钢筋砼拱桥施工技术

钢筋混凝土拱桥施工技术一.概述拱桥在我国桥梁建设史上占有非常重要的地位，尤其是石拱桥，不仅历史悠久，分布广泛，而且有些还在发挥作用。洛阳七里剑单跨半圆石拱桥建于西晋282年，是现存史书中最早的石拱桥，至今仍在使用。我国著名的古代石拱桥有：河北省赵县的安吉桥(赵州桥)，建于595-605年(唐朝)，是世界上第一座空心石拱桥。苏州的宝带桥，建于819年(唐朝)；北京的卢沟桥建于1192年(南宋)。上述三座桥梁被列为国家重点文物保护单位。19世纪90年代，中国开始生产水泥。随着水泥的出现，混凝土被越来越广泛地使用。1905年，中国建造了第一座混凝土拱桥(沈阳和丹东之间的十几里沟大桥)。1909年，第一座钢筋混凝土拱桥(广深清水河大桥)建成。从石拱桥混凝土拱桥钢筋混凝土拱桥，经历了1627年的漫长岁月。无论是石拱桥还是混凝土拱桥，两者的跨径都是有限的。随着桥梁跨度的发展，用钢筋混凝土拱桥取代前者是一种必然趋势。从1934年到1936年，中国在湖南和广东交界处修建了五座钢筋混凝土拱桥，最大跨度为40米。中华人民共和国成立初期，钢筋混凝土拱桥仍沿用实心腹板拱，20世纪50年代中期采用空心肋拱。这是我国拱桥发展史上的一个转折点，为钢筋混凝土拱桥向大跨度发展奠定了基础。拱桥的基本特征是：在竖向荷载作用下，梁结构只在支座处产生竖向支座反力，而在竖向荷载作用下，拱结构不仅在支座处产生竖向反力，还产生水平推力。拱圈的弯矩比同跨度梁的弯矩小得多，因此整个拱圈主要受力。砖石材料(石头、混凝土、砖等。)具有较好的抗压和较差的抗拉性能，可以用来建造拱桥。这种砖石材料也被称为砖石拱桥。拱桥主要由桥跨结构和下部结构组成，桥跨结构由桥跨结构、拱圈和上部结构组成，下部结构由桥墩、桥台和基础组成。拱桥的主要类型：根据主拱圈(肋、箱)，所用建筑材料可以是：圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥、钢拱桥。(2)根据拱建筑的形式，可分为实腹拱桥和空腹拱桥。(3)根据主拱圈采用的拱轴线形式，可分为弧形拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥。根据结构受力体系，可分为简单体系拱桥和组合体系拱桥。(5)根据主拱圈的截面形式，可分为板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥和箱形拱桥。拱桥的优点：(1)跨越能力强。(2)可以充分利用当地材料，降低成本，与钢桥和钢筋混凝土梁桥相比，可以节约大量钢材和水泥(3)耐久性好，维护和修理费用低，承载潜力大。美观。结构相对简单，尤其是圬工拱桥，有利于推广和广泛应用。拱桥的缺点：(1)自重大起，相应的水平推力较大，增加了下部结构的工程量，对基础要求高。(2)对于多孔连续拱桥，应采取特殊措施防止一孔损坏影响整个桥梁，如设置单向推力墩承受不平衡推力。(3)在平原地区修建拱桥，由于建筑高度较大，桥梁两侧的配线数量会增加，桥面的纵坡也会增加，不利于行车。(4)圬工拱桥施工需要更多的劳动力和更长的施工周期。二、钢筋混凝土拱桥谢谢结构类型：9跨实腹弧形拱桥，矢跨比f/L=1/3.6136跨度布置(m):11.9 12.9 13.9 14.9 15.4 14.9 13.9 12.9 11.9下部结构为桩柱式桥墩和墙式框架桥台。拱门里装满了级配碎石。填充碎石和二灰碎石之间铺设一层无纺土工布，分层夯实，以满足密实度要求。桥台后面的填料是灰分6%的石灰土应分层填充和夯实。钻孔灌注桩的桩尖应埋入不小于1.5m的-2(中风化)或-3(弱风化)层，孔底沉渣厚度应小于5cm。