CN112982181A - 一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法；其特征在于：上承式钢箱连拱桥钢混结合段包括:包括圆柱形墩柱、变截面钢混结合段和钢箱拱脚三部分；其中，钢混结合段垂直安装在圆柱形墩柱上；所述钢箱拱脚嵌入钢混结合段内；其施工工艺流程：安装墩柱架立钢筋和箍筋、预埋钢绞线、安装墩柱模板→安装4个拱脚定位钢板→分层浇筑墩柱下部混凝土→搭设墩柱外侧支架→吊装拱脚并定位→安装抗剪钢筋→安装应力应变传感器、温度传感器→安装钢混结合段箍筋→埋置冷却管→安装钢混结合段模板→钢绞线张拉端定位→浇筑钢混结合段混凝土→拱脚预应力张拉、压浆→在安装好拱肋之后浇筑拱脚上部混凝土。本发明减少了上部结构的自重以及墩柱的混凝土用量，但是会产生较大的应力集中现象；防止产生不均匀外力使得拱脚移位，施工方便等优点。

Description

一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工施工技术领域，尤其涉及一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法。

背景技术

孔跨恒载累计至各边墩的不平衡推力，因此桥墩部分的设计施工不容忽视。为了抵抗各孔自重及超长联温度力累计引起的拱脚不平衡推力，将各钢箱拱脚和混凝土墩固结形成钢混结合段。钢混结合段的构造主要以钢拱脚的受力为主，混凝土包裹并填充拱脚节段。使其成为整体结构，辅助钢拱脚受力，从而将桥梁上部结构所承受的荷载合理的传递到下部混凝土墩柱上，有效避免了拱脚受力不均衡和裂缝的产生。

现有的上承式连拱桥施工方法有很多，一般使用支架法或者劲性骨架方法施工。现有的上承式连拱桥多为混凝土桥梁。目前钢管拱桥的拱肋截面均为单圆管形、哑铃型或桁架型。钢混结合段均为拱脚斜插入方形承台，承台嵌入地基用多排桩进行固定。拱桥对地基的承载能力要求很高。

现有的钢混结合段的拱脚施工工艺流程：安装墩柱钢筋和安装墩柱模板→浇筑墩柱下部混凝土→搭设墩外支架→安装并定位拱脚→安装钢混结合段钢筋→安装钢混结合段模板→浇筑钢混结合段混凝土→养护、拆模。

在现有的上承式连拱桥中大多都是混凝土结构，现浇混凝土施工，施工进度很慢。采用预制混凝土拱圈吊装也会因为混凝土体积大，重量重不方便安装，需要启用大吨位起重机，给施工带来很大困难，同时施工过程中的风险也增大了很多。拱桥施工需要注意的是一定要完全对称施工，避免施工过程中在拱脚处产生很大的不平衡推力，尤其是施工中需要吊装的节段重量太大时，很容易发生失稳现象。

拱桥的拱脚会产生水平推力，对地基基础的要求很高，尤其多孔连续拱桥每个拱脚的水平推力都会相互影响，因此在地基基础的抗剪能力较弱的地方无法正常使用连拱桥跨越障碍。在地基承载能力强胆抗剪能力较差时，上承式连拱桥的施工是很难进行的。

使用方形墩柱-拱脚组合时只有使用大量混凝土扩大体积，才能使钢混结合段的强度和刚度。一般拱桥的连拱数量较少，混凝土用量并不会很大，但对于连拱很多的桥梁混凝土用量会很大，并且拱脚处的不均衡力更难平衡，可以使用更大刚度的墩柱来固定拱脚实现。

对于跨度很大，连拱较多的上承式拱桥，我们使用了钢箱拱作为拱肋，减轻了自重以至于方便吊装，减少了施工中的安全隐患，采用钢箱拱预制块拼接加快了施工的速度。随着施工速度的提升，施工中的难点就转移到了拱脚钢混结合段处，为了可以有效地连接拱脚和地基，使得传入地基的剪力减小，采用了钢箱拱脚和圆柱形墩柱的组合形式，我们发明了一种上承式钢箱连拱桥钢混结合段结构及施工方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法，

