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1、.wd.上承式50m钢筋混凝土拱桥施工工法1前言随着我国城市桥梁建设的开展，桥梁的构造和形式在不断进步，拱桥在市政工程中应用越来越多，中等跨度的拱桥已成为桥梁建设的一个重要开展方向。我局承当的贵阳市金阳新区的观山东路特大桥，引桥50m钢筋混凝土拱桥采用现浇法施工，在贵阳市市政设计研究院、贵州省桥梁设计研究院的配合下，对传统的支架方法加以改良和提高，形成了门架支架，预压调拱，曲线控制，分段不分环，对称多点浇筑的施工方法。既提高了工效，又保证了工程质量。此成果已完成，经总结形本钱工法。2工法特点利用门架分段不分环施工预应力连续拱桥的突出特点在于：（1）门架轻盈简单，易于施工，支立快，易于调整；（2
2、）不用大型设备，施工本钱低；（3）浇筑前进展预压，积累原始数据，保证安全，采用等效预压减小劳动强度；（4）用竹木组合模板分节吊装支立，浇筑后的肋拱曲线优美；（5）分段不分环，减少混凝土早期收缩和接茬，保证混凝土的内在质量和外在美观。（6）对称多点泵送浇筑混凝土，保证支架安全和提高混凝土浇筑速度。3适用范围（1）本工法适用于铁路、公路、市政等工程各种现浇拱桥；（2）具有现浇条件，且有可进展门架支立场地，如果桥下为既有行车线路或有房屋不能用此工法，如果是河流经过改造可参照本工法施工。4工艺原理50米上承式肋拱上部构造施工主要分为四局部：拱肋、拱上立柱、纵梁及桥面板梁。其主要技术难点在拱肋施工：拱肋
3、采用多功能门架搭设满堂支架施工，根据支架的稳定性和安全性检算，确定搭设间距。底模和侧模为双层方木加竹木胶合板制做成大块木模板，然后拼装而成。浇筑前采用预压和等效预压进展调拱，混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵进展泵送浇筑混凝土，分段不分环对称进展浇筑混凝土。5工艺流程与操作要点51工艺流程（见图1）52操作要点本工法施工拱肋要点在于地基处理，支架的布置及施工，支架预压，绑扎钢筋及支立侧模，浇筑混凝土。521地基处理在搭设支架前，需对地基进展平整处理，对于原地面为鱼塘处，采用去除淤泥，换填30cm厚片石，然后再在其上铺20cm厚土夹碎石，并用压路机和打夯机将每层夯压密实，其它地面采用原地面夯实后，在
4、其上铺20cm厚土夹碎石，并用压路机或打夯机夯压密实。在去除淤泥及处理原地面时，均将地面沿道路中线做成2%的人字坡，并在支架两侧50cm外各挖一条排水沟，以防雨水下渗，造成地基下沉。图1工艺流程图522支架的布置及施工满堂支架设计按照JTJ041-2000第九章第二节：模板、拱架和支架的设计进展，其中荷载计算按照JTJ041-2000附录D：普通模板荷载计算参考资料进展。5221荷载计算及荷载组合：上承式拱桥的混凝土施工主要集中在拱肋施工和桥面板施工两局部，以下分别对拱肋施工和桥面板施工时的荷载进展计算比拟：a拱肋及横肋施工时产生的荷载：（单肋局部）（1）模板和支架自重：600KN（2）新浇钢
5、筋混凝土自重：2114.84KN（3）施工人员和施工料/具等行走运输或堆放的荷载：50KN（4）振捣混凝土时产生的荷载：145.6KN（5）其他防雨、养生产生的荷载，风、雪等荷载：30KN计算强度荷载组合：(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=2940.44(KN)验算刚度荷载组合：(1)+(2)+(5)=2744.8(KN)，由于拱肋自重主要集中在模板下的三根立柱上，故可只验算此三根：2940.44/(813)=12.1(KN/根)b桥面板施工时产生的荷载：（单跨局部） (1) 模板和支架自重：2014.1KN (2) 新浇钢筋混凝土自重：9339.4KN (3) 施工人员和施工料/具等行