上拱圈采用满堂木支架现浇，混凝土强度达到设计强度的85%后方可从框架上脱落(注意：不可拆框架)，然后在拱脚预留槽口处焊接钢筋，然后进行边墙、护脚板的混凝土浇筑和拱上填料的施工。注意：(1)拱应预压48小时，预压重量为主拱圈总重量的1.1倍；(2)主拱圈施工模板定位应准确，浇筑混凝土应在低温、高温下封闭松散的框架；(3)桥台施工完成后，桥台背填到位，能倒的，倒架应平衡；(4)拱桥上的填充材料应在全桥上多次对称加载，并应注意孔间连拱的影响。(5)当主拱圈混凝土浇筑完成后拱脚先拱起，整桥完成后再落下并拆除。二。拱桥基础拱桥基础的特点：拱桥基础一般位于岩石上，因为它不仅承受上部结构传递的竖向荷载，还承受较大的水平推力，要求基础保持不变，不下沉。对于桩基，必须考虑上述两个特点。以光华东街东入口工程护城河大桥(紫金桥)为例，阐述了拱桥基础施工的要求：这座桥被设计成钻孔桩基础。钻孔灌注桩的直径分为两种类型。桥台桩基直径1.0m，每座10根，桥墩桩基直径1.2m，每座5根。现在，以第五孔最大跨度(净跨度14.2米)为例，检查桩基的安全承载力。桥墩桩按每墩5根桩布置，桩长22m，桩尖埋入-2(中风化)，超过1D。土壤层数土壤(岩石)分类土层厚度极限摩擦力L(Kpa)极限承载力(Mpa)1mp a=10 1959;/ 1321 u 21淤泥5.501粉质粘土4.465*4.4=2862粉质粘土2.780*2.7=216混有砾石的粉质粘土1.990*1.9=1711强风化角砾岩(硅胶结)6.1100*6.1=6102中度风化角砾岩(硅胶结)1.12180*1.12=201.68.7L=1484.6 Kpa从上部传递的垂直力=13640千牛顿桥墩自重：1527千牛单桩自重：315千牛顿单桩承载荷载： p=(136401527)/5 315=3348.4 kn=334.84t单桩安全荷载：【p】=148 . 460 . 53 . 14161 . 2 8 . 71000 . 53 . 14160 . 62=279.84 491.97=771.8tp(正常)桩基为嵌岩桩，桩端埋入中风岩或微风化岩中，必须满足大于1D(桩径)和5cm沉积厚度的要求。桩身混凝土等级为C25。桥台基础桩径为1m，每个平台下10根桩，主筋直径为 22mm，每根桩主筋总数为18根。桥墩基桩直径1.2m，每个桥墩下有5根桩。主筋直径为22，每根桩有24根主筋。每根桩形成后，应进行小应变测试，以检查桩身的完整性。同时，按桩数的4 6%随机进行大应变试验，检查单桩承载力。三。上部结构(拱圈)拱圈通常为半圆形，以减少桥墩上的水平推力。根据弹性原理得到活荷载、静荷载和气温变化下各部分的内力，使得到的内力低于材料的许用应力。当跨度固定时，水平推力652粉质粘土80混有砾石的粉质粘土901强风化角砾岩(硅胶结)1002中度风化角砾岩(硅胶结)1803微风角砾岩(硅胶结)300地质条件以最大净跨度为14.2米的第五个孔为例：拱轴线长度：17.431米拱圈重量Q=17.4310.4515.652.5=306.88t上部结构传递的力为306.88吨(拱圈重量)平台和拱形木结构的重量为14.2吨平台桩采用小直径12桩，桩尖距-1 1m以上单桩容许承载力p=6.5t 1 . 320 . 123 . 14=1.59t/根桩总数n=(306.88 t 14.2t) /1.59 t=202该桥宽15.65米，共17排，间距98沿桥梁方向按12排，桩间距：(14.2-1.2)/11=1.18米实际桩数为1217=204单桩应力p=(306.88t 14.2t)/204=1.57t 二、拱圈支架：施工图纸中应设计拱圈支撑，并编制安装方案，以检查拱圈的承载力和稳定性。目前，支持组件已经逐步向标准化、系列化和通用化方向发展。中国生产了各种规格的钢管支架和紧固件，减少了木材的使用，提高了拱架安装的质量和速度。