。对于超静定结构，由结构力学的分析可知，在荷载作用下跨中和支点截面为控制截面。

当p=1作用在第一跨时在11截面产生正的弯矩，作用在第二跨时产生负的弯矩（其他梁段影响较小），根据最不利荷载分布原则可知，当活荷载作用于同号影响线梁段时将产生最值，由此可判断：荷载作用于第一跨时产生最大正弯矩，作用于第二跨时产生最大负弯矩，计算公式如下：

        （5-13）

其中：——均布荷载值；

    ——均布荷载范围内的影响线面积；

    ——集中荷载；

    ——集中荷载对应的影响线值。

当求出各个截面的内力最值后，进而可以绘制内力包络图，并可依此判断最危险截面和计算其内力值。由于计算的繁琐在这里借助Midas/Civil程序完成。

本设计无人群荷载的作用。荷载冲击系数根据《公路桥涵设计通用规范》取=0.3，公路I级车道荷载的均布荷载标准值为=10.5kN/m；

集中荷载标准值按以下规定选取:

1) 桥梁计算跨径小于或等于5m，；

2) 桥梁计算跨径等于或大于50m时， =360kN；

3) 桥梁计算跨径在5m—50m之间时，值采用直线内插求得，计算剪力效应时，上述集中荷载标准值应乘以1.2的系数。

固：， 

按单向双车道设计，不考虑汽车荷载折减，即车道折减系数=1.0,用Midas/Civil计算影响线和内力组合，活载的内力计算主要由Midas/Civil程序结合上面的横向折减系数，可求得桥梁在车道和车辆荷载作用下的结果。

(3) 施加温度荷载。

包括系统温度，和温度梯度的作用。

(4) 施加风荷载。

风荷载标准值可按下列规定计算:

横桥向风荷载假定水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值可按下式计算:

        （5-12）

        （5-13）

        （5-14）

        （5-15）

        （5-16）

式中：——横桥向风荷载标准值(kN);

    ——基本风压(kN/㎡)，全国各主要气象台站l0年、50年、100年一遇的基本风压可按附表A的有关数据经实地核实后采用;

    ——设计基准风压(kN/㎡);

    ——横向迎风面积(时)，按桥跨结构各部分的实际尺寸计算;

    ——桥梁所在地区的设计基本风速(m/s)，系按平坦空旷地面，离地面l0m高，重现期为100年l0min平均最大风速计算确定;当桥梁所在地区缺乏风速观测资料时，可按附录A"全国基本风速图及全国各气象台站基本风速和基本风压值”的有关数据并经实地调查核实后采用;

    ——高度z处的设计基准风速(m/s);

    ——距地面或水面的高度(m);

    ——空气重力密度(m³);

    ——设计风速重现期换算系数，对于单孔跨径指标为特大桥和大桥的桥梁， =1.0，对其他桥梁， =0.9n;对施工架设期桥梁， =0.75;当桥梁位于台风多发地区时，可根据实际情况适度提高值;

    ——地形、地理条件系数;

    ——阵风风速系数，对A, B类地表k5=1.38，对C,D类地表=1.7 ；

(5) 施加桥面铺装荷载。

行车道铺装按Q=17×0.1×23=39.1kN/m；

人行道铺装按Q=4kN/㎡；

防撞墙按Q=1.8kN/m；

人行道栏杆按H=0.75kN/m，V=1kN/m；

(6) 施加人群荷载

在移动荷载工况里选用人群荷载，及Q=2.5kN/㎡。

(7) 施加地震荷载

设计地震波反应谱函数，施加荷载。

96．确定运行分析选项

对移动荷载运行分析选项进行选择。

97．运行分析

98．查看运行分析结果

5.11 辽河大桥静力特性分析

恒载作用下主拱内力、应力及挠度恒荷载通常近似的认为在设计基准期内是不变的，主要包括一期恒载（主体结构的自重）和二期恒载（如桥面铺装、人行道、栏杆、灯柱等）。设计实践表明，在混凝土桥中恒载和活载产生的内力是主要的，一般占到整个设计最大内力的80％～90％以上；而恒载和活载中恒载其产生的内力占有的比重相当大。与混凝土桥相比，钢桁架拱桥结构就显得比较轻巧，其恒载和活载中恒载其产生的内力占有的比重就理所当然的减小。辽河大桥恒载(含二期恒载和永久系杆力)作用下，在主桁杆件中产生的荷载效应见图5-6至5-12中，轴力以拉为正，压为负；剪力以绕脱离体顺时针为正，逆时针为负；弯矩以下缘受拉为正，上缘受拉为负；位移以向上为正，向下为负。

5.11.1活载作用下主拱内力及应力

99．汽车荷载作用下主拱内力及应力

活载分为可变作用（荷载）和偶然作用（荷载）两大部分，而可变作用（荷载）中主要部分是汽车荷载及其影响力（如汽车冲击力、汽车离心力等）。因此，汽车荷载在公路工程结构中通常被视为主导的可变作用。辽河大桥是一座大跨度公路桥梁，汽车荷载更不容被忽视。本文所说的汽车荷载主要包括汽车荷载和人群荷载。

辽河大桥汽车荷载、人群荷载组合作用下，在主桁杆件中产生的荷载效应见图5-14至（图5-17）。图中，轴力以拉为正，压为负；剪力以绕脱离体顺时针为正，逆时针为负；弯矩以下缘受拉为正，上缘受拉为负；位移以向上为正，向下为负。

100．温度荷载作用下主拱内力及应力

桥梁结构处于自然环境中，将受到温度的影响作用，例如，常年气温变化导致桥梁产生纵向位移，这种位移并不产生结构内力，只有当结构的位移收到约束时才会引起次内力，这是温度作用的一种形式。太阳辐射或温度骤变是温度作用的另一种形式，它使结构沿高度方向成非线性的温度梯度，导致结构产生次内力。前者称为均匀温度作用，后者称为梯度温度作用。在拱桥设计中一般是仅考虑均匀温度作用，对于梯度温度考虑还甚少，还有待进一步的研究，钢桁架拱桥也不例外。至于均匀温度作用，主要考虑两种工况：一种是均匀温度上升，即大气温度比合龙温度高时，引起拱体膨胀；另一种是均匀温度下降，即大气温度比合龙温度低时，引起拱体收缩。

101．风荷载作用下主拱内力及应力

风是空气的流动，它有重量，也有速度，自然会对构造物产生一定的压力包括静的压力和动的压力，这就是风荷载。桥梁是处于大气边界层内的结构物，由于受到地理位置、地形条件、地表粗糙程度、离地面（或水面）高度、外部温度变化等诸多因素的影响，作用于桥梁结构上的风荷载是随时间和空间不断变化的。从工程抗风设计的角度考虑，可以把自然风分解为静风（不随时间变化的平均风）和动风（随时间变化的脉动风）的叠加，分别确定确定它们对桥梁结构的作用。对于桥梁结构来说，风荷载一般由三部分组成：一是平均风的作用，二是脉动风的作用，它是脉动风的背景风；三是由脉动风诱发抖振而产生的惯性力作用，它是脉动风谱和结构相近的部分发生的共振响应。假定风流是稳定的均匀流（风的静力作用），则前两部分就是通常说的静阵风荷载，即风的三分力中的顺风向的阻力（或称拉力）这一分量；最后一部分荷载作用在桥梁上就会产生竖向力和扭转力矩，即风的三分力的另外两个分量（桥梁水平面的升力和升力对桥梁重心产生的升力矩）。

本设计主要还是从静阵风荷载入手对辽河大桥的受力特点进行分析，也考虑到该桥是一个空间桁架结构，其空间效应特别显著（主要指横桥向），因此，分析中采用了两种不同的边界条件（中支点横桥向有无约束）。本文中风荷载的加载方式为横桥向静阵风，风荷载的风速取为27.5m/s。静阵风荷载作用在朝天门主体结构产生的荷载效应见图5-18和图5-19。

