在拱桥设计中,首先要考虑恒载的压力线与拱轴线基本重合为最佳拱轴线。而即使恒载压力线与拱轴线重合,在拱上有活载活载温度变化活载计入拱圈弹性压缩等因素,也会使内力压力线与拱轴线产生偏离。所以说要完全做到两者重合时不可能的。
有些时候考虑恒载压力线与拱轴线稍有偏离不是完全不利,即当活载上桥后,反而抵消了原来的不利因素。所以通常只针对拱在使用状态下,以拱顶、拱脚受力相对均衡为目标,克选择内力优化的拱轴系数。在工程上一般采用试算法,以确定内力相对优化的拱轴系数。
对于空腹式拱,一般采用五点重合法确定拱轴系数m。由于空腹式拱恒载具有不连续性,即使做到恒载压力线同拱轴线五点重合,也不能保证其余点重合。通常压力线在L/8点附近偏低,在3L/8附近偏高,其偏离绝对值以L/8点附近偏大。为使恒载压力线同拱轴线吻合度更好,克调整拱上结构重力及其分布状况,充分注意减少空腹段恒载的离散度;或者另外选择一条悬链线作为拱轴线,使压力线同拱轴线在拱顶、公交三点重合,容许在L/4略有偏离,而在全拱范围内压力线同拱轴线更加接近。
对于实腹式拱上构造,由于不存在与空腹式恒载不连续的因素,拱轴线调整起来非常方便,不在赘述。
摘要:华兴大桥是目前广东省五华县规模的刚架拱桥,采用现浇法施工和肋胶板预制安装施工,并以较高的精度合拢。介绍了该桥施工的工艺技术。
关键词:桥梁 施工技术 刚架拱
中图分类号:
:U448.22 文献标识码:Bl
引言华兴大桥位于五华县城东边,在省道S228线上跨越琴江河。华兴大桥工程全长2.29km(包括两岸引道)、其中主桥为五孔刚架拱(38.7m+40.图1 华兴大桥全桥图2 承台施工技术为了尽量减小基极的自由长度,同时考虑到桥梁的美观,使承台底面在枯水期不露出水面,因此将承台高程设计在河床里,抓住枯水季节,快速施工。本桥主墩承台是大体积的混凝土结构,尺寸为17.5mx7mx2.8m,体积343n
3。根据施工进度计划安排,承台施工尽量避开洪水期。施工时,先破桩头,清除浇筑桩基砼时强度不足的浮浆层。在桩头周边用15 #混凝土进行承台封底,封底混凝土不考虑参与受力,只起底摸作用。此时,把已加工好的钢模,按承台的位置拼装好。浇筑检待封底混凝土达到设计强度70%以上。绑扎承台底层钢筋,接着浇筑承台混凝土,并预埋承台与桥墩连接螺栓。承台混凝土的强度达到70%后,进行拆模,先将拼装螺栓拆下,在每块钢模焊上两个吊环,橇松块件后即可起吊。为拆除方便起见,在安装时就应使水下部分尽量少上或不上螺栓,但必须满足灌注混凝土过程中的受力要求。3 刚架拱上部构造的施工技术sin+41m+40.5m+38.7m)和西岸引桥为16m跨径的钢筋检简支T梁一孔。桥面净宽17.2m,设4车道,桥梁设计荷载为汽车一20级,挂车 一100。本桥航道净宽38m,高15m,桥型布置见图l。 刚架拱上部构造的施工特点是:既可以小支架或也可以有支架现浇施工。本桥上部构造5孔,其中两岸边跨2孔净跨38.7m,中边跨净跨为40.5m,中间通航主跨净跨为4lm。设计第2号和3号墩体积特别大。是单向推力墩,可承受6片拱片的单向推力,l号和4号是非单向推力墩,要联系两孔同时施工。第1跨和第2跨处于河槽中;采用贝雷平梁竹木支架施工。
第3、4.5跨地形较高,采用填上压实,选择了满堂式竹木拱架现浇法施工。在l.2两孔施工时,正当5、6月份,是洪水期,河床水深8m多。在墩身旁的承台面上,每跨的两端竖起12个检柱,往的尺寸为I、2mXlmx3m,即每边各6个胜柱。每组2排,每孔6组贝雷平梁,置于12个砼柱面上。贝雷平梁安装前,在墩身及砼柱面上划出其中线。贝雷片用一只平板船载出河面,逐片按塔柱间的距离,用螺栓固稳,拼装成整体,两端架在砼柱面上(即每路6片拱片,每拱片用2排贝雷搭架承受现浇拱片的重量)。贝雷手梁安装完成后,用方木加强贝雷片的横向联系,并设剪刀撑。再安拱盔设计的直撑,竹木位置排放贝雷梁面上,用骑马螺栓固定,以增强贝雷平梁的横向稳定。竹木拱盔搭设所用的材料,直撑竹木要求尾端直径不小于10cm,斜撑则可稍小些,水平杆选用长竹。直撑竹木与主拱圈底板下帽木的接触面必须锯平。因拱顶较高,用一条竹木不够长,须驳接长竹木才能用,两条接长竹木的接触面也应锯平,并在接触面间加一块2cm厚木板,一侧再用短木帮条绑扎。直撑竹木绑扎完后,按扣除拱圈底下模板,纵向方木,卸架三角垫木,纵向方木和横木的厚度总和后的尺寸据平,使之形成与拱圈底同一弧线的拱。在竹木拱盔上安装模板,绑扎钢筋,准备浇筑。
4 混凝土的浇筑混凝土的浇筑应对称、均衡地进行。首先浇筑3号和4号肋,其次2号和5号肋,最后浇筑1号和6号肋。浇筑混凝土,每跨从左右墩帽同时开始,对称均衡施工。每片拱肋的施工顺序从主拱脚的拱脚起,向上推进,直至湿接头。斜撑、立柱、内弦杆和横系梁连续浇筑混凝土施工,这种施工工艺对桥梁框架整体性能好。但搭设竹木排架模板较难,由于主拱脚和斜撑的倾斜度较大,应边浇筑边钉好上层盖板,以防混凝土下溜。接着就浇筑实腹段的弦杆和本段的横系梁。浇筑7d后,混凝土已有充分的收缩时间,其强度已达到24MPa后(即设计强度的80%),即浇筑预留空隙段的湿接头混凝土,进行封供。封拱温度要求为20℃,而第一孔施工时,正当7.8月份高温季节,因此,选择午夜零时以后才进行。封拱前将原浇筑混凝土的表面全部凿平,冲洗干净才浇筑混凝土。浇筑弦杆时,同时安装凸头模板和项面剪刀槽模板(用方木),同时浇筑凸头混凝土,使凸头混凝土与下层混凝土形成整体,不留工作缝。在凸头混凝土初凝后,应及时将顶面剪刀槽木楼拔出。这样整个孔跨主肋混凝土施工即告完成。第1跨浇筑完工后,不能拆卸模板支架,接着浇筑第2跨混凝土,以防1号墩灌注桩受单向推力,造成变形现象。
5 卸架在第一、二两跨全部拱片及横系杆件的混凝土浇筑完成,并达到设计强度后即拆除模板支架。卸架的程序为:先卸各片的弦杆支模,一次卸完。主拱的卸架工作分两步完成。首先将两跨连拱中各孔的楔形木按3、4、2、5、1、6名号肪的顺序,对称地逐点卸松,再重新楔紧。其次,逐孔逐助按由拱顶向拱脚的顺序对称卸松。浇筑混凝土及卸架前后都观测了中线位移及拱顶、L/4的沉降值。6 助腋板的预制和安装桥面采用的肋腋板,是四边箱固的双向板,承载性能良好,整体性强,混凝土用量比微弯板还省。肋腋板设计成两种规格:标准块件,每块混凝土体积126m3。,端部块件为08m 3。混凝土设计标号为30号。全桥标准块290块,边部悬臂块件164块,共计454块。
一、拱桥的类型与施工方法
1、类型
按拱圈与车行道的相对位置以及承载方式分:上承式、中承式、下承式
按拱圈混凝土浇筑的方式分:现浇混凝土拱、预制混凝土拱再拼装
2、主要施工方法
按拱圈施工的拱架(支撑方式 ):支架法、少支架法、无支架法
施工方法选用:根据拱桥的跨度、结构形式、现场施工条件、施工水平等因素
3、拱架种类与形式
拱架种类按材料分:木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛拱胎架
