钢筋砼拱桥支架现浇
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大跨钢筋混凝土拱桥组合支架现浇施工方法
钢筋混凝土拱桥以其跨越能力比较大、承载能力高、工程造价低、养护维修费用
少、桥型宏伟壮观等特有的技术优势而成为历史悠久、建设数量多、竞争力强而
不断发展的桥梁形式,而施工方法是大跨径钢筋混凝土拱桥建造中的关键技术。
目前,钢筋混凝土拱桥主要的施工方法包括:整体支架施工法、拱架上现浇或拼
装施工法、移动托架上悬浇或悬拼施工法、节段预制吊装悬拼施工法、转体施工
法以及劲性骨架现浇施工等口。由于采用整体支架施工的桥梁具有整体性好、施
工平稳,而且施工过程中没有体系转换等优点,在钢筋混凝土拱桥的施工中具有
广泛的应用。
1 支架设计与施工
对于有支架施工大跨径钢筋混凝土拱桥来讲,施工的关键是支架,选用合理的支
架形式以及进行可靠的安全设计,不仅关系到施工的成败,而且直接关系到拱桥
施工的经济合理性。
在综合考虑安全与经济的条件下,施工支架采用军用墩和军用梁、万能杆件、碗
扣式多功能脚手架等组合而成,这样构成的整个支架不仅重量轻、承载能力大、
拼装灵活快捷,便于组织施工;而且利用碗扣式多功能脚手架顶端的可调托撑可
多次循环、均衡卸落支架,避免了整体拱架卸架时需投人大量人力物力的缺陷,
操作更为简便;除此之外,拱上排架及空心板梁的安装采用均衡施工法,不需要
建立专门的吊装系统。
在支架的施工过程中,采用一台50 t的起重机配合人工进行施工,立柱逐节安装,
军用梁及纵桥向水平横联在平地上拼装好后用吊车起吊安装,万能杆件及梁上碗
扣式脚手架用自制独脚拔杆吊装,人工拼组。
2拱座施工
拱座属大体积混凝土,应考虑内外温差导致的圬工裂缝。在充分计算的基础上,
在拱座内预埋测温管进行温度的监测。同时,在施工过程中,采用分块分层的施
工方法以避免过大的温差。
当受到工期的约束需一次浇筑大体积混凝土时,可内置循环冷凝管进行降温。
3主拱圈施工
主拱圈的施工过程包括分层分段现浇、逐段成型、拱脚合拢等。
混凝土浇筑时采取水平移动、向拱顶方向推进、上下分层的浇筑方法。浇筑拱脚
混凝土前,将其与拱座的新旧混凝土结合处凿毛,冲刷干净,并用水湿润再布一
层1:1的薄层水泥砂浆;拱圈预留间隔槽中的混凝土浇筑,需待所有各分段混凝
土均浇筑完毕,且其相邻段混凝土强度达到80%后方可浇筑。浇筑前需将分段混
凝土表面凿毛冲净后再绑扎钢筋。对于拱脚至L/4截面,由于拱轴线的倾角较大,
拱段自重将导致下滑分力,因此需注意拱段的防滑,防滑措施主要是在上、下两
拱段之间即间隔槽内预埋工字钢,每个问隔槽预埋8根工字钢。
其他工序均完成之后,采用拱脚合拢方式进行合拢,两拱脚浇筑段与拱跨浇筑段
问各预留1.0 m合拢段,并在全截面上一次合拢成拱。合拢段混凝土需掺加微膨
胀剂。
当主拱圈混凝土浇筑完毕且养护达到要求后,就可卸落支架。采用碗扣支架顶端
的可调托撑卸架装置,分次分批顺序卸落。施工支架的总卸落量由两部分组成,
即主拱圈裸拱的弹性变形量与拱架的弹性变形量之和,经过计算,拱顶最大卸落
量为12 cm,分三次,每次卸落4 cm完成整个过程。在横向上,拱架同步卸落,
顺桥向从拱顶到拱脚对称卸落。
4拱上建筑施工
拱上排架的施工采用现浇施工方法;桥面空心板为预制安装施工,从拱脚到拱顶
顺序用架桥机架设。经过计算分析而确定的拱上建筑的施工程序如图1所示。
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4.1拱上排架现浇施工顺序
1)对称浇筑6号,7号排架;
2)对称浇筑3号,10号排架;
3)对称浇筑4号,9号排架;
4)对称浇筑2号,11号排架;
5)对称浇筑5号,8号排架;
6)对称浇筑1号,12号排架。
4.2拱上架梁
拱上立柱和盖梁达到设计强度后,进行桥面空心板梁的架设安装。板梁的安装采
用双导梁架桥机进行,架梁顺序为从两端拱脚向拱顶架设。为了保证主拱结构在
架梁过程中的安全及稳定,须确保在架梁的任何阶段,主拱圈的任何截面不出现
大偏心受拉应力。架梁时纵向上要求以拱顶为对称轴,分左、右半跨对称进行架
设;横向上要求以拱的纵向中心线为对称轴进行对称架设。
拱上架粱的步骤如下:
1)架梁前用砂袋在拱顶加载70 t;
2)依次用架桥机架设拱脚①号和②号跨各6片空心板梁,需对称进行;
3)拱顶加载到140 t;
4)依次架没③号,④号和⑤号跨的各6片空心板梁,需对称进行;
5)将拱顶砂袋卸载到70 t;
6)架设⑥号跨的6片空心板梁,需对称进行;
7)将拱顶砂袋全部卸载完;
8)架设拱顶的⑦号跨的12片空心板梁;
9)依次架设其余⑥号,⑤号,④号,③号,②号和①号跨的剩余6片空心板梁。
5质量和安全控制要点
在施工过程中,必须随时随地进行质量和安全控制,以确保施工达到规定的质量
要求,并确保安全。
1)结构施工除满足常规的钢筋混凝土结构的工程质量要求外,主拱结构还应注意
混凝土收缩及温度的影响,因此要严格控制各浇筑段和上、下层的浇筑顺序及拱
圈的合拢温度。
2)拱圈高标号泵送混凝土需掺加适量的泵送剂,施工时注意控制粗骨料的级配,
保持良好的和易性,避免堵管、离析。封口模板需交错布置,随浇随封,既便于
施工,又保证浇筑混凝土的密实。
3)拱圈后浇缝和合拢段混凝土需掺加适量的微膨胀剂,并预留一定的收缩最,浇
筑面与拱轴线保持垂直,抵消混凝土收缩对结构的影响。
4)支架和主拱圈加载过程中要随时对结构的应力和变形进行监测,保证结构的安
全并获得理想的线形。
5)在支架搭设及主拱浇筑过程中,落实专人全过程检查。检查的重点应放在支架
的栓连、销连部位以及支架的结构形式、轴线发生变化的部位以及节点连接部位
等。.
6)随时注意监测施工过程中支架及主拱各控制截面的应力及主要部位的变形,及
时进行预控分析。
7)在主拱浇筑、支架卸落、拱上建筑施工时要均衡加载,并经过合理分析,调整
加载顺序,从而控制支架和主拱结构的受力和变形,使整个过程既安全又经济。
6结语
1) 采用组合支架方法进行拱桥施工,简单方便,施工成本低,工期比较短。由
于理论计算的高拱架的安全系数与实际的情况可能相差较大,现场可能难以
评估拱架的实际承载能力及变形情况,因此需要对拱架进行变形监测,并根据
变形监测的结果适时评估拱架的安全状态,及时调整拱圈的施工方案。