本发明是这样实现的，一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法；其特征在于：上承式钢箱连拱桥钢混结合段包括:包括圆柱形墩柱、变截面钢混结合段和钢箱拱脚三部分；其中，钢混结合段垂直安装在圆柱形墩柱上；所述钢箱拱脚嵌入钢混结合段内；

所述圆柱形墩柱包括墩柱钢结构和密实填充在钢结构内的混凝土；所述墩柱钢结构包括竖直安装的墩柱钢筋骨架、螺旋包围墩柱钢筋骨架的墩柱箍筋、墩柱钢筋骨架内部由波纹管包裹的竖直钢绞线，每根钢绞线的下端设有墩柱锚固构件、水平安装于圆柱形墩柱顶端的“门”字形拱脚定位钢板；

所述钢箱拱脚部分主要包括拱脚A节段和拱脚B节段，所述拱脚A节段竖直焊接在拱脚B节段上部；所述拱脚A节段为“Y”字型；所述拱脚B节段为“#”字型；上述拱脚A节段的内侧设有剪力钉和张拉端锚固构件，拱脚A节段和拱脚B节段内部浇筑混凝土形成钢箱拱脚；

所述钢混结合段包括与墩柱钢结构连接为一体的钢混结合段钢结构，密实填充在钢结构内的混凝土；所述钢混结合段钢结构包括和墩柱钢筋骨架连接为一体的钢混结合段钢筋骨架、螺旋包裹钢混结合段钢筋骨架的钢混结合段箍筋、定位后焊接在拱脚定位钢板上端的拱脚B节段、横桥向和顺桥向穿插过拱脚B节段的钢混结合段抗剪钢筋、拱脚B节段内部预留的穿装钢绞线的钢绞线孔道及拱脚B节段内部顺桥向水平方向和圆柱形墩柱中心竖直方向设置的2个数个应力应变传感器和温度传感器，其中所述温度传感器分三层水平布置在钢混结合段的上中下三层，每层呈直角布置，方向为顺桥向和垂直于顺桥向和；在钢混结合段中层螺旋水平布置有冷却管。

上述上承式钢箱连拱桥钢混结合段施工工艺流程：

S1、圆柱形墩柱施工

1)、将以内圈六芒星钢筋环为结构焊接的墩柱钢筋骨架吊装入基坑中；

在墩柱钢筋骨架上安装钢绞线定位架；

2)、在上述钢绞线定位架内安装钢绞线，同时固定钢绞线下端锚固构件；

3)、在墩柱钢筋骨架的表面安装圆柱形墩柱模板；

4)、在墩柱钢筋骨架的上表面安装4个拱脚定位钢板并校正钢绞线位置；

5)、分层对称浇筑混凝土，边浇筑边监控钢绞线的相对位置，防止钢绞线和拱脚定位钢板偏位；

6)、养护混凝土达到的强度，拆模，拆模后铺设土工布洒水养护；

S2、钢混结合段施工

1)、养护上一阶段混凝土的同时搭设两侧拱脚定位支架；

2)、吊装拱脚并进行定位，定位采用粗定位和精定位，粗定位即吊装拱脚的4个角支撑点放置于拱脚定位钢板上，精定位是在粗定位的基础上使用安装在定位支架上的三向千斤顶推动拱脚，使用全站仪实时测量拱脚特征点位置进行定位；拱脚精确定位后，焊接拱脚和拱脚定位钢板，使其在后续施工过程中不会发生移位；

3)、在拱脚B节段的预留结构孔内穿插横向抗剪钢筋；

4)、按照监控方案安装温度传感器、应力应变传感器；

5)、按照水化热模型模拟结果，在钢混结合段中部水平螺旋布置冷却管；

6)、焊接钢混结合段箍筋，连接钢筋骨架，在钢拱脚的棱角外侧焊接密集的连接钢筋，防止应力集中使得混凝土产生裂缝；

7)、对称安装钢混结合段模板；

8)、定位钢绞线张拉端；(钢箱拱脚反段施工，这一步移至钢箱拱脚施工)

