中下承式钢筋混凝土拱桥
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下承式钢管砼系杆拱桥施工技术马卫明(如皋市水利建筑安装工程有限公司,江苏南通,226500)1 工程概况如皋市蒲黄线通扬运河大桥位于蒲黄线K10+729处,上跨通扬运河。
主桥采用80m钢管砼系杆拱结构,主桥纵向由拱肋、系杆并缀以吊杆,构成主要受力体系,为刚性系杆刚性拱结构。
横向通过风撑、横梁和系杆将两片拱肋连城整体,并通过搁置在横梁上的桥面板及现浇层构成桥面行车系。
拱肋为本桥的主要受力构件,拱轴线为二次抛物线,计算跨径L=80m,计算矢高16m,矢跨比1/5。
拱肋断面为哑铃型钢管混凝土,截面宽度0.75m,高度1.8m,宽度和高度沿拱轴线始终不变,拱肋上下弦管(Q345qC)直径均为750mm,壁厚16mm。
通过两块缀板连接,坚缀板厚度为16mm,拱肋全断面填充C40微膨胀混凝土。
系杆作为纵向连接拱肋的主要受拉构件,为预应力混凝土箱型截面。
系杆截面宽度1.2m,高度1.8m,系杆为矩形空箱断面,在系杆端头变为加高实心截面,系杆预应力钢束张拉须结合施工分批进行。
吊杆将桥面系重量传递给拱肋,本桥采用拉索结构。
拉索外圆钢管Φ309×16mm,钢管上端焊接于拱肋下弦管下缘,钢管下端焊接于系杆顶面预埋钢板上,可以承受一定的压力。
拉索内穿集束钢丝,承受拉力。
吊杆下端为固定端,锚固于系杆内,上端为张拉端。
风撑连接两片拱肋,使其协同受力,并保持拱肋稳定。
每道风撑由两根Φ500×10m钢管及多根Φ273×10mm腹杆组成,风撑所有钢管均不灌注混凝土。
全桥共设5道风撑。
全桥横梁分为中横梁和端横梁。
中横梁为工字型实心截面,端横梁为空心截面(与系杆交接处变为实心截面)。
所有横梁顶面在行车道部分设双向2%横坡,以利用其上桥面板及铺装直接形成双向横坡,横梁底面水平。
横梁均为预应力构件,横梁长度为17m,中横梁于系杆平面相交,每根中横梁由两根吊杆支承。
中横梁采用预制安装、端横梁采用现浇施工,横梁预应力张拉应分批进行。
下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术1工程概况新建的蕴藻浜大桥是A5嘉金高速公路一期一标工程中一座主线大桥。
A5嘉金高速公路一期一标工程是上海高速公路网中南北向连接嘉定、青浦、松江、金山四个经济较发达区域的主要快速通道。
为配合F1国际赛车场的建设,A5(嘉金)高速公路一期工程将加快建设速度,以与F1国际赛车场同步建成。
A5(嘉金)高速公路一期工程范围:北起A30高速公路嘉浏立交南侧接地处,南至北青公路立交(主线跨北青公路)接地点,全长约17.42km,道路红线宽60m,路基宽35m,设计时速100km/h。
本工程有同济大学建筑设计研究院设计、上海建工集团总公司承建。
蕴藻浜主桥结构为下承式钢管混凝土系杆拱桥。
主桥分上下行两副桥梁。
单副桥宽17.6m,跨径为87.88m,计算跨径L=85m,矢高f=17m,矢跨比为1/5,拱轴线采用二次抛物线。
桥面标高为15.444m;拱顶标高为32.515m;河面最高通航标高为3.5m;本工程桥面梁(中横梁及系梁)吊装净标高为12m,钢拱肋吊装净标高为29.015m。
蕰藻浜大桥结构工程主要包括:钢拱肋4片,风撑7×2道,拱脚8处,吊杆锚固64套,预制系梁28根,预制中横梁32根。
