桥梁工程—梁-拱组合结构桥梁施工工艺
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第一章主要施工方案本工程桥型为刚梁柔拱的七孔梁拱组合体系桥,桥梁全长1907.21m.主桥跨径为75+2*125+160+2*125+75。
中间五孔设置拱肋.南引桥采用变截面及等截面连续梁连接主桥,北引桥则为现浇变宽度板梁一、桩基根据本标段的地质情况,钻孔灌注桩采用冲击钻机成孔,基础位于陆地上,平整场地并压实后钻机直接就位成孔,河道浅水区钻孔桩施工根据实际情况采取筑岛围堰,再上钻机进行钻孔桩施工;河道中深水位采用水上固定平台及钢板桩围堰施工。
桩身钢筋笼在加工场集中制作,运输至现场后吊机下放钢筋笼,导管法灌注水下混凝土。
钻孔灌注桩施工工艺流程见图4—1。
筑岛围堰填土时处于岸边的自岸边开始,将土倒在已出水面的堰头上再顺坡送土水中。
水面以上填土分层夯实。
待围堰稳定后进行基坑排水,同时在围堰迎水面抛投块石,以防冲刷.固定式平台采用钢管桩、型钢分配梁、贝雷桁架或型钢梁及花纹钢板桥面板的结构形式,平台施工采用汽车吊或浮吊配振动锤插打钢管桩、汽车吊或浮吊配人工进行梁部及平台面板安装。
水中施工平台见图4-2。
二、承台旱地承台,采用挖掘机开挖基坑,人工清理基坑余土,采用风镐凿除桩头,经检测桩基符合质量要求后,绑扎承台钢筋,预埋墩身钢筋,然后吊机配合人工支立钢模板,分层浇筑砼,并进行养护。
采用钢板桩围堰施工时,钢板桩用驳船运至现场,在已有水中平台的钢管桩上焊接工字钢做导向梁,利用打桩机等设备插打钢板桩,完成后,抽出围堰内水,进行破桩头,钢筋绑扎,最后分层浇筑砼.砼集中拌制,采用泵送或驳船运输。
钢板桩围堰施工工艺流程见图4—3。
三、墩台施工(一)普通墩台施工在墩台身旁搭钢管脚手架,汽车吊配合人工安装定型钢模。
采用一模到顶、分层浇注施工方案,洒水覆盖塑料薄膜养生。
(二)空心墩施工空心墩采用翻模施工,在模板上设工作平台,模板安拆及材料通过吊车或浮吊完成,混凝土采用集中拌和,泵送入模进行施工。
四、现浇箱梁(一)支架现浇采用碗扣式满堂钢管支架法施工,底模采用竹胶板,外模采用大块定型钢模。
三孔连续刚构梁拱组合桥结构设计1 概述新建商丘至合肥至杭州高速铁路工程于亳州跨涡河、阜阳跨沙颖河两个工点采用(88+168+88)m连续刚构梁拱组合桥。
桥型立面见图1。
柱状图一般用于展示二维数据,在一般情况下,用横坐标表示数据的类别,纵坐标表示相应的数据的数值,即利用柱子的高度反映数据的差异,因此柱状图是对单一维度的数据的一种有效的比较方法。
主要技术参数:双线正线(ZK活载),线间距5m,设计速度350km/h。
采用CRTSⅢ型板式无砟轨道,轨顶到梁顶高738mm。
地震基本烈度Ⅶ度,动峰值加速度0.1g。
图1 桥型立面图(单位:m)2 结构设计2.1 主要结构构造2.1.1 主梁犹记得小时候,一个陕西的木偶戏班子来王爷他们村演出,正是台上那些武将如此这般“铿锵铿锵铿锵锵”的,简直把他的魂都给勾去了,晚上做梦都是那些木偶的影子。
主梁采用双室截面,直腹板。
梁高呈二次抛物线变化,跨中梁高4.515m,中支点梁高10.015m,截面见图2。
疏勒河昌马灌区位于甘肃省河西走廊西部疏勒河流域中游地区,远离海洋,深居内陆,是流域内重要的农业开发区。
本区在气候上属于暖温带干旱区,气候的基本特点为:降水少,蒸发大,干燥度高;冬季寒冷,夏季炎热;昼夜温差大,光热资源丰富;多大风和沙尘暴。
根据玉门镇气象站多年气象资料统计分析,多年平均气温6.9℃,降水量为63.4 mm/a,蒸发量为2 897.7 mm/a。
桥面顶板宽16.6m,厚0.45~0.6m;底板宽13.2m,厚度0.4~1.2m;腹板厚度0.4~1.3m。
主梁端隔板厚2m;中隔板厚2m,与刚构墩截面正对;中跨跨中设一道横隔板;边跨跨内3道横隔板。
吊杆位置设吊点横梁,全桥共17道。
0号段长30m,跨中合龙段长2m,边跨不平衡段长3.9m,悬浇节段长为3~4m三种。
