拱桥主拱圈加固的施工工艺
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拱桥加固实例1概述仁义桥位于山西省太原市清徐县榆次一古交公路清徐段上,于1971年修建。
桥梁原设计荷载为:汽车-13级、拖车-60。
上部结构为:空腹式悬链线无铰钢筋混凝土双曲拱桥,净跨径25m,矢跨比为1/6,设计拱轴系数m=2.20,共三跨。
桥面宽度为:净-7m+2×1.0m(人行道),桥面纵坡为0,横坡为3%(双向),主拱圈宽度为7.5m。
主拱圈厚度为0.80m。
拱上建筑采用排架式副拱墩。
下部结构为:150#片石混凝土实体墩和桥台,桥墩顶宽2.0m基础为明挖扩大基础。
随着清徐县经济的不断发展,仁义桥现状已不能满足清徐一古交公路交通量日益增长、车辆荷载等级增大的要求。
为满足榆次一古交二级公路清徐路段公路建设的要求,在2004年对该桥进行了加固改造。
2加固采用桥梁技术标准(1)设计汽车荷载等级:公路—Ⅱ级,人群3.0kN/m2,桥面组成:净—9m+2×1.0m(人行道)。
3加固依据及资料交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJB01—2003)。
交通部部标准《公路桥涵设计规范》(1989年合订本),交通部部标准《公路桥涵施工设计规范》(JTJ041—2000),交通部部标准《公路质量检验评定标准》(JTJ071—98),交通部部标准《公路养护技术规范)JTJ0173—96),公路桥涵设计手册:《拱桥》(上、下册)(1991年版)。
仁义桥原设计文件(太原公路分局1971年)。
4加固设计要点(1)上部结构计算采用《桥梁博士》(平面杆系有限元程序)进行加固后成桥状态下活载、恒载、温度变化等作用力计算,以最不利荷载组合进行控制设计。
(2)下部结构按重力式墩台计算,计算荷载按《公路桥涵设计通用规范》的规定,对所有可能承受的荷载进行最不利组合。
以最不利荷载组合控制设计。
基础计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》,结合本桥实际情况按旧桥基础承载力提高系数予以考虑进行验算。
(3)桥面板计算按单向板和悬臂板计算,悬臂跳梁进行截面强度验算、抗剪计算和抗倾覆计算。
拱桥套拱加固混凝土半导管浇筑工法四川蜀渝石油建筑安装工程有限责任公司 6100001前言:1.0.1拱桥套拱加固混凝土半导管浇筑法是蜀渝公司采用套拱现浇混凝土加固多座石拱桥的施工后总结的一种特殊专门用在套拱加固现浇混凝土的浇筑方法。
2特点:2.01下嵌拱模内有拱腹的锚固钢筋,以及拱腹遍布的双层钢筋网或单层钢筋网,混凝土只能从拱的侧边输入,工人无法用工具将混凝土勾平。
拱桥套拱加固混凝土浇筑工法是专门针对套拱加固现浇混凝土拱圈时混凝土送入下崁拱模困难而采用的施工方法。
可以方便的将混凝土输送到下崁拱模中,节约人工,降低工人的劳动强度;节约工期;节约成本。
3使用范围:3.0.1拱桥套拱加固混凝土半导管浇筑法适用拱桥的拱圈加固厚度在20厘米以上的中、小拱桥的拱圈现浇混凝土加固。
4工艺原理:4.0.1利用半边导管安装在底层钢筋的横筋上,浇筑混凝土时混凝土在导管的引导下,到达指定的地方,方便混凝土的浇筑。
