① 钢筋混凝土刚架拱桥的结构特点
一下是一篇论文,希望对楼主有帮助
钢筋混凝土刚架拱桥施工技术
摘要:钢筋混凝土刚架拱桥施工工艺主要特点是采用条形、分段预制构件使主拱先合拢成拱,然后安装微弯板、浇桥面组成整体。介绍327国道利沟大桥加宽施工中,构件预制、起吊、安装等施工技术。
关键词:刚架拱桥 施工工艺 质量控制
钢筋混凝土刚架拱桥是在双曲拱桥、桁架拱桥和斜腿刚架拱桥的基础上发展起来的,由主拱腿、实腹段、腹孔弦杆、斜撑和横系梁等构件拼组而成裸肋,然后在其上安装带有加劲肋的微弯板和悬臂板,并通过现浇混凝土桥面与裸肋结成整体组合结构。该桥型具有自重轻、材料省、整体性能好、外形美观、装配化程度高等优点。
327国道k164+k177处利沟大桥原为4m~30m双曲拱桥,桥宽仅7.94 m。1999年加宽7.06 m,列入山东省公路局养护改建工程。加宽部分下部为扩大式基础,重力式石砌墩台,上部为4m~30m钢筋混凝土刚架拱,该桥全长152.12m。利沟大桥加宽每孔采用三片拱肋,为卧式三片叠放浇筑,每拱片为实腹段一段、拱腿、斜撑、弦杆各二段共分七段预制,两台汽车吊(25t)同时起吊、翻身,炮车、挂车运输,有支架安装。实腹段与拱腿、弦杆与拱腿接头以及裸肋与横系梁接头采用钢板焊接接头(称干接头),以保证快速成拱;其余构件采用现浇混凝土接头(简称湿接头),以较大调节接头误差范围,节省钢材。同时,干接头钢板周侧缝采用环氧水泥砂浆,有效防止钢板锈蚀。
①拱腿;②实腹段;③斜撑;④弦杆;
⑤现浇混凝土接头;⑥钢板焊接头;⑦横系梁
主拱片构造示意刚架拱桥受地形、跨径等限制,常规规划、建设采用较少。且现行桥涵施工技术规范及有关桥梁资料对该桥型施工技术介绍较少,缺乏施工经验,特别是拱片预制、吊装施工难度较大,现就利沟大桥加宽施工,构件预制、起吊、运输、安装等工艺要求及方法作简要介绍。
1 构件预制
327国道利沟大桥刚架拱桥的预制构件有:拱片12片,每片共计84根构件,横系梁112块,微弯板104块,悬臂板52块,全桥总计预制构件352块。为保证拼缝尺寸的精确度,预制构件采用放全桥大样进行预制。拱片预制采用卧浇且在竖向三片叠浇的方法,以节省预制场地,减少模板放样的工作量,并保证连接横系梁的预埋铁件位置的正确和避免放样差错,模板采用木制包白铁皮模板,方便加工。
1.1 构件预制场地
构件的预制在固定的混凝土预制场内进行。场地的铺筑,按如下程序进行:清除障碍物�粗整平�压实�测量并找平�铺片石(拳石)�浇混凝土面层。采用C15混凝土,厚6cm石砌地膜浇低标号混凝土,可充分利用当地砂石资源,又保证底模的强度和平整度。
1.2 拱片放样
采用坐标法放样,先放跨径尺寸,再分段放出纵横坐标,将坐标点连接到拱片下缘线。据设计尺寸定出拱片、斜撑、弦杆轴线,画出构件轮廓线及交角圆弧线,定出各吊点位置、横系梁联结点位置及大小结点位置。放样后由总工校核,临理工程师验收合格。
1.3 拱片模板
拱片为条弧形预制件,为制作方便、降低造价,可采用红松板材制作,用0.3mm厚的优质的铁皮覆包表面,这样既能达到钢模板的效果,又能现场加工,可缩短制作时间。为便于拆装,每块模板长3m~5m,接头采用企口式,模板厚5cm,为抵抗侧向弯曲,模板背面每隔50cm钉竖向肋木加固。
1.4 钢筋骨架制作与就位
钢筋骨架采用分部成型、整体入模的方法,采取先放置钢筋骨架,然后现场焊接接头和安装固定横向联结系预埋件,调整点焊好现浇混凝土接头处钢筋,校核无误后立模。施工时拱腿、斜撑、弦杆三部分提前加工成型,实腹段现场扎制,接头钢板提前加工,这样有利于分段接头钢板焊接时的位置准确,又便于各工序有效衔接,节省工时、方便施工、保证骨架成型的质量。
1.5 立模
把模板沿放样线拼装成整体,调整好板垂直度、直顺度、底部、上部用螺栓加固。接头缝用1cm厚的海绵条填塞,底模铺一层塑料薄膜。模板表面涂刷脱模剂。待第一片强度达到30%以上时,叠浇第二片、第三片,立模时,先做一层水泥掺粘土砂浆2cm 厚隔离层,然后加固模板,确保立模不变形,尺寸准确。浇混凝土前,应对模板尺寸、钢筋尺寸、位置、焊接长度、预埋件数量、位置等做全面检查,无误后进入下道工序。
