大跨度钢管混凝土拱桥成套技术

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1、大跨度钢管混凝土拱桥成套施工技术中铁十七局集团二公司张振华一、工程概述(一)工程概况承德市南环桥主桥结构形式为单跨中承式钢管混凝土拱桥，跨径170m，桥面宽28m。拱肋拱轴线采用m=1.3的悬链线，矢高36m，矢跨比f/L=1/4.72。拱座基础采用扩大嵌岩基础，基底设计为四台阶形式。桥台基础为φ1000群桩承台基础，台身为肋板式桥台。全桥分两榀拱肋，二榀拱肋间距17.2m。地面以上每榀拱肋横截面为四肢Φ750×14mm钢管组成的等高度横哑铃形桁式结构，拱肋高3.50m、宽1.8m，腹杆采用Ф400×12mm钢管，两钢管拱肋之间共设置7道一字横撑，主弦管内和缀板间填充C45混凝

2、土，拱肋与桥面交接处两拱肋间共设置2道肋间钢横梁。地面以下拱肋采用C40钢筋砼结构，横截面为4000×2200mm矩形截面，两现浇拱肋间采用2道斜撑和1道横系梁进行连接。钢结构材料均为Q345qE，除锈等级为Sa3，涂装体系为无机水性富锌底漆—环氧云铁中间漆—聚铵脂面漆。桥面系采用吊杆吊住预制C50吊杆横梁，其上纵置T型C30先简支后连续的桥面板，吊杆采用Ф7mm×109镀锌高强钢丝索加双层PE防护套。(二)工程特点1、本桥结构设计新颖、造型美观。2、本桥地处市区武列河的河滩上，河床常年无水，河滩开阔平坦，受外界干扰少，施工条件好。3、拱座基坑开挖深度大（河床面至基底深16m）

3、，基坑渗水量大（渗水量达到4000m3/h），基坑排水是本工程的难点之一。4、本桥拱座大体积混凝土施工、现浇拱底模设计、钢结构加工与吊装、填充混凝土施工、钢管拱加载等施工工艺复杂，是本工程的关键工程和重难点工程。5、本地区昼夜温差大，钢结构材料特殊，涂装体系为重防腐新型材料，因此，大体积砼温控、钢结构温度变形、焊缝质量、涂装基层处理和吊装合拢是本工程的关键控制工序。第52页共52页二、拱座基础施工技术(一)基坑土石方施工拱座基坑最大开挖深度为16.0m，0～11.0m范围内为渗水强的砂卵石层，11.0～16.0m范围内为砂砾岩层，基坑渗水为强渗水，渗水量为4000m3/h。1、

4、土方开挖基坑砂卵石层开挖采用明挖法进行施工，采用二台PC2000单斗液压挖掘机进行分层开挖，10吨自卸汽车运输，每层开挖深度为2.5m，四周边坡坡率按1:1施工。2、石方开挖由于施工地处城市居民区，石方采用松动控制爆破法进行施工，并采用双层钢板网加压砂袋进行覆盖防护，根据基坑实际情况钻爆设计采用φ75型深孔控制爆破法，起爆方式为毫米网络微差起爆，装药为底部连续装药，用药量控制在0.35kg/m3，起爆顺序为先在中部设计一组6孔掏槽眼，间距按0.4m布置，然后按1.5m排距、1.0m间距布置中间眼，四周按0.8m布置周边眼。网络采用毫米导爆管连接，每排间依次按1、3、5、7、9、

5、11段的微差间隔。根据基底标高详细确定每个位置炮孔深度，孔底低于设计标高20cm。爆破完成后，采用挖掘机装车，自卸汽车运输出渣。岩层边坡坡率按1:0.35控制，边坡和基底由人工用风镐找平到位。3、运输道路在基坑边坡上设置不超过1:15的“S型”坡道，由自卸汽车经运输坡道将开挖土石方运出基坑。4、基坑排水基坑采用2台φ350型和3台φ150型电动抽水机集中抽排基坑内渗水，为了保证工程附近民用建筑的安全，在基坑以外20m按环型布置4个10×10×3m的蓄水池，将基坑抽出的水储存于蓄水池内进行回灌，以保证城市居民区地下水位。基坑开挖尺寸四周考虑0.5m的排水沟和2个3×3×2m的积水

6、坑，排水沟与积水坑均置于基坑设计尺寸以外。(二)拱座混凝土施工拱座基础全桥共2个，每个基础为2100m3的C30钢筋混凝土，长、宽、高分别为28m、15m、8m，属于大体积混凝土施工。基础钢筋现场加工，人工就地绑扎，φ20mm以上钢筋接头采用直螺纹套管接头进行连接。模板采用2.0×1.5m大块钢模板拼装，背带采用160型槽钢按40cm间距布置，采用φ200mm原木做外支撑固定于基坑内壁，模内按3.0×第52页共52页3.0m间距设计φ10钢筋内拉筋。1、原材料选定1.1水泥：采用承德市建龙水泥，标号为普通硅酸盐32.5，该种水泥为旋窖水泥。1.2砂子：采用双峰寺河砂，规格为中粗

7、砂，含泥量小于2.4%。1.3碎石：为连续级配碎石，粒径为5—31.5mm，含泥量小于0.5%1.4粉煤灰：滦河II级低钙粉煤灰。1.5外掺剂：采用石家庄RB-2多功能复合膨胀剂。2、材料组织2.1砼材料：砼制作所用材料（水泥、碎石、砂等）所备数量必须满足基础施工要求，所用材料在施工前必须进行检验合格。水泥、粉煤灰等材料要进行防雨防潮处理。2.2施工用电：主要采用承德市电，在基坑西侧100m处设有一台500KW的变压器，由地下埋设电缆引至用电点，作为主要施工电源。另外备用2台120KW发电机