拱桥的转体施工解析
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拱桥转体法施工工艺9.1.1工艺概述转体法施工它具有结构合理、受力明确、工艺简便、施工设备少、节约施工用料、安全可靠、合拢速度快等特点,特别适合于施工场地狭窄,地势陡峭的山谷、宽深河流、施工期水位变化频繁不宜水上作业及跨线的铁路拱桥。
转体法施工可采用平面转体、竖向转体或平竖结合转体。
拱桥采用转体法施工主要是在山谷、河流的两岸或适当位置,利用地形或使用简便的支架先将半桥预制、拼装完成,然后以桥梁本身为转动体,使用一些机具设备,分别将两个半跨拱转动到桥的轴线位置合龙成桥的施工方法。
转体系统由半跨钢管拱、交界墩索塔、扣索背索系统、上盘及平衡重;转台、环道、撑脚和基础、拽拉牵引系统等组成。
本工艺重点介绍拱桥转体施工,有关拱肋内混凝土压注施工的内容可参考本章其他工艺。
9.1.2作业内容转体法施工内容主要是转体部分的施工、牵引转动体系的安装、线型测量及内力的监控、扣背索及预应力筋的张拉、半跨钢管拱转动到位及位置偏差的调整、转盘锁定及合拢段的临时锁定、主管合拢段的安装、拱脚及转盘间混凝土的封填、扣背索及预应力筋的交替拆除、拱座片石混凝土的回填。
9.1.3质量标准及检验方法《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》(TB/T 1527-2011)《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T283:2012)《高性能混凝土应用技术规程》(CECS 207:2006)9.1.4工艺流程图以北盘江大桥为例转体法施工工艺流程图如下:图9.4.4.1 钢管拱桥转体法施工流程图9.1.5工艺步骤及质量控制以北盘江大桥为例就转体法施工工艺步骤及质量控制分述如下:一、上下转盘、球铰、转台和交界墩施工1.拱座基坑的开挖,应满足以下要求:基坑开挖尺寸控制;基坑平面位置,尺寸应符合设计要求,不得有欠挖,对边坡高度 H<8m,+0~+0.2m;8≤H<15 时,+0~+0.3;H≥15m,+0~+0.5m。
拱桥竖向转体施工技术尤其是近年来由于钢管混凝土拱桥在国内快速发展,为钢管混凝土拱桥转体法施工创造了有利条件。
各种转体施工技术广泛的应用于拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿刚架桥等不同桥型上部结构的施工中。
竖向转体施工是其中的一种,其原理是在桥台处先竖向或在桥台前俯卧预制半拱,然后在桥位平面内绕拱脚将其转动合龙成拱。
以下详细论述。
1 常见转体施工技术转体的方法可以采用平面转体、竖向转体或平竖结合转体,目前已应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿刚架桥等不同桥型上部结构的施工中。
1.1 平面转体平面转体可分为有平衡重转体和无平衡重转体。
有平衡重转体一般以桥台背墙作为平衡重,并作为桥体上部结构转体用拉杆的锚碇反力墙,用以稳定转动体寻和调整重心位置。
为此,平衡重部分不仅在桥体转动时作为平衡重量,而且也要承受桥梁转体重量的锚固力。
无平衡重转体不需要有一个作为平衡重的结构,而是以两岸山体岩土锚洞作为锚碇来锚固半跨桥梁悬臂状态时产生的拉力,并在立柱上端做转轴,下端设转盘,通过转动体系进行平面转体。
主要适用于刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥及钢管拱桥。
1.2 竖向转体竖向转体施工就是在桥台处先竖向或在桥台前俯卧预制半拱,然后在桥位平面内绕拱脚将其转动合龙成拱。
根据河道情况、桥位地形和自然环境等方面的条件和要求,竖向转体施工有以下两种方式:1)竖直向上预制半拱,然后向下转动成拱。
其特点是施工占地少,预制可采用滑模施工,工期短,造价低。
需注意的是在预制过程中应尽量保持半拱轴线垂直,以减小新浇混凝土重力对尚未凝结混凝土产生的弯矩,并在浇注一定高度后加设水平拉杆,以避免因拱形曲率影响而产生较大的弯矩和变形;2)在桥面以下俯卧预制半拱,然后向上转动成拱。