按结构形式分:排架式、撑架式、扇架式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式
选用拱架原则:拱架应有足够的强度、刚度和稳定性,同时要求取材容易、构造简单、受力明确、制作及装拆方便,并能重复使用
二、现浇拱桥施工
1、一般规定
装配式拱桥构件吊装时,混凝土的强度不得低于设计要求,无设计要求是,不得低于设计强度值的75%
拱圈(拱肋)放样是应按设计要求设预拱度,当设计无要求时,可根据跨度大小、恒载挠度、拱架刚度等因素计算预拱度,拱顶宜取计算跨度的1/1000-1/500;放样时,水平长度偏差及拱轴线偏差,当跨度大于20m时,不得大于计算跨度的1/5000;当跨度小于或等于20m,不得大于4mm
拱圈(拱肋)封拱合龙温度应符合设计要求,当设计无要求时,宜在当地年平均温度或5-10°C时进行
2、在拱架上浇筑混凝土拱圈
跨径小于16m的拱圈或拱肋混凝土:应按拱圈全宽从两端拱脚向拱顶对称、连续浇筑,并在拱脚混凝土初凝前全部完成,不能完成时,则应在拱脚预留一个隔缝,最后浇筑隔缝混凝土
跨径大于或等于16m的拱圈或拱肋:宜分段浇筑;分段位置:拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶及拱脚处;满布式拱架宜设置在拱顶、1/4跨径、拱脚及拱架节点等处;各段的接缝面应与拱轴线垂直,各分段点应预留间隔槽,其宽度宜为05-1m,当预计拱架变形较小时,可减少或不设间隔槽,应采取分段间隔浇筑
分段浇筑程序应符合设计要求,应对称于拱顶进行,各分段内的混凝土应一次连续浇筑完毕,因故中断时,应将施工缝凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面
间隔槽混凝土浇筑应由拱脚向拱顶对称进行,应待拱圈混凝土分段浇筑完成且强度达到75%设计强度且接合面按施工缝处理后再进行
分段浇筑钢筋混凝土拱圈(拱肋)时,纵向不得采用通长钢筋,钢筋接头应安设在后浇的几个间隔槽内,并应在浇筑间隔槽混凝土时焊接
浇筑大跨径拱圈(拱肋)混凝土时,宜采用分环(层)分段浇筑方法浇筑,也可纵向分幅浇筑,中幅先行浇筑合龙,达到设计要求后,再横向对称浇筑合龙其他幅
拱圈(拱肋)封拱合龙时混凝土强度应符合设计要求,设计无要求时,各段混凝土强度应达到设计强度的75%;当封拱合龙前用千斤顶施加压力的方法调整拱圈应力时,拱圈(包括已浇间隔槽)的混凝土强度应达到设计强度
三、装配式桁架拱和刚构拱安装
1、装配式桁架拱、刚构拱采用卧式预制拱片时,为防止拱片在起吊过程中产生扭折,起吊时必须将全片水平吊起后,再悬空翻身竖立
2、大跨径桁式组合拱,拱顶湿接头混凝土,宜采用较构件混凝土强度高一级的早强混凝土
3、安装过程中用全站仪,对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测
4、拱肋吊装定位合龙时,应进行接头高程和轴线位置的观测,以控制、调整其拱轴线,使之符合设计要求。拱肋松索成拱以后,从拱上施工加载起,一直到拱上建筑完成,应随时对1/4跨、1/8跨及拱顶各点进行挠度和横向位移的观测
四、钢管混凝土拱
1、弯管宜采用加热顶压方式,加热温度不得超过800°C
2、拱肋节段焊接强度不应低于母材强度
3、在钢管拱肋上应设置混凝土压注孔、倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板
4、钢管拱肋外露面应按设计要求做长效防护处理
5、钢管拱肋成拱过程中,应同时安装横向连系,未安装连系的不得多于一个节段,否则应采取临时横向稳定措施
6、节段间环焊缝的施焊应对称进行,并应采用定位板控制焊缝间隙,不得采用堆焊
7、合龙口的焊接或栓接作业应选择在环境温度相对稳定的时段内快速完成
8、采用斜拉扣索悬拼法施工时,扣索采用钢铰线或高强钢丝束时,安全系数应大于2
拓展拱桥
拱桥由来
赵州桥中国的拱桥始建于东汉中后期,已有一千八百余年的历史。它是由伸臂木石梁桥、撑架桥等逐步发展而成的。在形成和发展过程的外形都是曲的,所以古时常称为曲桥。在古文献中,还用“囷”、“窌”、“窦”、“瓮”等字来表示拱。
拱桥。造型优美,曲线圆润,富有动态感。单拱的如北京颐和园玉带桥,拱券呈抛物线形,桥身用汉白玉,桥形如垂虹卧波。多孔拱桥适于跨度较大的宽广水面,常见的多为三、五、七孔,著名的颐和园十七孔桥,长约150米,宽约66米,连接南湖岛,丰富了昆明湖的层次,成为万寿山的对景。河北赵州桥的“敞肩拱”是中国首创,在园林中仿此形式的很多,如苏州东园中的一座。
拱桥特点
中国建造拱桥的历史要比以造拱桥著称的古罗马晚好几百年,但中国的拱桥却独具一格。形式之多,造型之美,世界少有。有驼峰突起的陡拱,有宛如皎月的坦拱,有玉带浮水的平坦的纤道多孔拱桥,也有长虹卧波、形成自然纵坡的长拱桥。拱肩上有敞开的(如大拱上加小拱,现称空腹拱)和不敞开的(现称实腹拱)。拱形有半圆、多边形、圆弧、椭圆、抛物线、蛋形、马蹄形和尖拱形,可说应有尽有。
拱桥孔数上有单孔与多孔,多孔以奇数为多,偶数较少,多孔拱桥,如果当某孔主拱受荷时,能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去,这样的拱桥称为连续拱桥,简称连拱;江浙水乡的三、五、七、九孔石拱桥,一般是中孔最大,两边孔径依次按比例递减,桥墩狭薄轻巧,具有划一格局,令人钦佩。由于桥孔搭配适宜,全桥协调匀称,自然落坡既便于行人上下,又利于各类船只的航运。杭州市城北的拱辰桥是三孔的一例,建于明崇祯四年(1631年)。有的桥孔多达数十孔,甚至超过百孔,如1979年发现的徐州景国桥,就有104孔,估计它是明清桥梁。多跨拱桥又有连续拱和固端拱,固端拱采用厚大桥墩,在华北、西南、华中、华东等地都可见到,连续拱只见于江南水乡。按建拱的材料分有石拱、木拱、砖拱、竹拱和砖石混合拱。
单孔拱桥
拱桥以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造;大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造,以承受发生的力矩。按拱圈的静力体系分为无铰拱、双铰拱、三铰拱。前二者为超静定结构,后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台,结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济,结构简单,施工方便,是普遍采用的形式,但修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响,在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方,可采用双铰拱桥。三铰拱则是在双铰拱的拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,拱顶铰的构造和维护也较复杂,一般不宜作主拱圈。拱桥按结构形式可分为板拱、肋拱、双曲拱、箱形拱、桁架拱。拱桥为桥梁基本体系之一,一直是大跨径桥梁的主要形式。拱桥建筑历史悠久,20世纪得到迅速发展,50年代以前达到全盛时期。古今中外名桥(如赵州桥、卢沟桥、悉尼港桥、克尔克桥等)遍布各地,在桥梁建筑中占有重要地位,适用于大、中、小跨径的公路桥和铁路桥,更因其造型优美,常用于城市及风景区的桥梁建筑。