1.6 浇筑混凝土
严格按设计配合比配料、拌制。拌制时严格控制配合比及拌制时间,随时检查混凝土塌落度、和易性。浇筑时,每一预制段必须一次浇完,不留施工缝。混凝土的振捣,采用插入式振动器,要控制振动时间,使混凝土表面达到不冒气泡、下沉、表面返浆平整。振捣器切勿碰撞侧模,也不能插入过深,以免模板变形。预制每个构件时,随机取样做三组混凝土试块,分别做3 d、7 d、28 d抗压强度试验。混凝土达到设计强度25%后即可拆模。脱模后应及时养生,采取覆盖草袋并及时洒水,确保构件经常保持湿润。
1.7 微弯板悬臂板预制
为了节省木材,采用土模,表层必须做6cm石灰土,并夯实。加强土模覆盖,以免经雨变形。横系梁的预制在浇筑地膜上,立木制包白铁皮的侧模板浇筑。可在大件预制的同时进行。
1.8 设置槽孔
为保证裸肋与桥面整体承受活载,在实腹段及腹孔弦杆截面的凸出部分,除应凿毛外,还需设置侧向齿槽或槽孔。槽孔的制作是在卧浇预制混凝土的构件时,在肋顶凸出部分紧靠上缘钢筋处,插入一块底面积为10×20(cm)的木块,于混凝土初凝前拔除成孔。同时在槽孔顶部留溢浆孔。每个槽孔中插入两根Φ8mm~Φ10mm的钢筋,长70cm,以便与桥面钢筋连接作为锚固筋。
2 构件的起吊
为使构件接头位置准确,起模前要将构件编号并复核尺寸,待构件混凝土强度达到设计强度的70%时,方可起吊。所有构件除实腹段应空中翻身外,其余构件均可直接翻身就位,其起吊翻身应须仔细小心,以免误伤构件。因此,利沟大桥所有预制构件起吊的重点是实腹段。因为实腹段内弧是二次抛物线,且为卧叠浇制,起吊不慎,容易因弯矩不等造成断裂或裂缝。其实腹段起吊过程如下。
(1)先将叠放的构件用撬棍多点微微撬动,同时准备2根~3根撬棍待起吊时再辅以撬动。
(2)用二台汽车吊(25t),分别拴住构件两端上、下缘吊环,拴下缘吊环必须用倒链,两吊车同时轻、慢提升,撬棍与之配合轻撬动,构件一端撬起的高度要控制在2cm之内,边撬边垫同一直径8mm的短钢筋,当4点一同上升上缘稍有移动时,再用20mm的短钢筋逐步深入,待与底部完全脱离,上部缓慢上升,下部倒链回放,使拴下缘吊链逐渐放长,构件逐渐立起,直至构件完全成垂直状,将倒链取下,构件翻身完成。
实腹段起吊示意(3)注意点:起吊过程必须严格控制,决不能使实腹段下缘两端点着地,造成跨中弯矩过大,而使构件发生裂缝甚至断裂。同时要注意两台吊车同时均匀、缓慢提升,保证两端升空高度一致,下缘回放迅速。
3 构件的运输
所有构件运输,根据构件重量采用10t~20t挂车,部队退役炮车最为理想。
(1)构件翻身完成起吊到一定高度,将准备好的拖车开入,使构件轻轻下放,构件两端吊环处放枕木,使构件两端不接触车厢为宜,然后用倒链将构件捆牢,以免在运输中倾斜或歪倒。
(2)吊装前修好预制场到桥位的便道,运输过程有专人指挥行驶,确保行车及构件的安全。
(3)其它构件可按安装次序直接起吊、装车、运输,但也要确保构件的完好、安全。
4 构件的安装
所有预制构件的安装应严格按设计说明及规范要求进行,安装前必须先搭好临时支架,准备好一切吊装设备、材料等。
4.1 临时支架的搭拆
本桥设计为有支架施工,因此在吊装前必须先搭设临时支架
及安装操作脚手架。
4.1.1 支架的搭设
支架为临时支撑构件自重及分段接头施工方便,其位置均放在构件吊环处,同时考虑安装操作人员脚手架。构造:实腹段采用100×100(cm),其余采用100×200(cm)。每支架采用4根Φ48mm壁厚为3.5mm 空心钢管为立柱,每2m高设横撑及斜撑,同时,要进行强度及稳定性验算。
4.1.2 支架拆除
待接头混凝土达到设计强度的70%后,可松动楔木,实施落架,随后可拆除支架。拆除时应对称、均匀进行。
4.2 构件的安装
利沟大桥安装施工顺序及要求如下。
4.2.1 安装拱腿
拱腿起吊后,两端分别支撑于支座和支架上,支座内必须做浆,拱腿周围用硬木楔塞紧,尺寸就位检测准确。待微弯板安装完毕,拆除木楔后,再进行灌注侧壁砂浆,达到由铰结到固结目的。
