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某系杆拱桥施工工艺

08-22 12:27:48  浏览次数:322次  栏目:桥涵工程
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  一、 工程概况 中孔刚性系杆拱计算跨径L=42m,矢高f=7.0m,跨比D=1/6,拱轴线为二次抛物线型。系梁采用工字型截面,高1.4m,翼宽0.8m,翼厚0.25,肋厚0.3,在与吊杆处渐变为宽0.8m,高1.4的矩形截面,至拱脚段渐变为高1.95的矩形截面;拱肋采用工字型截面,高1.3m,翼宽     一、 工程概况  中孔刚性系杆拱计算跨径L=42m,矢高f=7.0m,跨比D=1/6,拱轴线为二次抛物线型。系梁采用工字型截面,高1.4m,翼宽0.8m,翼厚0.25,肋厚0.3,在与吊杆处渐变为宽0.8m,高1.4的矩形截面,至拱脚段渐变为高1.95的矩形截面;拱肋采用工字型截面,高1.3m,翼宽0.8m,翼厚0.25,肋厚0.4,在1/3跨处渐变为宽0.8m,高1.3的矩形截面;吊杆采用48φs5高强碳素钢丝,吊杆间距4.2m,全桥计2×9根吊杆,采用直径为245mm圆形截面,对应吊杆处设置横梁,行车道板搁置在横梁上。  二、 中孔主要施工步骤及主要技术措施  ㈠、 施打支架桩基,搭设系梁和横梁支架,预留通航孔,绑扎系梁、拱脚和端横梁钢筋,立模浇筑系梁、拱脚和端横梁砼。  1、 支架基础处理:  a、系杆支架基础:  中孔桥跨位于水中,分三跨布置,中跨的支墩下采用6根15m长φ273钢管桩,壁厚7mm,搭设的临时承台,钢管桩的入土深度根据计算确定,承载力可根据贯入度进行双控,承台采用钢结构承台,上面用一组双层三排贝雷作支墩,支墩上安放砂筒;两边跨采用长10m的圆木桩,木桩上搁置18cm*20cm的木枋。  b、横梁支架基础:  对于中跨横梁下,在系杆的临时支架内插6根φ273的钢管桩,桩顶钢结构布置形式同系杆支架;边跨横梁下采用6根长10m的圆木桩。  2、支架搭设:  根据结构计算,中跨每个系梁下采用单层3排27m桁构式贝雷纵梁,上下配加强弦杆,在贝雷纵梁上横向间距75CM铺一层20CM*18CM木方、纵向铺一层10CM*10CM的木枋及槽钢,在系梁下部吊杆的锚具孔附近的20*18CM木枋旁各放一根15CM*18CM间距50CM左右的小木枋,并垫到20CM高,在系梁浇筑后将小木枋抽出,以保证吊杆的锚具孔有一定的操作宽度,系梁支架预放贝雷梁弹性变形的预拱值。横梁支架亦用3排贝雷片纵梁,上下配加强弦杆,并跟系梁下的贝雷纵梁用支撑架连接,在横梁下的贝雷纵梁上铺I20工字钢并垫平于系梁底模下口。。边跨采用φ48钢管,纵向立杆间距为75cm,横向间距60cm,立杆的下端支承在木枋上。  3、通航孔预留:  搭支架时,按设计规定预留通航孔,其宽度、净高应满足要求。并在通航孔两侧各施打φ60cm钢管桩2根。考虑桥梁梁底设计高程,结合支架搭设的高度,船只通过该桥位时需限制通航等级,以确保支架安全。  4、 系梁、端横梁、拱脚段模板制安,钢筋制安,钢绞线编束及穿束,预埋件安放。  a、为保证系梁砼内实外光,系梁底模、侧模采用优质竹胶板制作,对销螺栓固定模板,模板强度及刚度应满足要求,系梁端模采用木模,拟加工制作一套系杆模板,分段制作,模板接缝夹海绵条,确保接缝严密,不漏浆。端横梁模板亦采用优质竹胶板制作,木方、槽钢作加劲肋。  b、在支架上铺设系杆底模,根据设计图纸,系梁预拱度根据设计要求按2.5cm计,施工预拱度按二次抛物线分配。另外,对支架采用等荷载砂袋预压系杆底模,一方面消除因节点销子产生的非弹性变形,另一方面考虑到支架的变形主要是由贝雷架的弹性变形所产生的,弹性变形的数值可根据在陆上搭设同等跨度的3排贝雷梁,采用系梁荷载下的变形量,铺设系梁底模时,需将此变形量按二次抛物线分段考虑在内,预压后需测量每一控制点处高程是否与设计相符。  