拱桥式样
拱桥是中国最常用的一种桥梁型式,其式样之多,数量之大,为各种桥型之冠,特别是公路桥梁,据不完全统计,中国的公路桥中7%为拱桥。由于中国是一个多山的国家,石料资源丰富,因此拱桥以石料为主。建于公元1990年,跨径120m的湖南乌巢河大桥,是当今世界跨径第一的石拱桥。中国建造的钢筋混凝土拱桥的形式更是繁花似锦,式样之多当属世界之最,其中建造得比较多的是箱形拱、双曲拱、肋拱、桁架拱、刚架拱等,它们大多数是上承式桥梁,桥面宽敞,造价低廉。
拱桥箱形拱主要用于大跨径。重庆涪陵乌江大桥,跨径200米,是中国已建成的最大跨径的箱形拱,跨径420米的万县长江大桥正在设计中,它将是世界最大跨径的钢筋混凝土拱桥。双曲拱是中国首创并不断改进的一种新型钢筋混凝土拱桥,它发源于江苏无锡,遍步各地,最大跨径当推河南前河大桥,跨径150米;桁架拱是在软土地基上为了减轻自重、改善拱上建筑与主拱圈共同作用,藉桁架原理逐步发展起来的一种轻型钢筋混凝土拱桥,适用于中小跨径桥梁。当采用了预应力措施和悬臂拼装的方法,就形成一种悬臂组合桁架拱桥,正在建造的贵州江界河大桥,主跨330米,是国内最大跨径的在建拱桥。四川宜宾小南门大桥为跨径240米的中承式肋拱,是中国该种桥型的最大跨径。刚架拱桥是从简化拱上建筑着眼,利用斜撑将桥面最不利荷载位置的荷载传至拱脚,以改善主拱的受力,在江苏无锡建成了跨越大运河的三座跨径100米的钢筋混凝土刚架拱。在中国也建有一定数量的下承式钢筋混凝土肋拱,其中有的是系杆拱或刚拱刚梁组合拱,后者是跨径100m米的中承式无铰拱;中国还修建了一些钢拱桥及斜腿刚架桥。
中国在建造钢筋混凝土拱桥的实践中进行了拱轴线优化,混凝土徐变对混凝土拱内力重分布影响、连拱计算、拱桥荷载横向分布、各种形式拱桥的设计计算理论的创立与完善、组合装配式混凝土拱桥的施工控制等研究。为了适应在软土地基上建造混凝土拱桥,提出了组合桥台形式与其计算理论。在拱桥施工方法上也有所创新:如中小跨径拱桥以预制拱肋为拱架,少支架施工为主,或采用悬砌方法;大跨径拱桥则采取纵向分条,横向分段,预制拱肋,无支架吊装,组合拼装与现浇相组合的施工方法;此外,在采用无支架转体施工方法建造拱桥方面也有不少成功的经验。
一,土方开挖施工
1、测量放线:
,1,恢复线路中心控制点,
,2,测设中桩并用红漆写明桩号~再用白灰撒边线做为开挖外边线。
2、场地清理:
,1,清除工程开挖区域内的全部树木、树根、杂草、垃圾、废渣等其它有碍物。
,2,表土的清除、堆放和使用
表层的细根须、草木植物、覆盖草等的表层有机质土壤~根据工程师指示的开挖深度开挖表土~运至指定地点堆放~并用于恢复耕地。
3、土方开挖
土方采用机械化作业、人工辅助清理边坡和清理工作~基坑底部留有20cm的保护层~待基础施工前人工挖除~基础底面不得欠挖和超挖~局部超挖用砼填筑。
,二,、砌石工程
,1,砌石要求:材质新鲜~不得有剥落层或裂纹、花皮~石材表面无污物、水锈纹等杂质~外形尺寸符合设计要求。
,2,砌块石基础、翼墙、侧墙。砌筑基础的第一层时~座浆砌筑。砌筑工作中断后~再进行砌筑时~应将砌层表面加以清扫和湿润。同一层石料及水平灰缝的厚度要均匀一致~每层按水平砌筑~丁顺相间~砌石灰缝互相垂直。砌石顺序为先角石~再镶面~后填腹。填腹石的分层高度应与镶面相同。为使砌块稳固~砌体应分层座浆砌筑~砌筑上层时~不得振动下层。不得在已砌好的砌体上抛掷、滚动、翻转和敲击石块~砌体砌筑完成后~进行勾缝~勾缝平顺。砌体应砌成直线~每层大致找平~底层和基层应用较大的精选石块~所有层次的铺砌都应使承重面和石块的的天然面层平行。
墙基的开挖和回填应符合图纸和规范中挖基的要求。墙体的沉降缝、伸缩缝、防水层、泄水孔~应符合图纸规定或工程师的指示设臵。
浆砌粗料石的砌缝宽度不应大于2cm~上下层竖缝错开距离不应小于10cm。在砌筑中应经常检查平面外形尺寸及侧面坡度是否符合设计要求。砌筑完后所有砌石,块,均应勾缝。
(四)、拱圈
拱圈是拱桥的主要承重结构~是整个拱桥施工的关键环节~施工中必须予以重视。
拱圈施工方法有两种~一种为有支架施工方法~另一种为无支架施工方法。本工程根据施工现场实际情况~拟采用有支架施工方法进行施工。
1、拱架搭架
拱架采用钢管脚手架满布式搭设于排架之上~步距不少于2步。
为使拱架具有准确的外部尺寸~在拱架搭设前~先在桥台上放出拱架大样~根据大样制作加工杆件~待杆件加工完毕后~再进行试拼~然后在在桥孔中安装。
2、拱圈砌筑
修建拱圈时~为保证整个施工过程中拱架受力均匀~变形最小~必须选择适当的砌筑方法和顺序。根据本工程跨径大小、构造形式等~按拱的全宽和全厚~由两侧拱脚同时对称地向拱顶砌筑~但应争取尽快的速度~使在拱顶合拢时~石拱桥拱石砌缝中的砂浆尚未凝结。待拱圈砌浆达到设计强度70%后~再将拱脚预留空缝用砂浆填塞。
3、拱架的卸落
拱圈砌筑完毕~待达到一定强度后即可拆除拱架。如果施工情况正常~在拱圈合拢后~拱架应保留的最短时间时为20昼夜,因施工要求必须提早拆除拱架时~应适当提高砂浆标号或采取其他措施。
4、空缝的设臵和填塞的技术要求砌筑拱圈时~应在拱脚、拱顶石两侧、分段点等部位临时设臵空缝。设臵和填塞空缝时~应注意下列事项:
1)空缝的宽度~在拱圈外露面应与相应类别砌块的一般砌缝相同。当拱圈为粗料石时~为便于砂浆的填塞~可将空缝内腔宽度加大至30,40mm。为保证空缝的宽度~用M25水泥砂浆块垫隔。
2)用于空缝两侧的拱石~靠空缝一面应加工凿平。
3)空缝的填塞~应在砌缝砂浆强度达到设计强度的70,后进行~填塞时应分层捣实。
4)填塞空缝可使用M25以上或体积比为11的半干硬水泥砂浆~砂子宜用细砂或筛除较大颗粒的中砂。
空缝的填塞顺序可由拱脚逐次向拱顶对称填塞~然后自拱顶向5)
两端对称逐条填塞~所有空缝也可同时填塞。
5、拱上建筑施工
拱上建筑的施工~应在拱圈合拢~混凝土或砂浆达到设计强度30%后进行。对于石拱桥~一般不少于合拢后三昼夜。 拱上建筑的施工~应避免使主拱圈产生过大的不均匀变形。实腹式拱上建筑~应由拱脚向拱顶对称地砌筑。当侧墙砌筑好以后~再填筑拱腹填料及修建桥面结构等。