该桥拱圈支撑采用全木结构支撑。为保证拱圈轴线完成后尺寸的准确性，拱圈应预留施工拱度。确定施工预留拱度值时，应考虑以下因素：(1)拱架承受施工荷载和结构重量引起的弹性变形；(2)超静定结构混凝土收缩、徐变和温度变化引起的挠度；结构重力和1/2汽车荷载(不包括冲击力)引起的拱圈弹性变形。这是因为，如果不考虑动荷载，拱在施工中的拱度会太小，拱在动荷载下会偏转太多。如果把所有的负荷都考虑在内，当负荷没有上升时，拱会膨胀得太多。因此，规定施工拱度按动荷载的1/2计算设置，以防止拱圈向下弯曲或向上凸出过多。承受水平推力的墩台水平位移引起的拱圈挠度；(5)加载后，由于杆件接头挤压和卸载设备压缩引起的非弹性变形；加载后支撑基础的非弹性变形。三。木拱架安装的具体要求：(1)木拱架的接头是受力的薄弱环节，所以规则应尽量减少，如果相邻柱的接头位于同一水平面上，很不利于承受水平力，所以规则尽量分在不同的水平面上。压力杆在接头处最容易受压屈曲，因此规定主压力杆接头应对接并用夹板夹紧以弥补其弱点，接头连接应尽可能简单。(2)安装拱架前，应详细检查拱架支柱和拱架支撑面，准确调整拱架支撑面和顶面标高，并复测跨度，确认无误后方可安装。(3)各拱架之间应设置纵横向水平连接系统，并设置支撑，使支架成为稳定的结构。拱形框架连接系统可以用钉子连接。(4)拱架应稳定牢固，能抵抗施工过程中可能发生的意外碰撞和振动，安装时应注意以下几点：拱柱必须安装在有足够承载力的基础上，柱底应有垫木来分散和传递压力，并保证浇筑混凝土后不超过允许的沉降量；b、施工脚手架和临时桥梁不得与拱圈模板支撑连接，以免施工振动时影响混凝土浇筑质量；c应注意支架的保护；d .在支架顶面设置沉降观测点，并在加载前详细测量和记录标高。e .应考虑预拱度的设置和降低车架的便利性。为了便于坠落和拆卸拱圈支撑预压：(1)预压的目的：检查支架的承载能力；消除支架的非弹性变形；消除支撑基础的非弹性变形；d掌握支架的弹性变形值；为设置拱圈沉降和预留预拱圈提供依据和数据。(2)具体要求：a、拱架安装完成后，应铺设底模，根据设计标高和经验数据调整至施工标高，并做好观测点。最后进行全面的检查和验收，验收合格后进行装车。荷载重量是拱圈重量的1.1倍。沙袋通常用于预压。加载顺序应从两侧拱开始，同时均匀对称进行，先拱后拱。d、加载前，应在拱圈底模和基础顶面的适当位置设置多个观测点进行观测。观察应在以下阶段进行：(1)装车前测量各观测点的标高，并做好详细记录(时间、温度、高度、观察者)。加载过程中应进行沉降观测。同时，应检查并记录支架的稳定性和变化。(3)加载完成后立即进行一次沉降观测，每4小时观测一次，同时注意检查支架的稳定性和节点位移。(4)支架预压时间一般不小于48小时，沉降停止后(指8小时内沉降在2)进行卸载，卸载顺序应从拱顶到拱脚应均匀分层。卸载支架完成后应立即观察回弹情况，一小时后再观察，并做好记录。6支架预加载后，应仔细检查支架的变化，尤其是各节点的位移。根据检查对支架进行适当加固，根据观测数据确定预留施工预拱度，以调整底模标高。、拱圈模板及钢系统拱压力试验完成后，清理底模，根据压力试验结果得到的数据，根据设计标高(加上预留拱度和沉降量)调整底模的施工标高，以保证拱圈轴线符合设计要求。拱圈轴线是否满足设计要求对拱圈的受力情况至关重要，因此，拱圈底模标高的调整必须高度重视。二。拱圈底模标记高后，即可安装钢筋。安装后钢筋的规格、数量和位置必须符合设计图纸和规范。钢筋安装完成后，经验收合格，安装侧模，并准备覆盖模板。模板和钢筋安装完成后，要进行全面检查，应保证混凝土浇筑不变，并应符合设计和规范要求后方可进入下道工序施工。六.拱圈混凝土的浇筑混凝土浇筑前，必须制定上部结构施工方案。整桥浇筑顺序、单拱浇筑顺序和每层浇筑厚度必须详细安排并明确规定