主梁平面位于缓和曲线上,按曲梁曲做布置,梁体结构中心线与线路分界线重合,吊点横梁、横隔板按径向布置[1-3]。
大跨度铁路连续梁−拱组合桥梁施工技术及质量控制连续梁−拱组合桥梁是由梁−拱共同受力,其中梁体自重由主梁承担,后期恒载和活载由梁−拱组合体系共同承担,比单一的连续梁桥梁应力、变形等更为均匀,组合体系桥梁综合梁和拱的特点使其整体刚度更大,外形更加轻巧,更能适应大跨度的设计需求。
梁−拱组合式桥梁以其自身独特的受力性能及优美的外形结构被广大桥梁设计者所釆用。
在当前铁路建设,尤其是高速铁路的建设中,梁−拱组合体系桥梁结构越来越多地得到应用。
梁拱组合桥梁作为一种比较新颖的形式,由于本身的受力特点、优美的造型以及施工工艺的成熟,将梁和拱2种结构形式进行了完美的结合,随着施工技术的不断进步和材料的不断发展,将会产生更多形式的梁拱组合桥梁。
然而不同结构形式桥梁的施工方法,除了要考虑现有的施工技术设备和建造现场的环境条件等因素的限制外,还与桥梁的结构形式有着密切的关系。
为此许多学者结合现场施工经验针对不同结构形式桥梁的施工技术进行探讨与总结,余鹏程等[1−2]对基于智能张拉系统的吊杆测控一体化施工技术进行了研究;黄德斌[2]针对预应力短索体系进行了研究与开发;熊学玉[3]开发了基于物联网的预应力智能化张拉成套技术,应用结果表明, 该技术引入能够极大提升对施工管理、质量控制、远程监控、历史回溯的支持,改变以往仅靠人工管控的不利状态,对提升现场管理水平与准度控制起到决定性作用。
李晓峰等[4−6]对大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工工艺进行了研究。
王敏[7]以沱江双线特大桥为背景,其主桥为应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构,介绍了其主要结构构造及施工方法,分析了连续梁−拱组合结构的受力特点。
本文以新建徐盐铁路线上一座连续梁拱组合桥梁为研究背景,对大跨度铁路连续梁-拱组合桥梁的施工技术及质量控制进行研究,分析施工和运营使用过程中等存在的质量风险,并制定相应的应对措施。
1 工程概况新建徐盐铁路设计速度250 km/h,全线大跨度桥梁共4座,其中(72+96+312+96+72) m斜拉桥1座,(100+200+100) m连续梁−拱桥3座。
桥梁工程1 桥梁扩大基础施工1.1施工流程测量定位→施工围堰→开挖基坑→基底检查报验→安装模板→绑扎钢筋→基础砼浇筑→脱模养生。
1.2施工工艺1)基坑开挖1.根据基坑开挖深度,基坑可采用垂直开挖、放坡开挖、支撑加固或其他加固的开挖方法。
2.在天然土层上挖基,如深度在5m以内,施工期较短,基坑底处于地下水位以上,土的湿度接近最佳含水量、土层构造均匀时,则基坑坑壁坡度可参照下表选定。
基坑深度大于5 m或有其他不利条件时,应将坑壁坡度适当放缓,或加作平台。
如土的湿度过大,能引起坑壁坍塌时,坑壁坡度应采用该湿度下土的天然坡度。
3.基坑顶有动载时,坑顶缘与动载间应留有大于1m的护道,如地质、水文条件不良,或动载过大,应进行基坑开挖边坡检算,根据检算结果确定采用增宽护道或其他加固措施。
4.弃土不得妨碍施工。
弃土堆坡脚距坑顶缘的距离不宜小于基坑的深度。
5.无水土质基坑底面,宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50 cm。
6.有水基坑底面,应满足四周排水沟与汇水井的设置需要,每边放宽不宜小于80 cm。
7.基底应避免超挖,松动部分应清除。
使用机械开挖时,不得破坏基底土的结构,机械开挖距基底标高约20cm左右时改由人工开挖。
8.基坑开挖不宜间断,达到设计高程经检验合格后,应立即浇筑基础砼,防止雨水浸泡基坑。
2)基坑护壁1.下列基坑开挖后可采用护壁加固:⑴基坑较深,土方数量较大;⑵基坑坡度受场地限制;⑶基坑地质松软或含水量较大,坡度不易保持。
2.模板加固,可采用横、竖向挡板与方木支撑坑壁。
基坑每层开挖深度,应根据地质情况确定,不宜超过1.5m,边挖边支。
