大跨度钢管混凝土拱桥拱座定位预埋施工工法

大跨度钢管混凝土拱桥拱座定位预埋施工工法
1前言 (1)
2特点 (1)
3适用范围 (1)
4工艺流程及操作要点 (1)
4.1施工流程 (1)
4. 2主要施工方法及技术要求 (1)
6机具设备 (6)
6.1施工机械需用量...览衣. (6)
6. 2钢支架材料需用量计划 (6)
7安全措施 (7)
8质■控制 (8)
8. 1拱座地面整体定位联接。

(8)
8. 2拱座定位预埋 (8)
9环保措施 (8)
10姻分析 (9)
10. 1工期分析 (9)
11应用实例 (9)
附：工程应用证明、经济效益证明
1前言
千湖岛1号桥主拱座为扩大基础，基坑采用明挖施工，拱座采用三种规格混凝土分层浇筑,基础部分采用C30混凝土，拱座采用C40混凝土 ,拱座预留槽内封狡混凝土采用C50混凝土。

拱座内预埋钢管及临时狡构件埋设在第二层C40 混凝土当中，单个预埋拱座钢构件重6.6吨,全桥共4个。

2特点
本工法具有如下特点:
1、拱座埋设是钢拱桥施工的关键工序之一,其定位预埋精度要求高。

2、拱座就位前处于悬空状态,空间定位难,施工时须借助钢支架支承定位。

3适用范
此工法可适用于大跨度钢拱桥的拱座基础施工。

4工艺流程及操作要点
4.1施工流程
测量放线刁拱座现场验收9拱座现场整体联接9定位支架安装9拱座吊装
固定今拱座位置检测今绑扎钢筋今碇浇注今拱座位置复测
4. 2主要施工方法及技术要求
1）施工准备
熟悉图纸、规范等技术资料，编制并组织方案会审，组织到场拱座复查验收, 明确各工区施工内容和责任,明确拱座预埋精度要求,根据碇浇注进度编排拱座预颤工计划。

2）预埋拱座的定位。

用全站仪放样出拱肋的四个坐标原点,在任意一个坐标原点架设全站仪复核各原点间的相互关系。

根据拱肋轴线坐标推算出拱脚上弦管上缘及下弦杆下缘四点坐标,然后进行精确放样。

根据此四点来控制拱座的平面位置,用水准仪控制四点标高。

拱脚在预埋拱座上就位后,再对其轴线及分段点标高进行校核、调整,使其符合设计要求。

3）测量放线和支架预埋件安装
根据测量基准点放出拱座定位位置线,包含拱座控制点标高、中心位置线及轴线角度，根据拱座控制点放出支架预埋件的位置。

分层混凝土C30浇筑完之后,根据《支架预埋件施工图》和《基线控制点布置图》（附图）在AutoCAD中进行放样并得出数据,用全站仪在分界面上定出各预埋板的中心线并用墨线弹出,然后用M20膨胀螺栓将各预埋板固定牢靠, 并在钢板上用样冲打出支架立柱的中心位置线,用油漆做好标记,同时复核各预埋板的轴线尺寸、标高及平整度并记录在案，偏差太大时，应予以修正。

4）拱座现场整体联接
为便于拱座定位精确，安装前将四根4）1000的预埋钢管和狡支座在施工现场连成一个刚性整体。

首先将上、下弦各两根钢管在工厂用钢板（类似于主拱肋上的隔仓板）焊接连成哑铃段,然后运到现场后用两根［32a槽钢将哑铃段和狡支座连成一体。

为防止拱座起吊后扭曲，上下两根槽钢采用"194x8的钢管（单个拱座共3根）支撑。

拱座现场整体联接采用1台16t汽车吊进行。

值得注意的是，［32a槽钢是贴看较支座底板的上表面且穿过狡支座两个耳板之间的空隙与隔仓板焊接的,因此该隔仓板的位置需要放样后才能确定。

另外临时狡钢板上"50的出气孔需在槽钢上开出。

拱座现场整体联接示意图如下。

5）定位支架设计与安装
定位支架的设计思路是既安全牢靠又能使拱座的调节就位方便快捷。

首先为保证拱座的空间角度，在支架与上下弦钢管轴线垂直的方向上用［20 槽钢设置两道斜撑，增加钢管与支架的接触面积,且便于拱座就位调节。

吊装时只要使上下弦钢管的端面与斜撑紧密贴实,就能控制拱座的空间角度,同时在斜撑上设置限位板，控制拱座的上下前后位移；其次还要控制拱座的左右位移,通过在支架立柱的顶部用角钢和槽钢设置横撑,并在横撑上焊接限位槽钢和限位板来实现（详见定位支架三维图）。