4.2.2安装实腹段
用2台汽车吊同时起吊实腹段,在支架上与拱腿对接好后,电焊钢板接头,形成裸肋。
4.2.3安装裸肋部分横系梁
裸肋安装好后,安装拱腿与实腹段的横系梁,拱片内预埋的槽钢与横系梁预埋的槽钢由角钢相连焊接。焊前,由立柱底部木楔调整、控制好高程。焊好后立模浇接头混凝土。混凝土标号比构件高一级。
4.2.4安装斜撑
斜撑起吊后,分别支承于斜撑支座和支架上,斜撑底必须做水泥砂浆,支架可在安装裸肋完毕后搭设。
4.2.5安装弦杆
弦杆起吊后,分别支撑于弦杆支座和大节点上,调整弦杆与斜撑,弦杆与实腹段的接头位置,直至满足设计要求。先将弦杆与拱腿结合处的钢板、弦杆与实腹段接头钢筋焊接再浇混凝土接头。
4.2.6 安装弦杆部分的横系梁
弦杆安装完毕后,安装弦杆部分的横系梁,方法同4�2�3。
安装前在实腹段及弦杆标出微弯板分块位置,安装时应从跨径两端向跨中进行,或拱顶向两端对称安放,砌缝均为1cm,板底要做浆。悬臂板安装要先搭支架,并与微弯板拉牢。板之间及与肋间的缝要用细石混凝土灌实,板底要用水泥砂浆勾缝。
5 构件拼接接头施工
构件安装的相应环节,要及时处理好构件的接头。利沟大桥施工,为能较大调节接头误差范围,减小接头拼接难度,采用干接头、湿接头及环氧水泥砂浆工艺,取得良好效果。
5.1 干接头施工程序
为保证安装时快速成拱,实腹段与拱腿、弦杆与拱腿接头以及裸肋与横系梁接头采用钢板焊接接头(简称干接头),全桥共272个干接头。其处理程序如下。
5.1.1 块件定位测量
构件起吊就位及时检测定位线、中线、高程,测量拱顶、拱脚、1/4处高程,各项指标及时调整直至满足设计。同时满足预留拱度(本桥为2.5cm)。
5.1.2 接头钢板检验
先清除污渍、锈蚀。检测两对接钢板有无缝隙、错位,是否牢固,以便采取相应措施。
5.1.3 钢板接头焊接
要有熟练的专业技师,持证操作,所用焊条满足现行规范要求。焊接方法采用跳焊法,分段、对称交错焊接。既防止混凝土被烧坏,也可避免钢板局部过热变形。焊后,有专业技术员检验。
5.1.4 环氧水泥砂浆抹缝
接头焊好后,为防止干接缝中水气浸入,导致钢板锈蚀,接头钢板周圈用环氧水泥砂浆抹缝、颜色一致、外表美观。①环氧水泥砂浆的配比(质量比)为:环氧树脂E—44(6101)∶乙二胺(EDA)∶二丁脂∶甲苯∶细砂∶水泥=1∶0�1∶0�12∶0�18∶4�5∶1�5。②配制方法为:先称量前四种化学试剂倒入大容器内搅拌均匀,然后加入事先拌匀的水泥和砂混合料,搅拌均匀后即可使用。③注意:每次配料不宜过多,应随配随用,气温20 ℃时,有效使用时间为3 h~4 h。同时要注意,乙二胺毒性较大,操作人员须戴口罩和橡皮手套防毒。④使用效果:利沟大桥经一年多运行,接头所涂抹环氧水泥砂浆没脱落、裂缝,有效防止水气浸入。
5.1.5 接缝养生
待接缝砂浆稍干后,先洒少量水,然后用黑色塑料薄膜将其周侧包扎紧,并定期洒水,以保持湿润,确保不脱落和强度的形成。
5.2 湿接头施工程序
为能较大调节接头误差范围,减少拼装难度,弦杆与实腹段、弦杆与斜撑接头采用现浇混凝土接头(湿接头),全桥共48个湿接头。其处理程序为:①块件定位、测量�②接头钢筋焊接�③安装湿接头模板�④现浇湿接头混凝土�湿接头混凝土脱模养生。
6 桥面系施工
6.1 现浇混凝土填平层及桥面
先将悬臂板与微弯板加劲肋外伸钢筋焊接,在每个预留肋顶槽孔内穿入两根10 mm~12mm,长70cm 的钢筋,然后将凹下去的三角形部分用现浇混凝土填平至微弯板顶,再铺设钢筋网现浇混凝土桥面。桥面的浇筑严格按路面施工规范进行。桥面混凝土每孔一天完成,避免施工缝。
6.2 现浇混凝土防撞栏
桥面混凝土达到设计强度70%以上时,焊接防撞栏钢筋,立模,浇混凝土。
6.3伸缩缝处理
桥面浇筑时留出伸缩缝安装宽度,固定焊接伸缩缝,检测好高程,浇混凝土。混凝土标号为C40,混凝土掺入环氧树脂。浇好后,加强养生,确保混凝土强度。
7 施工注意事项
7.1 墩台帽、拱座台冒检测必须达到设计强度。桥位中线,跨径,墩台高程,弦杆支座位置、高程要满足设计要求,校核无误后方可吊装。