主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制部件(塔、斜腿、劲性骨架)。
1.3 平竖结合转体由于受到河岸地形条件的限制,拱桥采用转体施工时,可能遇到既不能按设计标高处预制半拱,也不可能在桥位竖平面内预制半拱的情况(如在平原区的中承式拱桥)。
钢管混凝土拱桥转体施工工艺一、工程简况:黄柏河、下牢溪特大桥(以下简称“两桥”)是长江三峡工程对外交通专用公路的重点工程,位于湖北省宜昌市西北近交西陵峡口风景区。
两特大桥的结构形式基本相同,系根据河床自然条件和缩短工期的要求。
主跨采用净跨160m 的上承式倒悬链线无铰钢管混凝土拱,净矢高32m,拱抽系数m=1.543,矢跨比f/L=1/5。
主拱圈系由8根直径100cm,壁厚1.0~1.2cm的钢管及厚1.0cm缀板组成的哑铃形拱肋。
钢管内泵送50号微膨胀混凝土。
拱上建筑采用15组四柱排架式钢管混凝土立柱;立柱上部采用钢筋混凝土简支式大孔板梁;边跨分别采用4孔20m及1孔20m后张法预应力混凝土简支T形梁。
全桥长分别为276.71m、280.06m;桥面宽18.50m,桥面横坡为1.5%;两桥设计荷载为汽-36,验算荷载为挂-200。
两桥不同之处,黄柏河特大桥位于3.2%的坡道上,由桥面铺装调整形成3.2%的桥面纵坡。
后因地质情况变化,又增加一孔10m钢筋混凝土板梁。
全桥总布置详见图1。
“两桥”设计新颖,采用了许多新技术、新材料、新工艺。
如大跨度钢管混凝土拱桥,跨径之大,尚属全国第一;采用“转体法”施工,转体重量达三千六百多吨,也属全国第一;钢管内混凝土,采用顶升法泵送微膨胀混凝土,泵送高度达32m,斜长达九十余M,而且要求两根钢管两端同时对称泵送施工,需要配备四台混凝土泵车将近三百方混凝土在2一3小时之内泵送完毕,要求混凝土每小时100一150m3的生产强度,才能满足施工要求。
钢管之防护,采用“金属喷涂长效防蚀复合涂层”,系新研究成功的科技成果,可以防腐20年,两桥是首次采用。
桥面铺装采用“双层钢丝网复合式钢纤维混凝土路面”,施工工艺十分繁杂,其工艺流程多达12道工序。
两桥位于西陵峡口低山丘陵与构造剥蚀、侵蚀山地过渡带,地形起伏较大,相对高差达150m;河床呈“U”型沟谷,切割较深,河宽约30一40m,沟谷顺直;岸坡陡峻,桥面与沟底最大高差达130m。
转体法施工1 工艺概述转体法施工它具有结构合理、受力明确、工艺简便、施工设备少、节约施工用料、安全可靠、合拢速度快等特点,特别适合于施工场地狭窄,地势陡峭的山谷、宽深河流、施工期水位变化频繁不宜水上作业及跨线的铁路拱桥。
转体法施工可采用平面转体、竖向转体或平竖结合转体。
拱桥采用转体法施工主要是在山谷、河流的两岸或适当位置,利用地形或使用简便的支架先将半桥预制、拼装完成,然后以桥梁本身为转动体,使用一些机具设备,分别将两个半跨拱转动到桥的轴线位置合龙成桥的施工方法。
转体系统由半跨钢管拱、交界墩索塔、扣索背索系统、上盘及平衡重;转台、环道、撑脚和基础、拽拉牵引系统等组成。
本工艺重点介绍拱桥转体施工,有关拱肋内混凝土压注施工的内容可参考本章其他工艺。
2 作业内容转体法施工内容主要是转体部分的施工、牵引转动体系的安装、线型测量及内力的监控、扣背索及预应力筋的张拉、半跨钢管拱转动到位及位置偏差的调整、转盘锁定及合拢段的临时锁定、主管合拢段的安装、拱脚及转盘间混凝土的封填、扣背索及预应力筋的交替拆除、拱座片石混凝土的回填。
