悬臂拼装钢拱架现浇上承式箱形拱桥施工技术
钢筋混凝土钢架拱桥施工技术(标准版)

( 安全技术 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改钢筋混凝土钢架拱桥施工技术(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes钢筋混凝土钢架拱桥施工技术(标准版)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。
悬臂拼装法施工

• 一.块件预制
•
悬臂拼装用的预制块件,要求其各部分尺寸准确,拼装时接缝密贴,
预留管道对接顺畅。箱梁块件通常采用长线浇筑或短线浇筑的立式预制方
法。
• 1.长线预制
• 长线预制是按桥梁下缘曲线制作固定的底座,在底座上安装底模,进行 块件预制工作。
• 2.短线预制
• 短线预制是按箱梁纵剖面的变化尺寸设计出单个浇筑单元,在配有纵移 及调整底板高度设备的底模上浇筑梁段。
• (3)梁段运输 • 形式:水、陆、栈桥及缆吊等。 • 阶段:场内运输、装船、浮运。
• 二、梁段拼装
• (1)悬拼方法
•
预制节段的悬臂拼装,可根据现场布置和设备条件采用不同的方法。
当靠岸边的桥跨不高且可在陆地或便桥上施工时,可采用自行式起重机(
如履带起重机)、门式起重机拼装。对于河中桥孔,也可采用水上浮吊进
凿打端面;增加湿接缝。
• 悬臂拼装法
• 基础:梁段预制
• 核心:梁段的吊运和拼装
• 工序: 梁段预制、移位、存放、运输
悬拼
合龙段施工
体系转换
(1)节块预制注意事项 1)节块间脱模工艺
2)节块间预应力孔道、定位器(剪力剪)
3)预制线形控制:
要考虑施工预拱度、台座沉降等
长线法:在台座上一次进行调整。 短线法:通过调整匹配节块的空间位置来保证梁体设计线形,包括理论安 装位置及前一节块的施工误差,每次调整。工程上通常采用“六点坐标” 来控制。
(3)节段堆放 注意节块受力。
(三)节块拼装工艺
(1)0#节块 现浇:最为常用 预制拼装:少用 需要墩梁临时固结
(2)架桥机(桁架)拼装 在0#节块上完成,因此0#块的长度满足要求。
(3)预制节块拼装 1#块:通过湿接缝与0#块连接,便于调整、定位; 2~N#块:通过干接缝或胶接缝(环氧树脂)拼装,试拼;
悬臂拼装拱桥施工方案

悬臂拼装拱桥施工方案一、工程概况与目标本工程为一座悬臂拼装拱桥的建设项目,位于XX市XX区,跨越XX河。
桥梁全长XX米,主跨XX米,桥面宽度XX米。
本次施工的目标是在保证质量、安全、环保的前提下,按期完成悬臂拼装拱桥的建造,为城市交通提供更加便捷、安全的通道。
二、施工准备与计划对施工区域进行地形地貌、地质条件、气象环境等详细勘察,确保施工条件符合设计要求。
制定详细的施工计划,包括施工时间节点、人员配置、材料供应、设备调配等。
组建专业的施工团队,进行技术培训和安全交底,确保施工质量和安全。
三、施工方法与流程基础施工:按照设计要求进行桥墩基础的施工,确保基础稳定、承载能力强。
悬臂拼装:采用分段拼装的方式,逐段安装悬臂段,保证每个段的精度和稳定性。
合龙施工:在完成所有悬臂段的安装后,进行合龙施工,确保桥梁的整体稳定性和美观性。
四、拱桥悬臂拼装技术悬臂拼装采用预制钢筋混凝土结构,每个悬臂段均需在工厂预制完成后运至现场进行安装。
安装过程中,采用高精度测量设备对悬臂段的位置、角度等进行实时监控,确保安装精度。
拼装过程中,采取临时支撑措施,保证悬臂段的稳定性和施工安全。
五、安全质量保障措施制定详细的安全管理制度,确保施工现场的安全秩序。
对施工人员进行安全教育和培训,提高安全意识。
采用先进的质量检测设备,对施工过程中的质量进行实时监测,确保工程质量符合要求。
六、施工进度与监测制定详细的施工进度计划,确保施工按照计划有序进行。
