CN109281250A - 上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，该方法提出了拱圈支架搭设关键技术，面对多道横梁（盖梁）纵横交错的钢筋干扰，采用不易受周围钢筋干扰的激光束技术确定孔道线型位置、走向，帮助预埋管道的定位安装；通过对卷扬机、成品索端头预留拉环、穿索方法、穿索保护等方面研究，加快了成品索施工进度，并确保成品索外保护层不遭到破坏，高效率、高质量的完成了穿索任务。本发明提供了一种克服传统的桥梁张拉系统存在的投资成本高、产生大量的废水废渣污染环境、无法满足工期要求等缺点的上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法。
Description
技术领域
本发明涉及基础设施工程技术领域，尤其涉及一种上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法。
背景技术
体外索平衡水平推力的拱桥结构是近年来新兴的拱桥结构，体外索平衡水平推力的上承式系杆拱桥的出现，丰富了桥梁结构形式，开拓了新的桥梁理念，使上承式拱桥也得到了更广泛的发展。而体外索平衡水平推力的上乘式连拱桥，结构形式较为新颖，实际工程实例不多，技术还不成熟，无法提供一套完整而实用的施工方法；而目前常用的传统的桥梁张拉系统，采用体内张拉系统相对较多，且不具有可拆卸，可循环利用率较低，体内张拉系统相较本发明前期张拉完成后，需要对张拉体系进行注浆处理，不仅大大增加了投资成本，同样也产生了大量的废水废渣会对环境造成一定的污染，同时也增加混凝土超填量，无法满足工期要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有的传统的桥梁张拉系统存在的投资成本高、产生大量的废水废渣污染环境、无法满足工期要求的缺点而提供一种上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，该方法加快成品索施工进度，并确保成品索外保护层不遭到破坏，高效率、高质量的完成穿索任务。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，该方法包括：
1）在竖直立杆顶托与斜向主楞之间填充三角形木楔，并将顶托与主楞钢管采用铁丝绑牢，使立杆顶托、三角形木楔、斜向主楞三者之间紧密接触；
2）在斜拱区增加斜向立杆顶撑，顶撑方向与拱圈接触点切线垂直；
3）在竖直立杆顶端增加纵横向扣件式加强钢管，增强模板下部支架立杆的整体性；
4）在孔道其中一端横梁箱室内架设激光指向仪，调整激光束位置，使其经过两端横梁锚固点中心位置，复核达标后，激光束所经过每道横梁的投影位置即为待安装预埋孔道钢管的位置；
5）用激光由远到近逐个调整孔道对中位置，并对管道做临时固定；
6）根据5）中得到的结构对每条锚索所有预留孔道钢管进行调整，复检达标后，进行定位焊接和模板定位，固定时注意避免扰动管道位置，防止偏移、错位，必要时重新复核其对中效果；
7）成品索两端各焊接一个拉环，在拱圈浇筑前事先预埋的张拉机械定位筋处固定卷扬机，对预埋钢管进行防护处理，采用卷扬机进行穿束施工；
8）钢索穿束完成后，将钢绞线两端的护套按给定的长度剥除，并在穿出端安装工作锚具，分批均匀张拉体外索。
拱圈采用支架现浇工艺，拱圈底模板采用双面覆膜竹胶板拼接而成，模板次楞采用方木横桥向铺设，主楞采用钢管顺桥向铺设。
支架采用砂袋分级加载进行预压，预压依次为单元内预压荷载值的60%、80%、100%；每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12h对支架沉降量进行一次监测；当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载，消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。
作业工况所处场地环境复杂，在定位焊接前搭设作业平台，确保定位安装、焊接固定高空作业的安全。
所述8）中，第一次张拉第二、第三钢束，第二次张拉第一、第四钢束，张拉程序为0→10%→50%→100%。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：钢筋混凝土拱圈是上承空腹式拱桥的主要受力构件，而体外索作为平衡拱桥水平推力的主要结构，两者的施工质量、精度直接影响桥梁整体结构的安全、美观。本发明的施工方法通过对上承空腹式体外索连拱桥的实施，提供了拱圈支架体系搭设的关键技术、体外索管道预埋、穿索工艺、预应力张拉施工控制要点；面对多道横梁（盖梁）纵横交错的钢筋干扰，采用不易受周围钢筋干扰的激光束技术确定孔道线型位置、走向，帮助预埋管道的定位安装；通过对卷扬机、成品索端头预留拉环、穿索方法、穿索保护等方面研究，加快了成品索施工进度，并确保成品索外保护层不遭到破坏，高效率、高质量的完成了穿索任务；具体如下：
1）对斜拱段支架采取加固措施，增强模板下部支架立杆的整体性，确保使重力能够垂直传递，防止在重力的作用下易使顶托产生错位滑移从而导致支架与底模产生体型变化的现象，保证了拱桥体型。
2）采用激光仪器辅助盖梁中穿束孔道的预埋定位，规避横梁钢筋干扰影响，也避免了常规拉线辅助方法的拉线下垂影响，确保定位的准确度，提高作业效率，降低施工成本，保障预埋钢管孔道同心顺直度；
3）分批张拉体外索、掌握支架卸架时机，进行受力体系转换，保证施工过程水平推力平衡。
附图说明
图1为本发明实施例中边跨支架立面图。
图2为本发明实施例中主楞下顶托三角楔安装局部示意图。
图3为本发明实施例中管道预埋激光定位示意图。
图4为本发明实施例中预应力张拉顺序示意图。
图中标注为：1、竖直立杆；2、主楞；3、三角形木楔；4、斜向立杆；5、底模板；6、次楞；7、竖直立杆顶托；8、顶端加强钢管；9、激光指向仪。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进行进一步的阐述和说明。