9)、对称浇筑混凝土，由于钢混结合段的钢板和钢筋布置非常密集，浇筑混凝土时一定要对称浇筑，防止浇筑时不平衡力使钢拱脚偏位，偏位的钢拱脚会使应力集中现象更加明显；

10)、混凝土养护达到的强度时开始拆模，拆模时要对称拆除，

S3、钢箱拱脚施工(钢箱拱脚分段施工时考虑)

1)、定位焊接拱脚A节段于拱脚B节段上方；

2)、定位钢绞线张拉端；

3)、待钢混结合段混凝土达到强度时，张拉钢绞线并进行压浆；

4)、焊接安装好上部拱肋之后，往钢箱拱脚内浇筑混凝土，养护成型。

本发明具有的优点和技术效果：与现有技术相比较，本专利具有如下的优点：

1、采用了方形拱脚和圆形桥墩的结合，减少了上部结构的自重以及墩柱的

混凝土用量，但是会产生较大的应力集中现象；

2、抗剪钢筋布置方便且密集，钢混结合段的整体性更强，抗剪能力更强；

3、增加了角隅部分的应力扩散措施，减小了应力集中现象；

4、钢混结合段内外和四周均对称浇筑，防止产生不均匀外力使得拱脚移位；

钢混结合段的大体积施工，混凝土硬化产生的大量得到了有效的减弱。

5、钢箱拱脚施工采用吊装拼接，减小了施工强度，施工工期回得到一定缩减。

6、机械化程度大大增加，使得施工现场的建筑垃圾减少，利于环保。

附图说明

图1是上承式钢箱连续拱桥钢混结合段结构示意图；

图2是上承式钢箱连续拱桥钢混结合段立体结构示意图；

图3是墩柱钢结构图；

图4是图3中K向视图；

图5是钢混结合段钢结构图；

图6是钢箱拱脚结构安装结构图；

图7是温度传感器布置图；

图8是图7的俯视图；

图9是应力应变传感器布置图；

图10是图9的俯视图；

图11是冷却管布置图。

图中：10、圆柱形墩柱；100、墩柱钢结构；111、墩柱钢筋骨架；112、钢绞线；113、墩柱锚固构件；114、拱脚定位钢板；20、变截面钢混结合段；210、拱脚A节段；211、剪力钉；212、张拉端锚固构件；220、拱脚B节段；30、钢箱拱脚；310、钢混结合段钢结构；311、钢混结合段钢筋骨架；312、钢混结合段箍筋；313、钢混结合段抗剪钢筋；314、应力应变传感器；315、温度传感器；316、冷却管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图11，一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法；其特征在于：上承式钢箱连拱桥钢混结合段包括：包括圆柱形墩柱10、变截面钢混结合段20和钢箱拱脚30三部分；其中，钢混结合段垂直安装在圆柱形墩柱上；所述钢箱拱脚嵌入钢混结合段内；

所述圆柱形墩柱10包括墩柱钢结构100和密实填充在钢结构内的混凝土；所述墩柱钢结构包括竖直安装的墩柱钢筋骨架110、螺旋包围墩柱钢筋骨架的墩柱箍筋111、墩柱钢筋骨架内部4*4根由波纹管包裹的竖直钢绞线112，每根钢绞线的下端设有墩柱锚固构件113、水平安装于圆柱形墩柱顶端的“门”字形拱脚定位钢板114；

所述钢箱拱脚20部分主要包括拱脚A节段210和拱脚B节段220，所述拱脚A节段竖直焊接在拱脚B节段上部；所述拱脚A节段为“Y”字型；所述拱脚B节段为“#”字型；上述拱脚A节段的内侧设有剪力钉211和张拉端锚固构件212，拱脚A节段和拱脚B节段内部浇筑混凝土形成钢箱拱脚；

