拱桥拱肋现浇施工方案比选

拱桥拱肋现浇施工方案比选

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时间:2017-12-28

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1、拱桥拱肋现浇施工方案比选一、概述重庆合川双龙湖大桥位于合川至武胜公路上,为四肋空腹式钢筋混凝土拱桥。全桥为三个连续等跨拱组成,全长159.6m,宽13.2m,单向纵坡2%,正拱斜置。拱肋设计净跨径40m,计算跨径40.6487m,净矢高8m,计算矢高8.1280m,矢跨比1/5,拱肋主体为0.75m×0.95m,拱脚处高1.1m,在3米范围内平滑过渡到标准截面,拱轴系数2.24,拱肋间9条0.45m×0.60m横系梁连接。设计荷载为汽车-20级,挂车-100。拱肋主体形式见图一。现拟就该桥关键工序——拱肋施工中的拱架施工、拱肋现浇的方案比选等作一一介绍

2、,仅供参考、指正。二、拱架型式的选择(一)拱架选择:根据施工现场和项目部实际情况,初步选定满樘木拱架(即支柱式木拱架)、三铰钢桁式拱架和撑架式拱架的三种型式,其优缺点见表1。表一:各型拱架优缺点对照表拱架型式  优点  缺点满樘木拱架  1.安装、拆卸方便。2.无需大型起吊设备。3.施工精度易控制。4.结构简单、稳定性好。5.对桥墩、台水平分力小。  1.净空越高时,木材需要量越大,且木材回收率低。2.只适应于河滩和流速小、不受洪水危胁、不通航的河道。3.节点多,制作安装用工多,引起拱架变形因素多。三铰钢桁式拱架  1.拱架脚受力于桥墩(台),不受净空

3、、桥下基础状况及水流限制。2.拱架桁片为标准型,根据现场情况拼装,可周转使用。3.承受荷载能力大,受力结构简单。  1.需缆索吊装设备安装,存在一定的吊装难度。2.拱架材料一次性投入高,若租用,租金较贵。3.纵向静定结构,横向抗倾覆能力较差。4.对桥墩、台的水平分力较大。撑架式拱架  1.对桥墩水平分力小。2.净空越高,较满樘式拱架越省材料。3.对桥下水流、通航限制条件较小。  1.需进行撑架基础处理,费用较高。2.稳定性较差。3.材料需要量较高,搭设所需时间较长。而本工程的实际情况为:1.第一、第二跨净空较高(最大达30米),桥下主要为淤泥和耕植土,

4、且在第二跨有一水库泄洪河道,水流流量、水位不稳定。2.第三跨桥下净空较低,桥下为亚粘土土质,偶见石块,稳定性较好。3.桥墩、台均为扩大基础,原按石拱桥荷载设计,抗水平荷载能力较强。4.工程较小,施工周期短,且工期要求高,租用设备时间也较短。5.附近有常备式钢桁架出租,运输费用低。综合以上因素,决定在第一、第二跨采用三铰钢桁式拱架,第三跨采用满樘木拱架,拱架型式布置见图一。(二)施工情况介绍: 在拱架型式选定后,对该两种拱架,为扬长避短,在施工过程中,主要采取以下措施: 1.对于三铰钢桁式拱架:(1)在墩身预设钢筋砼牛腿,作为拱架的支撑点,每榀拱架安设两

5、个Ф30砂筒,用以卸载、调节高度。(2)拱架安装采用缆索吊装,两侧桥台的主索塔用两榀贝雷梁拼装,高18m,按从拱脚到拱顶的顺序安装,拱顶合拢,(3)为加强横向稳定性,将各个拱肋的拱架横向联成整体,每隔两米加一[10十字撑,拱架两侧各拉两根缆风绳。(4)为调节拱轴系数与设计吻合和方便底模铺设,在钢拱架上架设木拱盔,拱盔与钢拱架间夹板螺栓固结。(5)为减少水平分力对桥墩的不利影响,进行加载顺序设计,使同一桥墩两侧的相应拱肋对称施工,同一跨上下游的拱肋对称施工。2.对于满樘木拱架:(1)拱架材料选用优质硬杂木,统一下料,分类按顺序安装。(2)结点间以抓钉配合

6、夹板螺栓连接,结点处杆件端面、角度吻合良好。(3)在靠近桥墩处有一陡坡,净空较高,采用八字撑形式,跨过高净空处,以节省材料。(4)整个拱架分为上部拱盔和下部排架两部分,中间安装锲形木块调节高度及卸载。三、拱肋现浇施工工艺选择(一)现浇工艺选择:就钢筋混凝土肋拱桥施工而言,拱肋现浇施工工艺分为分段现浇和整体现浇两种,其工艺分别为:1.拱肋分段现浇:拱肋分段现浇是将拱肋对称的分成若干段(分段长度及数量视拱架、拱肋具体情况而定),段间预留间隔槽,按照拱脚 拱顶 拱身的顺序浇筑拱肋主体,最后浇筑间隔槽封拱合拢。施工工艺流程见图二,其施工示意图见图三(以六段为例

7、)。          图二:拱肋分段现浇施工工艺流程图2.拱肋整体现浇:拱肋整体现浇是指通过对拱肋施工的各个阶段进行电算,找出自拱脚开始,拱肋砼浇筑各阶段和拱顶压、卸载的对应关系,在拱顶下吊反压平台或水箱,先压载,后卸载,来控制拱架变形对拱肋砼的不利影响,使整条拱肋一次成型的施工工艺。其施工示意图见图四,工艺流程见图五:两种施工工艺的比较见表二:表二:拱肋现浇工艺对比表现浇工艺  优点  缺点分段现浇  1.工艺较常规,风险小。2.在拱肋合拢前,拱架加载及变形已基本完成,砼开裂可能性小。3.无需起吊设备,拱肋间工序转换快。  1.拱肋存在施工缝。2.

8、间隔槽处理工作量大。3.单个拱肋的生产周期长,拱上搭架工作量大,周转率低。整体现浇  1.拱肋

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