采用信息化管理手段,对施工进度进行实时监控和调整。
对施工过程中出现的问题及时进行分析和处理,确保施工进度不受影响。
七、资源与设备配置根据施工进度计划,合理配置人力、物力资源,确保施工需求。
采购优质材料、设备,确保施工质量。
配备专业的施工机械和辅助设备,提高施工效率和质量。
八、环境保护与文明施工严格遵守环境保护法规,采取有效措施减少施工对环境的影响。
施工现场保持整洁有序,做到文明施工。
合理安排施工时间,减少对周边居民的影响。
悬臂现浇桥施工方案(3篇)

第1篇一、工程概况本工程为某地区新建的一座悬臂现浇桥,全长150米,主跨80米,桥面宽度为24米,采用预应力混凝土结构。
该桥位于城市主干道,交通繁忙,施工环境复杂。
为确保施工质量和安全,特制定本施工方案。
二、施工准备1. 人员准备- 组建专业的施工队伍,包括项目经理、技术负责人、施工员、质量员、安全员等。
- 对施工人员进行技术培训和安全教育,确保人员具备相应的专业技能和安全意识。
2. 材料准备- 预应力钢筋、混凝土、砂、石子、水泥等原材料应符合国家相关标准。
- 购置或租赁必要的施工设备,如混凝土输送泵、振捣器、钢筋加工机械等。
3. 施工机械准备- 混凝土输送泵、泵车、混凝土搅拌站、钢筋切割机、焊接机、吊车等。
4. 施工场地准备- 清理施工现场,确保施工环境整洁、安全。
- 设置施工围挡,隔离施工区域,保障交通秩序。
- 建设临时设施,如施工办公室、宿舍、食堂等。
三、施工工艺1. 基础施工- 采用钻孔灌注桩基础,桩径1.2米,桩长18米。
- 钻孔前进行地质勘察,确保桩位准确。
- 钻孔、清孔、灌注混凝土等工序严格按照规范进行。
2. 支架施工- 支架采用满堂支架,支架高度根据设计要求确定。
- 支架立柱采用φ600mm钢管,横梁采用I20b型钢。
- 支架安装前进行预压,消除非弹性变形。
3. 钢筋施工- 钢筋加工采用数控钢筋加工机,确保钢筋尺寸准确。
- 钢筋绑扎采用双排绑扎,确保钢筋间距和保护层厚度符合规范要求。
- 钢筋接头采用机械连接,确保接头质量。
4. 模板施工- 模板采用钢模板,模板接缝严密,防止漏浆。
- 模板安装前进行试拼,确保模板尺寸和形状符合设计要求。
- 模板安装后进行加固,确保模板在施工过程中不变形、不移动。
5. 混凝土施工- 混凝土采用商品混凝土,混凝土配合比经试验确定。
- 混凝土运输采用混凝土输送泵,确保混凝土均匀分布。
- 混凝土浇筑采用分层浇筑,每层厚度不超过30cm。
- 混凝土振捣采用插入式振捣器,确保混凝土密实。
钢筋混凝土拱桥施工技术方法

钢筋混凝土拱桥施工技术方法钢筋混凝土拱桥施工技术方法钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。
首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数,不会由环境不同产生过大的应力。
下面是店铺为大家整理的钢筋混凝土拱桥施工技术方法,欢迎大家阅读浏览。
一、拱桥的类型与施工方法1、类型按拱圈与车行道的相对位置以及承载方式分:上承式、中承式、下承式按拱圈混凝土浇筑的方式分:现浇混凝土拱、预制混凝土拱再拼装2、主要施工方法按拱圈施工的拱架(支撑方式 ):支架法、少支架法、无支架法施工方法选用:根据拱桥的跨度、结构形式、现场施工条件、施工水平等因素3、拱架种类与形式拱架种类按材料分:木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛拱胎架按结构形式分:排架式、撑架式、扇架式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式选用拱架原则:拱架应有足够的强度、刚度和稳定性,同时要求取材容易、构造简单、受力明确、制作及装拆方便,并能重复使用二、现浇拱桥施工1、一般规定装配式拱桥构件吊装时,混凝土的强度不得低于设计要求,无设计要求是,不得低于设计强度值的75%拱圈(拱肋)放样是应按设计要求设预拱度,当设计无要求时,可根据跨度大小、恒载挠度、拱架刚度等因素计算预拱度,拱顶宜取计算跨度的1/1000-1/500;放样时,水平长度偏差及拱轴线偏差,当跨度大于20m时,不得大于计算跨度的1/5000;当跨度小于或等于20m,不得大于4mm拱圈(拱肋)封拱合龙温度应符合设计要求,当设计无要求时,宜在当地年平均温度或5-10°C时进行2、在拱架上浇筑混凝土拱圈跨径小于16m的拱圈或拱肋混凝土:应按拱圈全宽从两端拱脚向拱顶对称、连续浇筑,并在拱脚混凝土初凝前全部完成,不能完成时,则应在拱脚预留一个隔缝,最后浇筑隔缝混凝土跨径大于或等于16m的拱圈或拱肋:宜分段浇筑;分段位置:拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚处;满布式拱架宜设置在拱顶、1/4跨径、拱脚及拱架节点等处;各段的接缝面应与拱轴线垂直,各分段点应预留间隔槽,其宽度宜为0.5-1m,当预计拱架变形较小时,可减少或不设间隔槽,应采取分段间隔浇筑分段浇筑程序应符合设计要求,应对称于拱顶进行,各分段内的混凝土应一次连续浇筑完毕,因故中断时,应将施工缝凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面间隔槽混凝土浇筑应由拱脚向拱顶对称进行,应待拱圈混凝土分段浇筑完成且强度达到75%设计强度且接合面按施工缝处理后再进行分段浇筑钢筋混凝土拱圈(拱肋)时,纵向不得采用通长钢筋,钢筋接头应安设在后浇的几个间隔槽内,并应在浇筑间隔槽混凝土时焊接浇筑大跨径拱圈(拱肋)混凝土时,宜采用分环(层)分段浇筑方法浇筑,也可纵向分幅浇筑,中幅先行浇筑合龙,达到设计要求后,再横向对称浇筑合龙其他幅拱圈(拱肋)封拱合龙时混凝土强度应符合设计要求,设计无要求时,各段混凝土强度应达到设计强度的75%;当封拱合龙前用千斤顶施加压力的方法调整拱圈应力时,拱圈(包括已浇间隔槽)的混凝土强度应达到设计强度三、装配式桁架拱和刚构拱安装1、装配式桁架拱、刚构拱采用卧式预制拱片时,为防止拱片在起吊过程中产生扭折,起吊时必须将全片水平吊起后,再悬空翻身竖立2、大跨径桁式组合拱,拱顶湿接头混凝土,宜采用较构件混凝土强度高一级的早强混凝土3、安装过程中用全站仪,对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测4、拱肋吊装定位合龙时,应进行接头高程和轴线位置的观测,以控制、调整其拱轴线,使之符合设计要求。
拱桥的悬臂施工方案

拱桥的悬臂施工方案1. 引言拱桥作为一种常见的桥梁结构,具有一定的设计和施工难度。
为了实现拱桥的施工,我们可以采用悬臂施工的方法。
本文将介绍拱桥悬臂施工方案的设计和实施步骤。
2. 悬臂施工原理悬臂施工是指在桥墩或桥台建设之前,使用支架或施工拱架支撑主梁的施工方法。
在拱桥的悬臂施工中,主要包括以下几个步骤:•制作支架或施工拱架•安装支架或施工拱架•架设主梁•施工完成后拆除支架或施工拱架3. 支架或施工拱架的制作在拱桥悬臂施工中,支架或施工拱架的制作是非常重要的一步。
支架或施工拱架需要根据实际情况进行设计,并考虑以下几个方面:•材料选择:支架或施工拱架通常采用钢材或混凝土材料制作,具有足够的强度和稳定性。
•结构设计:支架或施工拱架的结构设计应根据拱桥的跨度、荷载和地理环境等因素进行合理布局,以保证施工的安全和稳定。
•施工要求:支架或施工拱架在制作过程中需符合相关的施工要求和标准,包括尺寸精度、焊接质量等。
4. 支架或施工拱架的安装在制作完成后,支架或施工拱架需要进行安装。
