上承式50m鋼筋混凝土拱橋施工工法(共9頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上上承式50m鋼筋混凝土拱橋施工工法1前言隨著我國(guó)城市橋梁建設(shè)的發(fā)展，橋梁的結(jié)構(gòu)和形式在不斷進(jìn)步，拱橋在市政工程中應(yīng)用越來(lái)越多，中等跨度的拱橋已成為橋梁建設(shè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。我局承擔(dān)的貴陽(yáng)市金陽(yáng)新區(qū)的觀山東路特大橋，引橋50m鋼筋混凝土拱橋采用現(xiàn)澆法施工，在貴陽(yáng)市市政設(shè)計(jì)研究院、貴州省橋梁設(shè)計(jì)研究院的配合下，對(duì)傳統(tǒng)的支架方法加以改進(jìn)和提高，形成了門(mén)架支架，預(yù)壓調(diào)拱，曲線控制，分段不分環(huán)，對(duì)稱多點(diǎn)澆筑的施工方法。既提高了工效，又保證了工程質(zhì)量。此成果已完成，經(jīng)總結(jié)形成本工法。2工法特點(diǎn)利用門(mén)架分段不分環(huán)施工預(yù)應(yīng)力連續(xù)拱橋的突出特點(diǎn)在于：（1）門(mén)架輕盈簡(jiǎn)單，易于施工，支立

2、快，易于調(diào)整；（2）不用大型設(shè)備，施工成本低；（3）澆筑前進(jìn)行預(yù)壓，積累原始數(shù)據(jù)，保證安全，采用等效預(yù)壓減小勞動(dòng)強(qiáng)度；（4）用竹木組合模板分節(jié)吊裝支立，澆筑后的肋拱曲線優(yōu)美；（5）分段不分環(huán)，減少混凝土早期收縮和接茬，保證混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和外在美觀。（6）對(duì)稱多點(diǎn)泵送澆筑混凝土，保證支架安全和提高混凝土澆筑速度。3適用范圍（1）本工法適用于鐵路、公路、市政等工程各種現(xiàn)澆拱橋；（2）具有現(xiàn)澆條件，且有可進(jìn)行門(mén)架支立場(chǎng)地，如果橋下為既有行車線路或有房屋不能用此工法，如果是河流經(jīng)過(guò)改造可參照本工法施工。4工藝原理50米上承式肋拱上部結(jié)構(gòu)施工主要分為四部分：拱肋、拱上立柱、縱梁及橋面板梁。其主要技術(shù)難

3、點(diǎn)在拱肋施工：拱肋采用多功能門(mén)架搭設(shè)滿堂支架施工，根據(jù)支架的穩(wěn)定性和安全性檢算，確定搭設(shè)間距。底模和側(cè)模為雙層方木加竹木膠合板制做成大塊木模板，然后拼裝而成。澆筑前采用預(yù)壓和等效預(yù)壓進(jìn)行調(diào)拱，混凝土澆筑采用2臺(tái)混凝土輸送泵進(jìn)行泵送澆筑混凝土，分段不分環(huán)對(duì)稱進(jìn)行澆筑混凝土。5工藝流程與操作要點(diǎn)51工藝流程（見(jiàn)圖1）52操作要點(diǎn)本工法施工拱肋要點(diǎn)在于地基處理，支架的布置及施工，支架預(yù)壓，綁扎鋼筋及支立側(cè)模，澆筑混凝土。521地基處理在搭設(shè)支架前，需對(duì)地基進(jìn)行平整處理，對(duì)于原地面為魚(yú)塘處，采用清除淤泥，換填30cm厚片石，然后再在其上鋪20cm厚土夾碎石，并用壓路機(jī)和打夯機(jī)將每層夯壓密實(shí)，其它地面采

