钢管混凝土拱桥(全)
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第一章钢管混凝土拱桥
第一节钢管混凝土拱桥发展概况
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第二节钢管混凝土拱桥结构简介
一、结构基本类型 12
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第三节钢管混凝土拱桥施工技术简介
一、钢管拱肋制作 19
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第二章四川旺苍东河大桥
第一节 概 况
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第二节主桥结构与构造 30
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第三节施工简介 32
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第四节四川旺苍东河大桥的历史地位 35
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第三章 广州丫髻沙大桥
第一节 概 况 37
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第二节 主桥设计要点 40
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第三节 基础、承台的施工与钢结构制造
㈠基础与承台的施工
桥址基岩岩性组合复杂,风化层厚,弱风化岩面起伏很大。承台下采用φ3.Om等大直径嵌岩灌注桩,为了保证施工质量,以桩长、桩底墓岩岩性双控桩底标高,对少数成孔困难的桩,根据具体情况分别采用旋喷桩、冷冻法做防水处理。
承台及拱座均为大体积混凝土,施工时采取了以下措施以控制温度变形裂缝:
1.在承台及拱座内设置多层冷却水管,施工时进水管口、出水管口温度差控制在15-20℃;
2.选用矿渣水泥,掺加适量的粉煤灰、减水剂、缓凝剂;
3.采用分层、分块法施工,并设置一定的温度筋;
4.委托有经验的科研单位进行温度监控。
㈡钢结构制造
1.工艺制作思路
根据大桥钢结构的结构特点和运输要求,将其分成若干片体在工厂车间内制作,在组合场地组成拱肋节段,最后在工地组拼(或吊装)半拱,使之具备转体条件,其特点就是以中间产品为导向,便于全面铺开制造,力图提高加工制作精度和生产效率。
⑴制作流程
制作流程见图8-15。
⑵制作工艺的设计原则
①根据结构特点和吊装要求进行节段的划分
丫髻沙大桥钢管拱肋为六弦管,在现场将空间的六根曲线φ750mm钢管同时对接好,且要控制对口错边在2mm以下,由于采用转体工艺安装拱肋,可采用大分段吊装,桥位现场离制作场地约lkm,采用水路运输没有什么困难,又因有120t船台吊机多部,因此,拱肋节段以不大于 120t进行划分。此外,由于该桥的技术规定对钢管的卷制要求卷管方向应与钢47
板压延方向一致,经过多方案比较后采用最大3800mm管节的排板方案,单片主拱肋分为18个节段和一个跨中合龙管节,节段的最大质量约为105t,节段长度在25m以下。
②立体构件平面制作的构思
按主拱拱肋的结构特点将主拱肋分成拱肋节段和“米”字横撑片体分别制作,其中拱肋节段采用侧装法进行建造,拱肋节段分成三个由上下弦管和腹杆组成的拱肋片体分别制作,然后与平联板等结构组装成主拱肋节段。
③精确下料确保制作质量 主拱肋节段间对接口同时有六根曲线管相接,节段的精度控制是保证对接顺利的关键。48
考虑到弦管是曲线管,用火工弯制而成,除节段弦管两端均留有余量100mm外,其它构件只留少量焊接收缩补偿量下料,在片体和节段制作过程中不用二次切割,零件的下料采用高精度的五轴数控管子切割机等设备,制作构件的精度高,使构件的装配质量满足焊接要求,确保建造质量。
④工厂预拼装满足吊装要求和设计要求