7.2 拱腿及斜撑伸入墩台帽30cm,在浇筑墩台帽时预留凹槽,并在凹槽内留深6cm,宽8cm的灌浆槽,确保各部位尺寸,位置准确。
7.3 吊安装前,两侧U型桥台背后最好填渗水性好的砂,碎石(卵石)等材料,保证填料的密实度,并填至台帽之上,以保证桥台受力时安全。
7.4 吊安装前干接头钢板、湿接头钢筋要检测,整型,使其位置、尺寸准确,同时要除锈蚀和污渍。构件凸出部分表面及构件湿接头表面必须凿毛。
7.5 拱片起吊要严格控制两端点的升空高度一致,必须在2cm之内。要恰当掌握预留拱度,及时检测。安装时严格操作程序。
7.6 环氧水泥砂浆的配制要严格配比称量,要随配随用,注意防毒。同时,不要将环氧残液或洗刷用具的残液倒入河中,以免污染河水,造成人、畜中毒。
7.7 制定质量、工期保证措施以及安全生产措施,防止人身及构件出现事故。要切实强化交通管制和高空作业、用电及施工机具的安全管理。
8 结语
327国道利沟大桥加宽,拱片采用三片卧叠预制,整体立模,分段浇筑,节省场地,拱片尺寸一致;采用干、湿接头,节点位置、尺寸控制准确。干接头能快速成拱,湿接头可较大调节接头误差范围,采用环氧水泥砂浆,能够有效防止水气浸入,砂浆不致随荷载振动而脱落,保证接头钢筋不锈蚀,为今后养护减少麻烦;预制地模采用石砌浇低标号混凝土,可充分利用当地资源优势,保证底模强度,侧模采用红松木制包优质的白铁皮,既方便加工,又降低造价;钢筋骨架分段成型,现场焊接就位,有效节省工时,促进施工进度;采用2台汽车吊安装,有利拱片翻身就位,可方便拼装,减少工时;采用有支架安装,构件安装准确,工序少,工期短。因此,钢筋混凝土刚架拱桥具有较好的技术性能和经济指标,该桥的施工技术值得借鉴和推广。但是,还有许多环节,在今后的施工中需要不断地完善和发展。
② 拱桥的主要施工方法有哪些
按拱圈施工的拱架(支撑方式)可分为支架法、少支架法和无支架法;其中无支架施工包括缆索吊装、转体安装、劲性骨架、悬臂浇筑和悬臂安装以及由以上一种或几种施工方法的组合。
选用施工方法应根据拱桥的跨度、结构形式、现场施工条件、施工水平等因素,并经方案的技术经济比较确定合理的施工方法。
中国建造拱桥的历史要比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年,但中国的拱桥却独具一格。形式之多,造型之美,世界少有。有驼峰突起的陡拱,有宛如皎月的坦拱,有玉带浮水的平坦的纤道多孔拱桥,也有长虹卧波、形成自然纵坡的长拱桥。
拱肩上有敞开的(如大拱上加小拱,现称空腹拱)和不敞开的(现称实腹拱)。拱形有半圆、多边形、圆弧、椭圆、抛物线、蛋形、马蹄形和尖拱形,可说应有尽有。
拱桥是中国最常用的一种桥梁型式,其式样之多,数量之大,为各种桥型之冠,特别是公路桥梁,据不完全统计,中国的公路桥中7%为拱桥。由于中国是一个多山的国家,石料资源丰富,因此拱桥以石料为主。
建于公元1990年,跨径120m的湖南乌巢河大桥,是当今世界跨径第一的石拱桥。中国建造的钢筋混凝土拱桥的形式更是繁花似锦,式样之多当属世界之最,其中建造得比较多的是箱形拱、双曲拱、肋拱、桁架拱、刚架拱等,它们大多数是上承式桥梁,桥面宽敞,造价低廉。
③ 求上承式混凝土拱圈施工方案
上承式混凝土拱圈施工方案
1拱圈说明
主拱圈采用等截面悬链线无铰肋板拱,截面等高度0.8 m,矢跨比为1/6,拱轴系数为2.24;腹拱圈为等截面圆弧线肋板拱,截面等高度为0.6 m;拱圈混凝土设计标号为C40,主要工程量有C40砼:5 801.44 m3,钢筋:1 485 t。
拱圈是拱桥的主要承重结构,是整个拱桥施工的关键环节。本工程根据实际情况拟采用满棠支架法施工。在搭设拱架前平整场地,基底处理,拱架采用碗扣式脚手架搭设,上部采用木拱架调整成拱形。底模、侧模及槽形模板采用竹胶板定型制作。钢筋现场绑扎、焊接。拱圈砼采用商品砼,砼运输车运输,砼输送泵入模。
2具体方案
2.1地基处理