102．分析与探讨

通过对辽河大桥在各种静力荷载及关键工况的受力行为分析，可以得出以下一些结论：

(1)①钢管拱桥空间效应非常明显。恒载作用下，结构杆件即承受轴力，又承受剪力、弯矩（面内和面外）和扭矩；其中轴力产生的效应所占比重最大，其次是弯矩（面内和面外），剪力产生的效应所占比重最小。总体看来，扭矩所占比重虽然不大，但某些局部杆件不能忽视，主要是加劲弦范围内的上弦杆和拱梁交界处的上、下弦杆。②恒载作用下，局部杆件应力比较大，这些杆件主要是长大斜杆、中支点处的下弦杆以及拱梁交界处的下弦杆。其中，长大斜杆受拉；中支点处的下弦杆以及拱梁交界处的下弦杆受压，同时伴有弯矩作用，容易发生稳定问题，值得我们注意。③水平、竖向位移相当大，设计和施工时应当采取相应的措施。一般说来，可以采用张拉系杆的办法来克服其水平位移和竖向位移；施工工程中，为了顺利的完成主桁合龙，目前常用的办法是将边支点预先降低，桁拱进行拼装时保持一定的倾角，此外为了使施工过程中结构受力更合理，可以采用“斜拉扣挂”和张拉临时系杆相结合的办法来实现。④恒载作用下主桁压杆分布充分体现了柏式桁架的受力特点。

(2)在混凝土桥中，汽车活载效应不到恒载效应的20％，而在钢管拱桥中，汽车荷载（汽车荷载、轻轨荷载和人群荷载）产生的效应是比较大的，达到了恒载效应的25％。

(3)①均匀温度效应不大，不到2MPa,分析计算时可以忽略不计。②均匀温度产生的效应对边界条件的反映在局部杆件还是非常敏感的。这些杆件主要是指横向受约束处的下弦平联杆件，这就要求支座的选取应该恰当。一般来讲，大跨度钢桁架拱桥顺桥向是可以自由伸长或缩短，均匀温度对结构产生的效应非常小，但横桥向的位移量是有限的，主要由支座类型和制造精度确定。大跨度钢桁架拱桥主跨支座一般采用盆式钢支座，这种支座在一定角度范围内是可以自由转动，横桥向位移量可以达到±6mm，而均匀温度升高25°时，主桁结构的横向位移达到9mm，可见这种支座是可以满足要求的。③主跨由于支座类型的不同，均匀温度作用的效应并不对称，约束了纵向位移那一侧杆件应力较大，但两侧差异不到5％。

(4)①横桥向静阵风荷载效应还是比较大的，几乎达到了恒载产生的效应的50％。②横桥向静阵风荷载作用下，局部杆件应力比较大，这些杆件主要是一些横向联系杆件，特别是加劲弦处的下平联和拱梁交界处的桥门架。③横桥向静阵风效应对边界条件的反映在局部杆件还是非常敏感的。这些杆件主要是指横向受约束处的下弦平联杆件，这就要求支座的选取应该恰当。横桥向静阵风荷载作用下（风速27.5m/s）,主梁结构的横向位移达到18mm，这就要求对其横向位移在18mm内。④横向静阵风效应与均匀温度作用的效应类似，也有一定不对称，约束了纵向位移那一侧杆件应力较大，但两侧差异不到5％。⑤横桥向静阵风作用下，迎风面主桁与背风面主桁压杆分布差异较大，主要表现在：在顺桥向位移受到约束侧的边跨，迎风面主桁竖杆是承压的，另一侧斜杆受压；主跨迎风面主桁竖斜杆杆是承压的（包括那些长大斜杆）。背风面则反之。

图5-9 恒载作用下主拱片位移图

图5-10 梁单元内力图

图5-11 桁架单元内力图

下表为前十九个单元的内力值输出表

表5-1 单元最大最小内力数据表

拉索为连接桥面和上部拱肋的连接件，是受拉力最大的结构单元，内力和应力都是全桥最大的，拉索材料采用1860号钢绞线。它的弹性模量=1.9500e+008KN/㎡，泊松比=0.3线膨胀系数=1.2e-5，1/℃，容重=78.5KN/m³。下表为Midas/Civil计算出的拉索单元内力值

表5-2 单侧拉索单元内力值

5.12.1动力特性的分析方法

动力学发展至今天，振动特性的计算分析方法很多，主流的分析方法大概有以下三种：

103．古典解析方法

古典解析方法是基于对分布参数系统的偏微分方程求解析解，因而使用这个方法能更容易地说明参数的变化对振动性状的影响，以及参数变化对桥梁动力的影响。使用解析法可能很难导出微分方程，或者导出的微分方程很难于求得解析解，而不得不借助傅立叶级数的方法或伽辽金法求数值解。这些问题使得解析方法的有局限性。

104．近似方法和经验公式

这种方法将结构作为连续参数系统基于能量原理用Rayleigh一Rits（瑞利－李兹）方法求近似解。前已指出，古典解析方法或者难以求得解析解或者难以考虑细节的影响。但Rayleigh一Rits（瑞利－李兹）方法无需采用复杂的数学模型和繁琐的数字计算，能较容易地求出近似的固有振型和频率。

105．数值方法

数值方法是指将结构作为离散参数多自由度系统(如有限元系统等)借助计算机通过数值逼近求振型和频率的方法。该方法能够比较容易而且准确地求出许多个振型和频率。

5.13 全桥验算

5.13.1 稳定性验算

将杆件按照轴心受力构件考虑，轴心受力杆件的强度承载力是以截面的平均应力达到钢材的屈服应力为极限。强度计算公式:

        (5-17)

式中:    N——构件轴心拉力或压力设计值；

    ——钢材的轴向应力容许值，本文采用Q345钢材，按照《公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025一86）》；

    ——210MPa；

    A——验算截面的计算面积。

由上表可以看到，当集中荷载分别作用于拱脚和跨中竖向位移最不利活载位置时，己经有下弦杆的轴向应力超出规范值，需要在优化过程中进行截面尺寸的调整，以达到规范要求。

106．刚度验算

为满足结构的正常使用要求，轴心受压构件不应做得过分柔细，而应具有一定的刚度，以保证构件不会产生过度变形。受拉和受压构件的刚度是通过保证其长细比限值元来实现的，计算公式:

        （5-18）

式中:    ——构件的最大长细比；

    ——构件的容许长细比；

    ——构件的计算长度；

    ——截面的回转半径；

模型中最长的构件是处于x=20.07m的拱上支撑柱，根据其截面尺寸和杆件长度，得

根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》如表5-8所示。

表5-3  杆件容许最大长细比

(1)局部稳定性验算考虑结构的局部稳定性，计算临界应力，利用公式:

        （5-19）

式中：，得到：

        （5-20）

模型中： 

模型中最长的构件是处于桥面板和拱肋相交的拱上支撑柱即X=16m，杆件长为20.07m,i为1.16×;A为0.0424m，代入上式，可得： MPa。比较得到:，满足结构局部稳定性要求。

108．整体稳定性验算

轴心受压构件所受应力应不大于整体稳定性的临界应力，考虑抗力分项系数

简化为：

        （5-21）

式中：为轴心受压构件的整体稳定系数；为200MPa；

可以看出当集中荷载分别作用于拱脚、3l/8处和跨中竖向位移最不利活载位置时，已经有部分杆件的轴向应力超出了210MPa，并根据已有的数据表明<1.0，计算说明初拟结构不满足整体稳定性要求，需要在优化过程中调整截面尺寸，以满足整体稳定性要求。

第六章  施工阶段分析

6.1 加工阶段介绍

使用Midas/Civil建立施工阶段分析工况，对工程主要过程进行结构上的控制，在辽河大桥施工计算中，本文主要采用了倒拆一正装相结合的分析方法。从理论上讲，按照实际施工的逆过程，对结构进行理想倒拆分析，计算每拆除一个节段对剩余结构的影响，就能得到各个施工阶段结构的初始状态，这中间得到的各个施工阶段的状态就应是合理的施工状态。但在倒拆分析法的应用中，常常会出现不闭合的现象，不闭合的原因既有施工过程中的体系转换使

得实际的施工过程与倒拆计算的条件不一致所导致，包括合龙、永久支座安装、临时支撑安装与拆除等，又包括计算中非线性影响及混凝土收缩徐变影响等。

对于辽河大桥来说，其材料为钢材，时变问题并不严重;在拱肋和析梁合龙时，实现合龙段两端自然合龙在实际操作中并不困难。利用倒拆分析可以得到施工阶段合理状态的近似解。但辽河大桥杆件众多，应力控制困难;施工过程中利用了斜拉扣索和临时水平索，几何非线性影响大，单纯采用倒拆分析法往往会产生一些计算误差和应力失控。因此，真正合理的方法就是采用倒拆分析和正装分析交互迭代的方法，在经过若干次迭代计算后，使计算的成桥状态与设计的理想成桥状态之间的差异满足要求为止。

6.2 施工计算中的钢材应力标准:

主析弦杆采用Q420qD，[]==280MPa；桥面系构件部分采用Q370qD，[]=250MPa；部分采用Q345qD，[]=230Mpa;联结系构件主要采用Q345qD，[]=230MPa。以上的容许应力是采用《桥梁用结构钢(GB714-2000)》标准中钢材的屈服强度除以1.7倍的安全系数并考虑钢梁安装时1.2倍的提高系数确定的。