为了保证工地吊装顺利,拱肋节段在工厂制作时必须进行节段预拼装或采用姐妹段连体制作后拆装的工艺,节段预拼装时节段数必须大于三个。
2.制作的重点难点和工艺措施及特点
⑴弦管制作过程的椭圆度控制问题
主拱拱肋弦管制作经过管节制作、直管段制作、火工弯管、片体制作和节段制作的,程,弦管直径达750mm,是拱桥的主要受力构件,有比较严格的椭圆度控制要求,且在火工弯管、片体制作和节段制作过程中受到不均匀的应力作用,将使其椭圆度产生不同程度的变化,其椭圆度的控制是本工程的重点和难点之一,在制作过程中采取了下述措施加以控制:
①制作管节时,钢板卷制前要进行压边,焊接后进行管节校圆。
②制作直管时环缝的装配和焊接要采用特制工装进行调整和防止变形。
③火工弯管时管端口要加十字撑和井字撑进行保形,并在中间适当位置加箍保形和中间位置加压加速火工速度。
④严格控制弦管相接构件接缝间的间隙,并采用二氧化碳气体保护焊等小变形的焊接方法,减小焊接变形。
⑵加工过程中弦管线形的控制问题
主拱拱肋是复杂的空间管桁架结构,其结构不对称性在焊接后易引起弦管线形变化,而空间六弦管曲线相接对弦管线形控制提出了更高的要求,因此采取了下述措施控制弦管线形:
①弦管加工线形是在设计线形的基础上叠加设计预拱和加工预拱。 49
②采用计算机进行线形控制点坐标计算,并制作加工样板。
③计算焊接收缩量,装配弦管间结构件时拉开弦管间间距,施放反变形。
④在片体制作时,在线形控制点附近和节段弦管端部采用门式钢架刚性固定的强制防变形措施。其效果显著,弦管线形控制点超差点数量减少三分之二以上。
⑶腹杆相贯线切割问题
腹杆与弦管相接的管口是管管相贯线,设计上要求全熔透,管口必须开焊接坡口,相贯管口是一条空间曲线,由于存在变化的自然夹角,管端坡口将随曲线而变化。过去大多采用纸样画线后手工切割,然后手工打磨焊接坡口的方式加工,用这种方法加工不但速度慢,而且难以精确地加工管端相贯口。为了很好地解决这个问题,专门从德国进口了一部计算机控制的五轴数控管子切割机切割腹杆,该切割机能一次切割成型管子相贯线和焊接坡口,切割面光滑,能满足制作要求,从而很好地解决了这一问题。该切割机可加工管径65mm至1200mm的各种类型管子。
⑷焊接变形的控制问题
焊接变形的控制是钢结构制作过程的关键技术之一,采取下述措施控制焊接变形:
①采用计算焊接收缩补偿量、构件下料时补偿的精密造桥工艺技术,严格控制构件的装配间隙和质量,控制焊接金属填充量。
②应用弦管间间距拉开装配的反变形技术。
③采用双数焊工对称施焊的焊接工艺,设计合理的焊接程序。
④采用二氧化碳气体保护焊等高效小变形的焊接方法。
⑤采用刚性固定控制变形措施。
⑸节段制作精度的控制问题
片体组装成节段后形成复杂的空间桁架,如制作后的节段精度控制不好将很难进行调整,制作过程中必须给予高度的重视,采取下述技术措施进行控制:
①组装节段的片体的制作精度要保证满足技术要求,达不到的要先行调整好,否则组装50
成节段后将难以进行修整。
②在节段弦管端部和片体中部适当位置设置支撑用于支持片体,并用于刚性固定,控制节段的焊接变形。
③采用双数焊工对称施焊的焊接工艺,并设计合理的焊接程序。
④弦管长度方向的余量可一端先行切割,另一端余量节段焊接完成后切割。
⑤片体的误差在节段装配时采用分中均布的方式调整,减少误差累积的影响。
⑹节段管端口对接精度控制问题
主拱肋由六弦管组成,主拱肋节段对接时要同时对接空间的六条曲线管,节段管端口对接精度的控制是节段后续工地吊装顺利对接的关键,是本工程的重点和难点之一,制作过程中采用下述技术措施进行控制:
①按生产场地和生产计划的安排,采用姐妹段连体制作的节段组装工艺,无法采用连体节段组装工艺制作的相邻节段采用节段下胎后预拼装的工艺,使主拱肋节段在工厂下胎前的弦管端口对接精度满足设计要求。
②制作过程中对节段弦管端口处要采取刚性固定等强制变形措施,控制弦管端口的变形。
③节段下胎前要割除弦管端余量,并拆除管端的支撑,用火工进行局部修整。
④对悬臂过长的节段管端口处进行临时加强,防止运输等过程中的变形。
⑤节段管端口余量切割时要注意施放弦管工地对接焊的收缩补偿量。
3.制作过程中存在的问题
⑴弦管火工弯制过程的措施和效果
