某钢管混凝土系杆拱桥施工技术与控制
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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。
XX大桥主桥上部结构施工组织设计第一章工程概况XX大桥横跨XX及老邮兴公路,大桥全长574.64m,引桥全宽26.5m,主桥全宽29.3m,净宽均为2×净-10.75m,设计荷载为公路-I级。
主桥采用82.7m上下行分离、下承式钢管凝土系杆拱桥,计算跨径为80.6m,拱轴线为二次抛物线,夭跨比为1/5,夭高f=16.12m。
桥面系采用纵横梁体系,纵铺桥面板。
系杆拱桥机横坡由横梁的变化高度实现,桥面纵坡由中横梁安装的不同抬高值实现。
拱肋单幅桥为双肋,拱肋截面为两根直径φ850mm的钢管各缀板组成的哑铃型钢管混凝土截面,哑铃截面高190cm,钢管及连接缀板厚14mm,钢管及缀板内填充微膨胀C40混凝土,两根拱肋间距1301cm。
风撑单幅桥双肋间设置五道一字型风撑,截面为直径φ850mm的钢管截面,钢管厚14 mm,钢管内不填充混凝土。
系杆系杆为预应力混凝土结构,箱梁截面,梁高1.8m,宽1.4m,顶板、底板、腹板均30cm,于拱脚处渐变为2.4×1.4m的矩形实心截面,上缘配置6×8φ15.2预应力钢铰线,下缘配置6×12φ15.2预应力钢铰线。
横梁单幅桥设置15道中横梁和两道端横梁。
中横梁为预应力混凝土T梁结构,高106.8~130cm,腹板50cm,顶板宽90cm,配置4×7φ15.2预应力钢铰线。
端横梁为预应力箱形结构,高156.8c m~180cm,宽130cm,配置4×9φ15.2预应力钢铰线。
桥面板桥面板采用高30c m、宽100c m、120cm的钢筋混凝土空心板,桥面板架设完成后现浇中横梁顶湿接头,形成整体桥面板。
吊杆边吊杆自由长度较短,为了保证结构的安全,采用PES5-109成品钢丝索;其余采用PES5-91成品钢丝索,均外包PE。
第二章施工组织一、项目部及工地试验室我处在XX南桥位西侧搭设30间活动房屋作为现场分项目部,2间活动房作试验室。
论钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术
混凝土浇筑技术是钢管混凝土拱桥施工控制的一个重要环节。
混凝土在浇筑过程中应
控制好浇筑速度、坍落度和浇筑高度,避免出现空鼓、夹杂物等质量问题。
还需要注意混
凝土的温度和湿度控制,以及露天施工时的防雨措施。
钢管脚手架支撑技术也是钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术之一。
钢管脚手架支撑
技术的设计和施工要满足桥梁的施工要求,确保整个桥梁结构在施工期间的稳定和安全。
在施工过程中,还需要注意脚手架的材料选择、搭设方式、支撑点的设置等细节问题。
钢管的拱弧加工和安装技术也是钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术之一。
钢管的拱
弧加工需要准确控制钢管的几何尺寸和弯曲形状,以确保拱桥的形状和强度符合设计要求。
拱桥的安装过程中,需要注意钢管的定位和调整,确保拱桥的整体形状和位置满足设计要求。
施工过程中的安全控制也是钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术之一。
施工过程中,
要严格遵守施工安全规范,建立完善的安全管理体系,保证人员的安全施工。
还要加强施
工现场的安全监督和检查,及时发现和处理安全隐患。
质量控制是钢管混凝土拱桥施工控制的重要环节。
质量控制包括材料质量、施工工艺
和施工质量三个方面。
在施工过程中,要使用符合规定的材料,严格按照施工工艺要求进
行施工,保证施工质量符合设计要求和规范标准。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术包括混凝土浇筑技术、钢管脚手架支撑技术、钢
管的拱弧加工和安装技术、施工安全控制以及质量控制等。
这些关键技术的合理应用和掌
握将有助于提高钢管混凝土拱桥的施工效率和质量。
系杆拱钢管混凝土施工技术及质量控制1 工程简介青荣城际铁路跨成山大道特大桥1×56m简支系杆拱跨越成山大道公路,桥面板宽16m,轨道结构设计采用有砟轨道。