6.3 施工中关键问题在施工计算中的考虑

在施工计算中需要注意的几点：

109．为了保证结构在悬臂过程中的抗倾覆能力，必须要验算在悬拼长度发生变化时结构的抗倾覆系数以确定边跨压重，确保其大于1.3。

110．总结整个施工过程可以看出，在钢析拱合龙前，结构的内力调整以扣索为主，标高调整以移动边支点为主。在钢析拱合龙后，施工中的主要调节手段改换为临时水平系杆。在钢析拱合龙前后，既是一次结构体系转换的过程，也是一次施工措施转换的过程。在此转换过程中，应当将扣索索力、顶升支点位移、临时索力三者配合使用，逐渐完成体系转换，以避免结构内力和线形产生过大的震荡。

111．扣索初张力确定在钢析拱悬臂拼装过程中，张拉扣索的目的主要是调整析拱杆件的受力状况，对线形的调整只起次要作用，因为线形主要通过边支点的竖向位移和南岸跨的水平位移来调整。同时，扣索数目较少，完全可以通过倒拆分析确定其初张力，无需在施工过程中再做调整。

112．析拱的零内力合龙析拱中跨合龙实际上是钢梁由悬臂外伸梁转换成三跨连续梁的过程，施工时可采取通过改变边、中支点相对高差等措施，营造三跨连续梁跨中弯距、剪力和相对转角均为零的合龙条件，保持钢梁合龙前、后的受力状况基本一致。经计算本桥析拱在设计体系温度下(20℃)中跨无应力状况合龙时边中支点高差为2.0m。

113．临时系杆的张拉力控制

在析拱合龙后，需要安装临时系杆，提前形成系杆拱体系，这样就可以在边支座还原回设计标高和扣索拆除时，缓解杆件的受力，为了避免杆件受力过大，边支座顶升、扣索拆除、临时水平系杆的安装和张拉需要交替进行。在安装水平刚性系杆过程中，也需要通过调整临时水平系杆索力来缓解恒载增加引起的杆件内力。施工阶段部分拉索内力统计表见附表。

第七章  下部结构计算

7.1 埋置式桥台设计

114．荷载计算

上部结构恒载反力及桥台台身基础设计算，其值如下：

表7-1 上部结构反力及基础自重统计

115．土压力计算

土压力按台背竖真=0真土内摩擦角=台背（坊）与填土间外摩擦角==，台后填土为水平=0

(1) 台后填土无活荷载的土压力计算

其水平分力

离承占底面的距离： 

对承占底形心轴的弯矩为

    =-2454.19×2.43=-5963.68kN·m

竖直方向的分力：

    =sin(+)=2573.29×sin17.5=773.80kN

作用点离承占底形心轴的距离：

对承占底形心轴的弯矩：

    =773.8×1.75=1354.15kN·m

(2) 台后填土表面有汽车荷载

由汽车荷载换算为等待均体土层厚度为：

        (7-1)

式中为破坏棱体长度，对于占背为坚真时=Htg=7.3×tg

    tg=tg+

而=++=

    tg=-1.303+=0.583

    =7.3×.0583=4.256m

(3) 在破坏棱体长度范围内只能放一辆重车因为4车道

故

则台背右填土连同破坏棱体上车辆荷载作用下所引起的土压力为

    =H（2h+H）B=×17×7.3×(2×0.653+7.3)×23×0.247=3033.67kN

在水平方向的分力：

竖直分力 

(4) 台前溜坡填土自重对桥台前侧上的主动土压力

在计算时，以承占前侧边垂线作为假想台背土表面的倾斜度为1：1.5算得=-

则基础边缘至坡面的垂直距离为

取等于土的内摩擦角主动土压力系数为为：

则主动土压力：

在水平方向得分力

在竖直方向的分力

116．支座活载反力计算

按下列情况计算支座反力：第一、桥上有汽车及人群荷载，台后无活载。第二、桥上有汽车及人群荷载，台后也有汽车荷载而重车在台后填土上。下面予以分别计算：

桥上有汽车及人群荷载，台后无活载。

(1) 在桥跨上的汽车荷载布置

图7-1 汽车荷载布置

支座反力为：

    R=（（10.5×18×4）/2+180×4）×0.67=735.66kN

支座反力作用于基底形心轴的距离

对基地的形心轴的弯距为

(2) 汽车荷载的制动力（四车道）

取一行车队的重量的20% ，H=（10.5×18+180）20%=73.8kN

(3) 支座摩阻力计算

支座的摩阻系数取0.05，则支座摩阻力为F=P×f=735.66×0.05=36.783kN

对基底形心轴的弯矩为36.783×6=220.698kN·m

117．荷载组合

(1) 桥上有活载，台后无活载；

主要：恒载，桥上活载及台前、台后土压力

附加：主要+支座摩阻力

(2) 桥上有活载，台后有活载；

主要：恒载、桥上活载、台前土压力及台有有汽车荷载作用

附加：主要+支座摩主力

(3) 桥上无活载，台后有活载；

主要：恒载、台前土压力及台后有汽车荷载的土压力

附加：主要+支座摩阻力

(4) 无上部结构时。

此时作用在桥台上的荷载包括桥台及基础自重，台前台后土压力。

表7-2 荷载统计表

(1) 台前、台后填土对基底产生的附加应力计算

考虑到台后填土较高，须计算由于填土自重在基底下的地基土所产生的附加压应力，其计算公式按《公桥基规》为

        （7-2）

式中：——附加竖向压应力系数，按基础埋置深度及填土高度可从《公桥基规》查用；

    ——路基填土容重；

    ——原地面至路堤表面的距离。

根据桥台情况，台后填土高度=5.3m。当基础埋深为2.0m时，在计算基础后边缘附加应力时，取=0.44计算基础前边附加应力时=0.07。则

后边缘处=0.44×17×5.3=39.4kPa

前边缘处=0.07×17×5.3=6.21kPa

另外，计算台前溜坡锥体对基础前边缘底面处引起的附加应力时，其填土高度可近似取基础边缘作垂线于坡面交点的距离=2.3并取系数=0.23则

这样，基础前边缘总的竖向附加应力为：

7.1.1 地基承载力演算

119．持力层承载力演算

根据土工试验材料，持力层为一般粘性土土，按《公桥基规》：当e=0.74,I=0.10时，查表得[]=[]=354kPa>=351.32kPa

120．下卧层承载力演算

下卧层也是一般粘性土土，[]=[] =354kPa>=351.32kPa，故地基承载力也不予修正。

7.1.2 基底偏心距演算

121．仅受恒载时应满足： 

满足要求。

122．考虑附加组合时，应满足,以荷载组合（三）的附加组合为最不利，则==0.37<=0.72m满足要求。

7.1.3基础稳定性演算

123．倾覆稳定性验算

从上荷载组合汇总表可见，以荷载组合（三）为最不利

主要组合y===2.15m

    ==0.414m

    ==5.19>1.5，满足要求

附加组合=0.37

    ==5.81>1.3，满足要求。

124．滑动稳定性验算

因基底处地基土为硬塑粘土土，查的f=0.3,从上部荷载组合汇总表可见，主要组合以荷载组合（三）为最不利，附加组合以荷载（三）最为不利。现分别验算如下：

主要组合=>1.3，满足要求

附加组合==1.49>1.3，满足要求

7.1.4 沉降计算

由于持力层以下的土层为软弱下卧层，（为一般粘土层）按其压缩系数为重压缩性土，对基础 沉降影响较大，故应计算基础沉降。按《公桥基规》，桥梁墩台基础的沉降量按基底上结构中立及土重用单向层力分层总和计算法计算。