弦管火工弯制过程对弦管的椭圆度产生较大的影响,为了保证制作质量,在弦管火工弯制过程中采取了端部加十字撑或井字撑、中间加箍保形和中间加压等措施,并相应进行了一些对比试验。从加工后的弦管成品的测量数据看,这些措施在控制弦管火工弯制过程中的弦管椭圆度起到了一定的作用,其效果如下: 51
①弦管端加十字撑或井字撑的作用相当明显,对管端的椭圆度影响最显著,对节段弦管的顺利对接起到了很好的作用。此外,对管端加十字撑和井字撑的保形效果差不多,但比加一字撑的效果要好。
②中间加箍的效果不明显,由于火工弯制时钢管变形受到周边约束,临时性的加箍并不能消除火工后的内应力,箍拆除外力释放后钢管会产生椭圆度的变化。
③中间加压可明显加快火工弯管的进度,但不宜中间单点加力,宜中间多点均匀加力。
④采用激光红外线测温仪监控火工时温度,能有效地防止过火现象的发生。
⑵加工过程中弦管线形局部线形超标的处理
在制作片体和节段时,由于其结构的不对称性,在制作过程中很容易产生弦管线形局部超标的现象,对该现象的处理只能采用火工校正的方法,但要调整好也相当困难。在本工程中如能做好上面所述的措施,线形控制点的线形偏差大部分能控制在5mm的范围内,极个别点可出现最大8mm的现象。制作过程中在设计要求的3mm范围内的控制点可达75%。如所有的局部超标点均用火工的方法去调整,不但影响加工进度,对管子的材料也不利。考虑到5mm范围内偏差不会对钢构件的受力产生影响,也不会对将来的节段弦管产生较大的影响,经设计院同意后,对超过设计要求3mm偏差的局部点,如其相邻点之间偏差值之差值仍不超过3mm时,可对该局部线形超标点不进行校正处理。这样只有相当少量的局部线形超标点需要进行火工校正,不但有效地保证建造质量,也大大地加快了施工进度。
⑶腹杆相贯线切割口问题
虽然采用了德国进口的先进的计算机控制的五轴数控管子切割机进行腹杆下料加工,腹杆相贯线切割口的质量能很好地满足技术要求,但由于相贯的弦管经过火工加工后,其椭圆度会发生变化,因此会引起腹杆相贯口两趾处间隙较大的现象发生。经分析后采用修正的方法处理,对腹杆相贯口的切割数据进行调整,加大了相贯母管的直径参数,并对长度和相贯夹角等参数进行了小范围的调整,较好地解决了由于弦管椭圆度变化引起的相贯口两趾处间隙超差的问题。
下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术(正板)
下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术
1 工程概况
新建的蕴藻浜大桥是A5嘉金高速公路一期一标工程中一座主线大桥。A5嘉金高速公路一期一标工程是上海高速公路网中南北向连接嘉定、青浦、松江、金山四个经济较发达区域的主要快速通道。为配合F1国际赛车场的建设,A5(嘉金)高速公路一期工程将加快建设速度,以与F1国际赛车场同步建成。A5(嘉金)高速公路一期工程范围:北起A30高速公路嘉浏立交南侧接地处,南至北青公路立交(主线跨北青公路)接地点,全长约17.42km,道路红线宽60m,路基宽35m,设计时速100km/h。本工程有同济大学建筑设计研究院设计、上海建工集团总公司承建。
蕴藻浜主桥结构为下承式钢管混凝土系杆拱桥。主桥分上下行两副桥梁。单副桥宽17.6m,跨径为87.88m,计算跨径L=85m,矢高f=17m,矢跨比为1/5,拱轴线采用二次抛物线。桥面标高为15.444m;拱顶标高为32.515m;河面最高通航标高为3.5m;本工程桥面梁(中横梁及系梁)吊装净标高为12m,钢拱肋吊装净标高为29.015m。
蕰藻浜大桥结构工程主要包括:钢拱肋4片,风撑7×2道,拱脚8处,吊杆锚固64套,预制系梁28根,预制中横梁32根。
钢拱肋采用哑铃型断面,上下钢管直径为φ900mm,腹部宽度为512mm,高度为360mm,壁厚为16mm。拱肋高为2000mm,宽为900mm。钢管拱肋曲线长约为84.2m,重量为65.8T,内部吊杆处加劲板重量约为8.4T,每片拱肋的起吊重量为74.2T。风撑采用箱型断面,单根起吊重量大约8.0T左右。 预制系梁、预制中横梁及系梁与中横梁间混凝土湿接头现浇段施工;全桥有4根箱型纵梁(每根纵梁分为7根9米长系梁预制段),32根“T”型中横梁。纵梁采用箱型断面,高为1600mm,宽为1400mm,吊杆处为实心断面。预制段标准长度为9000mm,起吊重量约30T。预制中横梁为“T”型断面,高为1450mm,宽度为3000mm,预制段长度为13.6m,起吊重量为60.5T。9m长预制系梁共28根,13.6m长预制T型中横梁共32根。