现浇结构支架体系关键部位是桥下基础处理,上部结构全长范围内地基承载力应满足所承受的全部荷载,保持支架不产生变形,不发生地基沉陷现象。本桥地基处理具体方法为:回填承台基坑整平压实后,分层铺筑40 cm厚建筑废渣和20 cm厚砂砾,整平压实后浇筑10 cm~12 cm厚C20砼,砼面设置向右侧0.5 %横坡,以保证隔水、排水及平均分散支架的压力。本桥第四跨处于潇河中心,通过对潇河水位、流量等进行调查,修筑了8 m宽的浆砌片石便桥,以保证潇河的正常水流,便桥上铺设20 cm×20 cm方木,然后在方木上搭设支架。地基处理时特别注意对边角薄弱部位的处理。
2.2支架安装
本合同段支架拟采用碗扣式支架,支架上用木拱架调整拱形。首先根据钢筋砼的荷载、模板支架的重量、施工荷载(人、料、机等)及其他可能产生的荷载(如保证设施荷载)等情况,对碗扣支架及木拱架的强度、刚度、稳定性及地基承载力进行验算。支架的布置间距为横桥向120 cm,纵桥向120 cm,步距为120 cm;木拱架横桥向间距为120 cm,纵向每跨分9个区(1 m+2 m+3 m+4 m+10 m+4 m+3 m+2 m+1 m)。数量为能满足桥梁8跨半幅同时施工。
碗扣支架钢管规格为φ48 mm×3.5 mm,立杆上下均设可调节顶托,顶托上先铺设15 cm×15 cm方木,方木上搭设木拱架,木拱架由10 cm×10 cm方木制作而成。可调顶托调节高度应满足底模调整及脱架的净高要求:托板顶距钢管顶口距离约为16 cm,且底模调整就位后须保证顶托至少有12 cm的下调丝扣空间。可调顶托安装前,应用机油清洗并将丝扣整个活动一遍,以保证安装后的可用性与灵活性。施工时,技术人员应根据各点主拱底面标高值,扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身预拱值,定出支架顶托的标高。在安装可调顶托过程中,应控制可调顶托伸出钢管的长度不大于1/3顶托全长。支架底在砼基础上横桥向垫2根10 cm×10 cm×400 cm方木,方木要垫平垫实,防止钢管底部脱空。
由于支架高差变化较大,为加强支架的稳定性,支架纵、横向设置斜撑,斜杆与水平面夹角宜在45 ~60 之间,水平投影宽度在4 m~8 m之间,斜撑均采用旋转扣件搭接连接,扣件螺栓应采用专用扳手施拧,斜杆搭接长度不小于0.4 m,搭接采用旋转扣件至少两道。木拱架之间采用拉杆、顶杆和斜撑来加强横向连接。
钢管及扣件、可调顶托配套且应符合质量标准。钢管应顺直、无裂纹、无损伤、规格统一、初始弯曲不得大于1/1 000;顶托调节丝扣应完好,不得碰伤丝,并须涂黄油保存,不得锈蚀。支架安装操作及验收严格按操作规程进行。
2.3底模安装及预压
2.3.1底模的装配
施工时,首先由测量人员精确放样出主拱圈底面控制标高线,即底模顶标高。向下推算顶托高程并挂线调整,顶托上安装方木和已加工好的木拱架,方木之间、方木与木型拱架之间均以扒钉联结;在木拱架上沿纵向每隔16 cm铺设10 cm×10 cm×400 cm方木,然后上铺底模,底模采用244 cm×122 cm×1.2 cm竹胶板制作,方木及竹胶板用铁钉固定。竹胶板面板长边沿纵桥向布置。横向接缝设在带木中间,接缝用双面胶填缝处理;纵向接缝应采用木条镶边,以防接缝处漏浆及变形。面板与带木用铁钉固定,面板应顺着带木微弯,保证主拱曲线线形。
在主拱圈间隔槽范围内,考虑到间隔槽内钢筋焊接接头需要的操作空间,将该范围内的底模面板做成单独的、可装拆的结构,在钢筋接头施工时拆除该处底模面板,砼浇注前将底模面板复原。
模板面板采用竹胶板,竹胶板应符合以下质量要求:表面无腐朽、霉斑、鼓泡、脱胶、翘曲、凹陷、污染等现象,板边平直、无缺损,强度、含水率、吸水率等性能应均符合建筑工业行业标准JG/T3026-1995要求。面板的裁切应使用电动密齿锯,模板制作及安装的偏差应满足工艺要求。模板所用带木、方木应采用优质干燥的松木。
模板制作与安装允许偏差应满足规范JTJ041-2000中的要求控制:拱圈平面中心线与设计中心线偏差不得大于8 mm;拱圈底板、侧板、顶板厚度允许误差:+10 mm、-0 mm;拱圈底面高程允许误差+20 mm、-10 mm。