受压层深度的确定，在土层下层底部的自重应力为

基底处附加应力=+

    =127.33-34+27.097=120.427kPa

将土层1分成2.5m和2.5m两层，土层2也分成2.5m和2.5m两层。则每一薄层底面处附加应力分别为

分层1： =5.35， ==0.465

由《公桥基规》=0.8275

=120.4270.8257=99.44kPa

分层2：同理 =0.469， =120.4270.469=56.48kPa

分层3：同理 =0.305， =120.4270.305=36.73 kPa

分层4：同理 =0.199， =120.4270.199=23.97 kPa

而在分层4底部自重应力的20%为23.97×0.2=4.79kPa

每一层的平均附加应力分别为

    ==109.93 kPa

    ==77.96 kPa

    ==46.605 kPa

    ==30.35 kPa

每一层的沉降量分别为

    s===20.61mm

    s===18.27mm

    s====8.74mm

    s===5.98mm

    s==20.61+18.27+8.74+5.98=53.6mm

    =5.36cm

s=5.36<2.0=2.0=10cm故满足要求

7.2 桥墩墩柱设计计算

墩柱直径2.5m，用30号砼，I级钢筋

125．恒载计算

(1) 上部结构恒载一空重 G=17341.72kN（说明：该数据来自 Midas/civil程序输出的一个施工阶段的桥墩支撑杆的力）

(2) 盖梁自重G=1324.8kN（见盖梁设计）

(3) 墩柱自重

所以：作用于墩柱底面的恒载重力为

    N=17341.72+1324.8+927.49=19594.01kN

126．活载组合

(1) 汽车荷载支座反力为：

    R=[（10.5×18×4）/2+180×4]×0.67=735.66kN

支座反力作用于郁基地形心轴的距离

汽车荷载的制动力（四车道）

取一行车队的重量的20%， H=（10.5×18+180）20%=73.8kN

(2) 人群荷载

说明：活载组合中的荷载来自Midas/Civil输出的相应工况下的反力值。

剪力的的最大值。

表7-3 活载组合内力统计

127．荷载汇集计算：

引桥部分

(1) 作用于墩柱顶的外力

垂直力：N=18666.52+735.66+112.5=19514.68kN

水平力：H=73.8kN

弯矩：M=367.83+56.25+91.51=515.59kN

作用于墩柱底的外力

    N=927.49+19514.68=20442.17kN

    H=73.8kN

    M=515.59+73.8×12.94=1470.56kN

(2) 截面配筋计算

可知fsd=9.2MPa，fsd=195MPa。

求得

由图计算可得到。

图7-2 桥墩截面图（单位mm）

[]=240 MPa由=2×10.44/2.0=10.447 查的纵向弯曲增大系数=0.95

混凝土截面积为Ac=πd²/4=3.14×（1200）²/4=1130400mm²，则在垂直于弯矩作用平面的承载力为

在弯矩作用平面内

以下采用试算法计算：

表7-4 部分试算统计值

在弯矩作用平面内的承载力为

满足桥墩要求。

主桥部分

由Midas/Civil输出支座反力知：

128．桥墩钻孔灌注桩设计

1) 设计资料

地质水文资料

地基土密实中砂夹砾石，

地基土比例系数

地基土的极限摩阻力=90 kPa

地基土内摩擦角=,内聚力C=0

地基土许承载力[]=500 kPa

土容重=18.8kN/（未计浮力）

桩、尺寸与材料：

桩身材料为C20砼、其受压弹性模量=2.6×Mpa

2) 荷载计算

(1) 计算承台底所受荷载的大小

上部结构反力 N=4399kN（说明：此荷载由Midas/Civil结果输出的反力值）

公路一级车道荷载的均布荷载标准值=10.5KN/M。集中荷载值对于跨度大于50M时，为360KN。

一个设计车道上的汽车制动力标准值，为布置在加载长度上计算的总重力的10%，且公路一级汽车制动力标准值不得小于165KN；

汽车制动力取一行车队的重量的10% ，

H=（360+10.5×400）×10%=456KN>165KN

承台用C20混凝土，尺寸为2.0× yu×

由沈阳市50年风压统计表中得风压为0.3KN/m，

由拱引起的纵向风力W=60.8×2.3×0.3=41.952kN

纵向风力对桩顶的力臂= 60.8/2.0+2.0=32.4m

3) 桩长的设计（初步设计）

    N=μN/n=1.1×4399/25=193.556kN

    N= N+lq+1/2×(qh)=193.556+1.69×44.16+1/2×44.16h=268.186+22.08h

q为桩（直径1m）每延米自重q=3.14×1×1/4×25=31.4kN/m

l=1.7m，（为承台底与最大冲刷线之间的距离）

N=桩的设计直径为1m,冲抓锥施工成孔直径为1.2m,

桩周长U=3.14×1.2=3.768，  A=3.14×1.2×1.2/4=1.13，λ=0.7 

    M=0.8，K=3，[]=500kPa，γ=18.8kN/m,τ=90kPa

    [p]=1/2(3.14×1.2×h×90)+0.7×0.8×1.13×[500+3×18.8(h+3.768-3)]

    =343.81+205.25h

h=11.83m，取h=12m

桩在最大冲刷线以下的长度为h=12.00m

4) 桩特性的计算

(1) 桩的计算宽度b=0.9(d+1)k     K取1.0

所以：b=0.9×(1+1.0) ×1=1.8

(2) 桩的变形系数α

α=,其中m=110000kN/m，E=0.67×=0.67×2.6×10kN/m

    I=3.14×1/=0.049m

    α=[110000×1.8/（0.67×2.6×10×0.049）] =0.747m

桩在最大冲刷线以下深度h=12m，其计算长度则为：

    =α×h=0.747×12=8.9>2.5，固按弹性桩计算

(3) 桩顶的刚度系数, , ,

    =1/[(l+εh)/AE + 1/CA] ， =1.69 ，h=12 ，ε=0.5 ，A=0.785    

    C=mh=110000×12=1320000=1.32×10kN/m

    A=3.14(1/2+12×tg40/4) =21.49m

按桩中心距计算面积：（桩中心距取2.5d=2.5×1=2.5m）

    A=3.14×2.5/4=4.91

    =[(1.69+0.5×12)/(0.785×2.6×10) + 1/(1.32×10×21.49)] 

    =2.837×10=0.656EI

已知： =α×h=0.5×12=6.768>（4.0），取用4.0

    =α×l=0.5×1.69=1.072m

根据、的值查表得：X =0.4316， X=0.6075 ， Φ=1.2186

得出： =αEI X=0.0774EI

    =αEI X=0.1932EI

    =αEIΦ=0.6873EI

(4)计算承台原点O处的位移a 、b 、β

    b=ΣN/n=4399/(24×0.656×EI)=167.6288/EI

    a=[(n+ΣX)H+nM]/[n (n+ΣX)-n]

    n+ΣXi=24×0.68731EI+0.656EI×24×1.2=78.4588EI

    n=24×0.0774=1.9340EI

    n=24×0.1932=4.8270EI

    (n)=23.2（EI）

    a=(91.3910EI×497.952+4.8270EI×18590.565)/(1.9340EI×91.3910EI-23.32（EI）)  =881.3652/EI

    β= (nM+ nH)/ [n (nρ4+ΣXi)-(n)]

    =249.9769/EI

(5) 计算每根桩的力 Pi 、Qi 、Mi

竖向力：Pi= (b+Xiβ)==0.656EI(4135.95/EI±1.65×249.9769/EI)

    =4957.1563kN

水平力：Qi=a-β=0.0774EI×881.3653/EI -0.1932EI×249.9769/EI

    =19.9178kN

弯距：Mi=β-a=0.6873EI×249.9979/EI -0.1932EI×881.3653/EI=1.5438 kN

(6) 计算最大冲刷线除桩身的弯距Mo、水平力Qo、及轴向力Po

    Mo= Mi+ Qil=1.5438+19.9178×1.2=25.4455KN·m

    Qo=19.9178kN

    Po=4959.1817+1.766×1.2×24=5010.0425kN

(7) 计算最大冲刷线以下Z处桩截面上的弯距及水平力

    Mz= Qo×A/α+ MoB

表7-5 最大冲刷线以下Z处内力统计

验算最大弯距（Z=1.876m）截面强度,M=55.4909KN·m确定计算轴向力的恒载安全系数为1.2，活载的安全系数为1.4计算轴向力N为

    M=55.4909KN·m

桩内竖向钢筋按含筋率0.2%配置

    Ag=(3.14×1/4)×0.2%=15.70×

现选用12根Φ22（I 级钢筋）

    Ag=45.62×,Rg=240MPa

桩身混凝土标号为30号 取Ag=0.08  Ra=11MPa

    α×h=5.26>4.0,lp=0.5(25+4.0/α)=16.54,I=3.14×1/=0.049

    e=M/N=368.54/5140.44=0.68

    +0.143=0.227

    ==1.04

    ==1.04×0.68=0.71    =r-=0.75-0.08=0.63

根据公式=假设试算后=0.4时，查的系数A=0.8667、B=0.5414、C=-0.4749、D=1.8801。

按上式算得=0.705m最近似符合实际==0.71m。

桩身材料足够安全，桩身裂缝宽度不进行验算。

3) 桩基础承载力的验算

桩底持力层承载力的验算

群桩承载力满足要求，沉降不要求验算。

第八章  施工组织设计

8.1 编制依据

129．辽河特大桥施工图纸及有关设计说明；

130．现行有关公路桥梁规范、规程、规则及标准；

131．施工单位单位拥有的科技工法成果和现有的管理水平、劳力设备技术能力，以及长期从事公路建设所积累的丰富的施工经验。

8.2 编制范围

辽河大桥50m跨度的主跨部分的全部土建工程，内容包括：各种临时设施安排、拱座施工、支架施工、钢桁架拱肋施工、拉索施工、梁板的安装及桥面铺装等等。

8.3 编制原则

132．严格中标合同文件所规定的工程施工工期，根据工程的特点和轻重缓急，分期分批组织施工，在工期安排上尽可能提前完成。

133．坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。

134．合理安排施工程序和顺序，做到布局合理、突出重点、全面展开、平行流水作业；正确选用施工方法，科学组织，均衡生产。各工序紧密衔接，避免不必要的重复工作，以保证施工连续均衡有序地进行。