6、拱上及台后填土工程的技术要求填土的质量直接关系到竣工后行车的舒适与安全~应严格控制分层厚度和密实度~应设专人负责监督检查~拱桥台背填土宜在主拱圈砌筑以前完成,采用小型机械压实。
,1,拱上及台后填料~选用当地易取得的材料,矿渣、碎砖、砾石、卵石,并掺入适当级配比的石灰分层紧密夯实。回填土的分层厚度宜为01,02m。
,2,台后填土顺路线方向长度~应自台身起~顶面不小于桥台高度加2m~底面不小于2m~拱桥台背填土长度不应小于台高的3,4倍
1道路中连接线路、跨越障碍物的人工构造物,称为桥梁。
2 桥梁分类
按桥梁建筑规模(总桥长)或技术难度分为:特大桥、大桥、中桥、小桥涵洞。
按上部结构的行车道位置分为:上承式桥、下承式桥和中承式桥。
按桥梁的结构体系分(梁-拱-索):梁式桥;拱式桥;刚架桥;组合体系;悬索桥
按主要承重结构所用材料划分:圬工桥(包括石、混凝土拱桥),钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,钢桥,钢-混凝土组合桥。
按桥梁用途来划分公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)。其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)
按跨越方式:固定式的桥梁开启桥、浮桥、漫水桥
按施工方法整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成;节段施工桥梁——上部结构分节段组拼而成
桥梁涵洞分类
桥梁分类 多孔桥全长(m)
单孔跨径(m)
特殊大桥 L≥1000 Lk≥150 大 桥 100≤L<1000 40≤ Lk < 150
中 桥 30≤L<100 20≤Lk <40
小 桥 8≤L<30 5≤Lk < 20
涵 洞 ----- Lk < 5
注:1多孔桥总长是指梁式桥、板式桥为多孔标准跨径总和;
拱桥为两岸桥台起拱线之间的距离;其他形式桥梁为桥面系行车道长度。
2管涵、箱涵不论跨径或孔数均为涵洞。
3.桥梁的组成
从传递荷载功能划分:
(1)桥跨结构(上部结构):主梁以上部分称为上部结构(拱桥以拱脚截面以上)——直接承担使用荷载
(2)桥墩、桥台、支座(下部结构):支座以下部分称为下部结构;主梁和墩台之间的传力装置称为支座。——将上部结构的荷载传递到基础中去,挡住路堤的土,保证桥梁的温差伸缩
(3)基础——将桥梁结构的反力传递到地基
(4)附属结构
12 桥梁各部分名称——正确的描述桥梁结构各部分的名称是桥梁施工检测的基础,记录整理归档的必要条件
1
桥跨结构
1)净跨径——对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净间距,用 表示;对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
2)总跨径——是多孔桥梁中各孔净路径的总和,也称桥梁孔径,它反映了桥下宣泄洪沥水的能力。
3)计算跨径——对于具有支座的桥梁,是指桥梁 结构相邻两个支座中心之间的距离,用 表示。——对于拱式桥,是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。因为拱圈(或拱肋)各截面形心点的连线称为拱轴线,故也就是拱轴线两端点之间的水平距离。桥跨结构的力学计算是以为基准的。
4)桥梁全长——简称桥长,是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后结点之间的距离L以表示。对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长
5)桥梁高度——简称桥高,是指桥面与低水位之间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。用H表示。
6)桥下净空高度——是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离,以h表示,它应保证能安全排洪,并不得小于对该河道通航所规定的净空高度。
7)建筑高度——是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离,它不仅与桥梁结构的体系和跨径的大小有关,而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。公路(或铁路)定线中所确定的桥面(或轨顶)标高对通航净空顶部标高。
8)容许建筑高度——又称为容许建筑高度。显然,桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度,否则就不能保证桥下的通航要求。
9)净矢高——是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离,以 表示。
10)计算矢高——是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离,以 表示。
11)矢跨比——是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高与计算路径之比( ),也称拱矢度,它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。
13 桥梁的结构体系的特点
1梁桥
梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,与同样跨径的其它结构体系的桥梁相比,梁内产生的弯矩最大。
公路桥梁中应用最广的是装配式的混凝土梁(钢筋混凝土、预应力混凝土)桥。梁桥的结构简单,施工方便,对地基承载能力的要求不高,但其常用跨径在25m以下。梁桥又分为简支板(梁)桥、简支(肋)梁桥、连续梁桥、连续——刚构。(各自的特点)
跨中截面弯矩最大、支点截面剪力最大
适用的材料:受压区以抗压性能好是混凝土为主、受拉区以抗拉性能好是钢筋或预应力钢筋为主
施工方式:预制安装或整体浇筑
梁桥的分类:简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥和T型刚构桥
2拱桥
拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。拱桥在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将同时承受垂直力和水平推力。水平推力将显著抵消荷载所引起在主拱圈(或拱肋)内的弯矩。与同跨径的梁桥相比,拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常可用抗压能力强的圬工材料(如石、混凝土)或钢筋混凝土等来建造。但是对地基的变形和承载力要求较高。拱桥的跨越能力很大,外形也较美观,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的。