钢管混凝土拱桥报告
《钢管混凝土拱桥》
-----钢管混凝土拱桥的施工方法
福州大学土木工程学院
2014年06月16日 钢管混凝土拱桥的施工方法
摘要:
钢管混凝土拱桥以其强度高、跨越能力大、施工便捷、经济效果好、桥型美观等优点在我国桥梁中得到了广泛应用。钢管混凝土结构,是桥梁建筑业发展的一项新技术。在桥梁方面,已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式,并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快,已经应用的有无支架吊装法,支架吊装法,转体施工法等。
1、引言
钢管混凝土拱桥的发展与应用在我国仅有十余年的历史,但发展很快,已遍及全国广大地区,目前已经建成的就达80余座,在建的也有30余座。这主要是因为钢管混凝土组合材料的优越性决定的。关于钢管拱肋的加工、拼装、成拱、吊装工艺,对此类结构的施工技术、施工规范、质检和监理程序与指标、施工定额及管理等方面的研究和经验虽然有所积累,但仍不多见。广泛交流施工经验,研究制定和完善该类桥梁统一可行的规范规程,探讨其施工经济技术指标,是目前建造此类桥梁急待解决的课题之一。
从目前国内的钢管混凝土拱桥的施工实践来看,其施工方案主要有:无支架缆索吊装;少支架缆索吊装;整片拱肋或少支架吊装;吊桥式缆索吊装;转体施工;支架上组装;千斤顶斜拉扣索悬拼。以上除千斤顶斜拉扣索悬拼施工外其余施工安案都与普通混凝土拱桥安装类似,本文主要介绍钢管混凝土拱大桥的施工方法及其注意事项。
2、钢管混凝土拱桥的施工方法及其注意事项
钢管混凝土拱桥施工的主要环节包括:钢管拱肋的加工制作、钢管拱肋的架设、钢管混凝土的灌注、安装桥面系等。
2.1 钢管拱肋的加工制作 为了保证加工质量,拱肋通常在工厂制作。首先由定尺的钢板卷制成长(分段长度视运输条件而定)的单节直管,再根据设计拱轴线、预留拱度等进行放样、煨弯、焊接组成拱肋。出厂前在刚性平台上进行大样拼组,验收合格后进行初级防腐,然后分段出厂。应钢管焊接采用坡口焊,焊管对接的纵缝及上下钢管的环节均需错开。焊接时及时对焊缝收缩及日照温差引起的误差进行修正,以防误差积累。对每条焊缝要进行严格的探伤检查,发现问题及时处理,确保拱肋加工质量。
中承式钢管混凝土拱桥施工
未知驱动探索,专注成就专业
1中承式钢管混凝土拱桥施工1. 引言中承式钢管混凝土拱桥是一种广泛应用于道路和铁路交通建设中的桥梁形式。它具有较大的跨度、高的承载能力和良好的抗震性能,被认为是传统拱桥和连续梁桥的优化结合。本文将介绍中承式钢管混凝土拱桥施工的关键步骤和注意事项。2. 施工前准备2.1 桥梁设计图纸在施工开始之前,需要准备好桥梁的详细设计图纸。图纸应包括桥梁的平面布置、纵断面、结构细部等细节。施工方需要根据图纸确定施工方案和具体的施工工序。2.2 施工材料和设备施工材料包括钢管、混凝土、钢筋等。施工设备包括起重机、混凝土泵车、模板支架等。在施工前,需要确保所有材料和设备的准备充分,并进行必要的检查和试验。2.3 地基处理对于较软的地基,需要进行地基处理,如加固、压实等。地基处理的目的是为了提供稳固的基础支撑,确保拱桥的稳定性和安全性。未知驱动探索,专注成就专业
23. 桥墩施工3.1 基础浇筑首先,在桥墩位置进行基础的浇筑。根据设计要求,施工人员应按照计算的基础尺寸和混凝土配合比进行浇筑。为了确保浇筑的质量,施工人员需要严格控制浇筑过程中的浇筑速度和混凝土的均匀性。3.2 桥墩安装基础完成后,可以进行桥墩的安装。根据设计要求,施工人员需要使用起重机将桥墩逐个安装到预定位置。在安装过程中,需要注意保证桥墩的垂直度和水平度,以及与基础的连接质量。4. 拱肋安装4.1 钢管制作拱桥主要采用钢管作为拱肋材料。施工前,需要将钢管进行加工制作,包括切割、焊接等工序。制作完成后,需要对钢管进行质量检查,确保其满足设计要求。4.2 拱肋安装安装拱肋是拱桥施工的核心步骤之一。首先,施工人员需要将拱肋倒置,并用临时支撑固定在桥墩上。然后,使用起重机将拱肋逐个正装在预定位置,并与桥墩进行连接。在安装过程中,需要严格控制拱肋的位置和水平度。未知驱动探索,专注成就专业