该系杆拱桥平面位于缓和曲线上,纵断面位于i=-6.0‰的纵坡上。
采用先梁后拱支架现浇的施工方案,桥面纵坡通过拱肋与梁部刚性旋转实现,吊杆垂直于梁面布置。
梁部全长56m,计算跨度为56m,拱肋矢跨比为f/L=1:4,拱肋立面矢高14m,两拱肋中心距14.2m。
拱肋横断面采用哑铃型钢管混凝土等截面,截面高度2.3m,钢管直径为1.0m,由16mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两钢管之间用16mm厚的腹板连接。
在圆形钢管内设加劲箍,在拱肋的腹板中栓焊栏杆,拉杆纵向间距1.0m。
拱肋中灌注C50补偿收缩混凝土(掺加HCSA膨胀剂,膨胀率0.00015,强度降低不大于5%)。
2 混凝土顶升灌注方案泵送混凝土时严格控制混凝土的泵送管内压力,保证混凝土的连续泵送,中途不得停顿,并严防拱管胀裂。
施工中采取措施保护混凝土的密实度要求。
拱脚处先期灌注的拱肋混凝土,施工缝必须垂直于拱肋轴线。
拱肋混凝土由拱脚向拱顶进行,左右两片拱肋应尽量同步。
泵送顺序为:下管、上管、腹部。
具体步骤为:泵送下钢管内混凝土,待混凝土强度达到100%且不少于5天后,泵送拱肋上钢管混凝土;待上钢管混凝土强度达到100%且不少于5天后,对称、均匀灌注拱肋腹板内混凝土;待腹板混凝土强度达到100%且不少于5天后,拆除拱肋支架。
3 工艺流程3.1 概述刚拱肋混凝土采用泵送顶升方法,属于免振捣施工范畴,混凝土泵送最大高度达到19m,因此对泵送混凝土的级配、泵送机械、刚拱肋灌注孔及排气孔的设置提出了特殊的要求。
3.2 灌注混凝土工艺流程施工准备→设置排气孔和灌注孔→砼输送泵及泵管安装就位→清除管内污物→湿润内壁→安装压注头和阀门→灌注管内砼→排气孔出混凝土→关闭截止阀→砼强度达到100%后拆除闸阀完成灌注。
论钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术钢管混凝土拱桥是一种结构简单、性能优良的桥梁形式,其施工控制是确保桥梁质量和安全的关键。
下面将详细介绍钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术。
1. 施工工艺控制:施工前需要根据设计要求制定施工方案,并确定拱顶标高、变深处的高程、混凝土强度等。
在施工过程中,要严格按照施工工艺操作,控制好浇筑顺序、浇筑层高度,确保混凝土浇筑的连续性。
2. 装配钢模具:钢管混凝土拱桥需要使用钢模具来进行浇筑,装配钢模具是关键的一步。
装配时要严格按照设计要求和规范要求进行安装,并采取合适的支撑措施,使得模具在浇筑过程中保持稳定,并避免模具变形和开裂。
3. 钢筋布置控制:钢筋是钢管混凝土拱桥的骨架,钢筋布置的质量直接关系到桥梁的强度和稳定性。
在施工过程中,要按照设计要求进行钢筋的布置,保证每根钢筋的位置准确无误,并采用合适的钢筋连接方式,确保各个钢筋之间的连接牢固。
4. 浇筑混凝土控制:混凝土浇筑是钢管混凝土拱桥施工的主要环节,要控制好混凝土的质量和工艺。
在浇筑过程中,要采取适当的施工方法,确保混凝土能够均匀地填充到模具中,并通过振捣工艺排除混凝土中的气泡,提高混凝土的密实度,并且要注意控制混凝土的温度和湿度,防止混凝土早期龟裂。
5. 拱桥对接控制:对接是钢管混凝土拱桥施工的关键环节,也是确保桥梁的整体性能的重要步骤。
在对接过程中,要采用合适的拱桥对接技术,保证拱墩之间的连接牢固,避免出现错位和位移,确保整个桥梁的稳定性和可靠性。
钢管混凝土拱桥施工控制的关键技术包括施工工艺控制、装配钢模具、钢筋布置控制、浇筑混凝土控制和拱桥对接控制等。
只有在施工中严格按照这些技术要求进行操作,才能保证钢管混凝土拱桥的质量和安全。
浅谈系杆拱桥施工技术及控制要点摘要:钢管混凝土系杆拱桥以良好的结构受力特性和美学价值,在我国公路桥梁中得到了广泛应用。
当钢管混凝土系杆拱桥上跨既有高等级道路或高等级航道时,可采用浮吊整体吊装钢管拱肋和系梁劲性骨架的全新施工方法。
本文对系杆拱桥施工技术及控制要点进行了阐述。
关键词:系杆拱桥;施工技术;控制要点1、系杆拱桥系杆拱桥(bowstring arch bridge,tied arch bridge)作为拱桥家族中的一员,具有拱桥的一般特征,又有自身的独有特点。