拱桥的分类:
1、按主拱圈使用的材料可以分为圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥等;
2、按照拱上结构的形式可以分为实腹式拱桥与空腹式拱桥;
3、按照主拱圈所采用的各种拱轴线的型式可将拱桥分别称为圆弧拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥等。
4、按结构受力图式分类三铰拱、两铰拱或无铰拱。
5、按主拱圈截面形式分类板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥。
3刚架桥
刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构。梁和柱的连结处具有很大的刚性, 在竖向荷载作用下,梁主要受弯,而在柱脚处也具有水平反力,其受力状态介于梁桥与拱桥之间。对于同样的跨径,在相同的荷载作用下,刚架桥的跨中正弯矩要比一般梁桥的小。根据这一特点,刚架桥跨中的建筑高度就可以做得较小。在城市中当遇到线路立体交叉或需要跨越通航河道时,采用这种桥型能尽量降低线路标高以改善纵坡并能减少路堤土方量。如地道桥。
4 组合体系
1)梁、拱组合
梁和拱都是主要承重结构,两者相互配合共同受力。吊杆将梁向上吊住,就显著减小了梁中弯矩;同时拱和梁连接在一起,拱的水平推力传给梁承受,梁除了受弯矩以外尚且受拉。这种组合体系桥能跨越较一般简支梁桥更大的跨度,而墩台没有推力。对地基的要求就与一般简支梁桥一样。
2)斜拉桥(梁—索组合)
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的结构体系。由主梁、缆索和桥塔组成。充分利用了悬索结构和梁结构的特点。梁结构直接承受桥面外荷载引起的弯矩和剪力,桥塔两侧的斜拉索张紧后为梁结构提供弹性支承,同时承受由荷载引起的拉力,其拉力的竖向分量通过桥塔传至基础和地基;斜拉索中荷载引起拉力的水平分量,使桥结构承受轴向压力,相当于对梁结构施加预应力。
5 悬索桥
悬索桥又称吊桥。特点是桥梁的主要承重结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚锭结构组成。桥跨上的荷载由加劲梁承受,并通过吊索将其传至缆索。主缆索是主要承重结构,但其仅受拉力。缆索本身是几何可变体,但可通过桥塔,锚锭结构及作用的荷载相组合,在空间形成有一定几何形状的平衡受力结构体系。主缆索的拉力通过对桥塔的压力和锚锭结构的拉力传至基础和地基。这种桥型充分发挥了高强钢缆的抗拉性能,使其结构自重较轻,能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无法比拟的特大跨度。
桥梁施工方法概述及施工方法选择
桥梁施工分为基础施工、桥梁墩台施工、上部结构施工。基础施工包括扩大基础、桩和管柱基础、沉井基础、地下连续墙基础、组合基础。桥梁墩台施工包括石砌墩台、就地浇注式墩台、预制装配式墩台。上部结构施工,按构件制作地点分类分为就地浇筑法、预制安装法;按结构形成方式,以桥墩为基准分为悬臂施工法、转体施工法;以桥轴端点为基准,逐孔施工法、顶推施工法、提升与浮运法;以横桥向为基准,横移施工法。
桥梁的常备式结构与主要施工设备
打桩、钻桩设备:打桩机、打桩机、压浆机等
挖土设备:反铲挖土机、推土机等
测量设备(测量仪器):经纬仪等
钢筋、钢板加工设备:电焊机、切割机等
起吊设备:龙门架、挂蓝、架桥机等
常备式施工设备:脚手架、万能杆件、钢板桩等
混凝土施工设备:拌合机、振捣器、混凝土泵等
预应力设备:千斤顶、镦头机、穿索机等
运输设备:汽车、火车、拖拉机等
排水设备:水泵、井点等
专用施工设备:导向设备、移动模架压路机等
桥涵施工测量的主要内容:
1、对设计单位交付的所有桩位和水准基点及其测量资料进行检查、核对;
2、建立满足精度要求的施工控制网,并进行平差计算;
3、补充施工需要的桥涵中线桩和水准点;
4、测定墩台纵横向中线及基础桩的位置;
5、进行构造物的高程测量和施工放样,将设计标高及必须的几何尺寸移设于实地;
6、对有关的构造物进行必要的施工变形观测和精度控制;
7、测定并检查施工部分的位置和标高,为工程质量的评定提供依据;
8、对已完工程进行竣工测量。
明挖扩大基础施工
一、扩大基础的施工工序
1、测量定位、2、基础放样、3、开挖和排水、4、基底检查处理(平面位置、尺寸大小、基底标高、土质均匀性、地基稳定性、承载力、基底处理和排水沟情况)、5、立模绑钢筋、6、浇筑混凝土、养护、7、拆模、8、回填土
二、扩大基础的开挖
陆上地基开挖分为无支撑、有支撑;其中有支撑开挖又分为直挡板式、横挡板式、框式、锚桩式、斜撑式、锚杆式、混凝土支护坑壁、钢板桩、钢筋混凝土桩护筒。
水中基础开挖分为土石围堰、木笼围堰或竹笼围堰、钢板桩围堰、套箱围堰。
基坑施工的注意事项
1 观察坑壁边缘有无裂缝;2 设护道;3 静载距坑边缘05m,动载距坑边缘10m;4 设截水沟;5 观察坑壁边缘有无松散塌落;6 坑底30cm人工开挖。
基底检验与处理
1、基底检验
1)检查基底平面位置、尺寸大小、基底标高;2)检查基底土质均匀性、地基稳定性及承载力;3)检查基底处理和排水情况;4)检查施工日志和有关实验资料。
钻孔灌注桩施工主要工艺:平整场地(水上围堰、搭平台)→定位埋护筒→钻机就位→钻进成孔→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→下导管→清孔与沉渣测试→浇筑水下混凝土→拆、拔护筒→挖桩头→桩质量检验→养护清场。
1平整场地
1)旱地场地平整、压实;桩位放样;三通一平
2)水中场地准备
(1)筑岛场地为浅水时应选择筑岛
(2)围囹场地为深水时宜才用围囹等工艺可采用钢管桩平台、双壁围堰等固定平台;也可才用附式平台。
2 埋设护筒
护筒的作用:固定桩位、导向头、隔离地面水、保护孔口、提高水位。
护筒顶:高出施工水位20m,地面以上05m
护筒的埋置深度:黏土、粉土地下10m;砂土地下20m;土岛河床底面以下10m。
护筒厚度:钢4~8mm;钢筋混凝土:8~10cm
①护筒采用4mm厚钢板卷制,内径为比钻孔桩设计直径大200~400mm,筒内采用人工除土方法沉入。护筒接头处保证能耐拉、压。
②护筒顶端至少应高出地面03m。
③护筒中心线应与桩中心线重合。护筒埋设中心位置与桩位允许偏差≤20mm,护筒倾斜度的偏差不得大于1%,埋设必须进入原状土20cm。
④护筒埋设完毕后,桩位中心点插上φ12钢筋,以利桩架就位对中。