安装的步骤包括:•准备工作:清理施工现场、检查支架或施工拱架的状况。
•安装基础:根据设计要求,对支架或施工拱架的基础进行施工,确保安装的稳定性。
•安装支架或施工拱架:根据设计要求,使用起重设备将支架或施工拱架吊装至预定位置,并进行固定。
5. 架设主梁在支架或施工拱架安装完成后,可以开始架设主梁。
架设主梁的过程包括以下几个步骤:•安装临时支撑:为了支持主梁的架设工作,需要设置临时支撑。
临时支撑应具有足够的强度和稳定性,以确保架设过程中的安全。
•预压调整:根据设计要求,对主梁进行预压调整,以保证主梁在架设过程中的稳定性和线形。
•吊装主梁:使用起重设备将主梁吊装至预定位置,并进行固定。
•调整主梁位置:对架设好的主梁进行位置调整,确保其与支架或施工拱架的连接精度和稳定性。
6. 拆除支架或施工拱架当主梁架设完成后,需要对支架或施工拱架进行拆除。
[PPT]150m钢筋混凝土上承式箱型拱桥上部结构施工技术(86页 横移塔架)_ppt
二、施工总体规划
➢ 2.3、总体施工布置
梁场
运梁台车
二、施工总体规划
➢ 2.4、施工进度安排
xx桥上部结构施工计划工期为12个月。工程计划于2015年11月20日开工, 2016年11月20日完工。
工程项目名称
持续时间
缆索吊主锚施工
55d
缆索吊塔架拼装
35d
缆索吊系统安装及试吊取证 60d
箱形拱肋吊装
单基肋 合拢
三、塔架横移及单基肋合拢案例
缆索吊塔架横移案例展示
三、塔架横移及单基肋合拢案例
缆索吊塔架横移案例展示
三、塔架横移及单基肋合拢案例
缆索吊塔架横移案例展示
三、塔架横移及单基肋合拢案例
➢ 单基肋合拢案例展示
三、塔架横移及单基肋合拢案例
➢ 单基肋合拢案例展示
三、塔架横移及单基肋合拢案例
75d
拱肋纵横湿接缝及顶板施工 30d
腹孔墩安装
70d
T梁架设
40d
桥面铺装及附属设施
30d
计划开始时间
2015.11.20 2015.11.20 2016.1.16 2016.3.16 2016.6.1 2016.7.1 2016.9.11 2016.10.21
计划完成时间
2015.1.15 2015.12.25 2016.3.15 2016.5.31 2016.6.30 2016.9.10 2016.10.20 2016.11.20
四、缆索吊设计及施工
➢ 塔架横移系统及铰座设计
限位型钢
铰座梁
预留槽口
横移分配梁
滑道上覆滑板 塔架横移系统由滑道、滑板、限位装置及横移牵引系统组成。
四、缆索吊设计及施工
悬臂浇筑和悬臂拼装施工技术
(5)节段施工都是重复作业,所需人员少,能较快熟练掌握 施工技术,提高工效。
2.3 悬臂灌筑工艺流程
挂篮前移 →外模就位,并调整底模标高 → 绑扎底、腹板钢 筋,安装相应位置的预应力管道(或者抽拔管)→拼装内 模(或内模就位)和端模→绑扎顶板钢筋,安装相应位置 的预应力管道(或者抽拔管)→浇注梁段混凝土 →养护, 梁端面混凝土凿毛 → 张拉预应力 →孔道压浆 →接长轨道, 解除相关约束,做好挂篮前移准备 →进入下一个梁段循环。
3.能减少施工设备,简化施工工序。应用悬臂施工法易于 做到施工时的内力状态与桥梁建成后较为一致。
1.2 悬臂施工法的特点
4.对每个桥墩有两个工作面平行作业。对几个桥墩可同时 施工,有利于加快施工速度,缩短工期。
5.悬臂施工法充分利用预应力混凝土悬臂结构承受负弯矩 能力强的特点,将跨中正弯矩转移为支点负弯矩,使桥梁 的跨越能力提高。
养生很重要
挂篮施工技术要点
张拉预应力
预应力是生命线 按设计要求的位置和顺序张拉
防止管道堵塞
挂篮施工技术要点
孔道浆
采用真空压浆新技术提高压浆质量
挂篮施工技术要点
挂篮主构架卸载
脱底模,准备前行进入下一循环
2.5 0号段施工
