罗细坡大桥主拱圈施工方案介绍
主要从施工方法、适用范围和方法优点三个方面介绍罗细坡大桥主拱圈施工方法,是一种水道施工拱桥时施工方法的良好补充。
标签:水道;拱桥施工;主拱圈
1 前言
罗细坡大桥跨水而建,全长157米,为2-13米钢筋混凝土空心板+1-90米现浇钢筋混凝土箱形拱+2-13米钢筋混凝土空心板。
主拱圈施工是整座大桥施工的重中之重,拟采用在水中设钢管桩平台,在平台上搭设满堂支架的方法进行施工。
2 施工方法
这种施工方法主要施工工艺流程为:首先施工水中平台,其次搭设脚手架钢管支架,最后施工拱圈混凝土。具体为:在河床里插打螺旋钢管桩,在钢管桩上安装型钢横梁和纵梁,在纵梁上搭设脚手架钢管支架,支架上下均设顶托以调整钢管架高度,在上部顶托上安放楔形木块,铺设底模,安装钢筋,施工拱圈混凝土。
2.1 水中平台施工
将各种施工设备运输到施工现场,即可开始施工水中平台。
首先,在岸上插打一排螺旋钢管桩,然后用槽钢一端焊接在钢管桩上,向水面方向伸出,施工导向架,每施工一排导向架,即可利用吊车吊起振动锤插打钢管桩,然后再接长导向架,逐渐向河道中延伸,插打完所有的钢管桩。钢管桩插打时必须按照计算结果,穿过覆盖层,置于河底基岩上。
然后在所有的钢管桩之间焊接纵横向联系,联系采用普通槽钢,焊接时注意分层安装,使所有钢管桩形成群桩结构,加强稳定性。
最后在钢管桩上放置工字钢横梁,工字钢与钢管桩之间可采用焊接加固,在工字钢铺设槽钢,槽钢按满铺处理。至此,水中平台施工完成。
2.2 钢管支架施工
2.2.1 支架搭设。支架采用满堂式扣件式支架,基础置于平台纵梁。支架搭设采用“钢管扣件”式满堂脚手架,由立杆、水平杆、扫地杆、加强支撑、连接扣件、剪刀撑、底托和顶托组成,其结构形式如下:纵向立杆间距为60cm,底板
横向立杆间距为60cm,腹板横向立杆间距为45cm,在高度方向每间隔1.2m设置一排纵、横向联接横杆,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在腹板位置每4排横向立杆和每5排纵向立杆设置一道剪刀撑,在底板位置每5排横向立杆和每5排纵向立杆设置一道剪刀撑;立杆钢管搭接位置尽量靠近支架的上部,并采用双扣件搭接;支架搭设好后,在立杆上口安装可调顶托,用来调整支架高度和拆除模板,顶托可调范围为20cm,顶托顶面铺设方木,底模采用竹胶木模;由于竹胶模板的刚度较小,为保证底板的平整度,纵向上底模下用钢管进行加密,间距20cm。
2.2.2 支架的加载。现浇支架的加载方式采用水箱进行加载,在支架搭设时接长部分立杆,将支架顶面搭设成台阶状,作为水箱放置的平台;支架钢管要与水箱调平支架要分開,以便在预压完成后可拆除调平支架直接在现浇支架上安装拱圈底模。
预压时加载顺序完全模拟拱圈混凝土的浇筑过程,预压完成后即可卸载,卸载按加载顺序逆向进行。
2.3 拱圈混凝土施工
2.3.1 底模的安装及钢筋的绑扎。安装底模和侧模。底模和侧模铺好后绑扎、焊接钢筋。主筋采用搭叠式焊接,两连接钢筋轴线重合双面焊缝,长度不小于5d。注意保证保护层厚度及纵向筋位置、间距准确。自底板伸出的肋板、横隔板筋可以钢管临时夹固。用定型钢模安装底板侧模及肋板、横隔板下倒角模板,在拱圈现浇支架上搭水平钢管架,安装输送管至跨中,以人工摆动进行施工;拱脚段因坡度较大,需上压木模防止混凝土流至低处。两岸同时由拱脚段开始浇筑,对称浇至拱顶合拢,注意控制底板厚度,底板全部浇筑完毕后按照肋板及横隔板→顶板及立柱座的顺序进行施工,浇筑方法及步骤与底板相同,亦须分环施工整体浇筑合拢,肋板上下游两端由满堂架搭斜撑管伸出安装侧模,因肋板厚仅20cm,振捣须特别注意,浇筑时可设专人用小锤敲击模板,检查混凝土密实情况。
