CN111305078A

CN111305078A - 预制装配式混凝土拱形通道桥施工方法

Info

Publication number: CN111305078A
Application number: CN202010231501.6A
Authority: CN
Inventors: 李传琳; 张敦宝; 彭勃; 车文庆; 陈美伶; 孙希望; 姚志国; 梁俊雄; 李万雄; 何江波; 蒋永联
Original assignee: CREEC Kunming Survey Design and Research Co Ltd
Current assignee: CREEC Kunming Survey Design and Research Co Ltd
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2020-06-19

Abstract

本发明公开一种预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,适用于铁路、公路及市政工程，桥梁主体全部采用预制结构构件，实现标准化、工厂化施工，拱片安装快速，一般在预制构件完成后2～3天左右桥梁成形，能够极大提高施工质量、施工进度、减少污染排放，预制装配式混凝土拱形通道桥可以承受铁路、公路等荷载，具有施工简便，施工工期较短，造型美观，工程费用低，运营养护维修成本低，保证了桥梁耐久性，技术安全、可靠，是一种创新的处理方法。

Description

预制装配式混凝土拱形通道桥施工方法

技术领域

本发明属于铁路、道路交通工程技术领域，具体来说是一种预制装配式混凝土拱形通道桥施工方法。

背景技术

随着社会的发展，基础设施的建设也在日新月异地发生变化，铁路、公路等方面的交通系统也越来越发达，交通网络的快速发展，给人们的出行也带来了越来越多的便利。新建的铁路、公路及市政道路不可避免与既有基础设施交叉，平面交叉影响通过效率，也带来一定的安全隐患，故大部分采用立体交叉形式，充分利用上下空间，各行其道，可快速、高效、安全通过，提高了经济效益、社会效益。

交叉节点主要采用桥梁形式上跨，所跨越的道路、铁路一般均不宽，大部分在15m以内，传统以梁式桥或者框架桥结构形式，采用现场浇筑方式施工。

传统的梁式桥施工方法一般为：

先施工基础或桩基础（现场浇筑混凝土）；

待基础混凝土强度达到设计要求后，架设模板，绑扎钢筋，现场浇筑墩台混凝土；

如梁部为预制构件，则预制梁部，待墩台混凝土强度达到设计要求后，运输梁片至桥位，架设梁片；

如为现浇梁，则待墩台混凝土强度达到设计要求后，采用满堂支架，安装模板，绑扎钢筋，现浇混凝土梁；

待梁部混凝土强度达到设计要求后施工附属工程。整座桥梁施工工期在4～6个月以上。

传统的框架桥施工方式为：

先施工基础或桩基础（现场浇筑混凝土）；

待基础混凝土强度达到设计要求后，架设模板，绑扎钢筋，现场浇筑部分框架混凝土；

待已浇好的框架桥达到一定强度后，再施工剩余框架桥部分；

待框架桥混凝土强度达到设计要求后施工附属工程。整座桥梁施工工期在4～6个月左右，如果框架桥较长，则工期更长。

传统的梁式桥或者框架桥的施工方式，需要一步步从下到上现场浇筑施工，一环紧接一环，如某环节有问题，则会影响后续施工，整个施工工期较长，特别在既有路通行情况下，对既有路正常运营干扰极大；各种模板使用量大，需要大量人力、物力，造成投资增加；各施工单位施工水平的差异，现场由于各种因素控制，景观效果一般较差，难以保证施工质量。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种预制装配式混凝土拱形通道桥施工方法，除了基础外，整座桥均采用预制构件，实现标准化、工厂化、机械化施工，从而加快施工进度；可以节约施工模板及人力、物力，降低工程造价；预制结构施工精度容易控制，可确保桥梁的整体质量；能够满足结构受力要求，采用多层防水系统，提高桥梁结构的耐久性，确保道路正常运营，施工方便，经济适用，是一种新型的处理方式。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法，步骤如下：

（1）整个拱圈分为三段，与拱脚连在一起的拱片两段，拱顶部分的拱片一段，与拱脚连在一起的拱片和拱顶部分的拱片为预制构件，采用分段分块形式，上预留吊装钢筋，

（2）基坑开挖后找平场地，进行基础处理，现场浇筑混凝土垫层；

（3）混凝土垫层施工完成、达到设计强度后，在与拱脚连在一起的拱片齿口处粘贴高模量聚氨酯密封胶，按所放样拱圈的拱脚位置吊装与拱脚连在一起的拱片，采用扣索或拉杆固定；

（4）与拱脚连在一起的拱片安装就位后，吊装拱顶部分的拱片，齿口合拢后采用拱片之间连接螺栓连接固定；

（5）在新吊装的与拱脚连在一起的拱片和拱顶部分的拱片两端纵向粘贴高模量聚氨酯密封胶，按照步骤（3）、（4）的工序依次沿横向安装剩余的与拱脚连在一起的拱片和拱顶部分的拱片，直至全部安装完成；