所述钢混结合段30包括与墩柱钢结构连接为一体的钢混结合段钢结构310，密实填充在钢结构内的混凝土；所述钢混结合段钢结构包括和墩柱钢筋骨架连接为一体的钢混结合段钢筋骨架311、螺旋包裹钢混结合段钢筋骨架的钢混结合段箍筋312、定位后焊接在拱脚定位钢板上端的拱脚B节段、横桥向和顺桥向穿插过拱脚B节段的钢混结合段抗剪钢筋313、拱脚B节段内部预留的穿装钢绞线的钢绞线孔道及拱脚B节段内部顺桥向水平方向和圆柱形墩柱中心竖直方向设置的2个数个应力应变传感器314和温度传感器315，其中所述温度传感器分三层水平布置在钢混结合段的上中下三层，每层呈直角布置，方向为顺桥向和垂直于顺桥向和；在钢混结合段中层螺旋水平布置有冷却管316。

上述上承式钢箱连拱桥钢混结合段施工工艺流程：

上述上承式钢箱连拱桥钢混结合段施工工艺流程：

S1、圆柱形墩柱施工

1)将以内圈六芒星钢筋环为结构焊接的墩柱钢筋骨架吊装入基坑中；

在墩柱钢筋骨架上安装钢绞线定位架；

2)在上述钢绞线定位架内安装钢绞线，同时固定钢绞线下端锚固构件；

3)在墩柱钢筋骨架的表面安装圆柱形墩柱模板；

4)在墩柱钢筋骨架的上表面安装4个拱脚定位钢板并校正钢绞线位置；

5)分层对称浇筑混凝土，边浇筑边监控钢绞线的相对位置，防止钢绞线和拱脚定位钢板偏位；

6)养护混凝土达到的强度，拆模，拆模后铺设土工布洒水养护；

S2、钢混结合段施工

1)养护上一阶段混凝土的同时搭设两侧拱脚定位支架；

2)吊装拱脚并进行定位，定位采用粗定位和精定位，粗定位即吊装拱脚的4个角支撑点放置于拱脚定位钢板上，精定位是在粗定位的基础上使用安装在定位支架上的三向千斤顶推动拱脚，使用全站仪实时测量拱脚特征点位置进行定位；拱脚精确定位后，焊接拱脚和拱脚定位钢板，使其在后续施工过程中不会发生移位；

3)在拱脚B节段的预留结构孔内穿插横向抗剪钢筋；

4)按照监控方案安装温度传感器、应力应变传感器；

5)按照水化热模型模拟结果，在钢混结合段中部水平螺旋布置冷却管；

6)焊接钢混结合段箍筋，连接钢筋骨架，在钢拱脚的棱角外侧焊接密集的连接钢筋，防止应力集中使得混凝土产生裂缝；

7)对称安装钢混结合段模板；

8)定位钢绞线张拉端；(钢箱拱脚反段施工，这一步移至钢箱拱脚施工)

9)对称浇筑混凝土，由于钢混结合段的钢板和钢筋布置非常密集，浇筑混凝土时一定要对称浇筑，防止浇筑时不平衡力使钢拱脚偏位，偏位的钢拱脚会使应力集中现象更加明显；

10)混凝土养护达到的强度时开始拆模，拆模时要对称拆除，

S3、钢箱拱脚施工(钢箱拱脚分段施工时考虑)

1)定位焊接拱脚A节段于拱脚B节段上方；

2)定位钢绞线张拉端；

3)待钢混结合段混凝土达到强度时，张拉钢绞线并进行压浆；

焊接安装好上部拱肋之后，往钢箱拱脚内浇筑混凝土，养护成型。

在依据上述施工工法的同时还需要注意如下施工细节及方法：

一、墩柱下部施工

1.1首次浇筑墩柱下部混凝土至拱脚标高，浇筑时预埋拱脚预应力钢绞线固定端。安装时注意锚具与波纹管街头密封，并在固定端预留排气孔。

1.2预应力筋安装采用定位钢筋进行固定，保证平面位置及钢绞线竖直，防止在浇筑混凝土过程中产生位移。混凝土浇筑时预应力束(筋)锚固区应充分振捣，保证混凝土浇筑密实。

