千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法

千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法由广西壮族自治区公路桥梁工程总公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》是广西壮族自治区公路桥梁工程总公司完成的建筑类施工工法；作者分别是冯智、韩玉、陈光辉、李玉彬、秦大燕；适用范围是大跨度SRC拱桥拱肋混凝土及大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土浇筑。《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》主要的工法特点是斜拉扣挂连续浇筑调载方法是“减载；受力明确，计算简单，操作容易；施工快速；混凝土施工缝少，且浇筑过程中拱肋各断面标高始终都是下降、反复变化小；投入小，节能环保。2008年1月31日，《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2005-2006年度国家二级工法。形成原因形成原因《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的形成原因是：SRC（劲性钢骨架钢筋混凝土）拱桥采用先架设劲性钢骨架，然后以该骨架为支架浇筑拱肋混凝土（因将骨架自身也包裹在内，故通常还称其为外包混凝土）的施工方法拱肋混凝土的连续浇筑过程中，整个拱肋的应力和变形会发生很大的变化，如不采取必要的调载措施来控制，会使拱肋线形发生不可逆转的变化，从而使拱肋受力性能和结构安全性受到非常不利的影响，严重的甚至会导致拱肋在施工过程中直接失稳。常用的调载方法有：地锚加载法（如丹东沙河桥），水箱加载法（如宜宾桥），多点均衡浇筑法（如该桥最初方案）。前两种方法相当于在拱上施加额外的荷载，对稳定不利，第三种方法则是多点作业，需要设备多，施工难度大。《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》即在劲性骨架架设完成后，在其上实现分环从拱脚至拱顶对称连续浇筑拱肋混凝土的施工方法，是由过去大跨度拱桥拱肋混凝土浇筑时调载方法——“加载法”拓宽思路而提出的“减载”新概念新设想。该工法关键技术是在跨径312米的邕宁邕江大桥的施工中开发的，经交通部鉴定具有国际领先水平。该工法还被推广应用到大跨径钢管混凝土拱桥的管内混凝土灌注施工中。

工法特点工法特点《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的工法特点是：1.斜拉扣挂连续浇筑调载方法是“减载”不是对拱肋额外增加荷载，从这个概念上来说，最具先进性。2.受力明确，计算简单，操作容易，效果突出。3.施工快速，与多工作面均衡浇筑法相比，施工速度大大加快。4.混凝土施工缝少，且浇筑过程中拱肋各断面标高始终都是下降、反复变化小，大大提高成桥后的整体受力性能。5.可充分利用劲性骨架吊装施工时的斜拉扣挂系统，投入小，节能环保。6.采用斜拉扣挂体系，可以根据需要灵活调整拱肋浇筑顺序，如：可先浇筑完成拱肋横撑位置混凝土，以提前加设横撑，达到提高拱肋整体稳定性的目的等。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》适用于大跨度SRC拱桥拱肋混凝土及大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土浇筑。

工艺原理《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的工艺原理叙述如下：在劲性骨架若干适当位置利用千斤顶、钢绞线扣索，施加一个随混凝土浇筑过程而变化的，斜向拱轴线上方的拉力，用以调整劲性骨架在对称连续浇筑外包混凝土过程中产生的应力和变形，使其应力和变形控制在规定的目标内，实现连续浇筑拱肋混凝土的目的。在应力和变形两者间，以应力控制为主，变形控制为辅，力求做到在连续浇筑混凝土过程中没有反复变形或者反复次数最少。