钢拱肋采用哑铃型断面,上下钢管直径为φ900mm,腹部宽度为512mm,高度为360mm,壁厚为16mm。
拱肋高为2000mm,宽为900mm。
钢管拱肋曲线长约为84.2m,重量为65.8T,内部吊杆处加劲板重量约为8.4T,每片拱肋的起吊重量为74.2T。
风撑采用箱型断面,单根起吊重量大约8.0T左右。
预制系梁、预制中横梁及系梁与中横梁间混凝土湿接头现浇段施工;全桥有4根箱型纵梁(每根纵梁分为7根9米长系梁预制段),32根“T”型中横梁。
纵梁采用箱型断面,高为1600mm,宽为1400mm,吊杆处为实心断面。
预制段标准长度为9000mm,起吊重量约30T。
预制中横梁为“T”型断面,高为1450mm,宽度为3000mm,预制段长度为13.6m,起吊重量为60.5T。
桥梁工程资料集>桥梁构造>拱桥构造>拱桥的主要类型按照拱上建筑的形式可以分为:实腹式拱桥及空腹式拱桥、组合体系式拱桥实腹式拱桥:是指拱上建筑作成实体结构,拱圈和主梁之间用石料或砌块填充的拱桥形式。
优点是刚度比较大,构造简单,施工方便;缺点是随着桥梁跨径的增大,拱桥的自重迅速加大,无法作成较大跨径的拱桥。
一般用在跨径较小的拱桥中,常用跨径为20- 30m。
空腹式拱桥:是指拱圈和主梁之间用立柱支撑。
其优点是较实腹式拱桥轻巧,节省材料,外形美观,还有助于泄洪;缺点是施工比较麻烦,受力较复杂。
一般用在大跨径的桥梁中。
组合体系式拱桥:由拱和梁组成主要承重结构的拱桥。
通常用钢筋混凝土或钢结构建造。
兼有实腹式拱桥和空腹式拱桥的优点,跨越能力较大。
一般用在大、中跨度的桥梁中。
按照拱轴线的型式可分为:圆弧拱桥、抛物线拱桥、悬链线拱桥;圆弧拱桥:拱圈轴线按部分圆弧线设置的拱桥。
优点构造简单,石料规格最少,备料、放样、施工都很简便;缺点是受荷时拱内压力线偏离拱轴线较大,受力不均匀。
一般适用于跨度小于20m的石拱桥。
抛物线拱桥:拱圈轴线按抛物线设置的拱桥,是悬链线拱桥的一种特例。
优点是弯矩小,材料省,跨越能力较大;缺点是构造较复杂,如果是石拱桥则料石的规格较多,施工较不方便。
悬链线拱桥:拱圈轴线按悬链线设置的拱桥。
优点是受力均匀,弯矩不大,节省材料。
多适用于实腹拱桥,大跨度的空腹拱桥中也常常采用这种线形布置。
按照桥面的位置可分为:上承式拱桥、下承式拱桥、中承式拱桥;上承式拱桥:桥面系设置在拱圈之上的拱桥。
优点是桥面系构造简单,拱圈与墩台的宽度较小,桥上视野开阔,施工方便;缺点是桥梁的建筑高度大,纵坡大和引桥长。
一般用在跨度较大的桥梁。
如图所示:下承式拱桥:桥面系设置在拱圈之下的拱桥。
优点是桥梁建筑高度很小,纵坡小,可节省引道长度;缺点是构造复杂,拱肋施工麻烦。
一般用于地基差的桥位上。
如图所示:中承式拱桥:桥面系设置在拱肋中部的拱桥。
下承式拱桥的结构组成1.拱石:拱桥的主要承重构件,由连续的石材(也可以是钢筋混凝土)组成。
它们被设计成一系列平缓的曲线,负责将桥上的荷载传递到桥墩上,再分散到地基上。
拱石通常是由多个拱石段组成,每个段都有一定的半径。
2.桥墩:桥墩是支撑拱石的垂直结构。
它们通常以固定的间距沿桥的长度分布。
在下承式拱桥中,每个桥墩承受拱石和桥上载荷的作用力,并将它们传递到地基。
桥墩的形状和尺寸可以根据桥梁的设计要求进行调整。
3.墩台:墩台是桥墩的上部部分,用来承载桥面板和其他附属结构。
它们可以是独立的单元,也可以与桥墩一体构建。
墩台的形状和尺寸也可以根据桥梁设计的需要进行调整。