⑤护筒埋设后,四周需用粘土回填、压实,防止钻孔时浆液漏失。
3 泥浆
1)泥浆池
泥浆池设置在机非分隔带位置,每个桥台侧个设置一个,每个泥浆池约150m3左右,且各池深度为15~20m,池体采用砼浇筑形式,并设置安全警示标志及围护措施。在泥浆池上配置15KW泥浆泵用于循环,护筒内泥浆通过泥浆泵抽至循环池,并使护筒内水位保持一定的水头,且泥浆不外泄。
(2)泥浆制备
护壁机理:孔壁土体液态支撑;形成泥皮稳定孔壁。
其它作用:悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。
土质:膨润土,水的PH值7~8之间,不含杂质。
化学处理剂:无机:纯碱等。促使颗粒分散、防止凝聚下沉;
有机:丹宁液、拷胶液等降低粘度
净化:重力沉淀法;振动筛净孔法。
3)泥浆循环
循环路线为:桩孔→循环池→沉淀池→泥浆池→桩孔
施工中产生多余泥浆、废浆和沉渣采用槽车等封闭式运输工具外运,弃至指定地点,杜绝环境污染。
注意事项:
①在开始钻孔前准备足够数量的优质粘土或膨润土以供调制泥浆。
②泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成,其性能指标应符合JTJ041-2000的规定。钻孔泥浆应经常试验,对不符合规定的泥浆,必须及时调整。
③护筒内的泥浆顶面,应始终高出筒外水位至少10m。
④当使用短的临时护筒时,钻孔中应充满泥浆以稳定钻孔。
4 成孔施工
(1) 成孔操作程序
1)施工前安排专职施工员在现场负责操作,并给予书面要求,内容包括合适的钻孔方法应达到的钻孔深度、检验方法、混凝土配合比等详细要求以及完成一个桩和进行下一个桩之间的最短时间和施工进度安排等。并将此书面要求复印一份送交监理工程师,经批准后,钻孔桩的施工才能开始。
2)钻孔委派有经验的施工人员担任。钻孔前,对施工人员作全面的技术交底,使施工人员对钻孔所在地区的地质和水文等情况,必须有全面了解。
3)钻孔时认真做好记录。钻孔作业要分班连续进行,填写的钻孔施工记录交接班时交待钻进情况和下一班要注意的事项。
4)经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中,并与地质剖面图进行核对,同时也要按地层的变化及时调整泥浆的性能指标。钻孔过程中,若发现钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有显著差别时,写出书面报告请示监理工程师,也可根据实际情况变更原有设计,但必须向监理工程师提供详尽的设计计算书和地质资料等。在监理工程师批准之前不得进行下一步工作。
5)孔位必须准确(符合质量标准),开钻时要慢速钻进等导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
6)钻机底座应平衡、坚固,滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心,应在同一铅垂线上。钻机就位后要进一步校核钻机平台是否水平,平台和顶端是否稳定,如下水平不稳定立即调整要确保在钻进过程中不产生位移或沉陷。采用正级循环钻孔都要采用减压钻进即钻机的主吊钩始终处于受力状态,而所受的力为钻具(钻头与钻杆)重力的20%。
7)钻具下放前,仔细做好检查工作,钻进过程中,应注意第一、二根钻杆的进尺,保证钻具与孔的中心垂直,同时需要吊紧钻具,均匀钻进,须指定专人操作。
8)钻进中需要根据地层的变化而变化钻进参数,在整个钻进过程中应指定专人操作。在粘土中钻进,选用尖底钻头,中等转速,大泵量,稀泥浆;进尺不得过快,过快钻杆易折断,泥块不易粉碎。
(2)钻机选型
根据地质条件选用适合的钻孔机械或成孔方式
冲击法、冲抓法、旋转法。
1)冲击钻机钻孔 十字形钻头、管形钻头
冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达25MPa后开钻;开孔小冲程;孔深为钻头高加冲程后正常冲击。
粘性土、风化层、砾砂石等,中、低冲程:1~2m;砂卵石等,中等冲程:2~3m;基岩、漂石和密实卵石层,高冲程:3~5m;十字形钻头钻 15m以上孔径分2级,管形钻头07m以上孔分2~4级(分级扩钻)。
2)冲抓钻机钻孔
3)旋转钻机钻孔
4)加藤钻机 有冲击、冲抓式、旋转式钻头,并可用压入套管护壁施工灌注桩,桩径10~20m
5)钻孔事故 常见事故:坍孔、钻孔漏浆、弯孔、糊钻、缩孔、梅花孔、卡钻和掉钻。
(3)成孔检验
①在钻孔完成后,使用经纬仪、测绳等仪器对成孔进行检查并报送监理工程师,未经检查和监理工程师批准的钻孔不得浇注混凝土。
②孔径和孔深必须符合图纸要求,当检查时发现有缺陷,向监理工程师报告并提出补救措施的建议,在取得批准前不准继续施工。
4 清孔
①成孔检验完成后,立即进行清孔,清孔方法结合本项目地质情况采用换浆清孔方法。清孔时,孔内水位应保持在孔外水位1m以上。
②第一次清孔:钻孔至设计深度后,停止进尺,稍提钻具离孔底10~20cm,保持泥浆正常循环,定时空转钻盘,以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出,清孔时间约为30分钟。
③第二次清孔:第一次清孔后,提出钻具,测量孔深,接着应抓紧时间安放钢筋笼及混凝土导管,随后进行第二次清孔,时间一般为05~1小时。
④第二次清孔后,孔底沉渣厚度应≤20cm,泥浆指标为115~120,粘度为18~24s,含砂量为4%左右。
⑤清孔结束后,孔内保持水头高度,并应在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟,必须重新测定泥浆指标,如超出规范允许值,则应再次清孔。
清孔的目的:减薄沉淀,提高孔底承载力;沉渣厚度:柱≯10cm;摩擦柱≯30cm。
清孔的方法:抽渣法,吸泥法,换浆法。
施工要点:及时清孔防泥浆沉淀;补充清水和新泥浆,保持水位。柱桩灌注前,应射水冲孔3~5min,水压005MPa。
钢筋笼制作
②钢筋笼制作要求
a、钢筋笼制作前清除钢筋表面污垢、锈蚀,准确控制下料长度。长桩骨架的制作分段进行,分段长度根据材料的定尺长度(通常情况下定尺长度一般为9m),满足吊装时不变形,同时接头要错开,在同一截面内接头量不能大于50%。为确保骨架在吊装时不变形除,在骨架中间隔2m增设一道加强箍外还均采用多吊点起吊方法来解决。
b、钢筋笼采用环形模制作,制作场地保持平整。
c、钢筋笼焊接选用E50焊条,焊缝宽度不小于07d,厚度不小于03d。
d、钢筋笼焊接过程中,及时清渣,钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊,必须焊接牢固,其余钢筋笼缠筋也采用点焊固定。
e、钢筋笼主筋连接采用单面焊接,焊缝长度≥10d,且同一截面接头数≤50%错开。