6、走运输或堆放的荷载：150KN (4) 振捣混凝土时产生的荷载：566.5KN (5) 其他防雨、养生产生的荷载，风、雪等荷载：90KN计算强度荷载组合：(1)+(2)+(3)+(4)+(5)=12160(KN)验算刚度荷载组合：(1)+(2)+(5)=11443.5(KN)桥面板自重主要集中在桥面板11m局部，其边缘局部受力较弱，故可将荷载均载于桥面板下11m局部：12160/(8113)=11.5(KN/根) 12.1(KN/根)。由于拱肋作用力比桥面板集中，其安全系数比桥面板施工的要小，故直接验算单拱肋施工时支架荷载即可。因此，在验算轴向力时，取大值12.1KN/根。C立柱稳定性与轴向力
7、检算：长细比：=h / i i = I / A 其中h为步距，取1.2m，钢管外径48mm，内径41mm。 所以 i=I / A =15.78mm =1200/15.78=76.05=150稳定安全系数：1.972，立柱稳定。轴向力安全系数：30/12.1=2.48，轴向力满足。5222地基验算a地基承载力计算采用五根立柱下共用两根25cm20cm250cm枕木，故最大地基承载力：12.15（2.50.252）=48(KPa)b地基处理依据(1) 通过满堂支架的设计计算，要求地基承载力不小于100Kpa，48(Kpa)100(Kpa)；(2) 通过地基预压确定，地基在承载时的非弹性沉陷不大于6
8、mm。5223门架搭设经以上荷载计算，确定支架搭设采用如下构造：多功能门架横桥向搭设，顺桥方向间距为0.6米，门架多采用1.93米高标准门架与1.7米、0.9米、0.5米小门架进展调拱，每层门架底部全部用长钢管顺桥向锁住，横桥向每四层锁一道钢管，每隔4根门架设剪刀撑一道。支架底部通过底座立于枕木上，枕木间距0.6米。具体详见图2。在桥跨内测设出桥梁中心线和支架搭设边线，测出每个立杆的搭设位置，根据放样结果横向安放枕木，测定其标高，计算各处门架搭放高度。根据施工放样结果，搭设支架从桥跨中间向两侧搭设，至两侧时采用横杆及横撑调整。第一层立杆拼装后，固定纵横水平连杆，调整立杆的底托，使纵横杆保持水平
9、、立杆竖直；调整好后，再逐层向上拼装，直至拼到拱肋底部处；再在支架上安装顶托及拼装斜撑。按门架施工标准严格控制，保证门架间距和垂直度。分层搭设，在高层采用滑轮及滑轮组将门架提升。在门架顶端安放顶托，拱顶设计预拱度值按10cm计算，以拱脚为零按直线分配。顶托上横桥向铺1212方木作底方木，然后是顺桥向1010顶方木，方木之间用楔型木调平，局部用抓钉抓牢。详见图3523支架预压支架拼装好后，在顶托上放置承重方木，铺竹胶板做底模后。同时，在两侧设置观察点3040个，测量其未压时的标高，绘出其原始曲线图；在48小时预压过程中，分别观察其点4次，并绘出其过程曲线；在卸载后，再次测量并绘出其卸载曲线。通过
10、卸载曲线和原始曲线的比拟，找出下沉量最大的观察点(即受荷最大的局部)，根据测量成果检验是否有软基处，如有，将其全部进展处理，合格后再统一调整底模标高。预压方法：采用编织袋装土的方法，平均每袋50公斤，共装所浇混凝土自重的1.2倍的重量进展加载预压48小时。根据预压数据分析支架沉降弹性变形量和非弹性变形量，预压后按弹性变形预留预拱度。图2 多功能门架搭设满堂支架图图3 门架及方木加固图在进展23组拱肋1.2倍预压后，得出门架沉降规律后，进展小范围等效预压。等效预压是在一样的地基条件下用1020片门架组合成一组一层的支架，在等压强的情况下加载48小时，观测地基沉降数据，分析地基情况，采用等效预压可