施工工艺《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的工艺流程见图1。

图1工艺流程图《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的操作要点如下：一、斜拉扣索的设置1.设置依据根据拱肋混凝土施工各阶段工况对拱肋劲性骨架及扣索进行受力分析。通常情况下，斜拉索的抗拉刚度小于拱劲性骨架的抗推刚度的0.87%，斜拉索的索力在拱劲性骨架上浇筑外包拱肋混凝土的过程中变化值小于5%，为了简化计算，假设在拱骨架浇筑混凝土过程中，斜拉索索力不自动改变。2.斜拉扣索的组数、位置、索力值确定程序1）画出在分环对称连续浇筑混凝土时拱脚、L/8、L/4、3L/8、拱顶及截面尺寸突变处的控制应力过程线。2）从应力过程线中找出应力严重超标的截面，首先选择一组对该截面应力影响较大的斜拉索，其位置通常靠近拱脚，计算这组对称斜拉索索力为1时，对上述截面应力的影响，然后通过试算来确定这组斜拉索的索力及变化，将其对上述控制截面应力产生的影响与控制截面应力过程线叠加，如能使应力全部控制在预定值内，斜拉索位置、索力的选择就完成了。材料设备材料设备《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》所用的主要机具设备见表1。质量控制质量控制《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的质量控制要求如下：1.严格贯彻执行《ISO9000质量管理体系》，遵照《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2004、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004的有关规定。2.整个浇筑过程拱肋及扣索的应力分析是保证施工质量的关键，必须深入、仔细研究，不但要满足相关标准和规范的要求，还要结合施工实际和以往的施工经验，尽量优化施工程序。3.在施工前，做好详细的施工技术交底，施工时严格按照制定的施工方案进行，严格地按照各施工流程的操作要点进行。4.在混凝土浇筑施工前，必须做好设备的检修和调试工作，保证在浇筑过程中设备不出现故障，并且要设置足够数量的备用设备。5.成立专门的质量管理小组，实行质量负责制度。

安全措施安全措施采用《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.严格贯彻执行“三标一体化”管理体系遵照《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95、《混凝土泵送施工技术规程》（建规96号）、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005等有关规定。2.在施工前做好安全技术交底工作，成立安全管理领导小组，实行安全生产责任制度。3.编制专项安全保证措施方案和生产安全事故紧急预案。4.拱上布置的混凝土输送泵管通道、人行通道和工作平台要安全、牢固，并要挂设安全网。5.施工中，各个工作面要保持通信通畅，统一协调指挥。6.加强施工控制，保证拱肋承载骨架的安全。

环保措施环保措施《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的环保措施如下：1.严格贯彻执行“三标一体化”管理体系，遵照《建设工程施工现场管理规定》有关规定。2.制定施工期间环境保护措施，做到统筹规划、合理布置、综合治理、化害为利。3.生产生活垃圾、废水集中处理。4.采取有力措施防止施工中的燃料、油、混凝土、污水、废料和垃圾等有害物质对植被、河流的污染，防治噪声对环境的污染。

效益分析效益分析1.技术效益采用《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》，成功地解决了大跨径钢骨架钢筋混凝土拱桥拱肋混凝土连续浇筑施工的技术难题，确保了施工安全，提高了工效，降低了费用，增加了效益，且此工法还可以应用到大跨径钢管混凝土拱桥管内混凝土的灌注施工中，提高钢管混凝土拱桥的施工质量。

2.经济效益《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》施工方便，缩短工期，节约人工可有效降低工程造价，具有经济效益，仅在广西邕宁邕江大桥的施工中应用就节约工期5个月，节省费用298万元。在钢管混凝土拱桥中应用也取得了较好的效益。

3.社会效益《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》不但解决了SRC拱桥劲性骨架外包混凝土施工周期长、加载点多面广、工艺复杂的难题，而且解决了大跨度钢管混凝土拱桥拱肋钢管内填芯混凝土加载时标高反复变化的难题，促进了这两种桥型向更大跨度发展。应用实例应用实例《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》的应用实例如下：1.广西邕宁邕江大桥广西邕宁邕江大桥为主跨312米的中承式钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥，全长460米，桥面宽16.5米，设计荷载：汽一超20，挂一120。由武警交通指挥部工程设计所设计，广西公路桥梁工程总公司第二工程处施工，建设工期：1993年1月～1996年9月。该桥拱肋骨架外包混凝土采用《千斤顶斜拉扣挂连续浇注拱肋混凝土施工工法》，半跨采用了3组扣索，最大索力分别为400、1100、1150千牛。外包钢筋混凝土在断面上分4层，沿拱轴线方向则根据拱肋安全和现场需要，共分10次完成混凝土浇筑（浇筑顺序见图9），其中底板混凝土的浇筑只用了40小时，如用多工作面均衡浇筑法最少需30天。

图9邕宁邕江大桥外包混凝土浇筑顺序2.广西三岸邕江大桥广西三岸邕江大桥为主跨270米中承式钢管桁架混凝土架拱桥，全长352米，桥宽32.8米，6个车道，设计荷载：汽一超20，挂一120，为当时世界最大跨径的中承式钢管混凝土拱桥，由广西交通规划勘察设计研究院设计、广西公路桥梁工程总公司第二工程