2.3.2底模放样坐标的确定
底模放样坐标值由设计院图纸提供的主拱下缘坐标设置预拱度后的放样坐标值确定,加上由于整个支架本身变形须设置的预拱度值确定。整个支架本身变形的预拱度值采用预压试验观测与计算相结合的方法确定:①直接预压区以基础、支架的弹性变形量作为整个支架本身产生的预拱度值(非弹性变形已在压重中基本消除);②未直接预压重区域分别根据预压试验区域底模、钢管变形量、填土基础的沉降量,以及基础支架总的弹性、非弹性值,综合考虑各处拱圈自重荷载及钢管支架高度,通过对变形量的计算与分析,定出各点整个支架本身产生的预拱度值,并以此作为支架本身变形须设置的预拱度值。各跨拱圈均按此预拱度值加设计院图纸提供的主拱下缘设置预拱度后的放样坐标值,并形成具体各点的底模放样坐标值,安装底模龙骨。
底模模拟荷载压重方法:在底模带木安装完成而面板未铺设时,选择一跨全部进行预压;根据此跨预压观测结果、基础、钢管支架的高度及各处拱圈截面的差别,在其他跨选择典型区域预压。在铺好的带木上堆码砂袋,砂袋上放置钢筋对支架及基础进行预压,压重荷载按各处拱圈重量的1.2倍确定。在主拱两拱脚、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处各设3个观测点,共27个测点。认真观测并作详细记录备案。
底模模拟荷载压重要求:①压重应至基础沉降量不再产生明显的沉降为止(观测不少于24 h),才开始记录压重稳定标高;②压重时,应根据区域的荷载情况堆码相应重量的砂袋及钢筋。总荷载应等于1.2倍设计荷载(误差要求不超过±1 %),以减小荷载的误差。2.4侧模及槽型内模安装
侧模根据主拱圈各分段长度情况纵向分成2 m~3 m的小段,侧模采用δ=12 mm复膜竹胶板面板,配以竖向带木加劲,侧模下端以固定于底模的木条限位及堵漏;顶端在主拱圈砼顶面之上两侧对向拉结;中部则现场根据情况布置钢拉杆,以横隔梁通过钢拉杆与内模对拉。拉杆外套塑料套管,用以回收拉杆及固定模板间距,拉杆侧模板端联结采用可拆的H型螺母,以保证拱圈侧面的外观质量。
槽型内模以δ=12 mm复合竹胶板为面板,以加劲带木为骨架,内模底板不作,只作侧模即可,防止砼上浮挤压变形。内模与内模、内模与侧模间采用钢拉杆对拉、拉杆外套塑料套管,现场技术人员视情况自定拉杆规格、间距及位置。
内模的安装应注意内模的固定及内模间的固定,以防止砼浇注中砼上浮力及冲击对内模影响,造成跑模。对于主拱圈底顶面坡度较大的位置,应在主拱圈底板及顶板砼面上压盖木板,以防砼溢出。
侧模及内模均可场下加工,现场分块组拼,可依照主拱曲线线形做成小段的折线形状,应注意每段折线长度在拱脚区1/3跨径范围内不宜大于1.0 m,拱顶区1/3跨径范围内不宜大于 1.5 m。拼接中应将模板间缝隙用薄木条嵌缝,防止漏浆。
2.5拱圈钢筋工程
2.5.1钢筋基本要求
(1)本工程所用钢筋应符合规范要求方能考虑进场使用。根据业主要求,全部使用长钢集团的钢材。
(2)钢筋进场前要作相应试验,合格后报监理工程师审核通过方可使用。
(3)钢筋的进货程序应符合潇河大桥项目部材料进场检验程序。
(4)钢筋进场后必须按规格分批验收、堆存,不得混杂,应挂有标识。
(5)钢筋的品种、规格、数量必须准确无误,钢筋的代用必须征得监理工程师的同意方可操作。
2.5.2钢筋加工
(1)钢筋调直和清除污锈
钢筋的表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮等清除干净。钢筋应平直、无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
(2)钢筋的弯制和末端弯钩应符合设计要求和规范JTJ041-2000中的规定。
(3)主拱纵向主筋加工应预先根据钢筋接头形式,满足规范JTJ041-2000的要求,计算出每节段施工的主筋长度,且在场下先根据计算的长度将钢筋焊接成为整根。
2.5.3钢筋现场安装与连接