1.3墩柱下段混凝土采用泵车泵送、分层浇筑的施工方法。拆除模板后，采用一布一膜滴灌养生的方法进行养生。

二、拱脚安装

搭设拱脚支架并吊装拱脚阶段。在桥墩两侧各搭设拱脚支架，用于拱脚节段的支撑和调整。然后吊装拱脚节段。拱脚节段吊装时，对好拱脚和墩柱上的“十”字定位线，然后用全站仪从顺桥向方向进行定位，采用电子水准仪进行高程校正。吊装拱脚节段时，同时将预埋钢绞线及波纹管通过W-1板定位，保证钢绞线平面位置和竖直度。

①支架间纵向连接及三向千斤顶的设置

为增大拱脚位置支架的纵向受力储备，在拱脚位置支架间采用工字钢32b设置纵向连接，如图所示。为了方便微调拱脚，在靠近拱脚位置的支架分配梁上设置三向千斤顶和刚垫块，刚垫块上端斜面与拱肋焊接，下端平面放置在三向千斤顶上，位置示意及实物图如图所示。

②拱脚吊装

拱脚吊装采取分体或整体吊装两种方案。

方案一：拱脚分体吊装

拱脚安装采取分体吊装，预埋混凝土施工及安装拱脚下半部分先进行安装，之后安装拱脚位置支架，最后就位拱脚上半部分。吊装设备拱脚吊装采用150T履带吊吊装。

吊装拱脚A节段设置桌腿式支撑安全防护结构，在拱脚B内部上端，利用孔栓接四根角钢立柱作为安全防护，防止拱脚A坠落伤害。考虑到四根型钢受力稳定，上部设置横向连接，以便四根型钢受冲击时平均受力。为提高抗压性能，在角钢立柱内侧加焊直径5cm钢管用于提高抗弯截面模量。注意分体吊装拱脚A节段时，在安全防护结构内和拱脚B节段工作人员不超过2个人。

方案二：拱脚整体吊装

拱脚吊装采用整体吊装方案，拟采用150T履带吊翻身吊装，150T履带吊根据全配重编制，150T履带吊臂长22m，幅度12m，此时履带吊吊装重量55.8T，拱脚上下快体共计重量33T，满足吊装重量。拱脚吊装使用四根钢丝绳吊装，单根钢丝绳为直径61mm、长度4m，单根钢丝绳论安全承载39T，实际受力分析计算单根钢丝绳受力9T，满足吊装要求。

③钢混结合段施工

钢混结合段混凝土使用普通C50混凝土。承台基坑分层填筑至原地面后，距离钢混结合段底部高度不足1m。因此直接填土至钢混结合段底部，并用30T液压夯对墩柱周围填土进行夯实处理，浇筑10cm厚C20混凝土作为模板支撑。

模板安装前安装钢混结合段的钢筋，并在顶面、侧面补充φ6钢筋网片作为防裂钢筋网，通过优化混凝土配比降低水化热、提高墩顶混凝土抗裂性能、加强混凝土内降外保措施、优化冷却管布置方式、增加角隅部位应力分散措施、增加防腐涂层、增加健康检测及诊断措施等多种方式综合控制，防止钢混结合段混凝土开裂。混凝土强度达到设计强度的100％，养护时间不少于7天，可进行预应力张拉及压浆施工。及时进行拱脚上部混凝土的浇筑，强度达到设计强度即可进行钢梁拱肋的安装工作。

针对上述每个施工工艺中节点的操作要点及规程详细阐述如下：

拱脚节段安装：

拱脚节段需与墩柱混凝土顶面的预埋钢板进行焊接，保证拱脚节段位置准确，并使得拱脚节段在拼接时位置不发生移动。

另外，为保证拱脚顶面四角混凝土密实，需要在相应位置开孔，孔的直径为5cm，待混凝土浇筑完成后等强度补强封堵。

钢筋安装：

主筋在墩柱钢筋安装时已安装完毕。本次施工过程需要安装的钢筋仅为等截面段内箍筋及支撑筋、外部螺旋筋、拱脚固定钢筋、锚下钢筋等。

在主筋内侧设置加强箍筋圈，每40cm一道，在主筋上焊接牢固。主筋外部螺旋筋间距10cm。拱脚固定钢筋在拱脚节段下半部分定位完成之后进行安装。

预应力筋下料、安装及预应力管道安装为桥墩的施工过程，在此不加过多说明。

墩柱内预埋钢束为单端张拉，张拉端设置在钢箱梁拱脚箱室内。拱脚顶部预留直径60cm的孔。锚具安装前要擦拭干净，波纹管应与锚垫板端面垂直。螺旋筋与波纹管同心，安装时必须紧贴锚垫板，连接牢固。

