拱桥拱肋现浇施工方案比选.doc

拱桥拱肋现浇施工方案比选.doc

《拱桥拱肋现浇施工方案比选.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《拱桥拱肋现浇施工方案比选.doc（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

拱桥拱肋现浇施工方案比选

一、概述

重庆合川双龙湖大桥位于合川至武胜公路上，为四肋空腹式钢筋混凝土拱桥。

全桥为三个连续等跨拱组成，全长159.6m，宽13.2m，单向纵坡2%，正拱斜置。

拱肋设计净跨径40m，计算跨径40.6487m，净矢高8m，计算矢高8.1280m，矢跨比1/5，拱肋主体为0.75m×0.95m，拱脚处高1.1m，在3米范围内平滑过渡到标准截面，拱轴系数2.24，拱肋间9条0.45m×0.60m横系梁连接。

设计荷载为汽车-20级，挂车-100。

拱肋主体形式见图一。

现拟就该桥关键工序——拱肋施工中的拱架施工、拱肋现浇的方案比选等作一一介绍，仅供参考、指正。

二、拱架型式的选择

（一）拱架选择:

根据施工现场和项目部实际情况，初步选定满樘木拱架（即支柱式木拱架）、三铰钢桁式拱架和撑架式拱架的三种型式，其优缺点见表1。

表一:

各型拱架优缺点对照表

拱架型式  优点  缺点

满樘

木拱架  1．安装、拆卸方便。

2．无需大型起吊设备。

3．施工精度易控制。

4．结构简单、稳定性好。

5．对桥墩、台水平分力小。

  1．净空越高时，木材需要量越大，且木材回收率低。

2．只适应于河滩和流速小、不受洪水危胁、不通航的河道。

3．节点多，制作安装用工多，引起拱架变形因素多。

三铰

钢桁式

拱架  1．拱架脚受力于桥墩（台），不受净空、桥下基础状况及水流限制。

2．拱架桁片为标准型，根据现场情况拼装，可周转使用。

3．承受荷载能力大，受力结构简单。

  1．需缆索吊装设备安装，存在一定的吊装难度。

2．拱架材料一次性投入高，若租用，租金较贵。

3．纵向静定结构，横向抗倾覆能力较差。

4．对桥墩、台的水平分力较大。

撑架式

拱架  1．对桥墩水平分力小。

2．净空越高，较满樘式拱架越省材料。

3．对桥下水流、通航限制条件较小。

  1．需进行撑架基础处理，费用较高。

2．稳定性较差。

3．材料需要量较高，搭设所需时间较长。

而本工程的实际情况为：

1．第一、第二跨净空较高（最大达30米），桥下主要为淤泥和耕植土，且在第二跨有一水库泄洪河道，水流流量、水位不稳定。

2．第三跨桥下净空较低，桥下为亚粘土土质，偶见石块，稳定性较好。

3．桥墩、台均为扩大基础，原按石拱桥荷载设计，抗水平荷载能力较强。

4．工程较小，施工周期短，且工期要求高，租用设备时间也较短。

5．附近有常备式钢桁架出租，运输费用低。

综合以上因素，决定在第一、第二跨采用三铰钢桁式拱架，第三跨采用满樘木拱架，拱架型式布置见图一。

（二）施工情况介绍：

 在拱架型式选定后，对该两种拱架，为扬长避短，在施工过程中，主要采取以下措施：

 1．对于三铰钢桁式拱架：

（1）在墩身预设钢筋砼牛腿，作为拱架的支撑点，每榀拱架安设两个Ф30砂筒，用以卸载、调节高度。

（2）拱架安装采用缆索吊装，两侧桥台的主索塔用两榀贝雷梁拼装，高18m，按从拱脚到拱顶的顺序安装，拱顶合拢，

（3）为加强横向稳定性，将各个拱肋的拱架横向联成整体，每隔两米加一[10十字撑，拱架两侧各拉两根缆风绳。

（4）为调节拱轴系数与设计吻合和方便底模铺设，在钢拱架上架设木拱盔，拱盔与钢拱架间夹板螺栓固结。

（5）为减少水平分力对桥墩的不利影响，进行加载顺序设计，使同一桥墩两侧的相应拱肋对称施工，同一跨上下游的拱肋对称施工。

2．对于满樘木拱架：

（1）拱架材料选用优质硬杂木，统一下料，分类按顺序安装。

（2）结点间以抓钉配合夹板螺栓连接，结点处杆件端面、角度吻合良好。

（3）在靠近桥墩处有一陡坡，净空较高，采用八字撑形式，跨过高净空处，以节省材料。

（4）整个拱架分为上部拱盔和下部排架两部分，中间安装锲形木块调节高度及卸载。

三、拱肋现浇施工工艺选择

（一）现浇工艺选择：

就钢筋混凝土肋拱桥施工而言，拱肋现浇施工工艺分为分段现浇和整体现浇两种，其工艺分别为：

1．拱肋分段现浇：

拱肋分段现浇是将拱肋对称的分成若干段（分段长度及数量视拱架、拱肋具体情况而定），段间预留间隔槽，按照拱脚 拱顶 拱身的顺序浇筑拱肋主体，最后浇筑间隔槽封拱合拢。

施工工艺流程见图二，其施工示意图见图三（以六段为例）。

          图二：

拱肋分段现浇施工工艺流程图

2．拱肋整体现浇：

拱肋整体现浇是指通过对拱肋施工的各个阶段进行电算，找出自拱脚开始，拱肋砼浇筑各阶段和拱顶压、卸载的对应关系，在拱顶下吊反压平台或水箱，先压载，后卸载，来控制拱架变形对拱肋砼的不利影响，使整条拱肋一次成型的施工工艺。

其施工示意图见图四，工艺流程见图五：

两种施工工艺的比较见表二：

表二：

拱肋现浇工艺对比表

现浇工艺  优点  缺点

分段现浇  1．工艺较常规，风险小。

2．在拱肋合拢前，拱架加载及变形已基本完成，砼开裂可能性小。

3．无需起吊设备，拱肋间工序转换快。

  1．拱肋存在施工缝。

2．间隔槽处理工作量大。

3．单个拱肋的生产周期长，拱上搭架工作量大，周转率低。

整体现浇  1．拱肋一次成型，无施工缝。

2．单个拱肋的生产周期短，拱上搭架工作量小，周转率高。

  1．拱肋荷载反压设计需专业电算。

砼浇筑过程控制难度较高、风险较大，尤其是对砼缓凝时间和浇注速度要求高，必须在先浇砼初凝前完成拱肋合拢。

2．反压施工准备工作量大，拱肋间工序转换慢。

经过综合考虑，决定采用拱肋分段现浇施工工艺。

（二）施工情况介绍：

在拱肋分段现浇施工过程中，为加强质量控制，主要采取以下措施：

1．精心设计分段加载方案，在拱肋现浇前，根据分段荷载情况和加载顺序，进行拱架试压，根据试压的拱架变形情况来决定分段、加载的合理性和可行性，决定是否需进行调整。

图五：

拱肋整体浇筑施工工艺流程图

 2．间隔槽位置拱肋两侧各加设5根Ф22钢筋，同时，严格进行施工缝凿毛处理，间隔槽浇筑前，在老砼面刷1：

1水泥净浆，以加强施工缝处的连接。

 3．拱肋现浇过程中，全程观测拱架情况。

 4．拱顶主筋的焊接质量加强，且选择在砼达到一定强度后的低温主筋连接、砼浇筑封拱合拢。

 5．合理组织，流水作业，尽量缩短单个拱肋生产周期，提高拱上搭架的周转率。

三、实际施工成绩

合川双龙湖大桥的施工生产实际中，主要经过以上两次大的方案比选，并根据所选择的方案进行施工，扬长避短，取得了较好的成绩，主要有以下几个方面：

1、拱架搭设过程中，两种形式平行作业，均在放样和施工准备过程中预下料、确定拼装顺序，施工进度快，仅用不到1个月就完成了三跨拱架的搭设。

2、拱肋施工过程中，拱架沉降小（拱顶最大沉降仅1.5cm），稳定性好。

3、拱肋成型质量高，无任何裂缝出现；同时，进度快，每两天完成一榀拱肋的浇注。

4、成本投入较小，经济效益较高。

四、结束语

 拱桥施工的关键就是拱肋施工，在拱肋现浇施工中，正确选择拱架和拱肋施工工艺，将对施工质量、进度、效益产生极大的影响。

经过合川双龙湖大桥的施工实际表明，进行拱架型式、现浇工艺两项方案比选后，可更明确该方案的优缺点，采取相应的有效措施，达到质量、进度、效益的最佳优化。