5工艺流程和操作要点:5.1拱圈加固工艺流程;拱腹的钢筋网安装完成→安装半导管浇筑管→拱顶中央钻孔→安装拱盔及底模→安装侧模→安装顶模。
5.2操作要点;5.2.1拱腹的钢筋网安装:根据设计要求安装钢筋网,横向根钢筋放在锚固钢筋的弯钩上,纵向钢筋放在横向钢筋的上面并紧靠锚固钢筋,与锚固钢筋点焊。
5.2.2安装半导管浇筑管:将φ150薄壁钢管一剖为二,并弯曲为加固拱圈半径的弧形,安装在拱腹底层钢筋的横筋上,第一根半导管浇筑管的下端安装在距离拱脚起拱线1.5米桥的纵轴线上,该半导管浇筑管与桥的纵轴线成45°布置。
根据1/2跨径长度,从第一根半导管浇筑管安装后,距离第一根半导管浇筑管的下端2米的纵轴线上,与桥的纵轴线成45°沿桥的两侧交替布置第二根半导管浇筑管,直到浇筑管的上端距桥顶2米处,桥梁的左右1/2跨径对称布置。
5.2.3拱顶中央钻孔:在桥梁的拱顶中间钻孔φ152将拱圈钻穿,浇筑混凝土时将卸料斗插入152孔中进行混凝土浇筑。
石拱桥病害成因分析与加固措施研究1引言石拱桥由于其就地取材、施工简洁、不需要大型设备等优点,在50年月~80年月被广泛推广使用。
然而,随着我国经济建设的高速进展,重型车辆与日俱增,加之桥梁建设时设计荷载较小,导致现阶段多数石拱桥已无法满意正常使用要求,处于超负荷状态,因而消失病害状况较多,需要修理加固,提高其承载力量。
本文将就石拱桥常见病害的成因与加固处理措施作一些浅要分析。
2石拱桥常见病害及成因分析2.1主拱圈裂缝拱圈裂缝是石拱桥最常见的病害。
主拱圈开裂严峻影响桥梁的安全性,根据开裂方向可以分为主拱圈横向裂缝与纵向裂缝。
2.1.1主拱圈横向裂缝及成因分析主拱圈横向裂缝多发生在拱顶下部或拱脚上部,其主要成因分析如下:1)主拱圈截面太薄或石料强度不够。
对石拱桥主拱圈进行内力分析可知,拱顶承受最大正弯矩,拱脚承受最大负弯矩,当截面抗力小于荷载内力时,拱顶下部或拱脚上部受拉部位开裂。
2)拱圈受力不对称。
这种状况主要发生在坡桥或弯桥上。
有些坡桥坡度较大,而主拱圈水平设置,造成拱圈受力不对称;车辆在弯桥上转弯时产生向心力,造成拱圈弯道外侧开裂。
3)基础匀称沉降,墩台移动。
石拱桥多按无铰拱设计,为超静定结构。
基础沉降或墩台位移将引起主拱圈巨大的附加应力,造成拱圈横向开裂,且多发生在L/4处。
4)设计时拱轴系数选择不当5)施工质量差。
如砂浆不饱满、砌筑工艺不规范等。
主拱圈横向裂缝对原结构的影响:假如主拱圈消失横向裂缝并进展到肯定深度,开裂面的抗弯惯性矩将大大降低,相当于形成铰,转变原结构体系,内力随之发生变化,结构的稳定性降低。
假如消失多条横向裂缝,形成三铰以上时,结构将变成可变体系,失稳破坏。
2.1.2主拱圈纵向裂缝及成因分析主拱圈的纵向裂缝成因分析如下:1)拱圈多采纳分环砌筑,如在施工时,未留意环与环交叉搭接,则会在拱腹发生纵向开裂;2)基础非匀称沉降;3)结构自身的受力特征影响,如弯桥受离心力作用; 4)局部温度应力。
古代石拱桥施工方法古代石拱桥作为中国古代工程的杰作之一,在历史上留下了浓墨重彩的一笔。
其巧妙的设计和卓越的施工技术,使得石拱桥能够经久耐用地屹立于江河之间。
本文将介绍古代石拱桥的施工方法,带你一窥中国古代建筑工程的伟大。
1. 基础处理古代石拱桥的施工首先要对桥墩进行基础处理。
在选择桥址时,要注意选择地势较高且地质稳定的地方,以确保桥墩的稳固性。