（6）利用与拱脚连在一起的拱片拱脚处预留的钢筋，绑扎基础加宽部分剩余钢筋，现浇基础加宽部分，强度达到80%后，拆除扣索或拉杆，在拱圈外侧设置防水层；

（7）分层回填基坑回填土，采用小型打夯机夯实，并在基坑回填土顶、高于地面线处及拱圈外侧浇筑轻质混凝土；

（8）再分层回填两侧及拱顶填土，密实度与两侧路基一致，最后施工路面及其它附属工程，直至整座桥梁全部施工完成。

与拱脚连在一起的拱片和拱顶部分的拱片每段横向宽度为2～3m。

与拱脚连在一起的拱片和拱顶部分的拱片采用不小于C40混凝土，抗渗不小于P10。

所述的拱圈可为单孔及多孔桥梁，为多孔时，在场外预制中墩，中墩安装在中间的拱脚基础上，与拱脚连在一起的拱片和中墩之间安装拱顶部分的拱片。

所述拱顶处的轻质混凝土设置4%的排水坡，在基坑回填土顶面的轻质混凝土设置10%的排水坡，于拱脚处轻质混凝土的最低点处设置排水管或盲沟，将拱圈外侧的水集中排出至桥外，避免桥背积水

所述防水层采用乳化沥青或热沥青两道。

本预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法具有以下优点：

（1）由于拱片在预制场加工制作，可与桥位基础施工同步进行，甚至可以提前预制，完全可以达到类似预制管加工方式，待基础施工完成，达到设计要求后便可以进行拼装拱片，一般在2～3天可以拼装完成。施工速度快，所需工期短。

（2）拼装拱片时间短，有利于桥下既有道路保通，可利用晚上车流量少，临时封闭道路进行吊装，白天恢复通行，短时期内吊装完成，可以有效缓解交通压力，特别适用于交通量较大的城市道路及高等级公路，对道路正常运营创造条件。

（3）桥梁拱片完全达到标准化、工厂化、机械化施工，可以有效地降低人力、物力，施工模板可循环利用，从而降低工程造价。

（4）桥梁拱片采用工厂加工制作，容易控制施工精度，从钢筋加工到混凝土养护等，都可以达到标准化施工，可以保证了桥梁整体质量。

（5）拱片采用抗渗性能好的混凝土，拱片间设置密封装置，并在拱圈顶面设置防水层及轻质混凝土，在桥背最低点处设置排水管或盲沟，将桥后积水及时排出桥外，采用多层次的防排水系统，保证了结构的耐久性。

（6）安装简单、方便，施工工期较短，技术可靠、安全，运营养护成本少，经济适用，技术创新。

附图说明

图1为预制装配式混凝土拱形通道桥施工工序一原理图；

图2为预制装配式混凝土拱形通道桥施工工序二原理图；

图3为预制装配式混凝土拱形通道桥施工工序三原理图；

图4为预制装配式混凝土拱形通道桥施工工序四原理图；

图5为预制装配式混凝土拱形通道桥多孔施工工序原理图；

图6为预制装配式混凝土拱形通道桥施工工序五原理图。

其中，1-混凝土垫层、2-与拱脚连在一起的拱片、3-扣索或拉杆、4-拱顶部分的拱片、5-拱片之间连接螺栓、6-基础加宽部分、7-防水层、8-基坑、9-轻质混凝土、10-排水管或盲沟、11-拱顶及两侧回填土及路面结构。

具体实施方式

下面结合附图1-5及具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1-5所示，本发明实施例涉及的桥梁由下部结构和上部结构组成, 下部结构包括基础和墩台，上部结构包括梁部和桥面系组成，施工工序由下到上施工，即先施工基础，后施工墩台，再施工梁部及其它。

本发明所述预制装配式混凝土拱形通道桥为上承式实腹拱桥，拱桥顶为填土、沥青混凝土路面或铁路线上设施，两侧为填土。拱桥由拱圈及其基础（如图中人行道、行车道）组成。车辆荷载通过填土，全部传递至主拱圈上，通过拱圈再传递至基础。

本发明所述预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,主要由六部分组成，拱脚基础、混凝土垫层1；由分段分块预制的拱片组合成拱圈，多跨拱形通道桥增加中墩；拱片之间采用拱片之间连接螺栓5连接；拱圈外侧设置防水层7；后采用轻质混凝土9封闭拱顶及两侧填土。