35. 模板支撑5.1 模板搭设在进行混凝土浇筑之前,需要搭设模板作为混凝土的浇注基准。模板应按照设计要求进行搭设,并进行充分的安全检查。5.2 混凝土浇筑模板支撑完成后,可以进行混凝土的浇筑。混凝土应按照设计要求和配合比进行搅拌,并使用混凝土泵车进行输送。在浇筑过程中,需要保证混凝土的均匀性和浇筑的速度,避免产生冷接缝和质量问题。6. 加固和护面6.1 加固工序混凝土浇筑完成后,需要对拱桥进行加固处理,以提高其抗震和承载能力。加固工序包括钢筋绑扎、预应力张拉以及添加防腐材料等。6.2 护面处理最后,需要进行桥面的铺装和护面处理。在桥面铺装中,可以选择适合的材料,如沥青、水泥砖等。护面处理可以采用防水涂料、防腐涂料等,以提高桥梁的使用寿命和耐久性。未知驱动探索,专注成就专业
钢管混凝土拱桥施工规范
DBJ
福建省工程建设地方标准 DBJ-××-××-2010
钢管混凝土拱桥技术规程
(征求意见稿)
Technical Specification for Concrete Filled Steel Tubular Arch Bridge
××××-××-××发布 ××××-××-××实施
福建省住房和城乡建设厅发布
前 言
本规程是根据福建省建设厅闽建科【2007】30号文“福建省建设厅关于下达2007年全省建设系统科技计划的通知”中关于制定福建省工程建设地方标准《钢管混凝土拱桥技术规程》的要求,由福州大学主编。本规程的制定吸收了近年来有关单位在钢管混凝土拱桥设计与施工领域所取得的最新科研成果以及工程实践经验,充分参考和借鉴了国内外的相关规程和规范,在广泛征求意见、反复修改的基础上,最后由福建省建设厅组织专家审查定稿。
1 目 录
第一篇 总论
1 总则 ················································································· 1
2 术语 ················································································· 3
3 符号 ················································································· 6
4 材料 ················································································ 10
4.1 混凝土 ········································································ 10
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋瞬时合龙施工关键技术
大跨度钢管混凝土拱桥拱肋瞬时合龙施工关键技术
发布时间:2022-06-30T03:12:09.607Z 来源:《城镇建设》2022年5期 作者: 陈少华
[导读] 钢管拱桥施工中,拱肋合龙是一个非常关键的阶段。合龙施工需长时间高空作业,
陈少华
中交四公局第五工程有限公司 陕西西安 710065
摘要:钢管拱桥施工中,拱肋合龙是一个非常关键的阶段。合龙施工需长时间高空作业,安全风险高,且为保证成桥线型和工程质量,需选择在环境温度相对稳定的时段内尽快完成精准合龙。本文结合工程实例,针对无支架法安装拱肋的钢管拱桥,设计了一种瞬时合
龙构造,并对其瞬时合龙的关键技术进行了介绍,可实现高效、高精度合龙,安全可靠,操作简便,实用性强。
关键词:钢管拱桥;缆索吊装;拱肋;合龙;瞬时合龙