模板安装：

1、墩柱及钢混结合段模板采用定型钢模板。模板的加工制造，必须保证模板刚度和周转规定次数后不发生变形。使用前，模板必须进行试拼，保证面板焊接拼缝严密平整，表面光滑。

2、钢混结合段钢模板由相同的4块组成，模板间采用高强螺栓进行连接。钢混结合段模板分为2个节段，分别为0.6m调整节以及(2.5+0.2)m的变截面节段。

3、根据钢混结合段与原地面高程对比，确定钢混结合段模板的支撑方式为以下两种：

1)若钢混结合段底面与原地面的高差在2.5m以下，其中大部分高差在1m以内，可以直接填土至距钢混结合段底面30cm位置，其上浇筑10cm厚C20混凝土垫层，浇筑垫层时由测量人员对垫层的高程进行控制。60cm高的调整节模板包裹20cm墩柱(已浇筑的)，模板直接安装在混凝土垫层上，由混凝土垫层作为模板的支撑。

填土需分层进行回填，单层回填厚度不超过40cm，并用22T压路机进行碾压，墩柱周围用30T液压夯进行补夯。碾压和夯实过程中注意保护墩柱，高出原地面部分的墩柱需要包裹塑料布对墩柱进行保护，防止污染墩柱。

2)若钢混结合段底面与原地面的高差在2.5m以上，高差比较大，不适合用第1种方法。墩柱完成之后，拔除钢板桩，对基坑位置进行回填压实。施工墩柱时，模板直接安装至钢混结合段变截面以下20cm处，顶部1m节段的墩柱模板在施工完墩柱不进行拆除，在未拆除的1m墩柱模板下安装60cm调整节段模板作为抱箍，拧紧4个接缝位置的高强螺栓作为抱箍，支撑上部模板体系。未拆除的1m模板上直接安装钢混结合段模板。

模板采用吊车配合人工进行安装。安装前模板需打磨干净，不得有锈迹、污染等。打磨时尽量保持顺墩柱方向打磨，有利于混凝土浇筑时气泡溢出。模板涂刷脱模剂，脱模剂采用成品脱模剂，严禁采用废机油进行勾兑。脱模剂的涂刷标准为均匀，不流淌。模板在安装前涂刷脱模剂，需掌握好涂刷的时间，不宜过早或过迟。若模板涂抹脱模剂后不能及时安装，需在表面覆盖薄膜防止灰尘污染模板，造成浇筑完的混凝土表面泛黄的现象。模板间粘贴密封条，保证模板拼缝位置不漏浆，不产生错台。

模板安装后测量人员需对模板平面位置进行校核，不满足要求应及时进行调整。

由于钢混结合段直径较大，需现场制作工人的操作平台，平台的宽度为50～80cm，外侧设置护栏作为操作平台的临边防护，护栏高度不小于1.2m，护栏满挂安全防护网，平台上满铺木板。平台可采用型钢或钢筋进行制作，型钢、钢筋的间距和刚度应满足要求。

混凝土浇筑：

1、拱脚下层混凝土浇筑

浇筑前应清除模板内的杂物，特别是墩柱与钢混结合段接触面，凿毛彻底后清扫干净并洒水湿润保证新旧混凝土的良好结合。混凝土用混凝土泵车泵送入模。混凝土浇筑时应对称进行浇筑，以保证混凝土的入模的均匀性。混凝土分层进行浇筑，每层的浇筑厚度不超过30cm，混凝土采用插入式振捣棒进行振捣。拱脚节段内的混凝土从顶部预留孔进行浇筑，浇筑高度不超过2m，浇筑时注意保护波纹管。混凝土浇筑到拱脚内分层浇筑线为止，浇注线与锚垫板顶面齐平。