3 质量标准及检验方法《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》(TB/T 1527-2011)《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T283:2012)《高性能混凝土应用技术规程》(CECS 207:2006)4 工艺流程图以北盘江大桥为例转体法施工工艺流程图如下:施工准备下盘、球铰、转台和上盘施工钢管拱预拼场布置及预拼支架安装钢管拱工厂内制造、预拼及涂装安装临时铰,于工地支架上拼装、焊接钢管拱肋半跨钢管拱拼装焊接成型、安装前扣点上下锚梁及鞍座支承体系安装扣索、背索、上盘剩余纵向预应力筋半跨成型钢管拱脱拱、调整及转动牵引体系安装、调试两岸钢管拱同时转体到位吊装合拢段主钢管、按设计要求焊接安装拱脚处拱肋嵌补段、临时转动铰固结封填拱脚及灌注上下盘间混凝土拆除扣索、背索、上盘后批纵向预应力筋等回填拱座片石混凝土图 4.1钢管拱桥转体法施工流程图5 工艺步骤及质量控制以北盘江大桥为例就转体法施工工艺步骤及质量控制分述如下:一、上下转盘、球铰、转台和交界墩施工1.拱座基坑的开挖,应满足以下要求:基坑开挖尺寸控制;基坑平面位置,尺寸应符合设计要求,不得有欠挖,对边坡高度 H<8m,+0~+0.2m;8≤H<15 时,+0~+0.3;H≥15m,+0~+0.5m。
桥梁上部结构转体施工方法(1)概述①转体施工一般适用于各类单孔拱桥的施工,其基本原理是:将拱圈或整个上部结构分为两个半跨,分别在河流两岸利用地形或简单支架现浇或者预制装配半拱,然后利用动力装置将其两半拱体转动至桥轴线位置合拢成拱。
分为平面转体、竖向转体和平竖结合转体三种。
②平面转体:按照拱桥设计标高先在两边预制半拱,当结构混凝土达到设计强度后,借助设置于桥台底部的转动设备和动力装置在水平面内将其转动至桥位中线处合拢成拱。
③竖向转体:在桥台处先竖向或者在桥台前俯卧预制半拱,然后在桥位垂直平面内绕拱脚将其合拢成拱。
根据河道情况可以:竖直向上预制半拱,然后向下转动成拱,其特点是施工占地少,预制可采用滑模施工,工期短,造价低;在桥面以下俯卧预制半拱,然后向上转动成拱,适于河内无水条件下使用。
④平竖结合转体:由于受河岸地形条件限制,采用转体施工时,前述两种方法均难以实施,只能在适当位置预制后,平转与竖转相结合,实现两个半拱桥位合拢。
(2)有平衡重平面转体施工1)转动体系构造①转动体系主要由底盘、上转盘、锚扣系统、背墙、拱体构造、拉杆等组成。
②底盘与上转盘:是桥台基础的一部分,地盘固定,上转盘与转体形成整体并可在底盘上旋转,从而实现拱体转动。
③锚扣系统:目的是把支承在支架、环道或滚轮上的拱体与上转盘、背墙全部连接成一个转动体系并脱离周边支承,形成一个支承在转动轴心或铰上的悬空平衡体。
④背墙:桥台的一部分,作为转体阶段的拱体扣索或拉杆的锚碇反力墙。
⑤拱体:预制完成的半拱。
⑥拉杆(拉索):连接半拱与台背的螺杆或者缆索。
2)有平衡重转体施3232序制作底盘一制作上转盘一布置牵引系统的锚碇及滑轮,试转上盘一浇筑背墙一施工支架,浇筑主拱圈上部结构(用预制构件组拼)+张拉脱架+转体合拢+封上下盘、封拱顶一松拉杆。
(3)无平衡重转体施工1)无平衡重转体一般构造①无平衡重转体施工具有锚固、转动、位控三大体系。
②锚固体系:由锚碇、尾索、平撑、锚梁(或锚块)及立柱组成。
钢筋砼拱桥转体施工作业指导书一、平面转体法的主要介绍1、平面转体法适用于深谷、河岸较陡峭、预制场地狭窄或无法采用现浇或吊装的施工现场。
在桥墩台的上、下游两侧利用山坡地形的拱脚向河岸方向与桥轴线形成一定角度塔设拱架,在拱架上现浇拱(肋)箱或组拼箱段以完成二分之一跨拱,其拱顶高程与设计高程相等(应设置预留高度),利用转动体系,将两岸拱箱相继旋转合拢就位,要使得拱箱稳定旋转就位,拱箱的平衡是平转法的关键。
2、施工方法特点:将主拱圈分为两个半跨,分别在两岸利用地形作简单支架(或土牛拱胎),现浇或者拼装拱肋,再安装拱肋间横向联系(横隔板、横系梁等),把扣索的一端锚固在拱肋的端部(靠拱顶)附近,经引桥桥墩延伸至埋入岩体内的锚锭中,最后用液压千斤顶收紧扣索,使拱肋脱模,借助环形滑道和手摇卷扬机牵引,慢速地将拱肋转体180°(或小于180°),最后再进行主拱圈合龙段和拱上建筑的施工。
3、转体施工的平衡方法3.1 有平衡重转体。
拱箱(肋)在平转中是利用扣索,悬扣于桥台上,在桥台后(或拱体的另一端)要加平衡重,用以平衡拱箱(肋)的重力,以达到平稳转体,平衡重一般是通过计算利用桥台圬工或在桥台配置一定重力(条块石或其它重物),待拱箱(肋)合龙,转动体系封闭后在拆除配重。
有平衡重转体施工的特点是转体质量大,施工的关键是转体。