c、钢筋在现场绑扎焊接成型,其焊接与绑扎接头应符合规范及设计要求。钢绞线每隔50—60cm,用铅丝绑扎成束,焊好管道定位筋,穿入波纹管,先立一侧模板,然后穿钢绞线束,再立一侧模板,安放系梁及横梁锚垫板及横梁的波纹管,最后立端模,为防止漏浆,在侧模与底模交界处夹海绵条,以防漏浆。  d、施工过程中注意安放好以下预埋件:  ①系梁、横梁张拉端锚垫板;  ②在系梁预应力束管道沿轴线等间距布设3-4处排浆孔;  ③吊杆固定端锚垫板及下导管,焊接在系梁钢筋并且锚固在模板上,在浇筑砼的前后分别对其平面位置及垂直度精确测量。  ④中横梁的钢筋预埋件、波纹管、锚垫板等。  ⑤钢筋绑扎发生打架时,

www.gong66.com遵循普通钢筋让预应力钢筋、小钢筋让大钢筋的原则。  E、系梁及端横梁的浇筑工艺  首先浇筑系梁砼,然后浇筑端横梁砼,为保证系梁砼的密实,用插入式振捣器振捣。在系梁及端横梁拆模后,在对应的中横梁位置打毛处理系梁。砼浇筑采用整片灌注,斜向分层,纵向分段,由两端对称向中间进行,分段长度控制在4-6m,分层厚度不超过30cm,大致分4层浇筑,采用附着式振动器和插入式振动器联合振捣,灌注连续均匀进行,砼运输采用HB-30型输送泵运输。  因系梁断面高而狭,配筋密,预埋件及波纹管纵横交错,根据在以往工程施工中的经验,采用级配连续的中小子,同时在砼中加入具有缓凝、保坍、减水和高增强性能的多功能复合外加剂(JM—Ⅱ型)(掺量为水泥用量的1.1%),在满足砼坍落度的同时,又可确保砼强度。在系梁或端横梁砼初凝后,用单筒卷扬机将预应力钢绞线束左右拖拉数次,以防止沿波纹管渗入的砂浆粘住钢绞线束。并用蛇皮布将外露的钢绞线包裹起来直至锚板口,以防雨水进入波纹管内及钢绞线锈蚀。  f、砼浇筑过程中,应做好以下工作:  ①、浇筑对称均衡进行,同时在支架基础上设观测点,随时监测支架沉降情况。  ②、派专人跟踪观察模板及支架变形情况。  ③、拱脚处配筋特密,因此在梁端拱脚处设计专门的细石混凝土配合比,除附着式振动器和插入式振动器振捣外,同时采用钳式振动器加强振捣,确保砼密实;  ④、拱脚、吊杆处预埋件采用定位措施,将其牢固地与钢筋连接在一起,防止浇筑过程中发生位移。  ㈡、系梁第一批预应力束张拉:  根据设计要求,待系梁砼强度达到设计强度90%时,张拉系梁N1、N2钢束,张拉控制应力为σk=0.75Ryb,采用两台YCW-250型千斤顶,配套油泵ZB4/500,两端张拉,张拉以张拉力和伸长值双控控制,实际伸长值与理论伸长值差值控制在±6%以内。系梁锚具为夹片式自锚型锚具,根据《公路桥梁涵施工技术规范》(JTJ041-2000)预应力束张拉程序为:0—→初应力—→σcon(持荷2min锚固)。预应力束张拉顺序按设计要求,OVM锚张拉工艺如下:  a、千斤顶与配件装置顺序:  安装工作锚板—→夹片—→限位板—→千斤顶—→工具锚—→工具锚夹片  b、施加预应力:  向千斤顶张拉缸加油压至设计油压值—→测量伸长量—→做好张拉记录。  c、锚固:  打开高压油泵截止阀,张拉油压缓慢降至零—→活塞回程。  d、压浆:  卸下工具锚、千斤顶、限位板—→切除多余钢绞线—→封锚—→灌浆。  ㈢、张拉端横梁第一批预应力束:  按设计图纸要求张拉端横梁底层边上2根N2预应力钢束,张拉控制应力为σk=0.75Ryb,用两台YCW—150型千斤顶(配套油泵ZB4/500)进行预应力施工,张拉工艺同系梁。   ㈣、拱肋支架搭设,拱肋、风撑模板制安,钢筋制安。  A、拱肋安装支架搭设:  在拱肋下部搭设支架,考虑到拱肋砼的浇筑以及吊杆张拉的操作面等的施工,拟采用钢管搭支架,在拱肋节段拼装点下部用钢管脚手搭设支架,主杆间距为60CM。精确放出支架平面位置,同时不能妨碍吊杆施工,支架高度和高程按拱肋下缘座标准确放出,并按设计要求预加2cm预拱度,为加强拱肋支架的稳定性,在支架的外侧采用缆风绳加以固定。