拱桥的有支架法施工
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大跨度拱桥中有支架施工方法浅析摘要:本文详细介绍了大跨度拱桥的有支架施工适用条件及特点、常用施工设备、施工工艺等。
并结合某拱桥的满堂支架施工就其应用做了进一步说明。
希望对同类桥型的施工可以提供可借鉴的参考价值。
关键词:拱桥;有支架施工;施工工艺;满堂支架一、概述支架施工法从一定程度上讲是缆索吊装法、转体施工法的实现基础,缆索吊装法施工中必不可少的塔架和转体施工中的组拼支架都可以是支架施工中的拱架在其应用过程中的变形和具体应用。
有支架施工又叫拱架施工,在过去石拱桥的施工过程中多被采用,即在支架上实现拱肋结构的组拼安装。
支架施工方法在中小跨径、不通航或通航要求不高、水深较浅、桥跨方向无结构障碍的桥梁建设中应用较多。
1.1支架施工适用条件及特点有支架施工法通常在拱肋离地面不高、桥下无水或水位不深、施工条件较好的情况下采用。
这种方法的优点是:拱肋分段长度不大,无需大型吊装设备;横斜撑容易安装;拱轴线形容易控制。
不足之处是:拱肋接头较多,焊接工作量大,工期较长;对桥下地形、地基等条件要求较高。
支架基础必须稳固,承重后应能保持均匀沉降且下沉量不得超过设计范围。
如施工期间可能被流水冲刷或为松软土质时,需采用桩基、框架结构或其他加固措施施工。
对采用有支架施工的大跨度拱桥,为确保施工过程中支架与结构的强度、刚度、稳定要求以及结构线形,有必要进行专门的施工。
1.2支架法施工设备拱架种类很多,按其使用的材料可分为木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛胎拱架、扣件式钢管拱架及万能杆件拼装的拱架等形式。
拱架按结构形式可分为排架式、撑架式、扇形式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式等。
一般拱架、支架多用钢、木等材料制作。
二、施工工艺拱桥有支架法的主要施工工序主要是拱架的制作安装、拱架预压、拱圈混凝土的浇筑及拱架的卸落。
2.1安装拱架安装前应对全部杆件进行详细检查,对拱架立柱及支承面进行详细检查,调整拱架支承面和顶部标高,并复测跨度,确认无误后进行安装。
下承式钢管混凝土系杆拱桥上部结构支架施工工法1、前言拱桥是一种最基本的桥梁结构,有着悠久的历史。
近年来,随着桥梁设计理论和方法的进步以及现代化施工技术的发展,再加上高性能材料的出现,拱桥朝着大跨度、结构新型化方向发展。
虽然钢管混凝土拱桥得到了跨跃式的发展,但在工程实践中也还有许多问题需要进一步改进或完善。
怎样确定合理的施工状态以保证施工过程中的安全就显得很有意义,科学合理的合理施工状态的确定方法可以为更大跨径的钢管混凝土拱桥的设计与施工保驾护航。
另外,对大跨径钢管混凝土拱桥来说,不同的施工过程对应着不同的成桥状态,拱结构的成桥状态应该是以轴力为主,尽量少的承受弯矩,不合理的施工状态一方面会降低施工过程中的安全性,同时还会使成桥状态的弯矩增加,导致不合理的成桥状态,给大跨度钢管混凝土拱桥的运营带来安全风险。
因此合理的施工状态应既能确保施工过程中的安全,同时又以成桥状态的受力为目标,尽可能的优化成桥状态下的受力性能。
只有既解决了成桥状态的受力问题,又解决了施工过程中的安全问题,大跨度钢管混凝土拱桥才能健康持续发展。
因此,本文以下承式钢管混凝土系杆拱桥钢管拱拼装关键技术为研究内容,并结合工程实际案例,对上述相关问题展开研究。
2、工法特点2.1施工速度快、效率高,人员、材料、设备投入少,施工成本低,经济效益显著;2.2适应性强,对后续钢管拱桥的施工具备一定的借鉴意义;2.3施工快捷,构件拼装采用了少支架法,对现浇纵横梁的结构质量影响小;2.4安装质量可靠,施工安全性高,易于控制,同时采用桥梁应力监控及线型监控措施,对成桥质量具有保障作用;2.5技术先进,可复制、易推广,满堂支架纵横梁现浇,保障了现浇质量,少支架法安装构件,解决传统满堂支架搭设对桥梁纵横梁质量影响的难题,桥梁监控的实施对桥梁应力及线型的保护作用意义重大,同时安装材料、设备通用性强,节约社会资源,潜在社会效益明显。