它是一种集拱与梁的优点于一身的桥型,它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起,共同承受荷载,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用,拱端的水平推力用拉杆承受,使拱端支座不产生水平推力。
拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成。
亦可用斜杆来代替直杆成为尼尔森体系。
这种拱桥内部为超静定体系,外部则为静定,因此对墩台不均匀沉降无影响。
从结构上主要可以分为有推力和无推力两种组合体系。
2、梁底部支架的搭设及预压系梁采用支架法现浇,支架由螺旋钢管、贝雷梁、工字钢等组合而成,用螺旋管搭设临时支墩,纵向用贝雷梁作为承重梁。
支架应根据其所承受的荷载进行设计并进行力学检算,确保支架有足够的强度、刚度和稳定性。
搭设前,支架基础地基承载力应满足支架受力要求。
为了便于施工完成后底模、侧模及贝雷梁等的拆除,在钢管立柱顶部和工字钢横向分配梁之间安装可调高度的砂箱,在砂箱内装上砂子,放置钢管混凝土圆柱。
为了加强支架的整体稳定性,砂箱底和钢管顶钢板之间四周进行焊接加固;落模时,松掉靠近砂箱底部的螺栓掏出砂子,使工字钢及贝雷梁下落,拆除梁模。
为验证支架系统的承载力和稳定性,消除支墩体非弹性变形,并观测支架系统弹性变形沉落量,在底模安装到位后,对模板及其支架系统进行加载预压。
预压荷载必须满足设计要求的不小于梁体混凝土重量的1.1倍。
按照:0.8、1.0、1.1三级分级加载,并分级观测记录变形值,卸载按照逆序分级进行,并分级观测记录变形值。
某钢管混凝土系杆拱桥施工技术与控制摘要:介绍了钢管混凝土系杆拱桥施工方法及技术要点,通过应力监测表明,达到设计标准。
关键词:钢管混凝土结构;施工;技术要点;应力监测;
abstract: the article introduces the steel tube concrete arc bridge construction method and main technical points, through the stress monitor shows that meet the design standards.
keywords: steel tube concrete
structure;construction;technique key points; stress monitoring;
中图分类号: tu511 文献标识码: a 文章编号:
钢管混凝土结构近年来在我国桥梁建设中被广泛使用,其特点:钢管混凝土受压时,由于钢管对核心混凝土的套箍作用,使得核心混凝土处于三向受压状态,从而提高了混凝土的抗压强度和变形能力,而内填混凝土又有效的增加了钢管管壁的局部稳定性,从而使钢管和混凝土既发挥了各自的特长,又形成优势互补,使得这种组合材料具有强度高、塑性和韧性好、耐疲劳、抗冲击等优点。
某钢管混凝土系杆拱桥为下承式系杆拱桥,主跨为80m长,桥宽32m,具有骨架跨度大、承载和跨越能力大、重量轻、新颖美观等特点。
1.上部结构施工工艺流程
搭设临时现浇支架→分5段浇筑系梁和横梁(含端横梁,悬臂端桥面板)→张拉横梁预应力束→安装通航孔吊架→浇筑通航孔系梁和横梁混凝土→浇筑系梁的湿接头混凝土→张拉系梁纵向(部分)
预应力束→在系梁上搭设安装拱的临时支架→分5段吊装钢管拱肋→安装系杆并施加第一批预应力→浇筑拱肋混凝土→张拉系梁纵
向预应力束(部分)→施加系杆第二批预应力→浇筑桥面板及桥面
附属结构→最后一次调整系杆刚束内力至设计要求值。
上部结构施工布置,如图1所示。
图1上部结构施工布置
2.现浇支架搭设
(1)为确保现浇支架在混凝土浇筑等作业中不发生下沉,同时也考虑吊装方便等因素,临时支墩采用两种形式,即在岸上以承台和扩大基础为临时支墩基础,并采取管桩支架的支承形式,在水中由浮吊配合震动打桩机,插打ф550mm的钢管桩,作为现浇支架的临时支墩,用贝雷梁作为系梁和横梁的现浇底模承重梁。
(2)为了确保支架沉降在允许范围内,钢管桩入土深度除按设计要求外,还要根据桩实际入土情况再定,实际施工中,采用60t的振动打桩机施打,桩的最后贯入度应控制在1cm/2min以内。
(3)支架搭设完毕,需对支墩钢管桩进行预压(1.2倍的施工荷载)和桩基应变检测,以确保桩的承载力达到设计要求。