0号块是桥墩顶部的梁体块件,因混凝土体积较大,一 般就地浇筑。为承受施工过程中可能出现的不平衡力矩,需 要采取措施保证梁体稳定,可以设置临时托架和将桥墩临时
2.4 技术需要点
2.4.1 挂篮
挂篮是悬臂灌筑混凝土施工的主要施工设备,它是一个能 沿轨道走行的活动脚手架。 挂篮的结构形式很多,变化发展也很快。 按结构形式分挂篮有:型钢式、桁架式、斜拉式等
钢筋混凝土拱桥挂篮悬臂浇筑施工技术
钢筋混凝土拱桥挂篮悬臂浇筑施工技术摘要:本文主要针对钢筋混凝土拱桥挂篮悬臂浇筑的施工技术展开了探讨,通过结合具体的工程实例,从结构特点、结构计算和施工控制及注意事项等方面对施工作了详细阐述,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词:钢筋混凝土拱桥;挂篮悬臂;浇筑施工0 引言随着我国交通事业的蓬勃发展,桥梁悬臂浇筑施工技术也得到了广泛的应用,有效推动了我国交通事业的发展。
挂篮悬臂浇筑施工是指在桥墩两侧设置一个工作平台,利用平台分段向悬臂浇筑混凝土和水泥等梁体。
在实际的钢筋混凝土拱桥施工中,我们需要认真做好挂篮悬臂浇筑施工,以确保整体的工程施工质量。
1 工程概况某大桥全长327.595m,分左、右幅。
主桥为钢筋混凝土箱形拱桥,净跨径180m,净矢高32m,净矢跨比1/5.625,拱轴系数1.756,为等高截面悬链线拱,拱圈横向宽7.5m,高3.3m。
整个拱箱分29个节段施工,其中两岸各设一个拱脚现浇段,拱顶设一个吊架浇筑合龙段,拱圈2~14号节段采用挂篮进行浇筑,其中2号节段长度最大,为7.579m,3号节段质量最大,为221.5t。
2 施工方案挂篮悬臂法浇筑拱桥,其技术特点有点类似于斜拉桥主梁挂篮悬浇施工,但区别在于拱桥挂篮是在弧形结构上施工,此外,斜拉桥的扣锚索结构是作为永久结构使用,而拱桥的扣锚索仅是临时施工结构,施工过程索力不断变化,且成桥后拉索都要拆除,对拱圈结构内力、线型要求更高。
拱圈两岸设置一个现浇段,完成现浇段施工后再进行挂篮安装,再由挂篮逐节段由两边向跨中合龙,如图1所示。
3.2 挂篮结构功能3.2.1 挂篮结构形式选择国内挂篮形式多样,承重桁架是影响挂篮自重最大的因素,挂篮的承重桁架形式主要有平行弦、弓弦式、菱形、三角形式、斜拉式等。
受均布荷载最优的悬臂梁形式是三角形结构,对于斜拉式因刚度比较差,所以三角形的主桁结构是最优选择。
挂篮主桁结构确定仅是第1步,其次是确定挂篮承重形式,合理选择承重形式能最大限度地减少挂篮的锚固质量。
简述拱桥悬臂拼装法施工
第一要严把材料关,钢筋应有出厂质量保证书或试 验报告单,并作机械性能试验,遵守“先试验,后使 用”的原则,对力学性能、严重锈蚀、麻坑、裂纹夹 砂和夹层以及其它不合规范要求的钢筋,坚决不予验 收、使用。
第二要严格控制钢筋的加工质量。 第三要加强对加工后的钢筋存放管理。 第四要Байду номын сангаас证钢筋的绑扎和焊接质量。
简述拱桥悬臂拼装法施工
概述
悬臂拼装法这种方法是将拱圈的各个组 成部分侧板、上下底板等事先预制,然 后将整孔桥跨的拱肋侧板、立柱通过临 时斜压杆或斜拉杆和上弦拉杆组成桁架 拱片,沿桥跨分作几段一般段段,再用 横系梁和临时风构将两个桁架拱片组装 成框构,每节框构整体运至桥孔,由两 端向跨中逐段悬臂拼装合龙。
拼装原理
工艺流程
在预制场预制拱肋(箱)和拱上结构; 将预制拱肋和拱上结构通过平车等运输
设备移运至缆索吊装位置; 将分段预制的拱肋吊运至安装位置,利
用扣索对分段拱肋进行临时固定; 吊运合拢段拱肋,对各段拱肋进行轴线
调整,主拱圈合拢; 拱上建筑施工。
工程质量的措施
1)、加强桥梁基础隐蔽工程的质量检查 基础开挖后,要请监理及桩基检测方进行验基。
4、机械设备在施工现场停放时,应选择安全的 停放地点,夜间应有专人看管。
5、 严禁对运转中的机械设备进行维修、保养、 调整等作业。
谢谢观赏!