4.桥面板:桥面板是用于行人和车辆通行的平面结构。
它通常由钢筋混凝土浇筑而成,具有足够的强度和刚度来承受交通荷载,并通过拱石和桥墩传递荷载。
桥面板的形状可以根据桥梁的风格和需要进行设计,可以是平面的、弧形的或其他形状。
5.桥面铺装:桥面铺装是覆盖在桥面板上的表面材料,用于提供适当的摩擦阻力和舒适的行车和行人环境。
常见的铺装材料包括沥青混凝土、水泥混凝土、石子等。
6.桥墩间隔:桥墩之间的距离取决于桥梁的设计要求,通常由桥梁的跨度和荷载要求决定。
为了确保桥的稳定性和安全性,桥墩之间的距离需要符合规范和设计标准。
除了以上主要的结构组成部分外,下承式拱桥还可能包括一些辅助结构和附件,如桥栏杆、人行道、桥梁护栏等,这些部分有助于提供行人和车辆的安全通行。
总之,下承式拱桥的结构组成包括拱石、桥墩、墩台、桥面板、桥面铺装以及其他辅助结构和附件。
这些组成部分相互配合,形成了一个稳定、强固的桥梁结构,能够承载交通荷载并确保桥梁的安全与舒适的通行。
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下承式钢筋混凝土系杆拱桥选用先梁后拱的施工浅谈摘要:随着社会经济的不断发展,以汽车为主要交通工具的时代正在逐步改变人们的生活方式。
如今,汽车与大中型运载车辆越来越多,以致于公路与桥梁的承载力越来越大,再加上桥梁运输是公路建设中最重要的内容之一,所以,要想保证公路桥梁的整体质量,就必须要加强其施工技术以及提高施工质量。
下承式钢筋混凝土系杆拱桥以其造型美观的特点,在城市道路和公路桥梁工程中得到了广泛的应用。
文章中介绍某桥选用先梁后拱的施工方案,该方案施工安全、设备简单、速度快且工业化程度高。
关键词:先梁后拱施工;注意事项一、”先梁后拱”施工流程(1)主桥桥墩下部结构现浇施工,工厂预制钢制拱肋并进行预先拼装,工厂预制中横梁,张拉第一批预应力钢束;(2)在拱脚处搭设满堂支架,进行预压,待支架弹性变形和累计沉降稳定后(不小于 7d),架立模板,现场浇注钢拱肋拱脚段(预埋钢拱肋节段)和端横梁,张拉端横梁预应力钢束并进行压浆密实;(3)在满足通航净空的情况下,在水中打入临时钢管桩,架设临时支撑墩,安放贝雷梁,然后在贝雷梁上加设支架,同样进行预压、卸载,然后现场吊装预制中横梁,放置于支架上,并预留与现浇系梁焊接钢筋;(4)在支架上现浇系梁,分三段浇注,与预制横梁浇为整体,然后张拉系梁第一批预应力钢束和中横梁第二批预应力钢束;(5)现场绑扎桥面板钢筋,立模浇筑桥面板砼,通过横梁和系梁预埋钢筋与其形成整体;(6)现场吊装、拼接钢拱肋,拱肋荷载通过拱架传递给桥面,同时于拱架上调整拱轴线,使其与设计一致,预制钢拱肋与拱肋拱脚预埋节段工地接头采用套接焊接,钢管拱轴线长度误差累计到拱脚并切除多余量,以保证拱轴线拼装精度,然后安装拱间 k 型风撑;(7)钢制拱肋焊接成整体后,张拉系梁第二批预应力钢束;(8)通过四个拱脚向钢管拱内泵送微膨胀缓凝混凝土,泵送过程遵循缓慢、多次、少量的原则,确保拱肋受力均衡、安全;(9)拆除拱架,拆架顺序遵循从拱顶向两边的原则;(10)待钢制拱肋内微膨胀混凝土达到设计强度后安装吊杆,并于梁底第一次张拉吊杆力,边吊杆张拉控制力为650kn,其余吊杆张拉控制力为 530kn;(11)施工桥面系结构,第二次张拉吊杆,边吊杆张拉控制力为720kn,其余吊杆张拉控制力为 700kn,并控制桥面结构线形达到竖曲线要求;(12)拆除主梁支架,施工桥面铺装,成桥。