0 引言
近些年以来,钢管混凝土拱桥在我国发展迅速,其独特美观的造型往往能够与自然环境融合,并且采用钢管和混凝土作为主材,相互结合,优势互补,因此也具有更加出色的力学性能。钢管混凝土拱桥具有很好的跨越能力,适合在深山峡谷中进行建造,但对施工方面提
出了一定的要求。国内大跨度钢管混凝土拱桥施工常用的方法有无支架法、如缆索吊装法、劲性骨架法等等,而拱肋合龙是拱桥施工的关
键,对保证拱肋线形和结构内力合理有着十分重要的意义。拱桥合龙施工,通常会设置合龙段,但在无支架法施工中,合龙段需长时间进
行高空作业,实施吊装,且受索力、风力、温度、光照条件等变化的影响,精度控制难度较大、风险较高。因此采用一种能够最大程度降
低外力影响的同时,实现高效、精准合龙的技术对钢管混凝土拱桥施工尤其是采用无支架法施工时,具有很积极的意义。
1 工程概况
某大桥位于高山峡谷地区,设计为中承式钢管混凝土拱桥,跨径262m,计算跨径248m,计算矢跨比1/4,拱轴线为m=1.5的悬链线。大桥跨越一水库,水面宽约200m,两岸山体陡峭,地形复杂,且紧接两侧隧道。主桥拱圈为桁架结构,采用双片式钢管混凝土拱肋,拱肋总
钢管混凝土拱桥设计
钢管混凝土拱桥设计
钢管混凝土拱桥是一种采用钢管作为主要受力构件的混凝土结构桥梁。它具有强度高、承载能力大、耐久性好等优点,在现代桥梁工程中广泛应用。本文将围绕钢管混凝土拱桥的设计原理、结构特点和施工技术等方面进行论述,希望能够对读者有所启发和帮助。
一、设计原理
钢管混凝土拱桥的设计原理是根据力学和结构力学的基本原理来确定桥梁的承载能力和稳定性。在拱桥设计中,根据桥梁的跨度、荷载情况以及地质条件等,选取适当的拱形曲线和梁形,通过合理的弯矩分析和受力计算,确定拱桥的结构尺寸和截面形状。同时,还需要考虑桥梁的自重和外荷载的影响,进行静力和动力分析,确保拱桥在使用过程中的安全性和稳定性。
二、结构特点
钢管混凝土拱桥的结构特点主要包括以下几个方面:
1. 钢管拱梁:钢管作为主要受力构件,具有较高的抗弯承载能力和刚度,能够有效地分担桥梁荷载,并提高桥梁的整体强度和稳定性。
2. 混凝土浇筑:钢管内注浆混凝土,形成钢管混凝土复合结构。混凝土的浇筑需要注意控制浆液的流动性和凝结时间,确保混凝土能够充分填充钢管内部,并形成坚固的连接。 3. 施工工艺:钢管混凝土拱桥的施工工艺相对复杂,需要进行模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等一系列工序。在施工过程中,需要注意对各个构件的形状和尺寸进行精确控制,确保各部分能够完美配合。
三、施工技术
钢管混凝土拱桥的施工技术是确保桥梁质量和使用寿命的关键。在施工过程中,需要严格按照设计要求和施工规范进行操作,采取合适的措施,保证每个施工环节的质量和安全。
1. 模板安装:首先需要进行桥墩和拱腿的模板安装,确保其几何形状和尺寸的准确度。在模板安装过程中,需要密切监测模板的平整度和牢固度,防止模板变形和脱落。
2. 钢筋绑扎:在模板安装完成后,需要进行钢筋的绑扎工作。绑扎钢筋时需要注意钢筋的位置和间距,确保钢筋能够充分发挥其受力作用,并与混凝土形成紧密的连接。
3. 混凝土浇筑:在钢筋绑扎完成后,开始进行混凝土的浇筑。混凝土浇筑时需要控制浆液的流动性和凝结时间,确保混凝土能够充分填充钢管内部,并形成坚固的连接。同时,还需要注意避免混凝土的裂缝和气泡等问题。
钢管混凝土拱桥的施工方法和结构设计
0 钢管混凝土拱桥的施工方法
钢管砼结构,由于能通过互补使钢管和混凝土单独受力的弱点得以削弱甚至消除,管内混凝土可增强管壁的稳定性,钢管对混凝土的套箍作用,使砼处于三向受力状态,既提高了混凝土的承载力,又增大了其极限压缩应变,所以自钢管砼结构问世以来,是桥梁建筑业发展的一项新技术,具有自重轻、强度大、抗变形能力强的优点,因而得到突飞猛进的发展。在桥梁方面,已以各种拱桥发展到桁架梁等结构形式,并发展到钢管混凝土作劲性骨架拱桥。其施工方法发展很快,已经应用的有无支架吊装法,支架吊装法,转体施工法等。
1 拱肋钢管的加工制作