安全措施
1、各种机械操作人员和车辆驾驶员,必须取得 操作合格证,不准操作与证不相符的机械,不 准将机械设备交给无本机操作证的人员操作。
2、操作人员必须按照本机说明书规定,严格执 行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作 后的检查保养制度。
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悬臂拼装钢拱架现浇上承式箱形拱桥施工技术作者:耿永魁来源:《城市建设理论研究》2013年第21期【摘要】麻柳河大桥是一座跨径60米的上承式钢筋混凝土箱形拱桥,采用装配式321贝雷桁架片悬拼法组成拱架现浇施工。
本文以麻柳河大桥为依托工程,介绍了装配式321贝雷桁架片悬拼法组成拱架在现浇拱桥施工中的应用,通过拱架施工过程中承载力的计算和整体稳定性计算,对施工方案进行了验算和论证,对于此类桥梁施工方案的设计和计算具有一定的借鉴意义和工程实用价值。
【关键词】上承式拱桥装配式贝雷桁架片拱架承载力稳定性计算Abstract Liuhe Ma Bridge is a span of 60 meters on deck reinforced concrete box arch bridge, the assembled 321 pieces hanging spelling component Bailey truss arch cast construction. This paper is based on the project Ma Bridge Liuhe introduced Bailey Truss assembled 321 pieces hanging in situ arch arch composed spelling Construction, the construction process through arch bearing capacity calculations and overall stability calculation, construction program was checking and demonstration, for such bridge construction program design and calculation with a certain significance and practical value.Key words Deck arch truss pieces assembled Bailey arch stability calculation capacity中图分类号:TU74;文献标识码:A;;;;;;;;;;;;;文章编号:一、前言在我国公路桥梁系列中,拱桥作为一种古老的桥型以其跨越能力大、承载能力高、造价经济、养护维修费用少、造型美观等特有的技术优势,而成为历史最悠久、竞争力极强的桥梁形式之一。
随着工程技术的不断发展和完善,拱桥的形式、材料和施工方法越来越多样化,应用范围也越来越广。
而上承式钢筋混凝土拱桥也随之得到了大量应用。
拱架施工法是拱桥的主要施工方法之一。
采用拱架施工的大跨径拱桥,其特点一般是桥高、拱架庞大且结构复杂、拱圈截面分次逐渐形成等。
在施工过程中,其结构受力情况非常复杂,对于大跨径的拱桥而言,若不考虑施工过程与结构形成方式以及拱架的影响,对每一个施工步骤不进行施工过程结构分析,就难以掌握任一施工状态下结构的实际受力与变形情况。
对于拱架,一方面可能造成拱架用材的浪费,另一方面则又可能忽视其受力的危险区域而导致事故的发生。