首先,在河床上修建石堤筑墩,然后在石堤上打下桩基,并将其固定于河床。
接下来,开始进行第一道石墩的建设。
2. 石墩建设古代石拱桥多采用石墩作为桥墩结构。
石墩的建设需要经历多个步骤。
首先,选用质地坚硬、纹路清晰的石材,并经过精心的切割和加工,以确保墩石的外观和结构完整性。
然后,使用木模板搭建墩石的形状,并将石块一块一块地嵌入到模板中,最后倒入石灰和黄土的混合物用于固结。
在墩石建设过程中,要不断调整模板,以确保每块石材的稳定性和结构的均匀性。
3. 拱圈建设石拱桥的核心部分就是石拱,而拱圈就是支撑石拱的重要结构。
拱圈的建设是古代石拱桥施工的关键步骤之一。
首先,在桥墩之间铺设夯实的碎石层,然后在碎石层上用木模板搭建出拱圈的形状。
接下来,施工者需要根据设计要求按序将石块一块一块地垒砌起来,通过适当的油灰和砂浆将其固定在一起。
4. 填土加固为了增强石拱桥的稳定性和承重能力,在拱圈建设完成之后,需要进行填土加固。
施工者将土石均匀地堆积在石拱上,并使用夯实机械对土层进行压实,使其紧密结合,以增加桥墩的稳定性。
同时,在施工过程中需要进行不断的监测和调整,确保填土层的厚度和均匀性。
5. 桥面铺设最后一步是进行桥面的铺设。
古代石拱桥通常使用青石板或石板作为桥面材料。
施工者将石板一块一块地铺在桥墩之间,并使用适当的胶合剂将其粘合在一起,以确保桥面的平整和稳固。
在铺设石板的过程中,需要使用水平仪和测量工具进行精确调整,以确保桥面的平直和均匀性。
综上所述,古代石拱桥的施工方法虽然简单,但却需要经历许多繁琐的工序和技术要求。
圬工拱桥主拱圈病害机理及加固方法吴毅翔【摘要】为了经济合理地治理圬工拱桥主拱圈病害,分析了主拱圈裂缝、主拱圈渗水、拱石脱落等常见病害产生的原因,提出了加大截面加固、主拱圈套箍、锚喷混凝土加固以及塞缝灌浆等多种主拱圈加固方法,阐述了各种加固方法的特点,提出了不同方法的适用范围.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】3页(P61-63)【关键词】圬工拱桥;主拱圈;主拱圈病害;旧桥加固【作者】吴毅翔【作者单位】孝感市公路管理局孝感432000【正文语种】中文从上世纪80年代以来,我国在旧桥加固改造技术的研究试验方面进行了大量的工作。
对于既有拱桥的加固改造技术和施工工艺等方面也积攒了许多宝贵经验[1]。
近年来,由于新材料、新理论和新技术的发展,出现了大量新的加固维修技术,大大提高了旧桥的承载力和通行的可靠性,取得了显著的经济效益和社会效益。
笔者针对圬工拱桥主拱圈的病害机理以及加固方法展开讨论[1]。
1 主拱圈病害及其产生原因主拱圈是圬工拱桥的主要承重构件,以承受压力为主[2]。
它的破坏会严重影响结构的承载力、稳定性和耐久性。
它主要有主拱圈裂缝、主拱圈渗水、拱石风化局部脱落、以及拱石脱落等常见病害。
1.1 主拱圈裂缝(1)主拱圈横向裂缝。
主拱圈横向开裂多发生在拱脚上缘或拱顶下缘,其主要原因包括:石料强度不足,主拱圈局部强度不够;墩台基础等产生不均匀沉降引起拱圈开裂;拱圈受力不对称,主要发生在坡桥与弯桥上;施工质量差,如砌筑工艺不规范、砂浆不饱满等;墩台沿桥梁纵向发生向后滑动或转动引起拱圈开裂。
(2)主拱圈的纵向开裂。