拱肋加工前,应依理论设计拱轴座标和预留拱度值,经计算分析后放样,钢管拱肋骨架的弧线采用直缝焊接管时,通常焊成1.2-2.0m的基本直线管节;当采用螺旋焊接管时,一般焊成12.0~20m弧形管节。对于桁式拱肋的钢管骨架,再放样试拼,焊成10m左右的桁式拱肋单元,经厂内试拼合格后即可出厂.具体工艺流程为:选材料进场 材料分类 材质确认和检验
划线与标记移植 编号码 下料 坡口加工 钢管卷制
组圆、调圆 焊接 非坡口检验 附件装配、焊接 单节终检 组成10m左右的大节桁式拱肋 焊接 无损检验
大节桁式拱肋终检 1:1大样拼装 检验
防腐处理 出厂。
当拱肋截面为组合型时,应在胎模支架上组焊骨架一次成型,经尺寸检验和校正合格后,先焊上、下两面,再焊两侧面(由两端向中间施焊). 1 焊接采用坡口对焊,纵焊缝设在腔内,上、下管环缝相互错开。在平台上按1:1放样时,应将焊缝的收缩变形考虑在内。为保证各节钢管或其组合骨架拼组后符合设计线型,可在各节端部预留1cm左右的富余量,待拼装时根据实际情况将富余部分切除。钢管焊接施工以“GBJD05-83、钢结构施工和施工及验收规范”的规定为标准.焊缝均按设计要求全部做超声波探伤检查和X射线抽样检查(抽样率大于5%)。焊缝质量应达到二级质量标准的要求。
[江苏]特大桥工程下承式钢管混凝土系杆拱桥结构施工方案(中交)
xx至xx特大桥xx段2
XX跨新华街下承式钢管混凝土系杆拱桥
施工方案
一、工程概况
(一)工程简介
本段跨新华街里程桩号为XX,总长100m,起讫墩号为310#~311#,高速铁路与xx夹角为88度,为1孔1-96m下承式钢管混凝土系杆拱桥特殊结构。
基础为钻孔灌注桩,矩形桥墩,拱桥设计采用单箱三室预应力混凝土箱型截面,桥面箱宽17.1米,梁高2.5米,底板厚度为30cm,顶板厚度为30cm,边腹板厚度为35cm,中腹板厚度为30cm,底板在2.8米范围内上抬0.5m以减少风阻力。吊点处设横梁,横梁厚度为0.4~0.6m。系梁纵向设68根12-7φ5预应力筋,横向在底板上设3-7φ5的横向预应力筋,横隔板上设3束9-7φ5预应力筋。
梁全长100m,计算跨长为96m,矢跨比为f/l=1/5,拱肋平面矢高19.2米,拱肋采用悬链线线型,拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面,截面高度h=3.0米,沿程等高布置,钢管直径为1000mm,由厚16mm的钢板卷制而成,每根拱肋的两根钢管之间用δ=16mm的腹板连接.每隔一段距离,在两腹板中焊接拉筋。肋管内压注C55无收缩混凝土填充,系梁采用C50混凝土。
吊杆布置采用尼尔森体系,在吊杆平面内,吊杆水平夹角在50.978~65.384度之间;横桥向水平夹角为90度。吊杆间距为8米,两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。吊杆均采用127根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束,冷铸镦头锚,索体采用PES(FD)低应力防腐防护。吊杆的疲劳应力幅为118Mpa在主+附作用下的最大应力幅值为126Mpa。
该桥构造复杂,技术含量高,施工难度大。为园满完成任务,需精心组织,周密安排。各工序必须密切配合,施工和管理人员团结一致,严格按照设计文件及施工规范要求施工,按业主要求,保质保量达到优良工程。
(二)工程自然地理特征
1 气象特征
本段属亚热带海洋性季风气候,全年寒暑变化明显,四季分明,温和湿润。在十月之后受强冷空气南下影响伴有大风、雨雪及霜冻。夏季太平洋热带风暴在沿海登陆,受其影响,常有大风暴雨。年平均降雨量在约1400mm左右,60%降雨主要集中在6~8月份,雨日有110~130天左右。全年无霜期230天,气温1月最冷,月平均0.4°C~4.9°C,沿线土壤最大冻结深度0.3m以下,气温7月份最高,极端最高气温为40℃,月平均气温25.6°C~33.2°C,年平均气温在11~16℃。
李星虎~钢管混凝土拱桥设计计算(单管、哑铃型主拱)
主体结构设计使用年限100年JTGT D65-06-2015第1.0.7条
吊杆设计使用年限20年JTGT D65-06-2015第1.0.7条