本文结合实际工程介绍了321贝雷桁架片作为施工拱架的方案设计,对拱架在拱圈施工过程中的受力行为就行了分析计算,并对拱架在施工过程中的整体稳定性进行了分析,通过优化得到了既经济又安全的方案。
二、依托工程麻柳河大桥是包(头)茂(名)高速公路陕西境毛坝至陕川界段上跨麻柳河的一座桥梁,位于陕西省紫阳县麻柳镇。
本桥左右幅主跨均采用净跨L0=66m,净矢高F0=11 m,矢跨比为1/6,等截面悬链线钢筋混凝土箱型拱桥;行车道板采用连续(刚构)现浇实心板;边跨采用8.5 m、8.0 m、5.5m、5.0m现浇简支(连续)实心板。
桥台、拱座均采用扩大基础。
桥墩、桥台横桥向均按路线设计中心线径向布置,总桥长左幅88.9m,右幅87.4m。
桥梁上部结构:主跨采用等截面悬链线钢筋混凝土箱型拱,净跨L0=66m,净矢高F0=11 m,矢跨比为1/6,拱轴系数m=2.35。
主拱圈采用单箱三室整体现浇结构,顶板、底板、腹板厚均20cm,梁高130 cm。
立柆支撑处拱圈设置60cm厚顺立柱支撑方向横隔板,两立柱之间加设一道20cm厚竖向横隔板。
边跨及拱上行车道板采用现浇实心板。
悬臂长37.5cm,悬臂端部厚10cm,悬臂根部厚15cm;5.0m、5.5m跨径梁高采用35cm,8.0m、8.5m跨径梁高采用55cm.桥梁下部结构及立柱:拱上立柆与行车道板墩梁固结。
立柱采用薄壁结构,壁厚60cm~40cm,靠近拱脚的三个立柱中间挖空以减小自重。
过渡墩采用双方柱墩。
帽梁顶部设置GYZ 250×35板式橡胶支座;墩柱立于拱座上。
桥台采用U型桥台、扩大基础,台帽上设置GYZ 250×35板式橡胶支座,桥台前墙处设置D80型伸缩缝。
拱脚采用C40型钢筋混凝土,与主拱圈相同标号。
拱座采用C30混凝土扩大基础。
麻柳河大桥总体布置图详见图1所示。
图1麻柳河大桥总体布置图本桥设计荷载等级为公路—Ⅰ级,桥面净宽为:净-11m+2×0.5m墙式护栏。
施工方法采用悬拼321贝雷桁架片形成拱架现浇方案。
本桥已于2011年建成通车。
三、拱架方案麻柳河大桥现浇箱拱拱架横向共布置16组,每组纵向由22片321装配式贝雷桁片组成。
每组拱架间采用【10槽钢联结形成整体。
拱架采用“悬臂拼装法”施工,即由拱脚向拱顶对称拼装,至钢架合拢。
横向采用差接绑贴法实现拱架整体合拢。
悬臂拼装法就是利用自行设计的移动卷扬支架(自重500kg)固定在已经安装好的拱片上,由拱脚向拱顶边安装边扣拉边推进直至拱架合拢的方法。
拱脚开始2片采用桥台卷扬机吊装。
横向拼装采用差接绑贴法施工,先从两岸对称安装4片拱架,合拢后,以这4片为基础,对称绑贴拼装其它拒拱片,每个拱片均采用扣索固定,当16片拱架全部合拢后,上好槽钢使成为一个完好的整体。
扣索从拱脚向拱顶依次编号为1、2、3。
拱架结构示意图如图2、图3所示。
图2 麻柳河大桥悬拼架示意图图3 麻柳河大桥拱架横断面布置图四、拱架施工全过程验算4.1基本资料(1)321贝雷桁架本次等截面悬链线钢筋混凝土箱型拱施工支架采用321贝雷桁架片拼装组成。
该桁架片的力学性质见表1:表1 贝雷桁架片力学性质表1 贝雷桁架片力学性质(续)(2)施工荷载经计算施工荷载为1.8kg/m2,考虑到外侧模及内模的重量及安全系数,本次计算按3.0 kN/ m2施工荷载考虑。
4.2 拱架悬拼阶段验算4.2.1 计算模型本次计算采用MIDAS软件进行计算分析,建立平面杆系模型,模型总共27个节点,30个单元。
其中梁单元24个,索单元6个。
贝雷桁架片采用梁单元,扣索(Φ21.5的钢丝绳)采用索单元。
移动卷扬机和支撑架重量以节点荷载形式加于贝雷桁架片上。
由于每个拱片均独立采用扣索固定,故本次计算以一片拱片进行建模分析,计算模型见图4所示。