2.3.2 混凝土的浇筑。为了施工安全,考虑支架受荷载及温度等因素影响下的应力、应变和位移情况,确保安全顺利地浇筑拱圈,将箱形截面拱圈采用分环浇筑,施工浇筑程序为(分三次):先浇底板(第一次),再浇腹板和横隔板(第二次),最后浇筑拱圈顶板及拱上排架底梁(第三次)。以上浇筑程序均由拱脚向拱顶对称进行,在浇筑过程中需跟踪观测,具体观测步骤见后。
在拱圈施工全过程中必须加强对各监控点的观测,必要时可通过调整支架应力以改变荷载分配情况。拱圈成型后测量各高程控制点及立柱座标高,掌握支架、拱圈变形量,以符合桥面设计标高。在进行拱圈混凝土浇筑施工前应作好充分准备,精心统筹安排人、机、料,保证施工连续不间断的进行,确保构造物的内在、外观质量满足规范要求。
2.4 施工工程监控
2.4.1 支架的监控。因为支架比较高,扣件在拼装过程中,特别注意扣件的偏移,扣件要保持水平。应对支架的变形、位移、节点和卸架设备的压缩及支架平台的沉陷等进行观测,如发现超过允许值的变形、变位、应及时采取措施予以调整。
2.4.2 拱圈混凝土浇筑过程的监控。(1)严格控制拱板厚度,要求误差取正值,且不超过0.5-1.0cm。施工浇筑过程中的严格观测:横轴线纵向观测防止拱架偏移;在拱圈1/2、1/4、1/8处设左中右观测点观察浇筑过程拱架沉降值;根据浇筑混凝土荷载饶度值、曲线异常情况调整。(2)配备发电机,并在事先进行检修试用,防止电压不中或突然停电,造成质量事故。(3)加强喷水养生工作。
2.5 拱上建筑施工
拱上立柱、横墙及盖梁采用支架现浇施工,其施工顺序应严格按设计加载程序进行。使施工过程中的拱轴线与设计拱轴线尽量吻合,支架应先卸除。根据施工验算由拱脚至拱顶均衡、对称施工,并加强施工观测。拱上立柱、横墙混凝土浇筑应在拱圈混凝土强度达到设计强度以后进行。矮立柱和横墙一次浇筑成形。高立柱视具体情况分若干节浇筑成形,盖梁采用支架立模一次浇筑成形。砼浇筑采用砼送入模,插入式振捣器振捣密实。
3 适用范围
施工跨水拱桥时,常常因为不容易掌握河床覆盖层情况,包括地质、厚度等,以及水中搭建施工平台困难等原因,采用支架施工法难度很大。并且,如果覆盖层较薄,则打入的钢管桩不能满足摩擦力要求,不能满足拱圈传递下来的荷载。如果拱圈很高,则考虑到失稳风险也不建议采用这种施工方法。但是,如果遇到水深不深的情况,河床覆盖层的情况比较容易勘测,施工道路通畅,可以将合适的设备运输到施工现场,则可以采用本文介绍的平台加支架的施工方法。因此,这种方法适合水下地质情况明确,覆盖层较厚,摩擦力大,拱圈较矮的跨水拱桥施工。
4 方法优点
水中平台加支架法与其它常用的拱圈施工方法相比,例如普通满堂支架法、拱架法等,如果满足了上节叙述的适用条件,则具有一定的优势。
4.1 这种施工方法比起满堂支架法来说,可以在水中搭设支架,而满堂支架法一般来说不能直接在水中搭设,因此适用范围较广。
4.2 比起拱架施工法,这种施工方法需要施工的附属设施较少,不用像拱架施工法一样必须施工吊装系统和扣挂系统,需要注意的技术和安全点均较少。
4.3 施工方法容易掌握,这种施工方法只要对普通施工人员进行常规的培训
后即可迅速上岗,不需要太多特殊工种。施工进度较快,有利于加快施工进度。
4.4 运用适当的方法,可回收绝大部分材料,有利于节约成本。
5 结束语
水道施工拱桥比较麻烦,有很多受到制约的地方,本文所介绍的施工方法相比较而言,可克服很多制约,成本也相对较低,可作为类似情况下拱桥施工的借鉴。
参考文献
[1]周水兴等.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社,2001.
[2]交通部第一公路工程总公司.桥涵[M].人民交通出版社,2000.
[3]路桥集团第一公路工程局.公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社,2000.
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