11、减少工作量，节约工作时间，在后期施工中我们全部采用等效预压。524绑扎钢筋及支立侧模钢筋混凝土共分五段施工，钢筋在预留槽处需断开，所以钢筋按混凝土分段长度下料，在底模上用钢管架搭设绑扎钢筋支架，在支架上绑扎钢筋有利于调整和绑扎，钢筋成型后卸落支架，调整钢筋保证各部尺寸及保护层符合设计及标准要求，钢筋就位后支立侧模。拱肋侧模采用自制大块木模拼装而成，用拉筋和方木固定，如图4所示。用吊车配合人工吊装，各相邻模板用拉筋联结固定。为防止侧模上浮，用拉筋把侧模与底方木固定在一起。同时保证相邻模板各折线顺接，模板有错台的地方用高效原子灰抹平并打磨光滑。模板上方的拉筋也用钢管扣件联结代替效果更佳。图4 拱肋
12、侧模方木示意图525浇筑混凝土拱肋混凝土浇筑采用分段不分环施工，根据此桥情况采用分五段浇筑，砼浇筑顺序见图3所示，先浇筑1段，然后3段最后2段前后左右对称浇筑：输送泵A和输送泵B同时浇筑左右S1段和横系梁，要求左右S1段同时开场同时完毕。然后输送泵A浇筑左侧S3段，输送泵B浇筑右侧S3段，横系梁同时完成。最后输送泵浇筑大里程方向的S2段和系梁，输送泵B浇筑小里程方向S2段和系梁。图5 浇筑混凝土顺序图按此顺序分段浇筑保证混凝土对称于拱顶进展，使支架变形保持均匀和尽可能最小。分段浇筑时，各分段内的混凝土应一次连续浇筑完毕。间隔槽混凝土应待拱圈分段浇筑完成后，且强度到达80%设计强度后，浇筑间隔槽
13、混凝土，拱顶及两拱脚间隔槽混凝土应在最后封拱时浇筑，封拱合拢温度按标准要求应小于15时进展。5251浇筑方法拱肋及横系梁所需的混凝土采用自拌混凝土，在市政工程中多采用商品混凝土，要求坍落度在140160之间，混凝土的水平运输采用混凝土搅拌运输车，垂直运输采用两台混凝土输送泵对称同时施工，备用一台吊车，以防停电或有输送泵出现故障临时备用。采用插入式振动器振捣。5252盖模施工在浇筑S1段、S2段时顶面需用盖模，盖模用竹胶板与方木结合制作。在浇筑混凝土前，在拱脚处盖模0.6米长，在浇满此段后，继续向上盖模，混凝土水平向上浇筑，浇筑一层盖一层。保证混凝土振捣密实。526沉降观测拱肋成型之后要定时观测
14、，测出拱圈完成预拱度情况，预拱度在施工过程中不可能全部完成，预拱度一般要在拱上立柱、纵梁、桥面板完成之后才能完成，有时要竣工之后一段时间甚至几年后才能完成。对拱上立柱和纵梁的高程控制要按观测数据控制。在拱顶设一系列观测点，浇筑完成拱肋拆支架前测一次且记录数据，在拱上立柱施工前测量下沉量，然后用设计预拱度减去下沉量就是拱上立柱应该留的预拱度，结合以拱脚为零按直线分配进展调整，将调整后的数据应用到拱上立柱、纵梁、和现浇桥面板的施工。6主要材料表1 主要材料表序号材料单位数量1多功能门架片40002钢管t183竹胶板m27004方木m3507机具设备表2 参加施工机械设备表：序号机械设备名称规格型号台数备注1两台输送泵S6022吊车8t1备用3砼搅拌运输车7m32商混时按实际增加4插入式振捣器Z508包括备用5发电机150Kw1备用6手推车48劳力组织表3参加的施工人员：序号工种人数备注1管理人员6均采用2班制2捣固工83司机84起重工25电工26普工307其他工种68合计729质量、安全保证措施（1）立杆底托立于枕木上应结实，应采用大钉固定好，枕木稳定。当立杆基底间的高差大于50cm时，则用短门架调整。（2）方木底部与U型托撑密贴，两侧空隙用木楔楔紧。（3）立杆的垂直度偏差不超过10cm,拼装到3-5层后,应用经纬仪检查门架的水平度及立杆的垂