主拱圈纵向裂隙主要由施工引起,拱上土侧压力的作用以及结构本身的特殊受力因素,如斜桥的钝角与锐角,弯桥受离心力作用等也会引起主拱圈的纵向开裂。
1.2 主拱圈渗水拱圈渗水将引起拱石软化、强度和耐久性降低等病害。
造成拱圈渗水的主要原因有拱上填料不密实、防水层破坏、砌筑砂浆不饱满以及拱上排水设置不合理等。
拱桥施工工艺1.拱桥有支架施工1)拱架施工砌筑石拱桥或混凝土预制块拱桥,以及现浇混凝土或钢筋混凝土拱桥时,需要搭设拱架,以承受全部或部分主拱圈和拱上建筑的质量,保证拱圈的形状符合设计要求。
(1)拱架拼装。
拱架可就地拼装或根据起吊设备能力预拼成组件后再进行安装。
拱架拼装过程中必须注意各节点、各杆件的受力平衡,并准备好拱顶拆拱设备,以使拱装拆自如。
(2)拱架安装。
①工字钢拱架安装。
工字钢拱架的架设应分片进行。
架设每片拱片时,应同时将左、右半片拱片吊至一定高度,并将拱片脚纳入墩台缺口或预埋的工字钢支点上与拱座铰连接,然后安装拱顶卸拱设备进行合龙。
对于横梁、弧形木及支承木,应先安装弧形木再安装支承、横梁及模板。
弧形木上应通过操平以检查标高准确,当误差过大时,可在弧形木上加铺垫木或刻槽。
横梁应严格按设计安放。
②钢桁架拱架安装。
钢桁架拱架的安装方法主要包括悬臂拼装法、浮运安装法、半拱旋转法、竖立安装法等。
a.悬臂拼装法。
悬臂拼装法适用于拼装式钢桁架拱架安装,拼装时从拱脚起逐节进行,拼装好的节段用滑车组系吊在墩台塔架上。
b.浮运安装法。
拱架拼装后,即可进行安装,为便于拱架进孔与就位,拱架拼装时的矢高,应稍大于设计矢高(即预留沉降值)。
在拱架进孔后,用挂在墩台上的大滑车和放置在支架上的千斤顶来调整矢高,并用水压仓,以降低拱架,使拱架就位。
安装时,拱顶铰须临时捆紧,拱脚铰和铰座位置须稍加调整,以使铰座密合。
c.半拱旋转法。
采用半拱旋转法安装钢桁架拱架的方法与安装工字形钢拱架相似,其不同之处在于钢桁架安装时,起吊前拱脚先安装在支座上,然后用拉索使半拱架向上旋转合龙。
d.竖立安装法。
钢桁架拱架竖立安装是在桥跨内两端拱脚上,垂直地拼成两半孔骨架,再以绕拱脚铰旋转的方法放至设计位置进行合龙。
(3)拱架卸落与拆除。
由于拱上建筑、拱背材料、连拱等因素对拱圈受力的影响,应选择在拱体产生最小应力时卸架,一般在砌筑完成后20~30d,待砌筑砂浆强度达到设计强度的70%以后才能卸落拱架。
第1篇一、工程概况临清木拱桥位于我国某城市,是一座历史悠久的古桥,具有很高的历史文化价值。
为了保护和修复这座古桥,我们制定了以下施工方案。
二、施工准备1. 组织准备(1)成立项目组,明确项目负责人及各成员职责。
(2)制定施工组织设计,明确施工流程、施工方法、施工工艺、质量标准等。
(3)组织施工人员进行技术培训,提高施工人员的业务水平。
2. 材料准备(1)木材:选用优质木材,如杉木、松木等,要求干燥、无虫蛀、无裂纹。
(2)防腐剂:选用环保型防腐剂,如氯化锌、磷酸锌等。
(3)涂料:选用防水、防腐、耐候的涂料,如聚氨酯涂料等。
(4)其他材料:如铁件、螺栓、水泥、沙子等。
3. 施工设备准备(1)木材加工设备:如带锯、圆锯、刨床、钻孔机等。
(2)防腐处理设备:如防腐剂喷洒设备、涂装设备等。
(3)吊装设备:如汽车吊、履带吊等。
(4)其他设备:如切割机、电钻、扳手、螺丝刀等。