f、在每只钢筋笼上、下各设置一道钢筋定位控制件,每道沿圆周布置4根。保护层厚度为50mm。
g、成型的钢筋笼平卧堆放在平整干净的地面上,堆放层数不应超过2层。
钢筋笼安放
①钢筋笼的安放标高,由护口管顶端处的标高来计算,安放时必须保证桩顶的设计标高,允许误差为±100mm。
②钢筋笼下放时,仔细对准孔位中心,采用正、反旋转慢慢地逐步下沉,防止碰撞,放至设计标高后立即固定。
③钢筋笼安装入孔时和上下节笼或钢筋笼进行对接施焊时,钢筋笼必须保持垂直状态,对接钢筋笼时两边必须对称施焊。
④孔口对接钢筋笼完毕后,严格执行中间验收程序,合格后方可继续下笼进行下一节笼安装。钢筋骨架在吊装前对骨架分段数量进行核对,以防钢筋骨架长度达不到设计要求。
⑤当提升导管时,必须防止钢筋笼被拔起。浇注混凝土时,必须采取措施,以便观察和测量钢筋笼可能产生的移动并及时加以处理。
1、砌筑拱圈前,应根据拱圈跨径、矢高、厚度及拱架的情况,设计拱圈砌筑程序,砌筑时,须设置变形观测缝,随时注意观测拱架的变形情况,必要时对砌筑程序进行调整,控制拱圈的变形。
2、跨径小于等于10m的拱圈,当用满布式拱架砌筑时,可从两端拱脚起顺序向拱顶方向对称、均衡地砌筑,最后砌拱顶石。当用拱式拱架砌筑时,宜分段、对称地先砌筑拱脚和拱顶段,后砌1/4跨径段。
3、跨径10~20m的拱圈,不论用何种拱架,每半跨均应分成三段砌筑,先砌拱脚段和拱顶段,后砌1/4跨径段,两半跨应同时对称地进行。分段砌筑的拱段,其倾斜角大于砌块与模板间的摩擦角时,应在拱段下侧临时设置支撑,避免拱段滑移。
4、跨径大于等于20m的拱圈,一般采用分段砌筑或分环分段相结合的方法砌筑,必要时应对拱架预加一定的压力。分环砌筑时,应待下环砌筑合龙、砌缝砂浆强度达到设计强度的75%以上后,再砌筑上环。
5、多孔连续拱桥拱圈的砌筑,应考虑连拱的影响,制定相应的砌筑程序。
扩展资料:
一、特征
1、历史悠久(记载的最早的石拱桥“旅人桥”大约建成于公元282年)。
2、几乎到处都有(既多而且分布广)。
3、形式优美结构坚固大小不一。
4、施工技术巧妙绝伦。
二、分类
1、按拱圈受力分:推力式拱桥、无推力式拱桥。
2、按拱圈(肋)结构的材料分:石拱桥、拱桥。
3、按拱圈(肋)结构的静力图式分:无铰拱、双铰拱、三铰拱。前两者属超静定结构,后者为静定结构。无铰拱的拱圈两端固结于桥台(墩),结构最为刚劲,变形小,比有铰拱经济,但桥台位移、温度变化或混凝土收缩等因素对拱的受力会产生不利影响。
因而修建无铰拱桥要求有坚实的地基基础。双铰拱是在拱圈两端设置可转动的铰支承,铰可允许拱圈在两端有少量转动的可能。
结构虽不如无铰拱刚劲,但可减弱桥台位移等因素的不利影响。三铰拱则是在双铰拱顶再增设一铰,结构的刚度更差些,但可避免各种因素对拱圈受的不利影响。
-石拱桥
石拱桥施工技术方案
一、 编制依据
本施工方案是依据国道施工设计图纸,《公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000》《国道实施性施工组织设计》,GCL1合同段石拱桥所处实际地形及地质情况,我单位的施工组织、技术水平、劳力和机械设备状况而编制的。
二、 工程概况
该合同段起点里程为,终点里程为,
共12218km,其中有石拱桥6座,均为小桥,其所处具体位置为石拱桥拱圈型式均为实腹式等截面圆弧拱,材料为浆砌块石,桥台为重力式U型台及独立前墙桥台两种,材料为浆砌片石。桥面净空:净115+2×05m。
三、 施工组织计划及准备
现项目部组织机构健全,施工组织、劳动力配备、机械设备、水
电供应、施工便道和其他临时设施等准备工作均已准备就绪,只是拱圈块石当地产量匮乏,满足不了工程需要,拟改为C20 砼预制块,其他条件基本满足开工条件。
现人员机械设备已进驻现场,原地表已清理完毕,投入的人员名单及机械设备清单见附表。由于冬季不能施工,今年争取在冬季来临之前完成拱圈砌筑,该桥总工期计划7个月完工。
进度计划横道图
序号 项目名称 数量 年 年
10 11 12 1 2 3 4
1 挖 基 1851
2 浆砌桥墩台 2122
3 台背回填 2027
4 拱架安装
5 拱圈砌筑 1581
6 护 拱 170
7 上部结构
四、 主要项目施工工艺方案
该桥为1-16m石拱桥,斜交75°,矢跨比1/3,拱圈厚度
60cm为等截面实腹式圆弧拱。
1.桥台施工
11施工测量
施工前利用加密的控制点,用索佳2110全站仪放出台位、墩位等轴线桩,然后利用北京J2经纬仪放出基坑开挖线,由于桥处于圆曲线上放线过程中要注意每跨拱圈起拱线要保持平行(也就是胸墙线保持平行)。
12基坑开挖
桩位定好,场地清理完毕后,即可进行基坑的开挖,基坑开挖采用挖掘机配合人工进行,由于基坑深3~4m,为了给预留工作面,施工时基坑线向外移30cm,为了防止基坑坑壁坍塌,必要时加以坑壁支护。当至基底标高剩余20cm时,停止挖掘机施工,改用人工清理至设计标高,自检合格后报请监理工程师对基坑几何尺寸、基底标高、基底承载力再进行检验,检验合格后立即用砂浆对基底进行封闭,防止基岩风化和水对基底的浸泡,破坏基底力学性质。如基底承载力达不到设计要求,经监理工程师同意采取加固措施。
13基础及台身浆砌
基础为75#砂浆砌片石,先用合格的片石,清洗干净表面,在基
底铺一层砂浆,然后安砌石料。安砌时,采用座挤浆法,片石大面向下,小面向上,然后铺上沙浆,用砖刀或钢钎将片石缝隙填满,再塞入小片石将沙浆挤出。施工时严格按照砌体作业指导书进行,石料最小边厚度不得小于15cm,且清洗干净,砂浆饱满,2~3层砌块组成一工作层,每一工作层的水平缝大致找平,各工作层竖缝应相互错开,不得贯通。最后要求基础顶面平顺,有利下部工序的施工。沉降缝根据基底地质情况每4—6m设置一条。
墩台身材料为75#砂浆砌片石墙身,75#砂浆砌粗料石或砼预制
块镶面,施工时先安角石及四周石料,再砌筑填腹石。镶面石料采用
一丁一顺放置,灰缝2cm,石料表面要设计修凿成统一的纹路增加美
感,填腹石砌筑同浆砌基础。整个砌体做到砂浆饱满密实,灰缝平顺,
表面平整。砌体圬工统一勾凹缝。
桥台侧墙顶及拱脚石为25#钢筋砼,施工时严格按照钢筋砼施工
规范进行,模板安装和钢筋加工都要经过监理工程师检查认可后才能
进行下一道工序的施工。在施工侧墙顶部30cm时应注意顶部高程,
应预留路面结构层厚度。
2.拱架
本工程属山岭重丘区二级公路,所跨沟壑较多,河道内水四季
长流,但流量较小,基底地质情况较好,且桥梁高度小所以GCL1合
同段内小桥拱架均采用满布式拱架,材料为木拱架或碗扣式支架。
21测量放样
用经纬仪将桥梁轴线定出,然后轴向每120cm,横向每120cm
打上网格线,布置基础。
22基底处理
桥墩台施工完毕后,将河道内清理干净,为增强基底承载力,
用片石浆砌条形基础,高度超出流水面50cm,并铺设枕木,连接成