(1)纵向主筋接头位置均设在主拱圈施工间隔槽内。
(2)纵向主筋的现场连接主要采用焊接。焊接时两钢筋搭接端部应先折向一侧,使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝长度不小于5 d,单面双面焊缝长度不小于10 d(d为钢筋直径)。
(3)纵向主筋的焊接接头在钢筋安装时,应该满足规范JTJ041-2000中的要求,即接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头,配置在接头长度区段内受力钢筋,其接头的截面面积,在受拉区不应超过总截面面积的50 %,焊接接头长度区段指35 d(d为钢筋直径)且不小于50 cm。
(4)钢筋焊接前必须进行试焊,合格后方可正式施焊,焊工必须有上岗证,焊条选择应符合规范表JTJ041-2000中的规定。如监理工程师有要求,搭接焊接头可现场取样试验。钢筋接头的焊接满足规范JTJ041-2000中的要求。
(5)拱圈底模铺好后,即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横隔板的位置,作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制,运至拱架上就地焊接及绑扎施工。钢筋焊接绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4 段,先安箍筋后穿主筋的办法;拱跨1/4 处至拱顶段先穿主筋后套箍筋,以利施工。主钢筋接头、箍筋及横隔板钢筋连接采用焊接;间隔槽钢筋除纵桥向在焊接分段钢筋时一次成型外,其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。
(6)钢筋绑扎时,应校核钢筋网片间距,以保证钢筋网片的保护层符合要求。
2.5.4钢筋保护层
为确保砼外观质量,减少保护层垫块与模板接触面积,在钢筋与模板间设置塑料保护层卡子或垫块,卡子中设半圆孔,套入外层钢筋。垫块不少于4个/m2,呈梅花型布置。
2.5.5预埋钢筋
(1)拱脚处预埋钢筋如与墩身钢筋有冲突,主拱预埋钢筋位置不动,适当移动墩身钢筋。预埋钢筋位置必须准确,固定牢固。
(2)主拱圈上腹拱圈预埋钢筋及垫石预留钢筋不得遗漏,腹拱圈预留钢筋应按考虑腹拱圈设计、施工要求。
2.6主拱圈砼工程
本工程拟采用商品砼,由砼运输车运至现场,砼输送泵浇注入模。
2.6.1C40砼材料及砼的质量
(1)砼配合比应按有关规定进行验证,其强度、和易性、耐久性等指标符合有关规范要求,合格后报监理工程师审核批准后方可使用。
(2)砼的砂率和坍落度应满足泵送要求,砂率控制在 40 %~50 %,坍落度为13 cm~15 cm。
(3)砼的初凝时间不得小于8 h。采用高效优质减水剂,延长砼的初凝时间,改善和提高砼和易性。
砼的最大水灰比和最小水泥量应符合JTJ041-2000规范规定。
砼的砂、碎石、水泥采用配料机配料,配料机的计量系统应在校核合格期内。
砼的搅拌时间应符合规范JTJ041-2000中表10.4.2规定
砼运输采用砼运输车,砼从搅拌机倒出后,用砼运输车运输送到施工部位,时间不超过30 min。
2.6.2砼浇注
(1)拱圈砼施工时沿拱跨方向分段对称浇注,准确控制两端浇注速度,间隔槽位置设置在四分点和拱脚处,间隔槽宽度为1.6 m,各段接缝面与拱轴线垂直,按对称原则先从拱脚开始浇注至四分点,再从拱顶向四分点浇注。各分段内砼应一次连续浇注完毕,因故中断时,应浇注成垂直于拱轴线的施工缝,如已浇注成斜面,应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式结合面。间隔槽砼应待拱圈分段浇注完成后且其强度达到85 %设计强度和结合面施工缝处理后,由拱脚向拱顶对称进行浇注。两拱脚间隔槽砼应在最后浇注。每节段砼连续浇注不得中断,保证在砼初凝时间内浇注完毕。