防腐设计使用年限15年JTGT D65-06-2015第1.0.7条
有人行时应避开人感频率2.5-3.5HzJTGT D65-06-2015第6.3.1条李星虎~钢管混凝土拱桥设计计算(单管、哑铃型主拱)
JTGT D65-06-2015公路钢管混凝土拱桥设计规范、JTG D64-2015公路钢结构桥梁设计规范
JTGT D65-06-2015第3.3.2条管内自密实补偿混凝土膨胀率控制在2X10-4-2X10-4,其稳定收敛期小于60d,设计文件还应列出本条关于混凝土工作性能和外加剂的规定GB 50755-2012钢结构工程施工规范~第4.4.4条焊缝重量宜以焊接构件重量的1.5%计算。
肋式主拱宜选用分离式拱座JTGT D65-06-2015第8.1.2条
宽跨比>1/20JTGT D65-06-2015第6.3.1条
哑铃型腹腔内不灌混凝土是防爆管措施之一JTGT D65-06-2015第4.3.3条
作用分离、组合及重要性系数见通规JTGT D65-06-2015第4.2.1条
设计内容应明确钢管内混凝土脱空规定JTGT D65-06-2015第5.2.5条
风撑类型(一字式、K式)JTGT D65-06-2015第8.3.1条
提篮式倾斜角度5-10°°8JTGT D65-06-2015第8.1.2条
活载冲击系数u0.13JTGT D65-06-2015第4.2.2条
主体结构上易积水处应设置相应的泄水孔,孔径≥50mm,排出口不得腐蚀和污染钢结构
设计应提出检查、养护、维修的技术要求(按桥梁养护规范执行)
防腐与涂装按JTT722规范
系统温度采用当地极端最低和最高
梯度温度荷载见4.2.5条
风荷载按通规和风规计算基本规定
地震作用见公路和城市桥梁抗震规范
双肋拱横向分配系数按“杠杆法”计算
钢管混凝土系杆拱桥施工
钢管混凝土系杆拱桥施工
姓名:田迅班级:工程093 学号:09931657
一.适用范围
本工法适用于拱肋离地面不高,桥下无水或水面不宽、地基条件较好的公路、铁路下承式无风撑钢管混凝土系杆拱桥的施工,同时对有风撑是或中承式、上承式系杆拱桥的施工,也可部分参照使用。
二.工艺流程及操作要点
梁底部支架的搭设及预压梁部钢筋绑扎及其内预埋管道的安装和拱脚段拱肋节的安装立模浇注纵梁和端横梁混凝土并第一批预应力张拉浇注中横梁及其两边部分桥面板混凝土并第一批预应力张拉搭设分离式支墩并分节吊装架设拱肋成型拱内混凝土的压注安装并张拉吊杆纵梁、横梁预应力第二批张拉桥面合拢段混凝土的浇筑及人行道挑壁混凝土的浇筑吊杆调索(张拉)拆除梁底部支架拱肋的防腐涂装。
三.工法特点
1.钢管拱分小节段加工,在现场拼装成较长节段,并分次吊装于分离式支墩上,在空中焊接成型,空中焊接量小,缩短工期,且分离式支墩所用辅助器材少,易于搭设和拆除,节省费用,缩短工期。
2.无需大型吊装设备,费用低。
3.拱肋线形较易控制。
4.拱肋内混凝土密实度较好,质量容易保证。
四、支承系统
1.功能。系杆拱桥支承系统宜选用WDJ齿碗扣型多功能支架,该系统具有支架竖向组合微调功能,主要以工具支架和特制微调座组成。
2.地基处理。WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上,地基须高出原地面0.5~0.8m,做好防水,避免雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安放底座,垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≦10cm的钢筋混凝土或厚度≦5cm的木板。
3.预压。支架使用前须全程预压,不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。静压5d(120h)以上及达到沉降稳定状态2d(48h)以上,沉降稳定标准:24h沉降不超过1mm。
五、主拱肋拱轴线控制系统
1.以激光照准和精密测标组成定位系统;监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。