图4麻柳河大桥拱架悬拼阶段验算模型4.2.2 施工阶段划分根据麻柳河大桥施工方案,贝雷桁片并装采用“悬臂拼装法”,由拱脚向拱顶对称悬臂拼装,至钢架合拢。
扣索从拱脚向拱顶共设三对,依次编号为1、2、3。
根据悬拼方案,拼装共划分为4个施工阶段,见表2所示。
表2拱架悬臂拼装施工阶段划分一览表4.2.3 扣索拉力计算结果扣索拉力计算结果见表3所示。
表3麻柳河大桥拱架悬拼阶段扣索拉力计算结果4.3 现浇箱梁分阶段参与拱架整体受力验算4.3.1 计算模型本次计算采用MIDAS软件进行计算分析,建立有限元模型,模型总共6768个节点,9496个单元。
其中梁单元4293个,板单元5203个。
主拱圈底板、腹板、顶板及横隔板采用板单元,贝雷桁架片及横向联系槽钢采用梁单元。
施工荷载以均布荷载形式加于贝雷桁架片上,施工过程中底板湿重以节点荷载的形式加于贝雷桁架片上,腹板及顶板湿重分别加于底板和腹板的相关节点上。
现浇箱梁与拱架之间用只受压弹簧连接进行模拟。
计算中考虑:1)在现浇主拱圈箱梁底板过程中(底板尚未形成强度),将底板自重按底板湿重荷载进行处理,此时底板不参与结构受力;2)在现浇主拱圈箱梁腹板过程中(底板已经形成强度,腹板尚未形成强度),将腹板自重按腹板湿重荷载进行处理,此时底板参与结构受力,而腹板不参与结构受力;3)在现浇主拱圈箱梁顶板过程中(腹板已经形成强度,顶板尚未形成强度),将顶板自重按顶板湿重荷载进行处理,此时底板和腹板共同参与结构受力,而顶板不参与结构受力;4)本次计算中贝雷桁架片容许内力以贝雷桁架片力学性质表中弯矩、剪力和轴力的允许值为限进行评价,即在各施工阶段中贝雷桁架片任何部位的内力均不能大于该容许内力值,否则视为不满足要求。
其计算模型如图5所示。
图5麻柳河大桥拱架计算模型4.3.2 施工阶段划分严格按照本桥施工图设计文件中“主拱圈拱上加载程序图”中的相关规定—“在钢拱架上立模,现浇主拱圈,应按分段、分环和纵、横向对称均衡的原则进行加载。
可按底板、腹板、顶板三环施工,前一环合拢并达到80%设计强度后,再进行下一环的施工。
”进行施工阶段划分,共划分为14个施工阶段。
详见表4所示。
表4 施工阶段划分一览表4.3.3 内力验算结果(1)弯矩验算结果经验算,拱架在第8施工阶段(现浇主拱圈底板混凝土1)时拱顶截面弯矩达到最大值180.1kN·m,详见表5所示。
表5麻柳河大桥施工拱架最不利阶段弯矩验算结果(2)剪力验算结果经验算,拱架在第3施工阶段(现浇主拱圈腹板混凝土2)时拱脚截面剪力达到最大值36.91kN,详见表6所示。
表6麻柳河大桥施工拱架最不利阶段剪力验算结果(3)轴力验算结果经验算,拱架在第5施工阶段(现浇主拱圈底板混凝土3)时拱脚截面轴力达到最大值470.82kN,详见表7所示。
表7麻柳河大桥施工拱架内力验算结果(轴力)(4)挠度验算结果经验算,拱架各控制截面在主拱圈全部施工完成时的累计挠度详见表8所示。
表8麻柳河大桥施工拱架挠度计算结果4.4稳定性分析计算模型以现浇箱梁按湿重荷载加于拱架上为基础(即不考虑主拱圈分阶段参与受力)进行现浇箱梁施工过程中的稳定性分析。
其前三阶模态特征值计算结果见表9,一阶模态振型图见图5所示:表9 麻柳河大桥施工拱架稳定性验算结果图6 麻柳河大桥模态一振型图4.5 拱架验算结论通过分别对本桥主拱圈混凝土施工过程中拱架整体验算和拱架悬拼阶段扣索拉力验算,可以得出以下结论:(1)主拱圈施工过程拱架整体验算1)贝雷桁架片在主拱箱梁现浇过程中内力均满足其技术指标要求,其中最大弯矩只达到其允许值的22.8%,为180.10kN·m;剪力只达到其允许值的15.1%,为36.91kN;轴力最大达到其允许值的35.5%,为470.82kN。