3、适用范围对下承式钢管混凝土系杆拱桥工程进行钢管混凝土拱桥现浇临时支架体系设计与施工、钢拱肋运输及安装施工技术、拱桥施工过程线形控制及稳定分析、下承式钢管混凝土拱桥施工监控技术等方面的研究十分必要。
桥梁工程设计师专业技术知识之简答题与答案(共100题)一、简答题1、桥梁有哪些基本类型?答:梁式桥、拱桥、钢架桥,悬索桥、斜拉桥,组合体系桥梁。
2、按照结构体系分类,各种类型的受力特点是什么?答:梁式桥:梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。
拱式桥:主要承重结构是拱肋或拱为主。
刚架桥:由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用,整个体系是压弯构件,也是有推力的结构。
缆索桥:它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
3、桥梁按哪两种指标划分桥梁的大小?具体有哪些规定?答:按多孔跨径总L和单孔跨径划分。
4、桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何?答:有五大件和五小件。
具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。
桥跨结构是线路遇到障碍时,跨越这类障碍的主要承载结构。
支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。
桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。
桥台位于河道两岸,一端与路堤相接防止路堤滑塌,另一端支承桥跨上部结构。
基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。
净跨径:对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距;对于拱桥,是指每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
计算跨径:对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻及两个支座中心之间的距离;对于拱桥,是相邻拱脚截面形心点之间的距离。
结构最下缘之间的距离。
5、桥梁规划设计的基本原则是什么?答:桥梁工程建设必须遵照“安全、经济、适用、美观”的基本原则,设计时要充分考虑建造技术的先进性以及环境保护和可持续发展的要求。
6、桥梁的分孔考虑哪些因素?桥梁标高的确定要考虑哪些因素?答:分孔要考虑通航条件要求、地形和地质条件、水文情况以及经济技术和美观的要求。
双曲拱桥施工组织设计双曲拱桥上部结构的施工方法可分为;1、有支架施工,拱肋在支架上就地浇筑;2、少支架施工,预制拱肋在简易支架上拼装;3、无支架施工,预制拱肋用悬吊方法拼装。
有支架施工需花费较多的木料,但施工工艺简单。
无支架施工则能节省木料,加快施工进度,还能在不便于搭设拱架的深谷急流上施工,在通航河道上也不致断航,但无支架施工需要较多的施工机具,施工工艺也较复杂。
本节仅介绍少支架和无支架的施工方法。
双曲拱桥的施工包括构件预制、安装、拱上建筑施工和施工观测等工作。
一、构件预制一拱肋预制1、拱肋预加拱度计算无支架按装的双曲拱桥,预加拱度的确定应考虑下列因素:1、结构重力的弹性压缩;2、混凝土收缩与徐变;3、温度下降;4、墩台位移;5、裸体变形。
