现浇钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈施工技术样本.doc
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1、现浇钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈施工技术142020年4月19日文档仅供参考,不当之处,请联系改正。120m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术1.工程概况xx市xx大桥位于xx市xx镇内,为xx水库建成后原有道路改建工程。该桥位于xx水库上游,跨越库区,终点与上大线连接。该桥桥长192.8m,其中桥梁主跨为净跨径120m上承式悬链线箱形拱桥,其矢跨比1/6,拱轴系数m1.756;拱上结构为全空式三柱排架结构,采用7.8m先张法预应力空心板作桥面结构,主箱为高2m的等截面单箱双室,三腹板支承拱上排架柱;拱上结构根据高度分为横墙和排架两种形式;拱座采用8根130cm桩承台基础。桥梁设计荷载为公路级,桥
2、面宽度9.5m(0.25m栏杆1.0m人行道7.0m行车道1.0m人行道0.25m栏杆)。桥面总体布置图见图1。图1 桥梁总体布置图2.支架施工2.1.支架布置本桥根据施工条件采用有支架施工。在两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架,中间段采用梁柱式复合体系:其结构构成为:明挖现浇混凝土基础;钢支架分三层,底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩,中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁,上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型,拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。钢管立柱支墩用3258钢管作为主要支撑柱,在N型万能杆件高度变化处采用双立柱,其余采用单立柱,各钢
3、管立柱水平用I12工字钢连接,且在纵横设置剪刀撑;其上用万能杆件搭成2m框架结构,经过横向28a槽钢分配梁与立柱连接,在N型万能杆件两侧设置缆风绳;在万能杆件上布设纵横向工字钢分配梁,其上搭设碗扣件式脚手架。全桥钢管立柱布置成11跨形式,跨度为8 m、9m、10m。支架两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架。具体布置见图2。图2 支架总体布置图2.2支架基础施工基础处理时,先清除桥位地表耕植土,并根据立柱间距及桥位地形,开挖至含砂质粘土卵石层,在清理后的地基上回填厚20cm 的碎石,并用手工电动夯实,在夯实地基上浇注3.0m9.0m1.0m或1.5m9.0m1.0m的
4、C25凝土立柱基础,地基表面用水泥沙浆封闭,基础承载力不小于160kPa,在混凝土浇注前将预埋件按照立柱设计位置准确预埋并固定,防止浇注过程中移位。2.3支架搭设2.3.1钢管立柱按照设计长度在陆地上接长或截短,利用吊车辅助立于设计位置上,在吊点未放松的情况下将根部焊接在基础预埋件上。逐根支立完成后,及时将纵横向槽钢及工字钢连接,以确保钢管立柱的稳定性。2.3.2 N型万能杆件拼装均为人工散拼,为保证支架拼装质量,拼装过程中应注意的事项有:万能杆件拼装之前,应组织技术交底以利于顺利拼装,进场材料应作全面检查,必要时作力学性能抽验。万能杆件为螺栓连接,拼装时螺栓应一次拧紧。万能杆件支架拼装前底层
5、应固结,可采用后方支架上挂设滑轮卷扬机提升安装散根杆件, 万能杆件支架每拼装10m应进行测量检查并作调整。万能杆件支架拼装过程中应及时拉缆风索确保支架施工安全, 万能杆件支架拼装完成后应进行全面检查,其各项误差应符合下列要求:万能杆件支架顶标高:50mm万能杆件支架顶位移:20mm万能杆件支架顶平面高差:10mm横梁挠度:L/1000立柱倾斜:H/ 拼装万能杆件支架属高空作业,施工中应严格遵守高空作业有关的安全技术规程。2.3.3碗扣式脚手架钢管支架立杆按照纵向间距90cm、横向90cm搭设于置于万能杆件支架上的纵向I18工字钢上,横杆步距采用90cm。在纵横向和水平按照间距300cm布置剪刀