135．施工进度安排注意各专业间的协调和配合，并充分考虑气候、季节对施工的影响。

136．结合现场实际情况，因地制宜，尽量利用原有设施或就近已有的设施，减少各种临时工程，尽量利用当地合格资源，合理安排运输装卸

137．与储存作业，减少物资运输周转工作量。

138．坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动静结合的原则，精心进行施工场地规划布置，节约施工临时用地，不占或少占农田，不破坏植被。严格组织、精心管理，文明施工，创标准化施工现场。

139．严格执行招标文件明确的设计规范、施工规范及验收标准。

8.4 工程范围

主桥工程的基础及上、下部结构。

8.5 进度计划安排

依照招标文件规定，根据我公司施工能力和经验，拟定本工程于2010年7月1日开工，2011年7月1日竣工，工期12个月。

1、总工期控制要求:

2010年5月1日开始做准备工作和各个预制构件厂家预制

2010年6月1日开始基础的挖孔

2011年2月30日支座以下的结构（下部结构）完成

2011年3月4日开始上部结构施工

2011年4月26日纵横梁浇注完毕，开始拱肋的安装和灌注混凝土

2011年6月13日拱肋施工完毕

2011年6月15日吊杆的安装

2011 年6月 20日拱桥的防护油漆涂刷完成

8.6 劳动力安排

辽河大桥由于工程量大、施工难度高、工艺复杂，是省重点控制工程，需要投入较大的人力、物力。为确保工期，我们需上场一支施工能力强、技术过硬的队伍，分东西引桥二块并行作业，而后大部分劳力及设备投入到主拱圈的施工中。辽河大桥作业面较宽，投入的人力可多方面展开工作。支架拼装阶段，所有人力分为两个组，即支架材料运输组和支架安装组，每组分为两个班，平行多面作业；拱圈施工时，分为桁架连接组、吊装班组、架设班组、综合班组；拱上排架立柱施工按照立柱进行班组组合，进行立柱承包作业；梁的预制安装另外安排劳力。根据工期及工序进行情况，预计最大劳力值为350人。为加强现场的施工组织管理，项目部在大桥处设立前线指挥部，配备经验丰富的管理人员和技术人员靠前指挥。施工场地平面布置根据现场场地的大小，考虑方便施工，减少材料倒运次数，降低各种外界因对施工的干扰，我们合理布置各种生产设备、临时设施、材料场地等等。

施工方法及施工步骤:

1）基本规定

(1)本工程除按施工图纸要求施工之外，应按《公路桥涵施工技术规范（JTJ041—2000）》的相应条款指导施工，确保施工质量及安全。

(2)施工单位在开工前应做好施工组织设计和相应的准备工作，提出具体的施工方案，采取必要的技术措施和机械设备，经施工监理签字后方可施工。

(3)施工前应全面了解设计图纸以及各图纸之间的相互关系，核实各部轮廓尺寸、高程、里程及坐标等，若发现图中存在矛盾或差错应及时向设计单位提出，以便解决或更正，并应严格按有关技术要求实施。

(4)各种建筑材料的选用均应符合现行国家、行业标准及有关规范的要求。

(5)在施工过程中出现意外情况或质量问题时，应及时与施工监理、建设单位及设计单位取得联系，提出处理方案，并报各方审批后方可实施。

(6)桥台施工

a、桥台基础施工测量及放线

桥台基础放线，应根据桥梁中心线进行控制，施工放线时基础设计位置应准确测定，必须严格校核桩号里程及座标，确认无误后方可进行基础施工，测量误差应按有关规范，标准办理。

b、桩基础施工

本桥采用的100cm钻孔灌注桩按端承桩设计，桩基础施工中应注意地层变化，并与地质钻探资料对照，钻孔时层深如与钻探资料误差较大时应会同甲方、监理、地质及设计人员共同鉴定方可继续施工。桩底应按要求进行清孔，桩底沉渣层厚度应满足规范要求。

桩基施工应严格按有关规范规程要求办理，施工误差应按规范要求从控制。桩基础应加强检测和验收。桩基础应以超声波对桩逐根进行匀质性检测，对有质量缺陷的桩，应取芯检查混凝土质量，根据取芯混凝土检查结果，提出相应补强措施。

c、承台施工

承台施工时应作好桩与承台的连接，桩伸入承台应按设计要求办理。承台底面垫层应保证施工质量，以免承台混凝土浇注时发生沉降变形导致结构开裂，钢筋接头应保证焊接质量，桥墩台预埋钢筋应准确定位。为减少早期混凝土收缩产生的裂纹，主墩承台混凝土不得掺加早强剂，混凝土浇注后12小时内混凝土强度不应超过6.0MPa，24小时内混凝土强度不应超过10.0MPa。

d、台柱及背墙施工

桥台施工前应认真熟悉设计图纸，相关图纸应相互核对，特别应对台身高度、尺寸等重点检查核对，发现疑问及差错应及时提出，以便更正。钢筋接头焊接质量、接头错开等应严格按施工规范要求办理。同时应按设计要求严格控制主筋及箍筋保护层，为此，箍筋下料加工时应放大样，混凝土浇注后应加强养护。

e、拱脚处特殊构造的施工

拱脚处支座垫石、特殊拱脚支座的安装，位置的校核，因为此处是整个工程非常重要的控制点，是全桥内力最大的点。也是施工的一个难点，要控制得当。

（7）上部结构的施工

a、本桥桥面以下桁架、纵梁、横梁及桥面板皆属于安装项目，而且要进行临时固定。施工单位应高度重视临时固定的设计与施工，临时固定应有足够的刚度和强度，并需预压(预压重量应为现浇结构的重量的1.2倍)以消除其非弹性变形，防止钢桁架拱肋位置变化。

b、桁架施工过程中节点的连接是这个施工的技术难点，整个施工过程既有螺栓连接又有焊接点，而且施工点非常多，要注意严格控制。

c、矩形截面拱肋与横、纵连接系的施工

拱肋、横、纵连接系等钢结构均应采用工厂制作，各个组合型钢均采用角焊缝连接。焊缝及构件的制作标准及精度要求应按相应钢结构规范及《钢结构工程施工及验收规范（GB50205-2001）》办理，组装允许偏差按《铁路钢桥制造及验收规范（TB10212-98）》办理。钢结构应进行喷砂除锈及表面粗糙化，除锈等级应达到GB23—88标准的Sa2.5级，表面的粗糙度应达到GB9793—88标准的Ra40~60m。钢结构表面防腐涂层采用水性无富锌涂料，干膜厚度100m（底层），环氧云铁底漆30m（过滤层）。环氧云铁中涂漆60~100m（中间层），聚氨酯面漆两道2×35m（面层）。钢结构下料切割焊接均应按国家有关规范标准进行

所有节点、构件在工厂制作时，应按1：1放大样，出厂前，应将各个构件试拼，试拼时的精度要求：拱轴线实测值与设计值在竖向及水平方向的允许偏差值为：拱顶：±1mm；1/4拱肋：±1mm；拱脚：±1mm。

拱肋型钢焊接的要求：(a)焊接工人的选择及焊接工艺必须按GBJ205-83的规定办理，工厂焊接应采用自动焊；(b)焊条的选择按JTJ041-规范办理，焊条牌号按主体金属选用低氢型。拱肋与横撑、协撑之间的角焊缝按GB50205-95规定的Ⅱ。