当无可靠实践资料可作计算的依据时,由1到4项因素引起的变形,一般约为L2/4000ƒ—L 2/6000 ,裸拱变形一般约为L/1000。
其中L为主拱圈的跨径,fƒ为主拱圈的矢高。
上述的预拱值全部在拱肋预制时考虑。
少支架安装的双曲拱桥,主拱圈的预加拱度用无支架施工时由1到4项因素引起的变形,在拱肋预制时考虑,并在拱架上预留;在设计荷载下的支架弹性变形和非弹性变形应预留在支架上。
无支架和早期脱架施工的悬链线拱,裸拱圈绕度呈“M”形,即拱顶下挠,两边L/8附近上冒,与按抛物线分配的预加拱度出入较大,故在预拱度设置时,将原设计矢高加高至fƒ+Õ(Õ为拱顶预加拱度),然后将原设计的悬链线轴系数m降低半级(或一级),以新的矢高和新的拱轴系数计算各点坐标作为施工放样的坐标。
施工坐标减去设计坐标,就是预加拱度值。
这样设置的预加拱度实际上就是在拱顶处预加正值,在L/8处预留负值(图6-141)。
待拱圈变形后,施工时拱轴线正好符合(或接近)设计拱轴线。
拱肋分段长度计算拱肋预制方法拱肋预制一般可分立式预制和预制两种。
立式预制的构件状态和构件在结构中的状态相同,起吊时受力较好,预制所占的场地也卧式预制是将拱肋立面平卧在场地上浇筑。
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。
简述梁桥和拱桥的施工方法及其特点
题目
简述梁桥和拱桥的施工方法及其特点?(10分)
答案解析
答:梁桥的施工方法主要有:就地浇筑施工:在支架上安装模板,绑扎及安装钢筋骨架,预留孔道,在现场浇筑混凝土和施加预应力。
悬臂施工法:分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类。
在已建成的桥墩上,沿桥梁跨径方向对称逐段施工。
(施工期间不影响桥下通航或行车,充分利用预应力承受负弯矩实力强的特点,将跨中正弯矩转移为支点负弯矩,提高桥梁的跨越实力。
)逐孔施工法:从桥梁的一端起先,接受一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工,周期循环。
顶推施工法:用纵向预应力筋将预制节段和施工完成的梁体连成整体,通过水平千斤顶施力,将梁体向前顶推出预制场地。
拱桥的施工方法主要有:有支架施工:拱架施工,在拱架上砌筑主拱圈,落架。
缆索吊装施工:是无支架施工最主要的方法。
预制拱肋、吊装主拱圈、砌筑拱上建筑、施工桥面结构。
劲性骨架施工:在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土。
转体施工法:将拱圈分为两个半跨,在河岸现浇或预制,利用动力装置将其转动到桥轴线位置合龙成拱。
拱桥施工方法拱桥是一种古老而美丽的桥梁形式,其独特的拱形结构能够有效地承载重量,并展现出优雅的外观。
在现代工程中,拱桥的施工方法不断发展和创新,以适应不同的工程需求和条件。
下面将为您详细介绍拱桥的几种常见施工方法。
一、支架施工法支架施工法是较为传统和常见的拱桥施工方法之一。
这种方法首先需要在桥位处搭建坚固的支架,以支撑桥梁的施工过程。
在施工前,需要对桥位的地质条件进行详细勘察,确保支架的基础能够承受施工过程中的各种荷载。
支架的材料通常选用钢材或木材,其结构设计要经过严格的计算和验证。
接下来,在支架上进行拱圈的模板安装和钢筋绑扎工作。
模板要保证平整、牢固,以确保混凝土浇筑后的拱圈形状符合设计要求。
钢筋的布置要严格按照设计图纸进行,保证拱圈的强度和稳定性。
然后进行混凝土的浇筑。
混凝土的配合比要经过精心设计,以保证其强度和工作性能。
浇筑过程中要注意振捣密实,避免出现蜂窝麻面等质量问题。
待混凝土达到一定强度后,拆除模板和支架。
拆除顺序要按照设计要求进行,避免对拱圈结构造成不利影响。
支架施工法的优点是施工过程相对简单,质量容易控制。