3.对支撑结构应随时检查,发现变形,及时加固或更换,更换时应先撑后拆。
支撑拆除顺序,应自下而上。
待下层支撑拆除并回填土后,再拆除上层支撑。
4.基坑开挖前,应在坑口边缘采取加固措施,防止土层坍塌。
3)基坑排水1.明挖基坑,可采用汇水井或井点法排、降水,应保持基坑底不被水淹。
土木建筑 | CIVIL ENGINEERINGI梁拱组合体系钢桥架设方案侯少林(中铁山桥集团有限公司,河北秦皇岛066200)摘要:文章根据施工现场水文条件、地形条件、地质条件情况,考虑桥梁梁段尺寸的划分及梁段重量,结合桥梁的结构形式, 对比各种架设方案,确定采用支架架设法为最优架设方案,并论述了该方案的实施过程。
关键词:桥梁钢结构:梁段划分;支架架设法 文献标识码:A中图分类号:U 445文章编号:2096~4137 (2020) 22-60-02DOI : 10.13535/j .cnki . 10-1507/n .2020.22.22Steel bridge erection plan of beam and arch combination systemHOU Shaolin(China Railway Shanqiao Group Co., Ltd., Qinhuangdao 066200, China)Abstract : According to the hydrological conditions , topographical conditions , and geological conditions of the construction site , the article considers the division of the size of the bridge beam section and the weight of the beam section , combined with the structural form of the bridge , compares various erection plans , and determines that the use of scaffolding is the best erection plan , and discuss the implementation process of the program .Keywords : bridge steel structure ; beam section division ; support structurei架设方案比选钢结构桥梁架设方案大体分为门式吊机整孔架设法,浮 运平转架设法,顶推、拖拉架设法,整孔吊机架设法,支架 架设法等。
桥梁工程—梁-拱组合结构桥梁施工工艺
一、梁-拱组合结构施工
本标段210国道立交中桥、周家湾延河特大桥设计分别采用了(24+48+24)m连续梁-拱组合体系及1-48m梁拱组合体系。
梁-拱组合结构按“先梁后拱法”的顺序进行施工,梁在墩梁式膺架钢板梁上现浇施工,拱肋由专业厂家分段制作,场内预拼后运至现场,拱肋现场安装利用汽车吊在拼装支架上拼装、焊接。
钢管定位后,采用顶升法压注管内砼,形成钢管砼结构,然后安装吊杆,形成梁-拱组合结构。
在完成道碴槽和二期恒载施工后,调整吊杆索力。
预应力砼梁在墩梁式膺架钢板梁施工平台上现浇,其施工方法与相应的简支箱梁现浇工艺相同,只是注意梁体浇筑过程中精确布置钢管拱的各类预埋件和预留孔。
现就钢管拱的施工方法及工艺进行阐述。
钢管拱制作安装工艺流程为:号料→切割→边缘加工→卷管→焊缝(纵缝,超声波检测)→矫圆→拼接(接长,焊缝对接焊缝)→厂内半跨立体预拼装→超声波检测及X射线拍片→涂装→解体运输→拱脚现浇→梁上搭设拼装胎架→现场组装焊接(超声波检测及X射线拍片检查)→用顶升法灌注拱肋砼→吊杆安装→拆除拱肋支架→梁体支架拆除→桥面工程施工→竣工验收。
二、钢管拱制造及预拼装
钢管拱的制造在工厂内进行,主弦管单元节的长度一般为1.8~2.0m左右,以方便从工厂向工地拼装场地运输。