支架搭设完毕后,在支架顶上放出拱肋中心线。  B、浇筑拱肋、风撑砼:  首先浇筑拱肋砼,然后浇筑风撑砼,为保证砼的密实,用插入式振捣器振捣。砼浇筑采用整片灌注,斜向分层,纵向分段,由两端对称向中间进行,分段长度控制在4-6m,分层厚度不超过30cm,大致分4层浇筑,每浇筑完一段砼后,将拱肋顶部用进行竹胶板封盖,采用插入式振动器振捣,灌注连续均匀进行,砼运输采用HB-30型输送泵运输。  (五)、吊杆安装,拱肋落架,形成裸拱结构,砼构件参加受力,吊杆初张拉。  1、吊杆安装,拱肋落架  安装吊杆钢套管,并与拱肋、系梁的预埋钢板焊接。在拱肋、风撑砼达到设计规定的强度后,拆除支撑拱肋的上部小横杆,将拱肋形成裸拱结构。并在吊杆钢套管内灌注50#细石砼。  2、吊杆φs5高强钢丝下料编束,冷镦穿束。  a、钢丝下料编束,冷镦穿束。  用调直机一次完成开盘、调直及下料工作,下料在一定的拉力下进行,钢丝束用LD20k型液压冷镦机下料,在同束钢丝中,下料长度相对差值严格控制在±2mm以内,每根吊杆钢丝下料长度按以下公式计算:  L=1+2h+2δ-0.5(H-H1)-△L-c       其中:  1——吊杆的孔道长度;  h——锚杯底部厚度或锚板厚度;  δ——钢丝镦头留量  H——锚杯高度  H1——螺母厚度  △L——钢丝束张拉伸长值  C——张拉时构件砼的弹性压缩值  编束在平整的场地上进行,每束按规定的根数排列理顺,每隔1-1.5m安放梳子板,分别将钢丝嵌入梳子板内,然后用铅丝按序编织成帘片,每束每隔1-1.5m安放一只外径与束内径相同的短钢管,将钢丝合拢捆扎成束。  b、穿束冷镦  首先采用LD20k型液压冷镦机进行冷镦,镦头应园整不歪斜,并取镦头总数的3%作抗拉试验,试镦合格后正式镦头,镦头油压取镦头器的额定油压,为保证镦头不歪斜,被镦的钢丝端面应与母材垂直,镦头的偏心度不超过1mm。  先在场地上将逐根穿入改进的DM5A锚具孔内(卸去锚圈)的钢丝冷镦后,将编束的钢丝束由吊杆上端放入吊杆钢管内,在系杆下端拧好锚圈。  3、吊杆初张拉:  吊杆张拉是成桥最关键的工序,吊杆张拉必须严格按设计规定的张拉力和规定顺序,用两台YCW—150型千斤顶(配工具拉杆及撑脚)张拉一片拱肋吊杆对应钢束,采用先跨中后两侧的顺序,吊杆张拉组装见图五。每根吊杆张拉都遵循以下程序:  0—→初应力—→σi1(持荷载2min锚固),  σi1为每根吊杆第一次张拉控制应力,按设计要求取定,张拉以双控制,并注意做好张拉记录。  4、张拉过程中应做好以下工作:  a、确保工具螺杆在A端锚杯内拧入牙数在10牙以上。  b、调整千斤顶撑脚,将其垫实垫稳,保证千斤顶的中心与钢丝束中心在同一轴线上。  c、分级加载,每级2Mpa。  d、跟踪测量系杆上拱值、水平位移及拱肋的高程变化。  确保端部锚垫板水平,并与吊杆轴线垂直。  (六)、中横梁模板制安,钢筋制安,钢绞线编束及穿束,预埋件安放,并现浇砼。  在已拱设好的横梁支架上铺设中横梁底模,进行钢筋的制作安装,同时安放好预埋件,然后浇筑砼。  (七)、张拉剩余端横梁及中横梁预应力筋  按设计图纸要求张拉剩余端横梁预应力钢束及中横梁预应力钢束,张拉控制应力为σk=0.75Ryb,用两台YCW—150型千斤顶(配套油泵ZB4/500)进行预应力施工,张拉工艺同系梁。在横梁所有预应力钢束张拉完成后,采用浮吊安装近系梁的每侧各2块行车道板。  (八)、拆除临时支架。  (九)、张拉系杆的第二批预应力束并压浆、封锚。  用YCW—250型千斤顶进行系杆第二批预应力束张拉,张拉钢束及张拉顺序按设计要求,具体程序同第一批钢束张拉。然后对预应力孔道进行压浆并封锚。  (十)、铺设中孔行车道板,浇筑铰缝砼。  中孔行车道板在现场预制,安装行车道板时,在行车道板的搁置点处横梁对应位置上刷一层C40水泥砂浆。并浇筑铰缝砼。  

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