一种上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，施工工艺流程为：支架搭设→支架预压→钢套管预埋→深化设计锚具→卷扬机安装→预应力分批张拉。施工方法的具体步骤如下：
步骤1、拱圈采用支架现浇工艺，拱圈底模板5采用12mm厚双面覆膜竹胶板拼接而成，模板次楞横桥向铺设，采用50×100mm方木；主楞顺桥向铺设，每道采用三根φ48×3.5mm钢管，间距为600mm、900mm；在竖直立杆1顶托与斜向主楞2之间填充尺寸大小适宜的三角形木楔3，并将顶托与主楞钢管采用铁丝绑牢，使立杆顶托、三角形木楔、斜向主楞三者之间有效密切接触；在斜拱区增加斜向立杆4顶撑，顶撑方向与拱圈接触点切线垂直；在竖直立杆顶端增加纵横向扣件式的顶端加强钢管8，增强模板下部支架立杆的整体性；
步骤2、支架采用砂袋分级加载进行预压，预压依次为单元内预压荷载值的60%、80%、100%；每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12h对支架沉降量进行一次监测；当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载，消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。
步骤3、预应力锚索两锚固端之间需经过2道端横梁和11道拱上盖梁，每道盖梁宽度80cm，盖梁钢筋最大间距15cm，需安装预留管道为Φ110×5mm钢管，锚索共12道，共需安装预留孔道钢管156处；选择激光仪器辅助孔道定位，并在其中一端横梁箱室内架设激光指向仪9，调整激光束位置，采用A4纸作为靶心，接收激光投影点，用激光由远到近逐个调整孔道对中位置，并对管道做临时固定；所有预留孔道钢管调整、复检达标后，再做定位焊接和模板定位，固定时注意避免扰动管道位置，防止偏移、错位。
步骤4、根据设计意图、技术指标和功能要求对环氧喷涂无粘结钢绞线成品索、体外索锚具、保护罩等产品做详细的深化设计。
步骤5、在体外索张拉前在体外索操作孔正上方预留一个1m的方孔，成品索两端各焊接一个拉环，在拱圈浇筑前事先预埋的张拉机械定位筋处固定卷扬机，对预埋钢管进行防护处理，采用土工布和胶带对外露管道口周边进行包裹，采用卷扬机自桥梁东侧第10个盖梁向西侧张拉槽穿束，再从第10个盖梁往东侧横梁张拉槽穿束。
步骤6、钢索穿束完成后，将钢绞线两端的护套按给定的长度剥除，剥除后两端钢绞线端头打散并采用清洗剂把油脂清洗干净并在穿出端安装工作锚具，分批均匀张拉体外索。
步骤7、采用YDC2500型千斤顶对体外索进行张拉；第一次待拱圈、立柱及盖梁浇筑完成后张拉N2、N3钢束，第二次待空心梁板吊装完成后张拉N1、N4钢束，要求体外索的每根钢绞线受力基本均匀；每束钢绞线的张拉程序为0→10%→50%→100%。
Claims (5)
1.一种上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，其特征在于：该方法包括：
1）在竖直立杆顶托与斜向主楞之间填充三角形木楔，并将顶托与主楞钢管采用铁丝绑牢，使立杆顶托、三角形木楔、斜向主楞三者之间紧密接触；
2）在斜拱区增加斜向立杆顶撑，顶撑方向与拱圈接触点切线垂直；
3）在竖直立杆顶端增加纵横向扣件式加强钢管，增强模板下部支架立杆的整体性；
4）在孔道其中一端横梁箱室内架设激光指向仪，调整激光束位置，使其经过两端横梁锚固点中心位置，复核达标后，激光束所经过每道横梁的投影位置即为待安装预埋孔道钢管的位置；
5）用激光由远到近逐个调整孔道对中位置，并对管道做临时固定；
6）根据5）中得到的结构对每条锚索所有预留孔道钢管进行调整，复检达标后，进行定位焊接和模板定位，固定时注意避免扰动管道位置，防止偏移、错位，必要时重新复核其对中效果；
7）成品索两端各焊接一个拉环，在拱圈浇筑前事先预埋的张拉机械定位筋处固定卷扬机，对预埋钢管进行防护处理，采用卷扬机进行穿束施工；
8）钢索穿束完成后，将钢绞线两端的护套按给定的长度剥除，并在穿出端安装工作锚具，分批均匀张拉体外索。
2.根据权利要求1所述的上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，其特征在于：拱圈采用支架现浇工艺，拱圈底模板采用双面覆膜竹胶板拼接而成，模板次楞采用方木横桥向铺设，主楞采用钢管顺桥向铺设。
3.根据权利要求2所述的上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，其特征在于：支架采用砂袋分级加载进行预压，预压依次为单元内预压荷载值的60%、80%、100%；每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12h对支架沉降量进行一次监测；当支架顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载，消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。
4.根据权利要求1所述的上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，其特征在于：作业工况所处场地环境复杂，在定位焊接前搭设作业平台，确保定位安装、焊接固定高空作业的安全。
5.根据权利要求1所述的上承式体外索连拱桥拱圈线性与预应力控制施工方法，其特征在于：所述8）中，第一次张拉第二、第三钢束，第二次张拉第一、第四钢束，张拉程序为0→10%→50%→100%。
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