但缺点是需要大量的支架材料,施工周期较长,且对于桥下空间有较大的占用。
二、悬臂施工法悬臂施工法是一种较为先进的拱桥施工方法,适用于大跨度拱桥的建设。
这种方法是从拱脚开始,向拱顶对称地逐段悬臂浇筑或拼装拱圈节段。
在施工过程中,已完成的节段通过预应力钢筋或钢绞线与后续节段相连,形成一个稳定的结构体系。
悬臂浇筑法通常采用挂篮进行施工。
挂篮是一种可以沿着拱圈移动的施工平台,在挂篮上进行混凝土的浇筑工作。
悬臂拼装法则是将预制好的拱圈节段通过起重机等设备逐段拼装到位,并进行连接和固定。
悬臂施工法的优点是不需要大量的支架,对桥下空间的影响较小,且施工速度相对较快。
但施工过程中的结构稳定性控制和施工精度要求较高。
三、转体施工法转体施工法是一种具有创新性的施工方法,特别适用于跨越山谷、河流等特殊地形条件的拱桥施工。
1.6 拱桥1.6.1有支架钢筋砼拱桥施工1、拱架施工1.1.2.2竖立安装法在桥跨内两端拱脚上,垂直地拼成两半孔拱架,然后绕拱脚旋转安放至设计位置进行合拢。
4、桥面系施工按常规方法施工,从略。
1、主拱肋施工1.1主拱肋的制作(具体数值可根据具体情况调整)主拱圈每片拱肋分成九段预制拼装而成。
钢管砼双主肋,肋间距为2600厘米,单主肋宽250厘米,肋高400厘米,双主肋中心距2850厘米,采用双哑铃形断面桁式结构,上下弦杆采用两根直径1000毫米壁厚14毫米的焊接钢管。
上下弦杆两管间用厚14毫米钢板连接,做成缀板。
腹杆采用φ426mm壁厚10毫米无缝钢管,缀板间用一排间距20厘米(顺桥向)φ20铆栓连接,加强整体性和稳定性。
每跨两肋间共设7道钢管横撑,拱顶为空间一字撑,拱脚为米字撑,其余为K撑。
1.2主拱肋加工平台的布设主拱肋的加工制作在施工现场加工并试拼。
其加工平台采用铺设碾压硷,表面沙浆找平。
1.3拱肋放样按照主拱肋坐标及各部构件位置,按1:1比例在加工平台上进行放样,并在各吊秆、腹秆、横隔及横撑处作好标记,按实际量取的长度取样下料,保证下料长度误差不大于士2mm,构件轴线、节点坐标放样不大于3mm。
1.4钢管拱肋的制作①各部件加工:除横撑腹秆必须采用无缝钢管外,其他如主拱肋钢管、缀条、腹秆及横撑主钢管均可采用无缝钢管或由钢板卷制而成。
若由钢板卷制则要求钢板平直,不得有翘曲、表面锈蚀和冲击痕迹。
首先进行预处理,即喷砂除锈,并热涂一层锌铝复合层;其次,应按照设计要求用机加工板端坡口,坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷;然后进行卷板,其方向应与钢板压延方向一致,管端应与管轴线形成垂直的平面;最后进行管体校圆,并确保钢管内不得有抽污等污物。
②钢管构件的拼接:钢管制成后,即可在特制的转胎上进行钢管构件的拼装组合。
每节段拱肋的拼装应首先分别拼装上弦及下弦秆,最后再将上下弦杆联结为格构体系。
在构件拼装制造中,除按照一般的钢结构构件要求施工外,尚应注意以下儿点:A:管肢对按时,应严格保持焊后管肢的平直,焊接时宣采用分段反向焊接顺序,为了补偿环向焊缝收缩量,对焊缝间隙适当放大0.5-1.0mm作为反变形量,具体数值可由试焊结果确定;B:焊接前,对小直径的钢管可采用点焊定位,对大直径钢管可采用附加筋在钢管外壁作对口固定联焊,固定点的间距为300mm左右,但不得少于3处;C:对于ф100钢管应在管内接缝处增加附加垫圈,放在接口处并与管内壁保持0.5mm的膨胀间隙,以确保焊缝根部质量,更有利于达到肢管对接位置的准确性; D:伪须确保钢管构件中各秆件的对接间隙,这是保证焊缝质量的关键,特别是附属杆件和主肢钢管联接处的间隙,宜用钢管自动切割机操作,然后根据间隙的大小适当选用焊条直径;E:当钢管格构节点处的焊接道数较多时,施工中应注意选择较合理的焊缝顺序,一期达到减少焊接应力与变形的目的,对于后施工的焊缝,应与管上的纵横焊缝错开一些距离。