4、用原地面夯實(shí)后，在其上鋪20cm厚土夾碎石，并用壓路機(jī)或打夯機(jī)夯壓密實(shí)。在清除淤泥及處理原地面時(shí)，均將地面沿道路中線做成2%的人字坡，并在支架兩側(cè)50cm外各挖一條排水溝，以防雨水下滲，造成地基下沉。圖1工藝流程圖522支架的布置及施工滿堂支架設(shè)計(jì)按照<<公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范>>JTJ041-2000第九章第二節(jié)：模板、拱架和支架的設(shè)計(jì)進(jìn)行，其中荷載計(jì)算按照<<公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范>>JTJ041-2000附錄D：普通模板荷載計(jì)算參考資料進(jìn)行。5221荷載計(jì)算及荷載組合：上承式拱橋的混凝土施工主要集中在拱肋施工和橋面板施工兩部分，以下分別對(duì)拱肋施

5、工和橋面板施工時(shí)的荷載進(jìn)行計(jì)算比較：a拱肋及橫肋施工時(shí)產(chǎn)生的荷載：（單肋部分）（1）模板和支架自重：600KN（2）新澆鋼筋混凝土自重：2114.84KN（3）施工人員和施工料/具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載：50KN（4）振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載：145.6KN（5）其他防雨、養(yǎng)生產(chǎn)生的荷載，風(fēng)、雪等荷載：30KN計(jì)算強(qiáng)度荷載組合：(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=2940.44(KN)驗(yàn)算剛度荷載組合：(1)+(2)+(5)=2744.8(KN)，由于拱肋自重主要集中在模板下的三根立柱上，故可只驗(yàn)算此三根：2940.44/(81×3)=12.1(KN/根)b橋面板施工時(shí)產(chǎn)生的荷載：

6、（單跨部分） (1) 模板和支架自重：2014.1KN (2) 新澆鋼筋混凝土自重：9339.4KN (3) 施工人員和施工料/具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載：150KN (4) 振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載：566.5KN (5) 其他防雨、養(yǎng)生產(chǎn)生的荷載，風(fēng)、雪等荷載：90KN計(jì)算強(qiáng)度荷載組合：(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=12160(KN)驗(yàn)算剛度荷載組合：(1)+(2)+(5)=11443.5(KN)橋面板自重主要集中在橋面板11m部分，其邊緣部分受力較弱，故可將荷載均載于橋面板下11m部分：12160/(81×13)=11.5(KN/根) <12.1(KN/根)。由于拱

7、肋作用力比橋面板集中，其安全系數(shù)比橋面板施工的要小，故直接驗(yàn)算單拱肋施工時(shí)支架荷載即可。因此，在驗(yàn)算軸向力時(shí)，取大值12.1KN/根。C立柱穩(wěn)定性與軸向力檢算：長(zhǎng)細(xì)比：=h / i i = I / A 其中h為步距，取1.2m，鋼管外徑48mm，內(nèi)徑41mm。 所以 i=I / A =15.78mm =1200/15.78=76.05<=150穩(wěn)定安全系數(shù)：1.972，立柱穩(wěn)定。軸向力安全系數(shù)：30/12.1=2.48，軸向力滿足。5222地基驗(yàn)算a地基承載力計(jì)算采用五根立柱下共用兩根25cm×20cm×250cm枕木，故最大地基承載力：12.1×5

8、7;（2.5×0.25×2）=48(KPa)b地基處理依據(jù)(1) 通過(guò)滿堂支架的設(shè)計(jì)計(jì)算，要求地基承載力不小于100Kpa，48(Kpa)<100(Kpa)；(2) 通過(guò)地基預(yù)壓確定，地基在承載時(shí)的非彈性沉陷不大于6mm。5223門(mén)架搭設(shè)經(jīng)以上荷載計(jì)算，確定支架搭設(shè)采用如下結(jié)構(gòu)：多功能門(mén)架橫橋向搭設(shè)，順橋方向間距為0.6米，門(mén)架多采用1.93米高標(biāo)準(zhǔn)門(mén)架與1.7米、0.9米、0.5米小門(mén)架進(jìn)行調(diào)拱，每層門(mén)架底部全部用長(zhǎng)鋼管順橋向鎖住，橫橋向每四層鎖一道鋼管，每隔4根門(mén)架設(shè)剪刀撐一道。支架底部通過(guò)底座立于枕木上，枕木間距0.6米。具體詳見(jiàn)圖2。在橋跨內(nèi)測(cè)設(shè)出橋梁中心線和