三、施工工艺1. 施工流程(1)基础处理:对桥梁基础进行清理,确保基础坚实、平整。
(2)木材加工:按照设计图纸,对木材进行加工,包括锯、刨、钻孔等。
(3)防腐处理:对木材进行防腐处理,提高木材的耐久性。
(4)涂装:对木材进行涂装,提高木材的防水、防腐性能。
(5)吊装:将加工好的木材吊装至施工现场。
(6)组装:按照设计图纸,将木材组装成拱形结构。
(7)加固:对拱形结构进行加固,确保桥梁的稳定性。
(8)桥面铺装:对桥面进行铺装,确保桥梁的使用功能。
2. 施工方法(1)基础处理:采用人工清理,确保基础坚实、平整。
(2)木材加工:采用机械加工,确保木材加工精度。
(3)防腐处理:采用防腐剂喷洒设备,对木材进行均匀喷洒。
(4)涂装:采用涂装设备,对木材进行均匀涂装。
(5)吊装:采用汽车吊、履带吊等设备,将木材吊装至施工现场。
(6)组装:采用人工组装,确保拱形结构符合设计要求。
(7)加固:采用铁件、螺栓等材料,对拱形结构进行加固。
(8)桥面铺装:采用水泥、沙子等材料,对桥面进行铺装。
拱桥主拱圈加固的施工工艺
洞口县公路管理局曾德明
摘要:拱桥主拱圈加固是老拱桥维修、加固、改造工程中非常重要的一道工序,工程量不大,但很烦琐,稍微考虑不周或施工不当,便会延长工期、增加工程造价。
由于历史的原因,近年来,需要加固的拱桥越来越多,而有关拱圈加固的施工工艺介绍确很少。
下面,我将迴澜桥加固改造工程中的拱圈加固的施工工艺进行归纳和总结,供大家参考和大家共研。
关键词:拱桥主拱圈加固施工工艺
一、工程概况
洞口县迴澜桥建于1975年,为三孔净跨36米空腹式石砌双肋单波双曲拱桥,桥长138米,宽8米,高10.5米,桥下水位较深。
由于近年交通量猛增以及超重、超载车辆频繁行驶,造成桥台附近从拱脚起第一个腹拱出现了明显下沉及拱圈开裂,主拱圈多处由于航船的撞击出现了混凝土剥落及露筋现象,经专家现场检测,同意对此桥进行加固改造。
主拱圈的加固改造方案为:在主拱圈两拱肋下缘增加15cm厚钢筋砼加劲肋(加劲肋构造如图1),其余露筋处采用ZV型混凝土修补胶与普通水泥及中砂配制成聚合物修补砂浆进行修补。
二、主拱圈加固的施工工艺
在主拱圈两拱肋下缘增加钢筋砼加劲肋的主拱圈加固方法,其施工步骤为:搭建平台—植筋—清理修补—布筋—装模—浇注—养生七个环节。
1、搭建施工平台
先用Ф16mm的纲绞绳从腹拱圈穿过,两端系在一根Ф18cm、长比桥宽要长的原木两端,原木处于水平状态,在拱顶处可从桥面上垂吊钢铰绳系在原木上(如有栏杆、人行道须先拆除一小段,以便钢铰绳穿过),使钢铰绳与原木围成的图形在拱脚处呈等腰梯形,在拱顶处呈矩形;再用原木纵向架在水平原木上,并固定好;最后在纵向原木上铺设架板。
为了保证施工安全和施工平台不摇晃,可在垂吊下来的钢铰绳上系上绳子或捆绑板材做个栏杆,在拱顶处垂吊下来的水平原木两端加斜撑(搭建成功的施工平台如图2)。
2、植筋
在主拱圈肋下定好植筋的位置,用直径为20mm的电钻钻孔,钻孔与拱圈表面垂直,深度为30cm;用高压气将钻孔内的灰尘吹净,从孔底逐步向孔口填入JN—Z植筋锚固胶(最初流出的胶液应当舍弃);将钢筋旋转插入至孔底,保证孔口溢胶但不能漏胶。
3、主拱圈清理、修补
1)、清理破损混凝土:待植入筋锚固力达到要求后,用高压水枪反复冲射混凝土破坏部位和裸露生锈的钢筋。