要把数百吨中的转动体系顺利稳妥地装到设计位置,主要依靠两项措施实现:正确的转体设计;制作灵活口靠的转体装置,并布设牵引驱动系统。
3.2 无平衡重转体。
由锚锭、尾管、水平撑、锚梁、斜锚索组成的锚固体系来取代转体所需要的平衡重,这种转体方法不需利用(或少利用)墩、台圬工或配重。
与有平衡重转体施工相比,无平衡重施工转体是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中,从而节省了庞大的平衡重。
锚锭拉力是由尾索预加应力传给引桥桥面板(或平撑、斜撑),以压力的形式储备。
桥面板的压力随着拱桥转体的角度变化而变化,当转体到位是达到最小。
一、桥梁转体施工的工作原理桥梁转体施工的工作原理,就像挖掘机铲臂随意旋转一样,在桥台(单孔桥)或桥墩(多孔桥)上分别预制一个转动轴心,以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分,上部整体旋转,下部为固定墩台、基础,这样可根据现场实际情况,上部构造可在路堤上或河岸上预制,旋转角度也可根据地形随意旋转。
二、桥梁转体施工工艺的特点桥梁转体施工工艺适用于跨径较大的单孔或多孔钢筋混凝土桥梁施工。
尤其适用于跨越深谷、水深流急和公铁立交、风景胜地、自然保护区等施工受限制的现场。
由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位,不用吊装设备,并可节省大量支架木材或钢材。
采用混凝土轴心转体施工,转体工艺简便易行,转体重量全部由桥墩(或桥台)球面混凝土轴心承受,承载力大,转动安全、平衡、可靠。
可将半孔上部结构整体预制,结构整体性强,稳定性好,更能体现结构的力学性能的合理性。
施工工艺和所用施工机械简单,转体时仅需两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位,简便易行,易于掌握,便于推广。
三、转体施工法的关键技术转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。
1、竖转法竖转法主要用于肋拱桥,拱肋通常在低位浇筑或拼装,然后向上拉升达到设计位置,再合拢。
竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成。
竖转的拉索索力在脱架时最大,因为此时拉索的水平角最小,产生的竖向分力也最小,而且拱肋要实现从多跨支承到铰支承和扣点处索支承的过渡,脱架时要完成结构自身的变形与受力的转化。
为使竖转脱架顺利,有时需在提升索点安置助升千斤顶。
竖转施工方案设计时,要合理安排竖转体系。
索塔高、支架高(拼装位置高),则水平交角也大,脱架提升力也相对小,但索塔、拼装支架受力(特别是受压稳定问题)也大,材料用量也多;反之亦然。
在竖转过程中,主要要考虑索塔的受力和拱肋的受力,尤其是风力的作用。
在施工工艺上,竖转铰的构造与安装精度,索鞍与牵转动力装置,索塔和锚固系统是保证竖转质量、转动顺利和安全的关键所在。
我国桥梁工程中桥梁转体施工方法的关键技术分析摘要:桥梁转体施工方法在桥梁工程的施工中具有举足轻重的地位,按照科学合理的施工方式进行方案的设计和工程的施工组织等,能够最大限度地发挥其应有功用,并尽可能地降低成本,提高经济效益。
本文主要论述了在桥梁工程中使用桥梁转体施工方法的关键技术,以期能够为相关实践提供些许理论参考。
关键词:桥梁工程桥梁转体施工方法关键技术在进行桥梁施工过程中,采用转体施工的方式具有诸多的优势,此种施工技术的最大特点就是无需采用支架,并且广泛应用在跨越山谷与河流的桥梁工程中。
采用合适的施工方式与技术是保证桥梁工程质量的基础,同时也可以实现桥梁工程经济效益与社会效益的统一。
一、桥梁工程中的主要施工转体方法竖转法的组成部分通常包括牵引系统、索塔、拉索。
竖转的拉索索力处于脱架的状态下力量最大,这是由于脱架的时候拉索的水平角是最小值,此时的竖向分力也是最小的,同时拱肋要实现从多跨承到铰支承和扣点处索支承的过渡,在脱架的过程中不仅要实现桥梁本身结构的转化,并且还要承受相应的力度,有时为了促使竖转脱架顺利实行,需要在提升索点的时候设置助升的千斤顶。