9、支架搭設(shè)邊線，測(cè)出每個(gè)立桿的搭設(shè)位置，根據(jù)放樣結(jié)果橫向安放枕木，測(cè)定其標(biāo)高，計(jì)算各處門(mén)架搭放高度。根據(jù)施工放樣結(jié)果，搭設(shè)支架從橋跨中間向兩側(cè)搭設(shè)，至兩側(cè)時(shí)采用橫桿及橫撐調(diào)整。第一層立桿拼裝后，固定縱橫水平連桿，調(diào)整立桿的底托，使縱橫桿保持水平、立桿豎直；調(diào)整好后，再逐層向上拼裝，直至拼到拱肋底部處；再在支架上安裝頂托及拼裝斜撐。按門(mén)架施工規(guī)范嚴(yán)格控制，保證門(mén)架間距和垂直度。分層搭設(shè)，在高層采用滑輪及滑輪組將門(mén)架提升。在門(mén)架頂端安放頂托，拱頂設(shè)計(jì)預(yù)拱度值按10cm計(jì)算，以拱腳為零按直線分配。頂托上橫橋向鋪12×12方木作底方木，然后是順橋向10×10頂方木，方木之間用楔型木調(diào)

10、平，局部用抓釘抓牢。詳見(jiàn)圖3523支架預(yù)壓支架拼裝好后，在頂托上放置承重方木，鋪竹膠板做底模后。同時(shí)，在兩側(cè)設(shè)置觀察點(diǎn)3040個(gè)，測(cè)量其未壓時(shí)的標(biāo)高，繪出其原始曲線圖；在48小時(shí)預(yù)壓過(guò)程中，分別觀察其點(diǎn)4次，并繪出其過(guò)程曲線；在卸載后，再次測(cè)量并繪出其卸載曲線。通過(guò)卸載曲線和原始曲線的比較，找出下沉量最大的觀察點(diǎn)(即受荷最大的部分)，根據(jù)測(cè)量成果檢驗(yàn)是否有軟基處，如有，將其全部進(jìn)行處理，合格后再統(tǒng)一調(diào)整底模標(biāo)高。預(yù)壓方法：采用編織袋裝土的方法，平均每袋50公斤，共裝所澆混凝土自重的1.2倍的重量進(jìn)行加載預(yù)壓48小時(shí)。根據(jù)預(yù)壓數(shù)據(jù)分析支架沉降彈性變形量和非彈性變形量，預(yù)壓后按彈性變形預(yù)留預(yù)拱度。

11、圖2 多功能門(mén)架搭設(shè)滿堂支架圖圖3 門(mén)架及方木加固圖在進(jìn)行23組拱肋1.2倍預(yù)壓后，得出門(mén)架沉降規(guī)律后，進(jìn)行小范圍等效預(yù)壓。等效預(yù)壓是在相同的地基條件下用1020片門(mén)架組合成一組一層的支架，在等壓強(qiáng)的情況下加載48小時(shí)，觀測(cè)地基沉降數(shù)據(jù)，分析地基情況，采用等效預(yù)壓可減少工作量，節(jié)約工作時(shí)間，在后期施工中我們?nèi)坎捎玫刃ьA(yù)壓。524綁扎鋼筋及支立側(cè)模鋼筋混凝土共分五段施工，鋼筋在預(yù)留槽處需斷開(kāi)，所以鋼筋按混凝土分段長(zhǎng)度下料，在底模上用鋼管架搭設(shè)綁扎鋼筋支架，在支架上綁扎鋼筋有利于調(diào)整和綁扎，鋼筋成型后卸落支架，調(diào)整鋼筋保證各部尺寸及保護(hù)層符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，鋼筋就位后支立側(cè)模。拱肋側(cè)模采用自制大