单元构件在工厂内按预定检测项目,在工厂内先平面预拼,检验线形合格后再,试装横撑,检验合格后解体运往工地。
三、钢管拱安装
(1)拱肋支架
支架由万能杆件和部分新制钢结构组拼而成,并与箱梁顶面预埋件联结牢固,支架顶面安装型钢梁及钢管拱肋调整设施,形成上层操作平台,以方便拱肋拼装。
纵桥向设置缆风。
预应力砼梁现浇完成达到一定强度后,梁面拱肋支撑架即可开始拼装。
(2)拱肋运输与吊装
钢拱肋在工厂内拼焊成10m左右的构件,使用改装后的平板拖车运至工地,为防止运输中变形及运输中车辆稳定,在拱肋的背面设几个与拱肋弧度相符的支座,将拱肋平放在车辆上运输。
钢拱肋采用汽车吊吊装,从两端对称依次进行。
先安装拱脚段。
拱脚底部固定在拱座后,将拱脚段上部安置在支架平台上的调整支座上进行临时固定。
严格控制其横向和纵向位置精度,进行立体观测,确保拱肋轴线的正确,从而确保整跨拱肋的精度。
位置调整正确后固定,然后焊接。
钢拱肋第二吊装段起吊到支架调整支座上后,上部进行临时固定,下部和第一吊装段由定位铁连接。
调整其接头错边为零,轴线横向误差和竖向误差达到误差精度要求后固定并点焊。
点焊后,再标其误差精度。
如果达不到精度要求进行调整,直至达到合格为止。
合格后进行焊接。
为控制焊接变形,先跳焊,最后罩面顺序焊。
最后吊装合拢段。
(3)拱肋合拢
合拢段预留其焊接缩量,现场调整合拢段长度、并切割直接插在合拢位置,以确保合拢质量。
拱肋的合拢温度控制在5~10℃之间。
(4)横撑安装
两拱肋之间设置3道钢管横撑。
待两片拱肋合拢后,采用汽车吊吊装各横撑,将两片拱肋焊接成整体,形成空钢管裸拱。
横撑安装以跨中为对称顺序进行。
横撑采用汽车吊吊装就位,按照从上往下、对称安装的原则进行。
四、钢管拱砼压注
管内砼压注时宜从两侧四个拱脚同时对称、均匀压注。
其施工工艺流程为:焊接泵送插管、拱顶排气管→安装截流阀→安装砼输送泵及泵送管→砼的拌制及运输→压注自来水湿润砼泵送管→浇筑插管以下区段砼→压注钢管内砼→排气孔流出砼→关闭截流阀→拆除砼泵送管完成泵送。
拱脚砼为第一部分砼,拱肋每次浇筑的砼分为两部分,泵送插管以下为第二部分,泵送插管以上为第三部分,第二部分砼自由落体进入拱肋内,第三部分砼靠泵送压力至设计位置。
插管与钢管采用焊接形式连接,设在拱脚向上1m位置处,拱肋上下管、拱肋腹腔的砼压注孔在拱肋法线方向上错开,管道插入至拱肋中心位置处,与拱肋钢管轴线约成30°角,与拱肋的连接部位焊接牢固。
当排气孔中的砼质量达到要求后,砼的顶升暂停15min左右,此
时排气孔中砼有可能下沉,再次启动砼输送泵顶升砼至排气孔顶再次溢出合格砼为止,此时可进行泵送管道的拆除。
在灌注孔位置处设一砼截流阀,砼泵送完毕关闭截流阀,拆除泵送管后用木塞塞紧。
截止阀制作时不仅要考虑砼灌注完毕后堵塞灌注孔,同时要求截止阀对砼的顶升阻力不能太大,顶升施工结束后,待管内砼初凝后,将截止阀拆除重复利用。
顶升过程中,利用红外线观测仪监测砼的位置及砼与拱肋的密贴情况,同时采用人工敲击的方法检查砼与拱肋间是否有脱空之处。
拱肋内砼达到设计强度后,利用超声波检测拱肋钢管与砼之间是否有脱空同时检查管内砼质量是否匀质,同时根据埋设在管内的应变片测出拱肋不同工况下的应力与设计相比。
五、吊杆安装调整
(1)吊杆钢丝索张拉顺序
严格按照设计要求的顺序进行张拉。
张拉时遵循“左右两条拱肋横向对称、由拱脚向拱顶两端对称张拉的原则”,张拉过程中进行跟踪测量,使拱轴线变化在允许范围内,如有特殊情况可个别调整。
(2)吊杆钢丝索张拉工艺
在左右拱肋合拢线性达到设计要求并安装好横撑之后,即可按设计要求穿束、安装锚具,按照0→初应力→σcon(持荷2min锚固)的张拉程序进行张拉。
(3)吊杆及锚头防护
油泵对上下端的预留孔道内灌注防腐油脂,以方便以后换索。
装
上下锚头的保护罩,往保护罩内注入防腐油脂,进行封锚处理。
定期检查吊杆外防护PE层是否有损坏,如有损坏则用PE热焊枪进行焊补。
在拱肋的吊杆预留孔道下端和横隔梁的吊杆预留孔道上端安装减震块。