超声波检验：取样数量，取样方法及试验方法应符合GB1991的规定，供货方提交的工厂质量证明书应符合GB2101的规定。

Ⅰ类焊缝：应做100%超声波探伤，并加射线检验。射线检验数量：为焊缝长度小于等于1200mm者每条焊缝透照1张。焊缝长度大于1200mm者每条焊缝透照2张。

超声检验等级按GB/T11345—中B级，焊缝质量按GB/T11345—中的Ⅱ级验收。

射线检验等级按GB/T3323—87中AB级，焊缝质量按GB/T3323—的Ⅱ级。

Ⅱ类焊缝：应进行50％超声波检验，有疑点时进行射线复验。探伤工艺及验收标准同上。

d、吊杆的安装，应严格施工工序间的管理和监控，安装时不得磕碰敲击损坏锚具，不得损坏拉索的材质，不得使其变形；应精确计算下料长度，保证一端的锚杯能够满足调节高程的需要，严格控制剥除PE长度，张拉结束后按照要求做好防腐措施。

e、为使桥面铺装与桥面板结合紧密，桥面板施工时顶层须拉毛处理，在施工桥面铺装前，应将桥面板冲洗干净，严禁滞留油污等杂物。桥面铺装未达到100%设计强度时，不容许车辆在桥面行驶。

4）其他注意事项

（1）对承台等大体积混凝土施工时所产生的混凝土内部水化热现象，应在承台内布设冷却管，施工单位可自行布设以及采用其它配合措施，以达到降温目的为原则。

（2）伸缩缝安装时，应严格按有关工艺要求进行，严禁钢板顶面高出桥面而造成行车不平顺。同时注意在设置伸缩缝位置处预埋伸缩缝构件。

（3）各构件施工前应认真落实其预埋件，以防遗漏。其他未尽事宜按有关图纸要求、施工规范、规程和细则办理。

8.7 确保工期的措施

8.7.1 工期保证措施

开工后，运用科学管理，抓质量，促进度。并从以下几个主要方面予以保证工期：

1)从机构组织和管理力量上保证

（l）根据合同和工程管理需要，配备强有力的项目管理班子：建立以项目管理为核心的责权利体系，明确项目内部岗位责任，按“以事定岗，以岗定责，以责定人”的原则，确定项目管理层与作业层责任人员名单，定员定岗，各负其责，各行其职。

（2）树立正确的安全质量意识，以“质量出信誉，安全出速度”为施工原则，以质量为核心，抓安全促生产，保证施工顺利进行。

（3）根据安全、质量、进度工作目标确立内部奖罚标准。建立严格的奖惩制度，做到奖罚分明，并按月兑现奖罚以充分调动员工积极性，达到提高效率，加快施工进度的目的。

（4）按照全面质量管理的原则，不断反馈和修正各项措施和计划，以更好地指导下一轮施工，保证优质按时完成各项工程任务。

（5）及时进行进度计划的全面交底

进度计划的实施需要全体员工的共同努力，要使有关人员都明确各项计划的目标、任务、实施方案和具体措施，使管理层和作业层协调一致，将计划变成全体员工的自觉行动，充分发挥员工的干劲和创造精神。

2)从优化施组设计和控制施工进度上保证

（1）进场后，根据合同要求，在投标施工组织设计的基础上，结合现场深入细致的施工调查，编制科学合理的实施性施工组织设计，制定切实可行的施工方案和施工计划，以全面指导施工生产。

（2）编制具体的作业计划，下达月、旬、日施工任务，平衡各项资源(劳动力、材料、机具)配置，并落实到位，使每一个执行者明确各自的工作计划。

（3）做好施工调度工作

施工调度是施工各阶段、环节、专业和工种的互相配合、计划协调的指挥核心。调度工作的主要任务是掌握计划实施情况，协调各方面关系，采取有力措施，排除各种矛盾，加强各薄弱环节，实现动态平衡，保证完成作业计划，实现施工组织设计明确的进度目标。

3)从物资供应和设备调配上保证

根据作业计划，按月、旬、日确定进场材料和调配设备计划。将计划下达至各个环节的操作人员，及时检查、督促和反馈现场实际情况，并作出相应调整，以确保每一个计划落实到位。尤其是关键工程、重点和难点工程所需材料、设备做到优先保证。

4)从加强施工技术管理上保证

（l）项目经理部设工程部，负责编制各项施工方案，重点制定重点难点工程的施工方案，以方案指导施工，解决施工中出现的问题，防止出现返工现象以致影响工期。

（2）实行图纸会审制度。工程开工前由项目总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，及时解决施工图纸、技术规范和其他技术文件中的问题，保证工程顺利进行。

5)从安全施工上保证

（l）安全生产从第一线员工抓起，使他们树立良好的施工安全意识。上岗前必须进行岗前培训，尤其是特殊工种必须经专业培训、考核合格、持证后方准上岗。

（2）制订各项安全操作规程，如防触电伤人，防交通事故，防火、防高空坠落等方面的具体规定，使员工明确什么该做，什么不该做。

（3）加强公司、项目经理部两级安全生产管理，成立安全生产小组，执行施工设计中有关安全规定，定期进行专项安全检查和安全稽查，确保工程万无一失。

（4）安排专职安全员负责本工程全过程安全检查、监督和整改工作，防止出现事故以致影响施工进度。

8.8 施工准备

发扬能够吃苦耐劳和敢打硬仗的优良作风，强化施工组织管理，按投标书的承诺，调集优秀的施工人员和精良的施工机械、装备，在招标文件规定期限内按时进场，严格履行合同，积极展开各项施工准备工作。

8.8.1项目部组建

在接到中标通知书后，应迅速组建了项目经理部。根据本工程特点，项目经理部设在东岸，项目经理部下设五个职能科室、一个测量小组、二个施工队。

主要科室职能

总工办：方案制定；计划制定；质量标准落实；工程质量的监督、检查和落实。

总工办下设一个工地专业测量小组，负责全合同段测量定线、施工放样及施工测量控制工作。进场后，首先按照设计部门及监理工程师提供的测设资料和控制网点恢复定线，设置施工水准点及施工测量控制点，并加以保护。若在测量中发现问题及时上报监理工程师，以便在监理工程师指导下及时纠正。恢复定线测量成果呈交监理工程师审核，经批准后据此放样，以详细确定桥梁各部位位置。

工程科：监督、检查方案实施，反馈实施情况；计量、统计。

8.9 施工方案

8.9.1 钢管拱桥的施工方法

钢管的架设方法

1)按架设机械设备的种类来分类

（1）行走吊机架设法

将主梁部分在工厂或工地附近整孔拼装，完成连接后，用走行吊机将主梁逐孔起吊，架设在桥台桥墩之间，然后再依次安装桥面系、平纵联等。这个方法在城市高架桥的架设中得到广泛应用，而且在高水位的河面上架桥，使用这种方法也很适宜。

（2）门吊架设法

在桥址处设置龙门吊机和吊机纵向移动轨道，将组装好的整孔主梁逐孔起吊，放置在墩台间，然后依次安装桥面系和平纵联。

（3）浮吊架设法

在工厂岸边或桥梁工地附近岸边将整孔桥梁组拼好，然后用浮吊将其吊起，并将浮吊拖曳航运至桥位，将梁在桥台、桥墩上架设就位。这是在河上或海上架设长大桥时经常使用的一种施工方法。

（4）悬臂架设法

用移动式刚腿转臂起重机，一面拼装，一面逐渐向前推进。悬拼一孔中未设临时支墩的叫全悬臂拼装。若在桥孔中设置一个或一个以上的临时支墩的叫半悬臂拼装。

（5）纵向拖拉架设法

将钢梁在路堤上或在脚手架上以及已拼好的钢梁上进行拼装，并在拼装钢梁下设上滑道，在路堤或脚手架以及已拼好的钢梁上和墩台顶面布置下滑道，上、下滑道之间放置一定数的滚轴，通过滑车组、绞车等牵引设备，沿桥轴纵向拖拉钢梁至预定的桥孔，最后拆除附属设备落梁就位。其优点是：钢梁的拼装工作大部分是在岸边路堤或工作平台上进行，工作条件好，容易保证质量；同时减少高空作业时间，比较安全；钢梁的拼装工作可以和墩台基础施工同时进行，可以合理安排劳动力，大大缩短工期。其缺点是：需要桥头有预拼场地，需要一定的拖拉牵引设备，需要一定数量的滑道以及布置临时支架等。拖拉法架设钢梁多用于多孔连续梁，在一定条件下较经济。

（6）钓鱼法

钓鱼法是利用钢梁刚度大的特点，一端伸臂向前延伸，在到达一定变形后，由对岸或墩上的吊机、挂篮等起吊设备，像钓鱼一样，吊住梁的前端，成为一个弹性支承，一端逐渐向前伸，另一端相应逐渐跟进，一点一点地到达彼岸。此法仅适用于小跨径桥梁。