12、塊木模拼裝而成，用拉筋和方木固定，如圖4所示。用吊車配合人工吊裝，各相鄰模板用拉筋聯(lián)結(jié)固定。為防止側(cè)模上浮，用拉筋把側(cè)模與底方木固定在一起。同時(shí)保證相鄰模板各折線順接，模板有錯(cuò)臺(tái)的地方用高效原子灰抹平并打磨光滑。模板上方的拉筋也用鋼管扣件聯(lián)結(jié)代替效果更佳。圖4 拱肋側(cè)模方木示意圖525澆筑混凝土拱肋混凝土澆筑采用分段不分環(huán)施工，根據(jù)此橋情況采用分五段澆筑，砼澆筑順序見(jiàn)圖3所示，先澆筑1段，然后3段最后2段前后左右對(duì)稱澆筑：輸送泵A和輸送泵B同時(shí)澆筑左右S1段和橫系梁，要求左右S1段同時(shí)開(kāi)始同時(shí)結(jié)束。然后輸送泵A澆筑左側(cè)S3段，輸送泵B澆筑右側(cè)S3段，橫系梁同時(shí)完成。最后輸送泵澆筑大里程方向的S

13、2段和系梁，輸送泵B澆筑小里程方向S2段和系梁。圖5 澆筑混凝土順序圖按此順序分段澆筑保證混凝土對(duì)稱于拱頂進(jìn)行，使支架變形保持均勻和盡可能最小。分段澆筑時(shí)，各分段內(nèi)的混凝土應(yīng)一次連續(xù)澆筑完畢。間隔槽混凝土應(yīng)待拱圈分段澆筑完成后，且強(qiáng)度達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，澆筑間隔槽混凝土，拱頂及兩拱腳間隔槽混凝土應(yīng)在最后封拱時(shí)澆筑，封拱合攏溫度按規(guī)范要求應(yīng)小于15時(shí)進(jìn)行。5251澆筑方法拱肋及橫系梁所需的混凝土采用自拌混凝土，在市政工程中多采用商品混凝土，要求坍落度在140160之間，混凝土的水平運(yùn)輸采用混凝土攪拌運(yùn)輸車，垂直運(yùn)輸采用兩臺(tái)混凝土輸送泵對(duì)稱同時(shí)施工，備用一臺(tái)吊車，以防停電或有輸送泵出現(xiàn)故障臨時(shí)備

14、用。采用插入式振動(dòng)器振搗。5252蓋模施工在澆筑S1段、S2段時(shí)頂面需用蓋模，蓋模用竹膠板與方木結(jié)合制作。在澆筑混凝土前，在拱腳處蓋模0.6米長(zhǎng)，在澆滿此段后，繼續(xù)向上蓋模，混凝土水平向上澆筑，澆筑一層蓋一層。保證混凝土振搗密實(shí)。526沉降觀測(cè)拱肋成型之后要定時(shí)觀測(cè)，測(cè)出拱圈完成預(yù)拱度情況，預(yù)拱度在施工過(guò)程中不可能全部完成，預(yù)拱度一般要在拱上立柱、縱梁、橋面板完成之后才能完成，有時(shí)要竣工之后一段時(shí)間甚至幾年后才能完成。對(duì)拱上立柱和縱梁的高程控制要按觀測(cè)數(shù)據(jù)控制。在拱頂設(shè)一系列觀測(cè)點(diǎn)，澆筑完成拱肋拆支架前測(cè)一次且記錄數(shù)據(jù)，在拱上立柱施工前測(cè)量下沉量，然后用設(shè)計(jì)預(yù)拱度減去下沉量就是拱上立柱應(yīng)該留的

15、預(yù)拱度，結(jié)合以拱腳為零按直線分配進(jìn)行調(diào)整，將調(diào)整后的數(shù)據(jù)應(yīng)用到拱上立柱、縱梁、和現(xiàn)澆橋面板的施工。6主要材料表1 主要材料表序號(hào)材料單位數(shù)量1多功能門(mén)架片40002鋼管t183竹膠板m27004方木m3507機(jī)具設(shè)備表2 參加施工機(jī)械設(shè)備表：序號(hào)機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)臺(tái)數(shù)備注1兩臺(tái)輸送泵S6022吊車8t1備用3砼攪拌運(yùn)輸車7m32商混時(shí)按實(shí)際增加4插入式振搗器Z508包括備用5發(fā)電機(jī)150Kw1備用6手推車48勞力組織表3參加的施工人員：序號(hào)工種人數(shù)備注1管理人員6均采用2班制2搗固工83司機(jī)84起重工25電工26普工307其他工種68合計(jì)729質(zhì)量、安全保證措施（1）立桿底托立于枕木上應(yīng)牢固

