上承式50m钢筋混凝土拱桥施工工法

上承式50m钢筋混凝土拱桥施工工法上承式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发展，桥梁的结构和形式在不断进步，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发展方向。我局承担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进和提高，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，经总结形成本工法。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）不用大型设备，施工成本低；（3）浇筑前进行预压，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，且有可进行门架支立场地，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米上承式肋拱上部结构施工主要分为四部分：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行调拱，混凝土浇筑采用2台混凝土输送泵进行泵送浇筑混凝土，分段不分环对称进行浇筑混凝土。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，需对地基进行平整处理，对于原地面为鱼塘处，采用清除淤泥，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，在其上铺20cm厚土夹碎石，并用压路机或打夯机夯压密实。在清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行，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行。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部分，以下分别对拱肋施工和桥面板施工时的荷载进行计算比较：a拱肋及横肋施工时产生的荷载：（单肋部分）（1）模板和支架自重：600KN（2）新浇钢筋混凝土自重：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：（单跨部分） (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部分，其边缘部分受力较弱，故可将荷载均载于桥面板下11m部分：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)30mm1/500跨径4断面尺寸（mm）高度5用尺量拱脚、L/4、拱顶5个断面20顶底腹板厚+10，05拱肋间距（mm）5用尺量5处1011效益分析同传统的施工方法相比，本工法有明显的社会、经济效益。施工进度快，门架的轻巧灵活、支立方便使施工工期大缩短，比钢管每循环节约三天时间，节约了大量的劳动力。比传统钢管支架减小损耗，有小门架搭配凋拱，支立门架基本没有损耗，降低成本，如用钢管搭设拱肋支架损耗在6%以上。用竹木胶合板制作模板混凝土外观优美，分段不分环模板减少施工缝使拱圈曲线圆顺美观，社会效益明显。12工程实例观山东路是贵阳市金阳新区规划六纵六横主干道的一条，是连接老城区和新区的纽带，观山大桥位于贵阳观山东路西段，跨越金华湖，为贵阳金阳新区观山公园内的景观桥，全长685.5m。我局施工的观山大桥西段长为285.5m，为三孔净跨50m的上承式钢筋混凝土肋拱和四孔16m现浇空心板梁。桥面按分离的两座独立大桥修建，每座桥面净宽1590cm，上承式50m钢筋混凝土肋拱单座桥为双肋式，矢跨比15，净矢高10m，拱肋高度160