（7）缆索吊机施工法

用设置在桥上的缆索起重机，将整孔拼装的梁运送到桥墩上安装就位。这是在河流全宽有水，或跨越深谷的情况下很方便的施工方法。

（8）浮运施工法

在岸上或浮船上拼装桥梁，并将浮船拖曳到位，浮船灌水下沉，将梁安放到桥墩上。其优点是：钢梁的拼装可在岸上进行，可避免在桥孔中的大量高空作业，确保拼装质量，并可与桥梁下部结构并行施工，加速全桥的施工速度。其缺点是：要增加浮运所需的码头、浮船和大吨位的顶升设备。

（9）横移施工法

此法通常在旧桥改建中采用。在与旧桥平行的横向上组装新桥，并将新桥两端支撑在台车上，然后将台车横向移动到旧桥位置安放新桥。

（10）旋转架设法

此法与转体施工方法构思相同。 

2)按临时支撑设备的种类来分类

（1）有支架架设法

这种方法主要适用桥下净空不高或水不深的桥梁在脚手架或临时支墩上进行拼装。

（2）便桥（桁梁）架设法

事先在桥孔上拼装好便桥，把它作为支承台架，在它上面进行拼装。

（3）缆索吊装架设法

用缆索上吊下的吊架作为工作平台，在其上进行拼装。缆索吊装架设法的特点是吊机安装、拆卸比较方便，对山区不利地形的适应能力强，适用于多种拼装方式，且对拱和梁的运输方式和地点少。由于缆索吊机具有的锚固系统，对主体结构的附加荷载小，有利于主体结构的受力。但是，缆索吊机主塔多数情况下同时也作为临时扣索索塔，不仅造成主塔的受力复杂，吊机起吊时主塔产生的变形还将通过临时扣索影响到主体结构的变形，这对全桥的施工线形和内力的控制是很不利的。此外，缆索吊装过程中起吊构件的稳定性相对较差，且当吊重和吊幅均较大时，吊机结构自身重量增加较大，对吊机主塔的稳定要求也较高。

（4）斜拉扣挂架设法

这种架设方法和方法(3)构思大体相同，不同之处在于此种方法采用斜拉索作为支撑。总之，钢梁的架设方法很多，而往往是综合几种方法一道采用。

8.9.2 辽河大桥的施工过程

1) 步骤一

（1）为了方便主桥施工，先进行引桥部分的施工，包括桥台的施工、主桥桥墩施工、预制梁的假设。主桥墩身施工，主桥桥墩墩施工至标高＋106m。

（2）安装900t.m塔吊，安装膺架梁，安装边支点临时支座、顶升装置和限位装置。

图8-1 施工步骤一

2) 步骤二

（1）复测临时墩、边支点临时支座平面位置和顶标高。

（2）用900t.m塔吊安装拱脚位置钢构件（起步段）。

（3）校核拱脚空间位置。 临时固结拱脚，固定拱脚处的桁架。

图8-2 施工步骤二

3) 步骤三

（1）继续安装拱脚位置桁架构件，并做临时固定。

（2）复测拱脚各桁架的空间位置。

图8-3 施工步骤三

4) 步骤四

（1）在主墩顶侧面安装250t.m龙门吊，安装扣塔至36m，扣塔底临时固结。

图8-4 施工步骤四

5) 步骤五

（1）拆除塔吊。

（2）继续升高龙门吊，安装扣塔至60m。

（3）安装风缆，固定龙门吊。

图8-5 施工步骤五

6) 步骤六

（1）行走架梁吊机至2#节间，悬臂安装3#节间。按照同样的顺序，依次

安装4#-5#节间。

（2）在40m处设置第一道风缆，解除扣塔底临时固接，安装扣塔至60m，

在59.4m处设置第二道风缆，安装完成扣塔。

（4）根据计算依次增加边跨配重。

图8-6 施工步骤六

7) 步骤七

（1）行走架梁吊机至5#节间。

（2）悬臂安装主跨6#-8#节间，行走架梁吊机至8#节间。

图8-7 施工步骤七

8) 步骤八：

（1）悬臂安装主跨9#-14#节间，行走架梁吊机至14#节间。

图8-8 施工步骤八

9) 步骤九：

（1）悬臂安装南主跨跨中剩余两节间。全桥观测各个桁架空间位置，进行调整。

图8-9 施工步骤九

10) 步骤十

（1）对全桥各参数就行控制调整。

（2）安装全桥拉索，固定拉索上端。

图8-10 施工步骤十

11) 步骤十一

（1）在拱肋上安装先走式吊机。

（2）拆除两次龙门吊。

（3）安装1#-11#节间的桥面。

（4）对拉索进行计算出的初拉力张拉。

图8-11 施工步骤十一

12) 步骤十二

（1）在桥面安装行走式吊机。

（2）拆除拱肋上方的行走式吊机。

（3）对拉索进行计算出的初拉力张拉。

图8-12 施工步骤十二

13) 步骤十三

（1）继续进行桥面的安装

（2）完成桥面中跨的合拢。

（3）对所有桥面拉索初拉力进行再次计算出的控制张拉。

图8-13 施工步骤十三

14) 步骤十四

（1）拆除临时系杆，将边支点调整到设计标高，完成边墩剩余部分施工。

（2）桥面吊机后退至21#节间，安装桥面板及下系杆体外预应力索并张拉，

完成桥成板焊接，安装全桥附属设施，拆除桥面吊机和架梁吊机。

（3）成桥荷载试验，交工验收。

图8-14 施工步骤十四

8.9.3 辽河大桥施工要点

辽河大桥主桥主跨设计跨径为50m，在不同施工阶需要采取相应的措施以使结构受力满足要求。

8.9.4 雨季施工其它注意事项

1) 加强和气象站联系注意一切工作，生活的安全。

2) 加强施工便道的维护，以保证车辆通行。做好生产所需材料的储备工作以应付因便道毁坏带来的种种困难。

3) 所有车辆要加强保养，出现问题及时检修，禁止带病作业，确保行车安全，并保证防汛抢险急动员时设备的完好。

4) 检查办公、生产、生活用房质量，作到防漏。对各种电器、机具加强监护，防止危险。注意作好受潮后易变质材料(如水泥、钢材)的保管工作，责任到人。

5) 加强值勤工作，下雨时工地上必须认真巡查，发现问题立即及时处理。做好一线职工的雨具发放工作，加强高空作业脚手架和平台的防滑措施。

8.9.5 安全保证体系

1) 质量保证体系

（1）质量保证体系见附图

（2）质量管理

本工程将坚持开展全员、全过程、全方位的质量管理，成立质量管理领导小组，以项目经理为组长，项目总工为副组长，各部门科室负责人和施工队长为组员，全面负责工程质量的实施和管理工作。各作业班组设专职质检员，切实做好以工作质量保工程质量，以分部分项工程质量保证整个标段的总体质量。

（3）质量控制

确保施工质量是本大桥工程的关键所在，我公司拟在施工全过程中紧紧抓住质量问题，从事前、事中和事后三个阶段对各分项工程进行控制。

（4）事前控制

a、通过对工程检测数据的分析，可以从中找出质量波动趋势，在质量问题出现之前提出有预见性的警告，从而采取相应措施，避免问题的发生，实现对质量状况的动态管理。

b、通过对某段时间内的产品检测数据与各种影响因素的对比分析，找出对工程质量有较大影响的因素，提前入手采取措施，在质量问题发生之前将其解决，把质量事故消灭在萌芽状态。

c、建立设计文件会审制度：在接到设计图纸后由总工程师主持，施工部、技术部、质检部参加设计文件会审，明确工程质量要求，做好会审记录，发现设计问题及时上报，对返回的设计问题的答复和设计变更应立即由技术部组织上述人员进行学习、贯彻并存档。

d、建立技术交底制度：技术部向各施工队队长进行技术交底，并留有记录，施工队长应向各工种工人进行分类技术交底，使各工种工人明确职责和技术要求，努力把好质量关。

2) 安全保证体系

(1)安全保证体系框（见图8-16）

(2)安全保证措施

图8-16 安全保证体系框

(3)组织保证措施

成立以项目经理为组长，施工为副组长，各施工队长为组员的安全领导小组，项目部设置专职安全员，各职能部门和各专业班组均设置兼职安全员，全面负责施工安全管理工作。确立明确的安全目标：坚持“安全第一，预防为主，教育开路，制度确保”的方针，坚决杜绝人为重大事故。