16、，應(yīng)采用大釘固定好，枕木穩(wěn)定。當(dāng)立桿基底間的高差大于50cm時(shí)，則用短門(mén)架調(diào)整。（2）方木底部與U型托撐密貼，兩側(cè)空隙用木楔楔緊。（3）立桿的垂直度偏差不超過(guò)10cm,拼裝到3-5層后,應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查門(mén)架的水平度及立桿的垂直度。（4）在無(wú)荷載的情況下,逐個(gè)檢查立桿的底座有無(wú)松動(dòng)或空浮情況,并不時(shí)旋緊可調(diào)底托，必要時(shí)加塞木楔。（5）支架的橫撐必須在中心線兩側(cè)對(duì)稱加力。（6）砼的坍落度要求在1416cm之間，現(xiàn)場(chǎng)每車由試驗(yàn)人員檢驗(yàn)坍落度，符合要求方可入模。（7）采用混時(shí)，派專人到砼拌合站旁站，監(jiān)督砼拌合質(zhì)量。（8）砼的搗固選用有經(jīng)驗(yàn)的搗固工振搗。（9）澆筑混凝土期間，應(yīng)設(shè)專人檢查支架、模板、鋼筋和

17、預(yù)埋件等穩(wěn)固情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)、變形、移位時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理。（10）氣溫高時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)采取降低水灰比、摻加混和料、摻加外加劑等方法減少水泥用量和減小水化熱。（11）減小澆筑層厚度，加快混凝土散熱速度。（12）備用足夠的混凝土蓋模，保證拱肋尺寸。（13）備用水箱和麻袋，保證已澆混凝土及時(shí)養(yǎng)生，如需要可向已澆和未澆模板外側(cè)澆水降溫。10質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表4 木模板制作允許偏差序號(hào)項(xiàng)目允許偏差（mm）1模板的長(zhǎng)度和寬度±52不刨光模板相鄰兩板表面高低差33刨光模板相鄰兩板表面高低差14平板模板表面最大的局部不平刨光模板3不刨光模板55拼合板中木板間的縫隙寬度26支架、拱架尺寸±57榫槽嵌接

18、緊密度2表5 現(xiàn)澆混凝土拱圈實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允論許偏差檢查方法和頻率規(guī)定分1混凝土強(qiáng)度（Mpa）在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)按附錄D檢查352軸線偏位（mm）板拱10用經(jīng)緯儀檢查5處15肋拱53內(nèi)弧線偏離設(shè)計(jì)弧線（mm）跨徑30mm±20用水準(zhǔn)儀檢查5處20跨徑>30mm±1/500跨徑4斷面尺寸（mm）高度±5用尺量拱腳、L/4、拱頂5個(gè)斷面20頂?shù)赘拱搴?10，05拱肋間距（mm）5用尺量5處1011效益分析同傳統(tǒng)的施工方法相比，本工法有明顯的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。施工進(jìn)度快，門(mén)架的輕巧靈活、支立方便使施工工期大縮短，比鋼管每循環(huán)節(jié)約三天時(shí)間，節(jié)約了大量的勞動(dòng)力。比傳統(tǒng)鋼管支架減小損耗，有小門(mén)架搭配凋拱，支立門(mén)架基本沒(méi)有損耗，降低成本，如用鋼管搭設(shè)拱肋支架損耗在6%以上。用竹木膠合板制作模板混凝土外觀優(yōu)美，分段不分環(huán)模板減少施工縫使拱圈曲線圓順美觀，社會(huì)效益明顯。12工程實(shí)例觀山東路是貴陽(yáng)市金陽(yáng)新區(qū)規(guī)劃六縱六橫主干道的一條，是連接老城區(qū)和新區(qū)的紐帶，觀山大橋位于