浇筑至变截面顶面时用木抹进行收面，注意掌握顶面混凝土收浆时间，用钢抹子将混凝土表面压光，注意混凝土顶面高程控制。混凝土顶面要平整美观，并在混凝土初凝后，立即进行覆盖，防止混凝土顶面出现收缩裂缝。

2、拱脚上层及两侧箱室混凝土浇筑

张拉压浆工作完成后安装两侧钢箱梁拱肋节段，待拱肋节段安装验收合格后即可浇筑拱脚上层及两侧箱室混凝土。拱脚上层的混凝土从预留人孔进行浇筑，两侧的混凝土采用在拱肋第一道隔板顶面位置开20cm直径的圆孔进行浇筑。另外，拱肋第一道隔板的人孔需要用钢板进行封堵。

模板拆除和养护：

混凝土强度达到设计强度的70％时方可拆模，模板拆除分4块进行拆除,拆除时不允许用猛烈地敲打和强扭等方法进行。在拆除过程中，模板底部用绳索人工牵引，防止模板在拆除过程中与混凝土面发生碰撞。

钢混结合段混凝土顶面覆盖土工布，墩身包裹保水养生膜洒水养生。养生期不少于7天。

张拉及压浆：

1、张拉

混凝土达到设计强度的90％且龄期不小于7天方可进行钢束的张拉。墩身钢绞线采用GB/T5224-2014标准的Φs15.2mm高强度低松弛钢绞线，公称面积为140mm2，其标准抗拉强度为1860MPa，钢绞线弹性模量为2.00×105MPa(试验数据平均值)。

由于张拉空间受限(钢束紧靠拱脚剪力钉，张拉端距离拱脚上顶板距离过小)，无法整束进行张拉，故采用单根进行张拉。

预应力钢绞线单根张拉操作：

1)张拉前，对工具锚和工具夹片等进行检查，不配套的工具锚不允许使用。

2)工作夹片安装时用钢管打紧。

3)安装工具夹片时，在工具夹片上包裹塑料布或涂抹石蜡。

4)张拉为单端张拉，平面位置上的张拉顺序应对称。

5)张拉时，实际伸长值与理论伸长值相对误差控制在±6％以内。

2、压浆

预应力束全部张拉完毕后，切割锚具外的钢绞线并进行压浆准备工作，切割后的钢绞线外露量不小于3cm。压浆前需要对锚头位置进行封堵。压浆工作应尽快进行，一般控制在张拉后的48h之内。

孔道压浆采用成品压浆料与水按比例进行混合，水胶比控制为0.28。压浆料的配合比在使用前报监理审批。为保证压浆质量，压浆设备采用智能压浆设备，并且采用真空辅助压浆技术，要求孔道浆液的拌制采用连续方法生产。压浆前对浆液流动度进行检测，符合规范要求后进行压浆。压浆时，竖向管道的压力控制为0.3～0.4MPa。压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止。关闭出浆口，宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期，该稳定期的保持时间宜为3～5min。张拉所用的压浆过程中留存抗压及抗折试件。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种上承式钢箱连续拱桥钢混结合段施工方法；其特征在于：上承式钢箱连拱桥钢混结合段包括:包括圆柱形墩柱、变截面钢混结合段和钢箱拱脚三部分；其中，钢混结合段垂直安装在圆柱形墩柱上；所述钢箱拱脚嵌入钢混结合段内；

所述圆柱形墩柱包括墩柱钢结构和密实填充在钢结构内的混凝土；所述墩柱钢结构包括竖直安装的墩柱钢筋骨架、螺旋包围墩柱钢筋骨架的墩柱箍筋、墩柱钢筋骨架内部由波纹管包裹的竖直钢绞线，每根钢绞线的下端设有墩柱锚固构件、水平安装于圆柱形墩柱顶端的“门”字形拱脚定位钢板；