(4)建立安全保证制度

a、制定安全生产目标，实行单位连续安全生产天数累进奖励制和事故当事人与领导责任追究制，采用行政和经济相结合的奖罚办法。

b、建立安全工作“日查月审”制度，安全工作要做到时时讲、处处讲，将“质量第一，安全第一”的口号叫响，使安全意识深入人心，不允许有半点侥幸麻痹的思想存在。

c、各专业作业班组都必须结合工程特点，补充制定完善的安全施工规章制度，报项目经理批准后认真贯彻执行。施工人员必须遵守呼唤应答制和联络信号，确认安全后方可操作。

d、各种机械设备均由经考核合格的专职人员操作，严格执行操作规程，无证人员严禁擅自操作。服从当地交警部门的管理，防止交通事故发生。

 3)加强安全教育和安全措施的设置

a、所有工种操作人员都必须加强岗前培训，系统掌握有关安全知识，并通过考核合格后，持证上岗。

b、开展普遍的安全知识教育，提高职工在险情下的应对能力。

c、所有进入高空、预制场等危险施工区的人员，都必须配带安全帽和安全通行证。

d、项目部及施工队驻地设立保安人员，加强与当地门的联系，共同维护好施工区域的治安管理。

e、在施工作业现场及运输道路上，设置醒目的警示标志及各类操作规程和安全规则。

f、实行安全生产交接制度，安全措施不落实或不安全、隐患不排除前，不得进入场地。

 4)加强安全工作的物质保障

a、高空作业人员必须配发有关的劳动保护用品，如安全帽、安全带、防滑劳动鞋等。

b、桥梁塔柱高空作业时布设安全网，脚手架要进行严格的安全检查。

c、仓库及油库配备灭火器、消防沙等消防用具。

d、定期对施工人员进行体检，不适宜从事高空、井下、陡坡等特殊条件下工作的人员要及时撤换，对从事特殊条件下作业的人员要给予营养补助。

5) 其它保障

a、加强天气预报的接收，随时掌握不利自然条件的影响，及时采取对策，防止因自然灾害的影响带来伤亡损失。

b、办妥保险手续，除工程一切险及第三方责任险外，要对施工设备和人身安全投保。

8.10 他应说明的事项

在业主和监理工程师的统一领导下，和其他施工单位保持良好的关系，协调施工，互相支持，精心组织，统筹安排，保证优质、安全、按期完成施工任务，为当地公路建设做出奉献，在当地人民心中树立我企业良好形象和社会信誉。遵纪守法，与当地处理好关系，尊重当地的风俗习惯。

8.10.1 现场文明施工

1) 文明施工目标

争创“文明施工单位”，做到：1、履约信誉好；2、质量安全好；3、料机管理好；4、队伍建设好；5、环境氛围好；6、综合治理好。

2) 文明施工

（1）施工现场周围设置围栏，实行封闭管理。

（2）设立工程简介标志牌设立标志牌（0.6m×0.8m）标明产地、规格、购进日期、出厂日期。

（3）现场设备、工具分类停放，实行专人管理。

（4）设立安全警戒线和警示牌：警戒范围不小于200米，安全警示牌应标明警示语；施工运输便道设路况指示牌（0.8m×1m），施工现场插彩旗。

（5）施工场地内保证场地平整，通道畅顺，排水畅顺，无大面积积水。

8.10.2 环境保护

1) 防止水土流失注重废料处理

（1）驻地、施工便道、砂石料场、预制场周围挖好排水沟，确保占用的土地无冲刷，从本工程施工中开挖的土石材料对溪流和水道不产生淤积或堵塞，确保各种临时排水系统不改变现有水文状态。

（2）建立废旧物品回收、保留和处理制度，设废物收集箱，生活区设化粪池、污水沉淀池。对施工垃圾及生活垃圾有专人清理，并在指定地点处理。

（3）桥涵施工过程中的废弃物，要在工程完工时即时清除干净，以免堵塞河道和妨碍交通。

2) 防止和减轻水、大气污染

（1）施工废水、生活污水不得直接排入农田、耕地、灌溉渠和水库。施工现场与驻地要设置污水集水池，污水在集水池滤清后再排放。

（2）施工区域、砂石料场在施工期间和完工以后要及时处理，减少对河道、溪流的侵蚀，防止沉渣进入河道和溪流。

（3）冲洗含有沉积物的集料时，要设置沉淀池，做到达标排放。

（4）施工期间，施工物料应堆放整齐，防止雨季或暴雨时，将物料随雨水径流排入地表及附近水域造成污染。

（5）施工现场与施工机械经过的道路，要随时进行洒水抑尘。

（6）易于引起粉尘的细料或松散料要予以遮盖，运输时用棚布覆盖。

（7）砼拌和站处要设置拦尘屏障，在砼拌和站现场工作的人员，要配备防尘口罩等劳保防护用品。

（8）各种临时设施和场地，如堆料场、加工厂等在选择地点时，应离开居民区300米以外，而且要设于居民区主要风向的下风处。

（9）尽量控制机械作业所产生的噪音、废气等的污染。夜间作业在靠近民居处，尽量不安排有噪音、振动的工序施工，避免噪音、振动干扰居民。

第九章  报价计算

施工图预算编制说明

1) 编制依据

(1)交通部交公路发[2007]《公路工程预算定额》

(2)辽宁省交通厅辽交造字[2007]《关于制定公路基本建设工程估算、概算、预算编制办法补充规定的通知》

(3)交通部交公路发[2007]《公路基本建设工程概算、预算编制办法》

(4)辽宁省A市物价局2006年第三季度《物价信息》

2) 编制范围

(1)该大桥桥梁全长70m，其中主桥长50m。

(2)主桥桥分为中承式钢管拱桥，主桥采用吊杆斜拉吊装的施工方法。

3) 费率与单价

(1)全部费率取自编制依据的相关指标或办法的规定。

(2)人工单价取自补充编制办法，材料单价取自《物价信息》的工地结算价。

(3)征地补偿费按A市国土局有关文件计算。

4) 项目表格

（项目表格见附表3）

总结与展望

总结

在科学技术高速发展的今天，分析手段也越来越先进和完善，一些新型美观的结构也因此受到设计师们的研究和重视。钢桁架刚性系杆刚性拱尽管有着自身的缺点和局限，但在大跨径公路桥的建造中是一种很有竞争力的方案，它会越来越受到人们的重视和欢迎。因此，有必要对大跨度钢桁架拱桥的受力特性进行分析研究。本文通过对朝天门长江大桥的受力特性分析研究，得出了以下一些

结论

（1）钢桁架拱桥空间效应非常明显，局部杆件扭矩效应不能忽视。

（2）各种荷载效应作用下，恒载效应占的比重最大，横桥向静阵风荷载效应占的比重次之，汽车活载效应占的比重与混凝土桥相比有较大的增加，温度效应可以忽略。横桥向静阵风荷载效应和温度荷载效应对边界条件非常敏感，支座选取要恰当，支座后期的养护要到位。

（3）大跨度钢桁架拱桥进行极限承载力分析时，应该考虑双重非线性的影响。大跨度钢桁架拱桥与传统的混凝土拱桥相比失稳模态有一定的差别。

（4）大跨径钢桁架拱桥结构比较轻巧，整体刚度（顺桥向刚度和横桥向刚度）不大。恒载作用、桁拱纵桥向刚度和桁拱横桥向刚度对钢桁架拱桥的动力特性影响很大。

（5）钢桁架拱桥设计的成桥状态确定后，只要施工过程中采取的措施恰当，成桥的内力和线形是比较理想的。钢桁架拱桥施工过程中内力和线形的可调性是有的，可以采取各种辅助措施来实现。钢桁架拱桥施工过程中无论采取何种措施，都应遵循“内力调整为主，线形调整为辅”这一原则。

展望

对钢管拱桥在理论计算方面的研究还有很多工作要做，具体表现在：

（1）动力分析：在车辆动荷载、动风和地震作用下，结构产生的振动会增大结构的内力或引起结构局部疲劳损伤，或会形成影响桥上行车舒适与安全的振动变形和加速度，甚至使桥梁完全破坏。因此，有对大跨度钢桁架拱桥进行动力分析的必要。

（2）节点刚性域：本文对节点刚性域对于结构内力的影响仅做了定性的分析，还需要大量的试验分析数据对此来做一个定量的分析。

（3）疲劳损伤：钢管拱桥在应力脉动（活载及其引起的振动）作用下，由于杆件材质的缺陷或局部微细裂纹的形成和发展会发生脆性断裂（疲劳）。大跨度钢管拱桥活载效应占的比重相当大，疲劳问题就更为突出。因此，对大跨度钢管拱桥有研究其局部构造疲劳损伤的必要。