CN105178200A - 悬浇拱桥一号节段施工的斜拉组合支架施工方法 - Google Patents

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本发明提供了一种悬浇拱桥一号节段施工的斜拉组合支架施工方法,解决了由于主拱圈拱脚一号节段直接位于悬崖边或其他环境影响因素,无法直接采用搭设传统的落地式支架施工的问题。设计支架以墩柱作塔柱,以精轧螺纹钢筋和钢绞线作拉索,以型钢托架为支撑平台,形成简易“斜拉桥”的方式浇筑拱圈一号节段。采用此种斜拉组合支架解决无法采用落地支架施工的问题,利用了现有的拱座、交界墩、引桥承台结构做建设平台,避免了搭建临时塔柱等影响工期,且斜拉支架具有较强的支撑能力,能实现节段长,重量大的混凝土浇筑,结构变形小,能较好的对弧形拱圈线性控制。为拱桥现浇段的设计提供了新的思路,为以后类似结构施工提供了借鉴作用。

Description

悬浇拱桥一号节段施工的斜拉组合支架施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种拱桥施工技术,尤其是一种悬浇拱桥一号节段施工的斜拉组合支架施工方法。解决由于主拱圈拱脚一号节段直接位于悬崖边或其他环境影响因素,无法直接采用搭设传统的落地式支架施工的问题。
背景技术
[0002] 随着技术理论的进步,材料设备迅速发展,拱桥逐步成为跨越高山深谷的桥型结构,并随着钢筋混凝土拱桥问世,拱桥的施工工艺得到不断发展。钢筋混凝土具有节省资金,跨越能力大,受力合理,整体性好,结构造型美观与周边环境浑然一体,且后期养护费用低、维修简单的优势,往往成为桥型比选方案中的推荐方案。
[0003] 从我国目前拱桥施工技术上看来,钢筋混凝土拱桥施工多采用悬拼法、整体支架法或转体法施工,但这些方法都受限于地形条件约束。随着山区拱桥发展,采用悬臂浇筑法施工的技术特点解决了地形条件的影响,成为大跨度、深沟谷、地形陡峭地带修建拱桥的首选方法。
[0004] 悬臂法现浇拱桥的拱圈两端各设置一个现浇段(拱圈的一号节段),现浇段节段普遍长度大,重量大。常见的施工方法主要有落地支架、悬臂支架,我国目前已经建成的类似拱桥仅有
3座,且一号节段均采用传统的落地式支架施工,但受于地形条件限制,尤其是陡崖峭壁上没有落地支架的基础平台,无法实现此种支架施工。
[0005] 传统落地支架:在一号节段正下方有足够的基础平台时,搭设钢管支架或满堂支架,其优点是工艺成熟,施工简单,支架施工速度块,安全性高,成本较低,对支架沉降可控,可与交界墩同时开始施工,节约工期。缺点是对地基承载力要求较高,受地形条件限制,无法搭设落地支架。
[0006] 悬臂支架:在施工完成的拱座上预埋型钢支架,靠支架本身刚度作为支撑,结构简单,支架施工速度快;可与墩柱同时开始施工,节约工期;但现浇段悬臂长度10.28m,重量403t,对型钢刚度要求高,钢材用量多,变形较大,安全性较低。
[0007] 斜拉支架(类型I):在拱座上安装钢管,在钢管中灌注混凝土,形成塔柱,采用钢绞线作为斜拉索将支架锚固于钢管上,形成斜拉支架。其方案优点可与墩柱同时开始施工,节约工期;钢管混凝土塔柱工艺成熟,施工简单,施工速度快;钢管混凝土塔柱不可回收,拆除困难;成本高;塔柱上锚固点设置复杂,且变形较大,安全性不高。
[0008] 斜拉支架(类型2):利用墩柱作为斜拉支架的塔柱,扣索采用精乳螺纹钢筋,反拉锚索采用钢绞线锚固于承台上,其技术优点是充分利用了现有结构物作为斜拉支架的塔柱(墩柱)和后锚(承台);墩柱作为塔柱,刚度大,变形小,安全性高;支架变形小,拱圈线性较好;其缺点是墩柱内预埋件多,且预埋精度要求高;需要墩柱施工完成后,方可进行斜拉索的穿索。
[0009] 传统的施工方法是采用落地支架,但因各地施工条件各异,出现不能采用落地支架的地形条件,此时考虑方案可行性的基础上,选择安全可靠的方案原则,优先选择斜拉支架(类型2) —一利用墩柱作为斜拉支架的塔柱,采用悬臂托架和扣锚索组合的斜拉支架结构,充分利用现有结构完成施工,节约工期。
发明内容
[0010] 本发明的目的是解决悬浇拱桥一号节段因条件限制不能采用传统落地支架施工的一种施工方法,是国内第一个采用此工艺进行一号节段施工的悬浇拱桥,解决了施工难题,这为以后同类似桥梁施工提供了借鉴作用,为悬浇拱桥一号节段的设计和施工提供了新的思路。
[0011] 本发明釆取的技术方案:
采用型钢悬臂托架做支撑平台,设计支架以墩柱作塔柱,以精乳螺纹钢筋和钢绞线作拉索,正扣索、反拉锚索利用交界墩作为临时塔柱,反拉于承台上做后锚固点,形成简易“斜拉桥”的方式浇筑拱圈一号节段。
[0012] 结构受力由型钢悬臂托架自身刚度和扣、锚索施加预应力实现。
[0013] 具体施工方法步骤如下:
预埋孔道:在拱座预埋钢板,纵向支撑大梁焊接点;在交界墩预埋孔道,正扣索、反拉锚索锚固过孔;承台预埋孔道,反拉锚索锚固过孔;
纵向支撑大梁安装:放出纵向支撑大梁焊接边线,纵向大梁按悬臂式牛腿形式焊接在拱座上,横桥向布置3片,每片含一个纵梁和斜撑组成的三角托架。安装时应采用全站仪确定每片支撑梁的中心线偏位和标尚;
调平管安装:纵向大梁上焊接调平钢管,调平钢管采用钢管加工成一端为“U”形槽口形式;