所述钢箱拱脚部分主要包括拱脚A节段和拱脚B节段，所述拱脚A节段竖直焊接在拱脚B节段上部；所述拱脚A节段为“Y”字型；所述拱脚B节段为“#”字型；上述拱脚A节段的内侧设有剪力钉和张拉端锚固构件，拱脚A节段和拱脚B节段内部浇筑混凝土形成钢箱拱脚；

所述钢混结合段包括与墩柱钢结构连接为一体的钢混结合段钢结构，密实填充在钢结构内的混凝土；所述钢混结合段钢结构包括和墩柱钢筋骨架连接为一体的钢混结合段钢筋骨架、螺旋包裹钢混结合段钢筋骨架的钢混结合段箍筋、定位后焊接在拱脚定位钢板上端的拱脚B节段、横桥向和顺桥向穿插过拱脚B节段的钢混结合段抗剪钢筋、拱脚B节段内部预留的穿装钢绞线的钢绞线孔道及拱脚B节段内部顺桥向水平方向和圆柱形墩柱中心竖直方向设置的2个数个应力应变传感器和温度传感器，其中所述温度传感器分三层水平布置在钢混结合段的上中下三层，每层呈直角布置，方向为顺桥向和垂直于顺桥向和；在钢混结合段中层螺旋水平布置有冷却管。

上述上承式钢箱连拱桥钢混结合段施工工艺流程：

S1、圆柱形墩柱施工

1)、将以内圈六芒星钢筋环为结构焊接的墩柱钢筋骨架吊装入基坑中；

在墩柱钢筋骨架上安装钢绞线定位架；

2)、在上述钢绞线定位架内安装钢绞线，同时固定钢绞线下端锚固构件；

3)、在墩柱钢筋骨架的表面安装圆柱形墩柱模板；

4)、在墩柱钢筋骨架的上表面安装4个拱脚定位钢板并校正钢绞线位置；

5)、分层对称浇筑混凝土，边浇筑边监控钢绞线的相对位置，防止钢绞线和拱脚定位钢板偏位；

6)、养护混凝土达到的强度，拆模，拆模后铺设土工布洒水养护；

S2、钢混结合段施工

1)、养护上一阶段混凝土的同时搭设两侧拱脚定位支架；

2)、吊装拱脚并进行定位，定位采用粗定位和精定位，粗定位即吊装拱脚的4个角支撑点放置于拱脚定位钢板上，精定位是在粗定位的基础上使用安装在定位支架上的三向千斤顶推动拱脚，使用全站仪实时测量拱脚特征点位置进行定位；拱脚精确定位后，焊接拱脚和拱脚定位钢板，

使其在后续施工过程中不会发生移位；

3)、在拱脚B节段的预留结构孔内穿插横向抗剪钢筋；

4)、按照监控方案安装温度传感器、应力应变传感器；

5)、按照水化热模型模拟结果，在钢混结合段中部水平螺旋布置冷却管；

6)、焊接钢混结合段箍筋，连接钢筋骨架，在钢拱脚的棱角外侧焊接密集的连接钢筋，防止应力集中使得混凝土产生裂缝；

7)、对称安装钢混结合段模板；

8)、定位钢绞线张拉端；(钢箱拱脚反段施工，这一步移至钢箱拱脚施工)

9)、对称浇筑混凝土，由于钢混结合段的钢板和钢筋布置非常密集，浇筑混凝土时一定要对称浇筑，防止浇筑时不平衡力使钢拱脚偏位，偏位的钢拱脚会使应力集中现象更加明显；

10)、混凝土养护达到的强度时开始拆模，拆模时要对称拆除，

S3、钢箱拱脚施工(钢箱拱脚分段施工时考虑)

1)、定位焊接拱脚A节段于拱脚B节段上方；

2)、定位钢绞线张拉端；

3)、待钢混结合段混凝土达到强度时，张拉钢绞线并进行压浆；

4)、焊接安装好上部拱肋之后，往钢箱拱脚内浇筑混凝土，养护成型。

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