平转法还可以细分成平衡转动体转体施工和无平衡重转体施工,分类的根据是实现平衡的方式有所区别。
平衡转动体施工的主要特点是转体结构的重心全部落在球铰的中心位置。
这种方式还可以细分成结构自平衡转体施工以及需要专门配重的转体施工。
前者在桥梁施工的过程中仅仅依靠桥梁结构自身就能达到平衡的目的,后者则需要配置专门的平衡设施。
无平衡重转动施工体系的主要组成部分包括锚固体系、转动体系、和位控体系,三者的作用是和谐统一的。
锚固体系的组成部分有锚碇、尾索、平撑、立柱等;转动体系的主要构成包括下转轴、拱箱和扣索;位控体系的操作目的是有效控制拱肋在施工过程中的转动速度以及位置。
平转和竖转相结合的转体施工方式综合了二者各自的特点,通常多用在跨度比较大的拱桥转体的施工中。
总体来看,在桥梁工程中采用转体施工的方式具有很多的优点,第一点是该种施工方式充分运用了桥梁自身的结构特点形成科学的转动角度,发挥了桥梁钢结构的特性,可以有效避免在河道或者山谷间另外搭建支撑体系的施工环节,降低了钢管材料的使用量,减少了桥梁工程的施工成本,同时可以有效提高施工的效率。
第1篇一、转体工程桥梁施工法原理转体工程桥梁施工法是利用桥梁本身的转动特性,通过转动轴心将桥梁分为上、下两部分,上部整体旋转,下部为固定墩台、基础。
在施工过程中,上部结构可在路堤上或河岸上预制,旋转角度可根据地形随意调整。
当上部结构旋转到预定位置后,再与下部结构进行对接,从而完成桥梁的建造。
二、转体工程桥梁施工法工艺流程1. 设计阶段:根据工程需求,对桥梁结构进行设计,确定转体轴心位置、旋转角度、预制部分等关键参数。
2. 预制阶段:在路堤或河岸上预制桥梁上部结构,包括梁体、桥面板、桥墩等部分。
3. 安装转动轴心:在桥梁墩台上安装转动轴心,为桥梁旋转提供支撑。
4. 施工准备:对施工现场进行清理,确保施工环境安全。
5. 桥梁转动:利用绞磨、滑轮等设备,将预制好的桥梁上部结构旋转到预定位置。
6. 对接:将旋转到位的上部结构与下部结构进行对接,完成桥梁的整体建造。
7. 桥梁验收:对完成后的桥梁进行检查、验收,确保桥梁质量符合设计要求。
三、转体工程桥梁施工法优势1. 施工便捷:转体工程桥梁施工法无需大型吊装设备,施工过程简单,节省了大量的人力、物力资源。
2. 安全可靠:转体施工过程中,上部结构整体旋转,减少了施工过程中的风险,提高了施工安全性。
3. 整体性好:转体工程桥梁施工法预制部分与现场施工部分连接紧密,整体性好,桥梁结构稳定。
4. 节省资源:转体工程桥梁施工法可减少支架木材或钢材的使用,降低施工成本。
5. 适应性强:转体工程桥梁施工法适用于各种地形、地质条件,能够满足不同工程需求。
总之,转体工程桥梁施工法作为一种先进的桥梁施工技术,在我国桥梁建设中具有广泛的应用前景。
随着我国基础设施建设的不断推进,转体工程桥梁施工法将在未来发挥更加重要的作用。
第2篇一、转体工程桥梁施工法的原理转体工程桥梁施工法的基本原理是将桥梁分为上下两部分,以桥梁本身为转动体,利用转动轴心将桥梁分为可旋转的上部和固定不动的下部。
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②分段预制:按设计要求在桥两岸分别预制拱肋半跨结构,常采用预制装配或现场灌注。
③安装转体系统:在拱肋两端安装转盘、铰接装置及旋转支撑系统,确保结构可平稳转动。
④平衡配重:根据计算在拱肋未端加装平衡重,以维持转体时的稳定性。
⑤牵引系统布置:设置牵引索具与动力装置,准备进行转体操作。
⑥转体前检查:全面检查转体系统安全性,确保各部件连接牢固,测试转动灵活性。
⑦试转与微调:进行小范围试转,监测数据,对系统进行微调优化。
⑧正式转体:按照预定方案,缓慢均匀施力,使两岸拱肋同步旋转至设计桥轴位置。
⑨合拢与连接:拱肋两端精确对位后,进行永久性连接,如焊接或栓接。
⑩体系转换:完成合拢后,解除转体临时结构,实施永久支承与加固措施。
⑪后续作业:进行桥面系施工,如铺设沥青、安装护栏等,直至全桥完工。