拱桥的施工特点.docx

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拱桥的施工特点

拱桥的施工特点

一、劲性骨架浇筑拱圈

（一）基本原理：

●利用自重轻、强度、刚度均较大的钢管骨架容易架设，并具有承受后续浇筑砼重力的特点

●以实现较大的跨度和降低施工费用的目的

（二）适用：

大跨度砼拱桥“自架设”

（三）结构：

1.劲性骨架砼拱桥是内填外包式的钢管砼结构

2.劲性骨架：

●先期形成的钢管和钢管砼起施工的劲性骨架作用

●成桥后，劲性骨架也参与结构受力，但钢管砼的结构布置和截面积大小由施工受力控制

3.外包拱圈：

●劲性骨架砼拱桥的外包拱圈以钢管砼劲性骨架为依托，利用吊挂模板浇筑

●按照横向分块纵向分环和分段的原则外包砼

4.施工受力：

●劲性骨架单独承担拱圈第一环的砼重力

●随后各环砼的重力由先期浇筑的砼环和劲性骨架形成的组合结构承担

（四）施工：

1.施工程序：

●劲性骨架安装→灌注管内砼→灌注钢管外包砼

2.关键技术：

（1）大跨度大吨位缆索吊机设计、安装、操作

（2）长距离、大落差的砼两级泵送和压注工艺

（3）拱圈砼浇筑的“多点平衡法”浇筑程序设计

（4）劲性骨架安装及拱圈施工过程中的拱轴线控制

（5）浇筑拱圈外包砼期间的结构强度和稳定性分析

3.砼浇筑：

（1）大跨径劲性拱圈砼拱圈（拱肋）的浇筑方法：

●分环多工作面均衡浇筑法

●水箱压载分环浇筑法

●斜拉扣挂分环连续浇筑法

（2）浇筑过程控制：

●浇筑前进行加载程序设计，正确计算和分析钢骨架以及钢骨架和先期砼层联合结构的变形、应力、稳定安全度

●在施工过程中监控

二、装配式砼、钢筋砼拱圈

●适用：

箱型拱、肋拱及箱肋组合拱的少支架或无支架施工

（一）无支架安装拱圈

1.吊装设备：

●根据桥梁规模、河流、地形、设备等条件选择吊装工具

●各项机具设备和辅助结构规格、型号、数量均应按有关规定经过设计计算确定

●缆索吊机在吊装前必须按规定进行试拉和试吊

2.拱肋吊装时，除拱顶段之外，各段应设一组扣索悬挂

3.扣架的布置规定：

（1）扣架一般设在墩台顶，扣架底部应固定，架顶设置风缆

（2）各扣索位置必须与所吊装的拱肋在同一竖直面内

（3）扣架上索鞍顶面的高程应高于拱肋扣环高程

（4）扣架应进行强度和稳定性验算

（二）转体施工安装方法

1.平转施工：

●适用：

刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋砼拱桥、钢管拱桥

2.竖转施工：

●适用：

转体重量不大的拱桥（砼拱肋、刚架拱、钢管砼拱）或某些桥梁预制部件（塔、斜腿、劲性骨架）

●转动系统：

转动铰、提升体系（动、定滑轮，牵引绳）、锚固体系（锚索、锚碇）组成

3.平竖结合施工

（三）缆索吊装施工

1.适用：

●峡谷或水深流急的河段，或需要满足通航要求的河流上

●拱桥施工中被广泛采用

2.施工方法：

●在架设好的缆索吊装设备上设置两个跑车，下面连接起吊滑车组，跑车上安装前后牵引钢丝绳，牵吊预制构件在架设安装孔上空，下落、横移、就位、安装

●预制的拱肋（箱），一般均有起吊、安装等过程

●必须验算吊装、搁置、悬挂、安装等状况下的拱肋强度，以保证施工安全

●拱肋如采用卧式预制，还需验算平卧运输或平卧起吊时截面的侧向应力

（四）钢管拱肋（桁架）施工

1.钢管拱肋（桁架）安装

●钢管砼拱肋施工中最重要的工序之一

●钢管拱既是结构的一部分，又兼作浇筑管内砼的支架与模板

（1）安装方法：

1无支架缆索吊装

2少支架缆索吊装

3整片拱肋或少支架浮吊安装

4吊桥式缆索吊装

5转体施工

6支架上组装

7千斤顶斜拉扣挂悬拼

（2）拱圈形成：

1横向连接：

●钢管拱肋成拱过程中，应同时安装横向连接系

●未安装连接系的节段＜1个

●否则应采取临时横向稳定措施

2节段焊接：

●节段间环焊缝的施焊应对称进行

●施焊前需保证节段间有可靠的临时连接并用定位板控制焊缝间隙

●不得采用堆焊

3合龙作业：

●合龙口的焊接或栓接作业应选择在结构温度相对稳定的时间内尽快进行

4斜拉扣索悬臂拼装法施工：

●扣索与钢管拱肋的连接应进行设计计算

●扣索根据扣力计算采用多根钢绞线或高强钢丝束，其安全系数＞2

5千斤顶斜拉扣挂悬拼安装：

●利用吊装时用于扣挂钢管的斜拉索的索力调整来控制吊装标高和调整管内砼浇筑时拱轴线变形

●与普通缆索吊装比较的优点：

i.采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索，可减少架设过程中不稳定非弹性变形

ii.采用千斤顶张拉系统对斜拉索加卸拉力、收放索长，具有张拉能力大，行程控制精度高，索力调整和控制灵活，锚固可靠等优点

iii.斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰

iv.可以准确计算悬拼架设过程中各施工阶段的索力、延伸量以及由此产生的大段接头预抬高量，作为施工检测适时控制的依据

6拱圈形成主要分两步：

●第一步：

钢管拱形成

●第二部：

管内灌注砼形成最终拱圈

2.钢管内砼浇筑

（1）浇筑方法和工艺流程：

1方法：

●人工浇筑、泵送顶升压注

●一般采用泵送顶升压注施工，由两拱脚至拱顶对称均衡地一次压注完成

2钢管砼压注工艺流程：

●堵塞钢管法兰间隙→清洗管内污物、湿润内壁→安设压注头和闸阀→压注管内砼→从拱顶排浆孔振捣砼→关闭压住口处闸阀稳定→拆除闸阀完成压注

（2）管内砼质量要求：

1压注砼：

●压注前：

清理管内污物，润湿管壁，泵入适量水泥浆

●压注砼：

管内砼应连续压注，不得中断；直至钢管顶端排气孔排出合格的砼时停止

●压注完成：

关闭设于压住口的倒流截止阀

●一根钢管的砼灌注完成时间不得超过第一盘入管砼的初凝时间

●一根钢管的砼必须连续灌注

●为保证砼泵送工艺的顺利进行，对大跨径钢管砼拱桥，需按实际泵送距离和高度进行模拟砼压注试验

●钢管砼的泵送顺序按设计要求进行，宜采用先钢管后腹箱的施工顺序

2管内砼要求：

●管内砼不能出现断缝、孔洞

●管内砼不能与管壁分离

●管内砼的配料强度比设计强度高10%-15%

●新灌入钢管的砼，3d内承载量＜设计强度×30%、7d内承载量＜设计强度×80%

3检测方法：

●超声波检测为主，人工敲击为辅