6、撑,以增强整体的稳定性。立杆及大小横杆连接采用对接方式,而在拱顶立杆单根长度若不足时则采用搭接方式,且至少用3个扣件与3根小横杆连接,立杆对接扣件位置呈交错布置。所有斜撑采用搭接方式,搭接长度不小于50cm,搭接段用扣件连接。在顶部小横杆与立杆连接的扣件下再增加一个扣件,以防拱顶小横杆下滑。由于拱架在拱圈混凝土浇注过程中存在较大的侧向挤压力,拱脚处立杆、横杆、斜撑均做了加密处理。拱架搭设要求严格控制立杆垂直度,但由于拱架较高处,对接立杆轴线难以做到完全重合,对接面也可能是非理想的水平状态,钢管的吊运碰撞也可能导致钢管产生的微弯曲,使用旧钢管也可能使立杆难以做到理想的直线状态。为增加立杆的稳定性
7、,对情况严重的立杆经过增设横杆或斜撑作了局部加强处理。拱架架设完后,对所有扣件进行全面检查。2.3.4支架预压支架预压荷载试验的目的是检验其承载能力和消除非弹性变形,并实测支架的变形值。根据支架试压加载各项测试结果,绘出支架荷载挠度曲线,为施工监控提供可靠依据。在拱桥结构施工过程中,同时对支架的应力与变形进行检查、测试、确保支架的整体性、刚度、强度与稳定性满足要求。施工支架预压荷载试验采用部分荷载对整个拱圈进行预压,即预压总荷载值为:(拱圈底板重+拱圈腹板重)1.2,这是根据主拱圈浇筑顺序确定的,加载顺序与主拱圈浇筑施工顺序相同。加载形式见图3。图3 主拱圈支架预压立面图加载监控及数据采集选取
8、顺桥向拱跨1/8、1/4、3/8、拱顶四个断面,横桥向每个断面布三个:两边、中间,用扎丝吊铅球,上端固结在拱圈槽钢上,下端吊铅球(用钢筋头焊接成三角形也行),与地面有50cm 的活动空隙,在距地面的1m左右的扎丝上绑1m长精度以mm为单位的尺(用卷尺截成);后视尽量用水准点;测点作为整个桥梁施工全过程的观测点,因而采取保护措施。每天于早上6点左右、晚上5点左右观测;分别于加载前、加载100%底板重、加载100%腹板重、满载120%(底板重+腹板重)时用水准仪观测。拱架预压加载采用铺设砂袋方法实现,砂袋的搬运用两台汽车起重机来完成。双向同步对称加载(布载时横向也要对称进行)。加载过程中全程监测拱
9、架变形。当地基沉降速率小于1mm/天时及48h后,开始卸载。预压荷载卸除后,经过观测数据对拱底标高和线形进行重新调整,并检查扣件松紧情况。3.主拱圈施工3.1主拱圈底模标高的确定主拱圈的支架现浇过程中,立模标高的合理确定,是关系到主拱圈的线形是否平顺、是否符合设计的一个重要问题。如果在确定立模标高时考虑的因素比较符合实际,而且加以正确的控制,则最终主拱圈与桥面系线形较为良好;否则最终主拱圈线形会与设计线形有较大的偏差。立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高,总要设一定的预抛高,以抵消施工中产生的各种变形(挠度)。其计算公式如下:模板定位标高设计标高运营预抛高施工预抛高支架变形其中支架变形值是根
10、据支架加载试验,综合各项测试结果,最后绘出支架荷载挠度曲线,进行内插而得。根据以往上承式拱桥施工及监控经验,并结合本桥的具体情况,估计在施工过程中影响本桥结构内力和线形的因素主要有以下几方面: 施工临时荷载; 支架变形; 日照影响; 主拱圈混凝土浇筑顺序和主梁的安装顺序; 混凝土浇筑方量的控制; 混凝土弹性模量和徐变。当上述因素与估计不符,而又不能及时识别引起控制目标偏离的真正原因时,必然导致在以后阶段施工中采用错误的纠偏措施,引起误差累积,因此在施工控制过程中,将经过对应力和位移偏差分析、结构参数敏感性分析、结构参数识别,找出误差原因,确定出设计参数真实值,以此为基础对该桥进行有效施工控制。
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