(4)为加强施工中的沉降控制,在系梁系杆导管孔相应的支架上设立沉降观测点。
实践证明,在系梁、横梁混凝土浇筑和拱肋混凝
土浇筑以后,各个观测点中最大沉降量仅为20mm,完全满足设计要求。
3.系梁混凝土分段浇筑及合龙
系梁混凝土的浇筑均在支架上进行,其施工工艺同现浇箱梁,在此不再细述。
但应把握好以下关键工序:
(1)铺设系梁底模时,需考虑支架的弹性变形,设置必须的预拱度,确保梁底线型;
(2)拱脚的安装定位要准确;
(3)系梁中吊索、导杆孔及锚垫板的预埋要控制好平面位置;
(4)混凝土浇筑时,每个现浇梁段上设置沉降观测点,用水准仪定期进行跟踪观测;
(5)预应力管道要用井形定位钢筋准确定位,以保证预应力管道平面位置和垂直坐标;
(6)系梁与端横梁和中横梁的钢筋交叉连接;
(7)系梁合龙时,混凝土浇筑要一次成功,相临梁段高差控制在2cm以内。
时间选择在一天中气温最低时进行。
4.钢管拱肋的加工、安装
4.1 钢管拱肋的加工
(1)钢管拱肋所用的钢材和焊接材料等应符合设计要求和国家现行标准的规定,具有出厂合格证明。
(2)钢管拱肋加工的分段长度应根据材料、工艺、运输和吊装等因素综合确定。
在加工制作前,应根据设计图进行深化设计,并绘
制施工详图,主要包括零件图、单元构件图,阶段单元图及组焊、拼装工艺流程图等。
正式加工前,应按半跨拱肋进行1∶1精确放样,同时,考虑温度和焊接变形的影响,并精确确定合龙段的尺寸,直接取样下料和加工。
(3)钢管的纵向焊缝各管节应相互错开。
(4)拱肋节段焊接要求与母材等强度焊接,所有的焊缝均应按规定进行强度和外观检查,焊缝应达到二级以上焊缝标准,所有焊缝应100%进行超声波探伤检验。
(5)在钢管拱制作和加工过程中,应特别注意设置混凝土压浆孔、防倒流截止阀、排气孔及吊点等,注意吊点与钢管接头应错开。
(6)钢管拱制作完成后,应根据设计要求和《涂装前钢结构除锈等级和锈蚀等级》(gb89—23)的规定,对钢结构做防腐处理。
一般底漆和中漆在加工厂喷涂,面漆等钢管拱现场拼装完成后喷涂。
(7)拱肋分段制造完成后,需在工厂内进行整拱预拼,并对超过允许偏差的部分进行矫正处理,经检查完全达到规范和设计要求后方可出厂。
4.2 钢管拱肋的安装
(1)钢管拱肋由船运至工地吊装现场,用4根ф550mm的钢管,下端固定在已浇筑桥面的预埋钢板上,安装钢管拱拼装支架,用汽车吊分5段将钢管拱肋吊装就位、合龙。
(2)安装拼装支架时,应严格控制支架的标高,支架顶部应设置定位装置、高度调整装置和支架卸落装置,以便更好地控制钢管拱
的平面位置、标高和支架解除。
(3)吊装顺序由两端向跨中对称进行。
(4)设置合理的瞬时合龙构造是钢管拱安装的关键。
因为结构合龙前后其受力发生了明显变化,合龙后的结构既要满足承载力和承受温度变形的能力,又必须在合龙口满足无应力状态下焊接的工艺要求,同时,要求合龙装置还必须具备调整应力的作用。
所以,设置瞬时合龙构造,一方面满足瞬时合龙的要求,减少合龙段在焊接过程中的温度影响,另一方面可以调整拱肋内力和轴线。
(5)拱顶合龙施工技术要点。
安装拱顶合龙装置,测量拱顶标高,当实际合龙温度与设计合龙温度相差较大时,应将实际温度数据反馈给设计部门,以便其及时修正拱顶标高;选定合龙时间,充分考虑实际合龙温度和设计合龙温度差值的影响,将主拱两边拱顶标高对称缓慢地调整至合龙标高位置;旋转并顶紧花兰螺杆,完成瞬时合龙;焊接拱顶合龙段,完成拱顶合龙;卸落并拆除钢管拱拼装支架,完成钢管拱的拼装。
5.钢管拱肋混凝土的浇筑
5.1 加固措施
为防止拱肋混凝土浇筑过程中空心扁钢管出现屈服失稳或过大变形,采取如下加固措施:
(1)在两侧1/4跨的范围内布设满堂支架;
(2)在距拱脚约8m处的钢管下方,设置刚性支撑;
(3)在跨中的系杆处设置临时拉索;
(4)混凝土浇筑过程中,加强对钢管拱的变形观测。
5.2 混凝土施工方案和措施
(1)钢管混凝土配合比,宜设计成半流动性微膨胀混凝土,配合比设计要点为: 水灰比控制在0.35以内,坍落度12~18cm,以16cm 为最佳;加入高效减水剂提高混凝土和易性;添加钙矾石、uea等微膨胀剂,掺量根据产品性质通过试验确定。
(2)混凝土浇筑方法采用自两端拱脚对称连续浇筑,一次性用有压泵顶推至拱顶的施工方案;不宜从中部或顶部加灌;压注口设法兰盘接头和液压阀门与输送泵管连接。