框架加强整体性。
23拱架施工
231平整一场地,按1:1比例将拱圈内弧线加预拱度放出拱模弧线,
并将拱模弧线分成段,定出弓形木接头位置和排架、斜撑、拉杆的中
心线
232制定拱架施工图,轴向立杆120cm一根,横向立杆120cm一根,
如采用木工架,立杆采用直径15cm原木,横梁枋木采用20×20剧
木,弓形木采用直径15cm原木,模板采用20×5cm剧木拼装。
233根据拱架施工图,加工各杆件。节点构造力求简单,制作时采
用简单的接榫,对于受力较大的节点,可用硬木夹板或铁夹板穿以螺
栓连接,对于受力较小者可用扒钉连接。
234安装立柱、拉杆、斜撑、夹木及弓形木等杆件,施工时要经常
测各立杆高程(减去模板、垫木和横梁的高度),以准确的控制拱
架弧度,最后安装模板。
24如采用碗扣式钢管支架,更加简捷方便,施工工序同上,为了增
强钢度和稳定性要加密纵横向立杆并加交叉连接。弓形钢管可按
1:1大样实地加工,模板采用小钢模板。
25注意事项
251各杆件应当采用材质较强、无损伤及湿度不大的木材。杆件在
竖直与水平面内要用交叉杆件连接牢固,以保证稳定。
252拱架施工时应考虑各种变形引起的沉落,并在拱度值上给予增
加。
253碗扣支架应检查各钢管的竖直度和损伤情况,并检查卡子及碗
扣的焊缝是否损伤。
254为便于支架和拱架的拆卸,应根据结构型式、承受的荷载大小
及需要的卸落量,在支架和拱架适当部位设置相应的木楔、木马和砂
桶等落模设备。
3、拱圈施工
拱架安装完毕之后,即可进行拱圈施工。拱石的安装是整个石拱
桥上部工程施工的主体,其施工方法如下:
31施工放线。为了便于控制各排拱石的位置,将各排拱石和辐射形
砌缝位置用墨线划在模板上。(拱弧实际长度应包括设置预拱度后拱
弧的加长和墩台以及拱架施工中的允许误差)。
32拱石的安装。由于本合同段内拱桥跨径小,又缺少吊装设备,因
此拱石全部用人工挑抬。
321对于跨径在16m以下的拱圈,可以在拱脚至拱顶一次性按顺序
对称砌筑,安砌时砌缝底部要铺满砂浆。对于双跨的拱桥,为了防止
中间桥墩在拱圈推力下发生位移,两跨要对称同时砌筑。
323分段砌筑。对于跨净在16m以上25m以下的拱圈,可采取每半
跨分成三段的分段对称砌筑法。一般分为拱脚、拱顶、1/4处,安砌
拱圈时两边对称同时进行,最后砌筑拱顶石合拢。当跨径大于25m
时,按跨径大小及拱架类型等情况,在两半跨分成若干段,均匀对称
砌筑,分段砌筑应预留空缝,以防拱圈开裂。空缝一般设在拱脚附近,
四分之一点,拱顶。
324分环砌筑。当拱圈较厚,可将全部拱圈分成几环砌筑,砌一环
合拢一环。当下环砌完养护数日后,砌缝砂浆达到一定的强度时,再
砌筑上环,按此方法砌筑时,下环可于拱架共同负荷上环之重量,因
而可以减轻拱架荷载。
325注意事项。在分段砌筑时,如拱段倾斜角大于石块与模板间摩
擦角(约20°),则拱段将在切线方向产生一定的滑动,此时应在拱
段下方设三角支撑,以防拱段下滑。另外拱圈合拢,根据不同跨径及
拱架分为安砌拱顶石合拢,刹尖封顶和预施压力封顶。
本桥为2-8m 双孔拱桥,跨径小,采用321施工方法从拱脚向
拱顶一次性对称砌筑,双孔同时进行。
4、拱架的拆除
41拱架的拆除必须待砂浆强度达到设计的70%后方可进行。
42跨径小于10m的拱桥,宜在拱上建筑全部完成后卸架;中等跨径
的实腹式拱,宜在护拱砌完后卸架。
43模板拆除应按设计的顺序进行,应遵循先支后拆,后支先拆的顺
序,拆时严禁抛扔。
44拱架应从拱顶向拱脚依次循环卸落。
45多孔拱桥卸架时,若桥墩允许承受单孔施工荷载,可单孔卸落,
否则应多孔同时卸落。
5、护拱及拱上建筑的施工
当拱圈施工完毕,即可进行护拱和拱上建筑的施工,浆砌时严
格按照砌体作业指导书进行,拱上的填料采用沙砾石,20cm厚一层,
分层夯实。
五、 质量保证措施
1.组织保证,成立质量控制领导小组和QC活动小组,进行全员质量管理。(见附表三:质量保证体系图)
2.建立完善的质量保证体系,积极组织开展质量攻关活动,制定质量计划和作业指导书,加强对工程质量的全方位检查、监督。
3.严格以施工图纸和技术规范为依据,并由技术人员随时对工程施工进行测量放线和质量检查。
4.建立拱架观测点,施工过程中随时对拱架的沉降和偏移进行观测,若超出允许范围,立即停止施工并进行加固。
5. 桥台背的回填应采用砂类土或渗水性良好的土作填料,按照规
范规定的范围内用小型振动夯或人工进行夯实,并保证结构物的安全与稳定。
六、安全保证措施
1.建立健全安全生产组织,成立以项目部为组长的安全领导小组,对施工进行经常性的检查和监督指导,对施工人员进行专门培训教育。(见附表四:安全保证体系图)
2. 严格按操作规程操作,严禁疲劳和酒后驾车,坚决杜绝违章作
业,提倡文明施工。
3.加强对爆破危险物品的管理,防止意外事故发生。对炸药、雷管应分开放置在通风良好的地方,并派专人负责爆炸物品的发放与回收工作,对油类易燃物品应配备消防设备。
4.拱架的安装和拆除、拱石的安装要严格按照操作规程施工,并防止高空坠物伤人。
七、环境保护
1.加强领导,认真开展环保法规的学习,增强全体职工的环保意识,结合本涵洞施工地段的环境特点,制订切实可行的管理制度。
2. 挖基时弃方,不能用作填料的要按指定位置堆放,并作好防护,严防对河道造成堵塞。加强施工区域和生活区域的卫生管理,严禁乱堆乱放。
3.工程完工后,拆迁一切临时设施,做到工完料净,场地清洁,恢复原貌。
拱轴系数m是拱轴线为悬链线拱桥的特征值。其值越大,说明拱桥的承载能力越强,稳定性也越强。
其中钢管混凝土拱桥采用范围多为12~28。进行预拱度设置时,若采取反“M"形变形分配预拱度,拱轴系数需相应降级。f/L=1/5~1/7时降半级;f/L=1/8~1/10时降一级。
拱轴系数越大,说明拱桥的承载能力越强,稳定性也越强。实腹式拱桥的拱轴系数为拱脚截面的荷载集度与拱顶截面的荷载集度之比。
扩展资料:
从侧面看拱桥:弯起的拱有厚度(比如像楼板一样,只不过是一个是平的,一个是弯的)厚度的中心,连成的线。
对悬链线拱来说的,对于以圆弧线或抛物线为拱轴线的拱桥来说,没有什么拱轴线可言,设计者可通过调整拱轴系数或矢来使拱轴线与压力线尽量重合,对于大跨径拱桥,最好尽量采用悬链线。
钢管混凝土拱桥属于钢——混凝土组合结构中的一种。钢管混凝土拱桥是将钢管内填充混凝土,由于钢管的径向约束而限制受压混凝土的膨胀,使混凝土处于三向受压状态,从而显著提高混凝土的抗压强度。同时钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用,同时可作为施工模板,方便混凝土浇筑,施工过程中,钢管可作为劲性承重骨架,其焊接工作简单,吊装重量轻,从而能简化施工工艺,缩短施工工期。
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