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1、一百二十十米跨现浇浇钢筋砼砼箱形拱拱桥主拱圈圈施工工法法1前言言余姚双溪溪口水库库大桥为为净跨径1200m上承式式悬链线线箱形拱拱桥，该该桥为集集团公司司同类桥桥的最大大跨径，其支架架部分及及主拱圈圈施工不不仅难度度大，而而且存在在着很大大的施工工安全风风险。我公司结结合以往往施工经经验，针针对大跨跨上承式式钢筋混混凝土箱箱形拱桥桥技术进进行了科科技攻关，充充分利用用该型拱拱桥结构构特点制制定科学学合理的的施工工工艺，解解决了施施工技术术难题，经总结结形成本本工法。以本工法法为核心心的“1200m跨现浇浇钢筋砼砼箱形拱拱桥主拱拱圈施工工技术”获得集集团公司司优秀论论文一等等奖。2工法法特点本桥
2、主拱拱圈采用用支架现现浇施工工法，其其中支架架部分为在两拱脚脚段根据据原有的的地形情情况采用用在硬化化的地面面上直接接拼装碗碗扣式脚脚手架，中间段段采用梁梁柱式复复合体系系：其结结构构成成为：明明挖现浇浇混凝土土基础;钢支架架分三层层，底层层为置于于混凝土土基础上上钢管立立柱支墩墩;中层用用万能杆杆件搭成成框架结结构形成成纵梁;上层为为满布式式碗扣式式脚手架架。拱部部利用碗碗扣式支支架调整整成拱型型，拱架架卸落利利用碗扣扣式支架架顶的可可调托撑撑完成。而主拱拱圈混凝凝土则采用分分环、分分段的方方法进行行施工，即：整整个拱圈圈根据支架架的结构构体系分分为3个浇筑筑环；即底板板环、腹腹板环及及顶板
3、环环，每环环浇筑时时再分5段对应应水平长长度分别别均为224m，先对称称浇筑拱拱脚段，再从跨跨中段向向两拱脚脚方向浇浇筑，拱拱顶段浇浇筑完后后，再浇浇筑1/4段。段段与段之之间预设设间隔槽槽(顶板不不设间隔隔槽)，间隔隔槽宽1.55m，根据据监控单单位的施施工加载载计算，腹板和和底板环环两环同同时合拢拢，使拱拱圈形成成一个开开口箱形形结构，然后再再进行顶顶板环的的分段浇浇筑及合合拢。3适用用范围本桥施工工方法可可适用于于大跨径径现浇钢筋筋砼拱桥桥的施工。4工艺艺原理4.1主主拱圈施施工技术术4.1.1主拱拱圈底模模标高的的确定主拱圈的的支架现现浇过程程中，立模模标高的的合理确确定，是是关系到到
4、主拱圈圈的线形形是否平平顺、是是否符合合设计的的一个重重要问题题。如果果在确定定立模标标高时考考虑的因因素比较较符合实实际，而而且加以以正确的的控制，则最终终主拱圈圈与桥面面系线形形较为良良好；否否则最终终主拱圈圈线形会会与设计计线形有有较大的的偏差。立模标高高并不等等于设计计中桥梁梁建成后后的标高高，总要要设一定定的预抛抛高，以以抵消施施工中产产生的各各种变形形（挠度）。其计算算公式如如下：模板定位位标高设计标标高运运营预抛抛高施施工预抛抛高支支架变形形其中支架架变形值值是根据据支架加加载试验验，综合合各项测测试结果果，最后后绘出支支架荷载载挠度曲线线，进行行内插而而得。根据以往往上承式式拱
5、桥施工及监控控经验，并结合合本桥的的具体情情况，估估计在施施工过程程中影响响本桥结结构内力力和线形形的因素素主要有有以下几几方面：(1)施施工临时时荷载。(2)支支架变形形。(3)日日照影响响。(4)主主拱圈混混凝土浇浇筑顺序序和主梁梁的安装装顺序。(5)混混凝土浇浇筑方量量的控制制。(6)混混凝土弹弹性模量量和徐变变。当上述因因素与估估计不符符，而又又不能及及时识别别引起控控制目标标偏离的的真正原原因时，必然导导致在以以后阶段段施工中中采用错错误的纠纠偏措施施，引起起误差累累积，因因此在施施工控制制过程中中，将通通过对应应力和位位移偏差差分析、结构参参数敏感感性分析析、结构构参数识识别，找找