(2)砼振捣采用插入式振动器,振动器移动距离不得超过其作用半径的1.5倍;与侧模应保持在一定的间距,插入下层砼5 cm~10 cm,每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒,应避免振动棒碰撞模板、钢筋,插棒时布点均匀,对拐角和斜坡死角处应加密布点,不得漏振或过振。砼振捣原则:砼不再下沉、不再冒泡、表面开始泛浆后为止。
(3)主拱合拢段(1/4处)砼浇注时段应选择在一天中温度相对较低且处于温度即将上升的凌晨,合拢温度大约为8 ℃。
本工程为四跨一联,先浇注第一至四跨右幅,第一至四跨右幅浇注完成后及时浇注第五至八跨右幅,八跨右幅浇注完成并达到设计强度85 %后方可卸架。浇注时尽量保证四跨同步浇注,同时合拢,选择两台泵车和能满足连续浇注的一定数量的砼运输车。
2.6.3砼养护及拆模
(1)砼浇注完成并初凝后,立即铺土工布覆盖洒水养护,养护时间不低于7 d,在砼初凝前不得受水冲蚀。
(2)养护期间温度低于5 ℃时,应覆盖保温,不得向砼面上洒水。
(3)每节段砼浇注完毕后,接缝面开始泛白,强度约 2.5 MPa左右即进行凿毛,处理后表面要不见白浆,可见毛糙的砼新鲜面为止。彻底清洗干净凿毛面。
(4)主拱圈须等养护试件强度达到设计强度的70 %,方可拆模。
2.7主拱圈支架落架
主拱圈混凝土最低强度达到设计的85 %后,即进行主拱圈卸架。卸架原则为少量、多次、均匀、对称。支架卸落在横桥向必须同时均匀卸落,在纵桥向从拱顶向拱脚逐排卸落,并保持左右两侧同步对称进行。卸落设备应放在支架梁柱处,支架卸落时从跨中向两端进行,模板卸落分阶段进行,当达到一定的卸落量时,支架才能脱离梁体。施工中进行严密观测,达到最佳卸架要求。
3各工序施工中必须达到的技术参数
3.1模板制作与安装允许偏差
模板制作与安装允许偏差除应满足规范JTJ041-2000中表8.6.1及表8.6.2要求外,尚应满足如下要求:拱圈平面中心线与设计中心线偏差不得大于30 mm;拱圈底板、腹板、顶板厚度允许误差+10 mm、-5 mm;拱圈底面高程允许误差+20 mm、-10 mm。
3.2钢筋加工允许偏差
(1)受力钢筋顺长度方向加工后的全长 +5 mm,-10 mm
(2)弯起筋各部分尺寸±20 mm
(3)箍筋各部分尺寸±5 mm
3.3钢筋安装允许偏差
(1)同排受力钢筋±20 mm
(2)两排以上钢筋的排距±5 mm
(3)钢筋弯起点位置±20 mm
(4)箍筋、横向分布筋间距±20 mm
(5)保护层厚度±10 mm
4其他注意事项
(1)主拱施工应严格按照各项施工安全操作规程进行。
(2)应做好河床支架基础的防护工作,防止支架及基础受到冲刷,同时应在桥位上游侧施工便道上设置子堤,防止因偶然的河流高水位对支架的冲击破坏。
(3)砼施工过程中严格保证质量,砼浇注完毕应立即进行养护,砼养护对砼质量保证至关重要,应严格按照有关工艺进行。
(4)主拱施工中的预埋钢筋、泄水管及其他预埋件不得遗漏。
(5)电焊作业应符合电焊有关安全规定,避免烧伤、烫伤。立模后若需电焊,应注意保护模板不被烧伤。
(6)施工操作中应注意保护主拱圈施工监测的预埋设备。
(7)未尽事宜按《公路工程施工安全技术规程》(TJT076-95)及其他其关规程、规定办理。
(8)拱桥是一种有推力的结构。桥台的质量对整个拱桥的安全性影响很大。砼浇筑前必须将台后片石挡块施工完毕。施工中也要注意及时进行台后填土并分层夯实。
(9)拱桥各阶段施工均注意对称均衡施工,以免拱轴线发生不正常变形,导致发生安全和质量事故。
(10)施工每阶段均要进行施工观测,控制主拱圈的变形。为了避免单向推力带来的不利影响,施工时及早架设相邻孔上部构造。
(11)主拱圈混凝土的内在质量和外在质量均严格控制。混凝土浇筑时保证浇筑进度和振捣密实,所有工作缝认真凿毛清洁,确保新老混凝土的结合强度,并注意混凝土养生,所有主拱圈外表面均达到平整、光洁和全桥混凝土颜色一致。
(12)严格控制主拱圈的轮廓尺寸,施工误差限制在施工规范允许范围之内,防止主拱圈混凝土开裂和棱边碰损,待混凝土强度达到有关要求后方可拆模。