横、纵向分配梁安装:横向分配梁工字钢安装在调平钢管的“U”形槽口中,纵向分配梁槽钢搭在横向分配梁上;
斜拉扣索安装:斜拉扣索采用高强精乳螺纹钢或钢绞线,横向布置3束,纵向布置4束,共12束;扣索一端固定在纵向支撑大梁上,另一端通过预埋孔道锚固在交界墩上;
反拉锚索安装:反拉索作用为平衡扣索对交界墩产生的不均衡受力,反拉锚索采用锚索采用钢绞线,横桥向布置3束,布置2排,共设置6束;反拉索一端通过预埋孔道固定在交界墩上,另一端通锚固在引桥承台上,墩柱上采用P锚,承台上采用夹片式锚具;
预应力张拉:斜拉扣索、反拉索安装完成后进行预张拉,每索张拉力为15吨;
预压:为减少支架的不均匀沉降,对支架进行预压,预压重量为一号节段重量的1.2倍,堆载材料采用钢筋原材,分三级进行加载,加载重量为总重量即一号节段重量的1.2倍的 60%、80%、100% ;
混凝土浇筑:浇筑方向先底板、腹板,后顶板的顺序,由拱脚向拱顶进行,左右对称浇筑,重量差在10吨以内;浇筑过程按分三级进行,浇筑重量为总重量的60%、80%、100% ;斜拉支架拆除:混凝土浇筑完成后,待混凝土强度达到85%设计强度并该段砼龄期不小于96小时后,才张拉一号节段的扣锚索,完成后再拆除斜拉支架的正扣索、反拉锚索。
[0014] 本发明的优点:
(I)解决了由于主拱圈拱脚一号节段直接位于悬崖边或其他环境影响因素,无法直接采用搭设传统的落地式支架施工的问题。
[0015] (2)斜拉支架具有较强的支撑能力,能完成大吨位混凝土结构。
[0016] (3)斜拉支架利用现有的结构(拱座、交界墩、引桥承台)做建设平台,避免了搭建临时塔柱等影响工期。
[0017] (3)斜拉支架在完成一号节段施工,通过平放支架作为挂篮拼装的临时平台,解决了倒三角挂篮无拼装作业面的问题。
[0018] (4)支架浇筑节段长,重量大,但结构变形小,能较好的对弧形拱圈线性控制。
[0019] (5)为拱桥现浇段的设计提供了新的思路,为以后类似结构施工提供了借鉴作用。
附图说明
[0020] 图1本发明组成结构整体立面示意图。
[0021] 图2本发明组成结构整体平面示意图。
[0022] 图3本发明组成结构横截面示意图。
[0023] 图中标号说明:1纵向支撑大梁,2正扣索,3反拉锚索,4承台,5调平钢管,6拱座,7交界墩,8拱圈现浇段,9横向分配梁。
具体实施方式
[0024] 本发明设计支架以墩柱作塔柱,以精乳螺纹钢筋和钢绞线作拉索,以型钢托架为支撑平台,形成简易“斜拉桥”的方式浇筑拱圈一号节段。
[0025] 本发明“斜拉支架”具体结构包括:纵向支撑大梁(型钢悬臂托架)、交界墩(塔柱)、正扣索、反拉锚索、锚碇(承台)。
[0026] 纵向支撑大梁I的一端与拱座6的预埋钢板焊接;调平钢管5焊接在纵向支撑大梁I上;横向分配梁9放在调平钢管5的卡槽内;正扣索2的一端通过螺帽和垫板锚固在纵向支撑大梁I上,正扣索2的另一端穿过交界墩7的预埋孔道并采用螺帽和垫板锚固在交界墩7上;反拉锚索3的一端穿过交界墩7的预埋孔道并采用锚具锚固在交界墩7上,反拉锚索3的另一端穿过承台4的预埋孔道并采用锚具锚固在承台4上。
[0027] 实施例
具体施工方法步骤如下:
(I)预埋孔道:在拱座预埋钢板,纵向支撑大梁焊接点;在交界墩预埋孔道,正扣索、反拉锚索锚固过孔;承台预埋孔道,反拉锚索锚固过孔。
[0028] (2)纵向支撑大梁安装:放出纵向支撑大梁焊接边线,纵向大梁按悬臂式牛腿形式焊接在拱座。横桥向布置3片,每片含一个纵梁和斜撑组成的三角托架。安装时应采用全站仪确定每片支撑梁的中心线偏位和标尚。
[0029] (3)调平管安装:纵向大梁上焊接调平钢管,调平钢管采用钢管加工成一端为“U”形槽口形式。
[0030] (4)横、纵向分配梁安装:横向分配梁工字钢安装在调平钢管的“U”形槽口中,纵向分配梁槽钢搭在横向分配梁上。
[0031] (5)斜拉扣索安装:斜拉扣索采用高强精乳螺纹钢或钢绞线,横向布置3束,纵向布置4束,共12束。扣索一端固定在纵向支撑大梁上,另一端通过预埋孔道锚固在交界墩上。
[0032] (6)反拉锚索安装:反拉索作用为平衡扣索对交界墩产生的不均衡受力,反拉锚索采用锚索采用钢绞线,横桥向布置3束,布置2排,共设置6束。反拉索一端通过预埋孔道固定在交界墩上,另一端通锚固在引桥承台上,墩柱上采用P锚,承台上采用夹片式锚具。
[0033] (7)预应力张拉:斜拉扣索、反拉索安装完成后进行预张拉,每索张拉力为15吨。
[0034] (8)支架预压:为减少支架的不均匀沉降,对支架进行预压,预压重量为一号节段重量的1.2倍,堆载材料采用钢筋原材,分三级进行加载,加载重量为总重量(一号节段重量的 1.2 倍)的 60%、80%、100%。
[0035] (9)混凝土浇筑:浇筑方向先底板、腹板,后顶板的顺序,由拱脚向拱顶进行,左右对称浇筑,重量差应在10吨以内。浇筑过程按分三级进行,浇筑重量为总重量的60%、80%、
100% ο
[0036] (10)斜拉支架拆除:混凝土浇筑完成后,待混凝土强度达到85%设计强度并该段砼龄期不小于96小时后,才能张拉一号节段的扣锚索,完成后再拆除斜拉支架的正扣索、反拉锚索。