6、出误差差原因，确定出出设计参参数真实实值，以此为基基础对该该桥进行行有效施施工控制制。为使拱圈圈最终成成形后符符合设计计和规范范的要求求，必须须在支架架上设置置预拱度度。拱顶预拱拱度包括括拱圈自自重产生生的拱顶顶弹性下下沉、拱拱圈温度度降低与与砼收缩缩产生的的拱顶弹弹性下沉沉、墩台台水平位位移产生生的拱顶顶弹性挠挠度值、拱架在在设计荷荷载作用用下的弹弹性及非非弹性变变形、支支架基础础受载后后非弹性性下沉。预拱度=运营预预抛高施工预预抛高支架变变形根据设计计和监控控单位提提供的数数据，拱拱顶处预预拱度按按全部预预拱度总总值设置置，暂定定为155cm，拱脚脚处为零零，其余余各点按按二次抛抛物线分分
7、配。即即:x1-4x22/L2x 任意意点（距距离拱顶顶水平距离离为x）的预预加高度度。预预拱度总总值。x 跨中至至拱脚的的水平距距离。 L 拱圈圈的计算算跨径。支架预压压完成后后，拱顶顶下沉18mmm，与监监控单位计算算基本吻吻合。预预拱度无无需再调调整。4.1.2主拱拱圈施工工方案的的确定拱圈混凝凝土施工工过程是是一个对对支架不不断加载载的过程程。考虑虑拱圈浇浇筑与支支架变形形之间的的相互影影响关系系，为防防止支架架异常变变形，破破坏主拱拱轴线，甚至产产生混凝凝土裂缝缝，同时时遵循“分环分分段灌注注顺序应应使支架架在混凝凝土灌注注过程中中发生的的变形幅幅度最小小”的施工工原则，确定了了主拱
8、圈圈浇筑顺顺序。见见图1（图中中所标数数码即为为混凝土土浇筑顺顺序）主拱圈混混凝土采采用分环环、分段段的方法法进行施施工，即即：整个个拱圈根根据支架架的结构构体系分分为3个浇筑筑环；即即底板环环、腹板板环及顶顶板环，每环浇浇筑时再再分5段对应应水平长长度分别别均为24mm，先对对称浇筑筑拱脚段段，再从从跨中段段向两拱拱脚方向向浇筑，拱顶段段浇筑完完后，再再浇筑1/4段。段段与段之之间预设设间隔槽槽(顶板不不设间隔隔槽)，间隔隔槽宽1.55m，根据据监控单单位的施施工加载载计算，腹板和和底板环环两环同同时合拢拢，使拱拱圈形成成一个开开口箱形形结构，这样对对支架和和结构比比较安全全，然后后再进行行
9、顶板环环的分段段浇筑及及合拢。为了避避免支架架局部异异常变形形，采取取拱顶两两侧对称称的方法法施工。图1：主主拱圈浇浇筑顺序序4.1.3模板板体系4.1.3.11 底模模在碗扣式式脚手架架上的可可调托撑撑上纵向向铺设弧弧形工字字钢，工工字钢与与可调托托撑之间间的三角角形空隙隙用角钢钢焊接三三角形垫垫块填充充。弧形工工字钢上上横向铺铺设1010 cm方方木，间间距30ccm，在工工字钢上上焊接挡挡块以防防止其下下滑。在在方木上上铺设底底模，底底模采用用厚15mmm竹胶胶板。底模安安装的关关键是的的定位准准确计算算和测量量，该值值是根据据AuttoCAAD绘图图软件计计算得出出，通过过调整弧形形工
10、字钢钢和方木木可以放样样出理想想的拱架架底模线线形。模模板结构构是否合合适将直直接影响响梁体的的外观。4.1.3.22 外模模面板均采采用15mmm厚竹胶胶板，外外侧用方方木做成成框架，2.44m一节，外模包包在底模模上，下下缘根据据拱圈内内横向分分布钢筋筋的位置置布设拉拉杆，上上缘用圆圆钢作拉拉杆。模模板因曲曲线造成成的缝隙隙，用加加工后的的木条填填塞，再再用“即时贴贴”贴缝，以防漏漏浆。4.1.3.33内模浇筑底板板时不需需要内模模，待混混凝土初初凝后人人工压抹抹成型，底板浇浇筑后，用扣件件式脚手手架及可可调托撑撑拼成框框架，12mmm厚竹竹胶板作作面板或或顶板底底模形成成内模，拱箱内内模