实践证明,高速水流不仅可以清除破损混凝土、除出钢筋表面的铁锈,还能在被清除锈的钢筋表面形成一层极薄的氧化铁保护膜,且在工作中没有振动噪音和灰尘,在清除工作完成后,还能使混凝土表面干净、湿润,给下道工序拱圈修补提供了有利条件。
2)、主拱圈修补:第一步:按ZV型混凝土修补胶与水泥1:0.8~1比例调制界面处理浆,用刷子在要修补的混凝土表面和四周均匀涂刷一层的界面处理浆。
第二步:在界面处理浆尚未硬化前,将拌制好的聚合物修补砂浆用抹刀压入槽中,压实并抹平。
聚合物修补砂浆按水泥:中砂:ZV胶:水=1:2.5:0.3~0.4:0.2的比例调配。
第三步:采用洒水和塑料薄膜相结合的养生办法对修补的地方进行养护。
4、布筋
首先将两根N1钢筋绑扎或焊接在植筋的弯钩上;其次分别将3组N1、N2钢筋粗略地绑在植筋的内侧和外侧;然后将N3箍筋套住8根钢筋,并绑扎在植筋上;最后按钢筋布置图将所有钢筋绑扎好。
5、安装模板
底模采用厚2mm、宽40cm(设计宽度)、长38.38m(拱圈弧长)的铁板,并预先在铁板是钻好绑扎铁丝穿过的孔(孔位布置如图3),用8号铁丝从底模孔中穿过,控制好钢筋保护层,挂在植筋上(底模安装如图4)。
边模采用0.5米一段的组合模板,浇筑一段安装一段,以利于混凝土振捣。
6、浇注混凝土
由两侧拱脚同时对称地向拱顶浇注。
在拱顶时,可先装好里面边模,外面边模张开一点便于灌注混凝土,待混凝土初凝后,凿除多余部分至拱圈平面,用聚合物修补砂浆压实抹平。
值得注意的是:由于加劲肋中钢筋布置较密,粗集料不能过细,浇筑时不能确保无空隙,加之新混凝土在凝固时会收缩,必然会引起新旧混凝土脱结,出现裂缝。
因此在拌制混凝土时有必要添加GMA无收缩自流密实混凝土外加剂。
7、拆模、修饰、养生:常温下一星期后就可拆模,拆模后露在拱圈外的铁丝用氧焊吹掉,与拱圈面成凹型,再用聚合物修补砂浆压实抹平即可。
继续养生至混凝土养护期,整个拱圈加固工作就完成了。
三、施工工艺的评价
1、工艺简单:如搭建施工平台,既不象制作挂蓝那样需要设计、做图,制作也复杂,实际施工起来上下移动更不方便;也不象满堂架那样,需要围堰(在迴澜桥加固改造工程中根本行不通,水位太深)、地锚埋设、立架,非常烦琐;仅仅是在拱圈下做几个秋千而已。
再如清理破损混凝土,用高速水流冲射,省去了敲敲打打的苦力活,没有振动噪音和灰尘,就象小孩子玩水枪一样轻轻松松、简简单单。
2、造价低:在主拱圈两拱肋下缘增加加劲肋的拱圈加固方法,要想降低工程造价,关键在于施工平台方案的选择。
本文中的施工平台在制作中三孔只需人工20多个工日,木材23m3,并且木材的回收再利用率高,大大降低了工程造价。
3、工期短:整个施工工艺完全可以采用流水作业,从搭建平台、植筋、清理修补、布筋、装模到浇注,三孔六根加劲肋只需三个星期就可完成。
4、质量好:①植筋采用JN—Z植筋锚固胶。
这种胶强度高,粘接力强,实验屈股强度达到335N/mm2,完全可以保证工程质量。
②底模采用整块铁模。
一是有利于混凝土的流动、振捣,确保松模后,混凝土表面无空隙,并且光滑漂亮,二是由于铁模具有一定的挠度,确保完工后的拱圈无皱折,线型美观。
③在混凝土中添加GMA无收缩自流密实混凝土外加剂。
外加剂的加入,一可保证混凝土能自流密实成型,二可保证与旧拱圈粘结牢固无裂缝。
湖南公路养护网。