Claims (2)

1.一种悬浇拱桥一号节段施工的斜拉组合支架施工方法,其特征是:采用型钢悬臂托架做支撑平台,设计支架以墩柱作塔柱,以精乳螺纹钢筋和钢绞线作拉索,正扣索、反拉锚索利用交界墩作为临时塔柱,反拉于承台上做后锚固点,形成简易“斜拉桥”的方式浇筑拱圈一号节段。
2.根据权利要求1所述的悬浇拱桥一号节段施工的斜拉组合支架施工方法,其特征是具体施工方法步骤如下: 2.1、预埋孔道:在拱座预埋钢板,纵向支撑大梁焊接点;在交界墩预埋孔道,正扣索、反拉锚索锚固过孔;承台预埋孔道,反拉锚索锚固过孔; 2.2、纵向支撑大梁安装:放出纵向支撑大梁焊接边线,纵向大梁按悬臂式牛腿形式焊接在拱座上,横桥向布置3片,每片含一个纵梁和斜撑组成的三角托架;安装时应采用全站仪确定每片支撑梁的中心线偏位和标尚; 2.3、调平管安装:纵向大梁上焊接调平钢管,调平钢管采用钢管加工成一端为“U”形槽口形式; 2.4、横、纵向分配梁安装:横向分配梁工字钢安装在调平钢管的“U”形槽口中,纵向分配梁槽钢搭在横向分配梁上; 2.5、斜拉扣索安装:斜拉扣索采用高强精乳螺纹钢或钢绞线,横向布置3束,纵向布置4束,共12束;扣索一端固定在纵向支撑大梁上,另一端通过预埋孔道锚固在交界墩上; 2.6、反拉锚索安装:反拉索作用为平衡扣索对交界墩产生的不均衡受力,反拉锚索采用锚索采用钢绞线,横桥向布置3束,布置2排,共设置6束;反拉索一端通过预埋孔道固定在交界墩上,另一端通锚固在引桥承台上,墩柱上采用P锚,承台上采用夹片式锚具; 2.7、预应力张拉:斜拉扣索、反拉索安装完成后进行预张拉,每索张拉力为15吨; 2.8预压:为减少支架的不均匀沉降,对支架进行预压,预压重量为一号节段重量的1.2倍,堆载材料采用钢筋原材,分三级进行加载,加载重量为总重量的60%、80%、100% ; 2.9、混凝土浇筑:浇筑方向先底板、腹板,后顶板的顺序,由拱脚向拱顶进行,左右对称浇筑,重量差应在10吨以内;浇筑过程按分三级进行,浇筑重量为总重量的60%、80%、100% ; 2.10、斜拉支架拆除:混凝土浇筑完成后,待混凝土强度达到85%设计强度并该段砼龄期不小于96小时后,才能张拉一号节段的扣锚索,完成后再拆除斜拉支架的正扣索、反拉锚索。
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