11、框架架设计应应尽量少少占净空空，以利利于内模模的拆除除。内模模顶部设设4道10cmm10cmm方木纵纵向背肋肋，每道道框架布布置5个竖向向钢管，分别用用托撑顶顶在底板板和顶板板方木上上，用于于支撑顶顶板模板板，内侧侧模每侧侧设两道道10cmm10cmm方木纵纵向背肋肋，用于于支撑内内模面板板，横向向上下布布置二道道钢管，利用托托撑顶在在顺桥向向lOccm1Occm的方方木上。框架纵纵向间距距90ccm，用钢钢管纵向向联接，中间部部分不加加斜撑，这样，可以减减小框架架所占空空间，便便于施工工。钢管管间联接接用扣件件固定。拱箱模板板结构见见图2：模板的铺铺设顺序序为：第第一环混混凝土浇浇筑时为为：
12、拱圈圈底模外侧模模安装拉拉筋及分分段隔板板设置横横竖带木木；第二环混混凝土浇浇筑时，模板铺铺设顺序序为：内内外侧模模安装拉拉杆及横横竖带木木。第三环混混凝土浇筑时，模板铺铺设顺序序为：顶顶板底模侧模安装拉拉杆及横横竖带木木。图2：模模板结构构图4.1.4钢筋拱圈底模模铺好后后，测设设中线、边线、标高，标出各各分段点点及横隔隔板的位位置，作作为安装装其它模模板及绑绑扎钢筋筋的依据据。拱圈圈钢筋安安装采用用在桥下下加工弯弯制，汽汽车吊吊吊运至拱拱架上就就地绑扎扎施工。钢筋绑绑扎顺序序按拱脚脚至拱跨跨1/44段，先先安箍筋筋后穿主主筋的办办法;拱跨1/4处至至拱顶段段先穿主主筋后套套箍筋，以利施施工
13、。主主钢筋接接头、箍箍筋及横横隔板钢钢筋连接接采用焊焊接；间间隔槽钢钢筋和箍箍筋在浇浇筑前绑绑扎，注注意在间间隔槽位位置钢筋的的错开长长度应满满足规范范要求。钢筋在在绑扎中中和骨架架成型后后，要做做好支撑撑架避免免变形，上层钢钢筋网采采用钢管管临时定定位，保保护层垫垫块按880cmm间距梅梅花型布布置，与与主钢筋筋绑扎牢牢固。钢钢筋在浇浇筑前要要保证其其无锈蚀蚀现象，如有则则除锈后后才能浇浇筑混凝凝土。4.1.5混凝凝土浇筑筑混凝土浇浇筑时采采取水平平移动，向拱顶顶方向推推进，腹腹板浇筑筑时上下下分层的的方法浇浇筑，斜斜向分层层（浇筑筑拱脚混混凝土前前，要将将其与拱拱座的新新旧混凝凝土接合合处
14、凿毛毛，混凝凝土表面面应凿毛毛至露出出集料并并冲刷干干净，再再将接茬茬面用水水湿润再再布薄薄薄的一层层1：1 水泥泥砂浆。分段浇浇筑长度度取4m6m,分段浇浇筑时必必须在前一段混混凝土初初凝前开开始下段段混凝土土，以保保证浇筑筑连续性性。混凝凝土浇筑筑进行中中不得任任意中断断，因故故必须间间歇时，间歇最最长时间间应按所所用水泥泥凝结时时间、混混凝土的的水灰比比及混凝凝土硬化化条件确确定。拱拱圈预留留间隔槽槽中混凝凝土，应应待所有有各分段段混凝土土均灌注注完毕，且其相相邻段混混凝土强强度达到到70%后方可可浇筑，浇筑前要要将分段段混凝土土表面凿凿毛冲净净，残留留混凝土土清理干干净后绑绑扎钢筋筋，
15、立好好模板。浇筑过程中中为防止止混凝土土外流，在底板板、腹板板和顶板板拱脚位位置设盖盖板防护护。浇筑筑拱脚混混凝土时时，应控控制好混混凝土的的坍落度度，防止止混凝土土向拱脚脚处滑落落。4.1.6主拱圈圈落架落架作业业是主拱拱圈现浇的最最后一道道工序，也是很很关键的的一道工工序，要要在主拱拱圈裸拱拱形成后后，待混混凝土达达到设计计强度后后落架，落架时时要严格格按程序序图进行行。卸落落无须安安装专门门的卸架架设备，只需有有序地拧拧松紧固固于顶部部小横杆杆的扣件件即可方方便地完完成拱架架卸落工工作。主拱圈混混凝土最最低强度度达到设设计的990%后后，即进进行主拱拱圈脱架架。由于于拱架设设计中采采用可调调托撑来来调整标标高和落落架，落落架点多多，落架架施工技技术难度度大。根根据计算算分析，确定卸卸架原则则：横桥桥向必须须同时均均匀卸落落，在纵纵桥向从从拱顶向向拱脚逐逐排卸落落，最后后使拱圈圈下底模模全部脱脱离混凝凝土面为为止，形形成裸拱拱主拱圈圈完全受受力。4.1.6.1各落落架点卸落总量计计算各落架点点卸落总总量由两两部分组组成即主主拱圈裸裸拱的弹弹性变形形g与拱架架的弹性性变形量量e之和，即= g+ e，由监监控单位位提供计计算数据据可得，拱顶最最大卸落落量达3.6