本发明提供一种将上述应用在预制装配式混凝土拱形通道桥上的施工方法，该施工方法包括以下顺序和步骤：

（1）整个拱圈为了考虑吊装及安装方便，一般分为三段，每段横向宽度为2～3m，与拱脚连在一起的拱片2和拱顶部分的拱片4为预制构件，注意预留吊装钢筋，采用分段分块形式。由于拱片为薄壁结构，为了确保施工质量，与拱脚连在一起的拱片2和拱顶部分的拱片4均采用不小于C40混凝土，抗渗不小于P10。拱片，含中墩，在预制场地预制完成，并运输至现场。

（2）基坑开挖后找平场地，如地质条件较好，则现场浇筑混凝土垫层1，如地质条件较差，则进行基础处理，可在垫层以下进行基础加固，比如换填、旋喷桩或桩基等形式。

（3）混凝土垫层1施工完成、达到设计强度后，在与拱脚连在一起的拱片2齿口处粘贴高模量聚氨酯密封胶，按所放样拱圈的拱脚位置吊装与拱脚连在一起的拱片2，采用扣索或拉杆3固定。

（4）与拱脚连在一起的拱片2安装就位后，吊装拱顶部分的拱片4，齿口合拢后采用拱片之间连接螺栓5连接固定。

（5）在新吊装的与拱脚连在一起的拱片2、拱顶部分的拱片4两端纵向粘贴高模量聚氨酯密封胶，按照（3）、（4）工序依次沿横向安装剩余的与拱脚连在一起的拱片2、拱顶部分的拱片4，直至全部安装完成。

（6）利用与拱脚连在一起的拱片2拱脚处预留的钢筋，绑扎剩余钢筋，现浇基础加宽部分6，强度达到80%后，拆除扣索或拉杆3，在拱圈外侧设置防水层7，可采用乳化沥青或热沥青两道。

（7）分层回填基坑8，采用小型打夯机夯实，并在高于地面线处及拱圈外侧浇筑轻质混凝土9，拱顶处轻质混凝土9设置4%排水坡，在基坑回填土顶面的轻质混凝土9设置10%的排水坡，于拱脚处最低点处设置排水管或盲沟10，将拱圈外侧的水集中排出至桥外，避免桥背积水。

本发明内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效及类似变换，均为本发明权利要求保护范围所涵盖。

Claims

1.一种预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,其特征在于，步骤如下：

（1）整个拱圈分为三段，与拱脚连在一起的拱片（2）两段，拱顶部分的拱片（4）一段，与拱脚连在一起的拱片（2）和拱顶部分的拱片（4）为预制构件，采用分段分块形式，上预留吊装钢筋，

（2）基坑开挖后找平场地，进行基础处理，然后现场浇筑混凝土垫层（1）；

（3）混凝土垫层（1）施工完成、达到设计强度后，在与拱脚连在一起的拱片（2）齿口处粘贴高模量聚氨酯密封胶，按所放样拱圈的拱脚位置吊装与拱脚连在一起的拱片（2），采用扣索或拉杆（3）固定；

（4）与拱脚连在一起的拱片（2）安装就位后，吊装拱顶部分的拱片（4），齿口合拢后采用拱片之间连接螺栓（5）连接固定；

（5）在新吊装的与拱脚连在一起的拱片（2）和拱顶部分的拱片（4）两端纵向粘贴高模量聚氨酯密封胶，按照步骤（3）、（4）的工序依次沿横向安装剩余的与拱脚连在一起的拱片（2）和拱顶部分的拱片（4），直至全部安装完成；

（6）利用与拱脚连在一起的拱片（2）拱脚处预留的钢筋，绑扎基础加宽部分（6）的剩余钢筋，现浇基础加宽部分（6），强度达到80%后，拆除扣索或拉杆（3），在拱圈外侧设置防水层（7）；

（7）分层回填基坑回填土（8），采用小型打夯机夯实，并在基坑回填土（8）顶、高于地面线处及拱圈外侧浇筑轻质混凝土（9）；

2.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,其特征在于，与拱脚连在一起的拱片（2）和拱顶部分的拱片（4）每段横向宽度为2～3m。

3.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,其特征在于，与拱脚连在一起的拱片（2）和拱顶部分的拱片（4）采用不小于C40混凝土，抗渗不小于P10。

4.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,其特征在于，所述的拱圈可为单孔及多孔桥梁，为多孔时，在场外预制中墩，中墩安装在中间的拱脚基础上，与拱脚连在一起的拱片（2）和中墩之间安装拱顶部分的拱片（4）。

5.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,其特征在于，所述拱顶处的轻质混凝土（9）设置4%的排水坡，在基坑回填土（8）顶面的轻质混凝土（9）设置10%的排水坡，于拱脚处轻质混凝土（9）的最低点处设置排水管或盲沟（10），将拱圈外侧的水集中排出至桥外，避免桥背积水。

6.根据权利要求1所述的预制装配式混凝土拱形通道桥的施工方法,其特征在于，所述防水层（7）采用乳化沥青或热沥青两道。