定位支架安装前首先复核支架预埋件的轴线尺寸和高程，并根据实际情况调整各支架构件的下料尺寸。

定位支架的安装必须严格按钢结构施工验收规范（GB50205-2001 ）的要求完成，验收合格后即可在钢管和支架上做安装定位标记和绑扎钢筋。

定位支架三维图
6）拱座吊装固定
拱座及连接件共重7吨,拟采用1台25吨汽车吊吊装。

捆绑点的选择
在拱座上弦管的两端焊接四个钢耳板做吊点，通过电脑放样确定上下两个钢耳板的高差，据此计算吊装钢丝绳的长度,调整后使拱座起吊后悬空时的倾角接近于真实值。

如下图所示。

拱座吊装
拱座吊离地面200mm时,停止起吊，观察其在空中的状态是否正常,如果
—切正常继续起吊。

当下弦管下端离限位上方约500mm时,吊钩缓慢下降,使
上下弦管沿看限位板和限位槽钢往下滑动到相应位j ，此时上下弦管的端面应与
斜撑紧密贴实。

拱座定位及复测
在拱座任一上弦管的设计轴线的延长线上架设全站仪,在拱座吊装的过程中,随时监测其实际轴线,若与设计有偏差,随时反馈调整。

根据拱肋轴线坐标推算出拱座上弦管上缘及下弦杆下缘四点坐标，然后进行精确放样。

根据此四点来控制拱座的平面位置,用水准仪控制四点标高。

拱座就位后,再对其轴线及各控制点标高进行校核、调整,使其符合设计要求。

在确认拱座的位置准确无误后即可将拱座与各限位板焊死并开始焊接上下弦管的钢筋，同时浇注碇。

碇浇注完后，复测拱座预埋位置偏差并及时记录，如偏差过大须在拱脚与
拱座餃接前采取纠正措施。

6机具设备6. 1施工机械需用量一览表
6. 2钢支架材料需用量计划
钢支架材料用量表
7安全措施
7.1按下表提供的劳动力对特殊工种的持证进行严格把关,实施前进行安全技术交底。

7.2制定并实施吊装操作规程,墩台拱座四周应设置安全可靠的防护栏、脚手架或操作平台。

7.3做好基坑的临边防护，基础施工期间,沿基坑一周设安全防护栏杆,出入基坑人员走安全过道和上下扶梯。

开挖槽、坑、沟深度超过L5米，应设置人员上下坡道或爬梯。

开挖深度超过2米的,必须在边沿处设置两道护身栏杆。

危险处，夜间应设红色标志灯。

槽、坑、沟边1米以内不得堆土、堆料、停置机具。

槽、坑、沟边与建筑物、构筑物的距离不得小于1.5米，特殊情况必须采用有效技术措施。

8质量控制
8.1拱座地面整体定位联接。

采取的措施：钢管及临时狡在地面平台上精确定位，牢靠联接。

8. 2拱座定位预埋
采取的措施:支承钢支架安装精确,拱座与钢支架连接牢固，在碇浇注前和浇注过程中反复测量,确保拱座位置偏差符合要求,另外在碇浇注过程中尽可能地采取措施减少对拱座及钢支架的振动及破坏。

9环保措施
9.1机械设备使用后应进行设备的日常保养，保证设备经常处于完好状态，避免设备使用时意外漏油污染土地,污染地下水。

9.2当发现设备有异常或存在问题时，应安排专人检查排除或送维修单位立即抢修，防止设备带病作业，加大能源消耗、浪费资源，设备漏油污染土地、污沁下水。

9.3设备所使用的接油盘宜采用厚度0.5 ~ 1mm铁皮,油盘大小不宜小于机械设备的水平投影面积,防止漏油。

每次作业前应对接油盘目测检查,当接油盘存油达到距槽帮10mm 时或项目完成作业活动时应进行清理,防止盘内存油溢出污染土地及地下水。

9.4防止机械漏油污染土地。

9.5仪表调试时,调校点应在全刻度范围内均匀选取，单体调校不少于5点, 系统调试时不少于3点，避免因调校点选取不当影响仪表的精度和准确性，增加消耗。

调试用的废电池应交到指定的回收箱,报废的仪表应交到企业指定的封闭堆放箱,收集一个运输单位后请有资质单位处理,防止乱扔污染土地、污染地下水。

9.6混凝土力施工时的废弃物应及时清运,保持工完场清。

9.7如混凝土在现场搅拌，现场搅拌站应设置沉淀池，废水应排入沉淀池内，经二次沉淀后，方可排入市政污水管线或回收用于洒水降尘。

9.8严格执行当地有关环保要求的其他规定。

2效益分析
10. 1工期分析
应用本工法施工总工期为23天，而采用常规方法施工总工期为29天，由此可知工程提前6天完工,工期缩短26%。

10. 2经济效益分析
以千岛湖1号钢管混凝土拱桥工程为例分析效益如下：
本技术中充分利用4个大型拱座预埋件间位置关系，巧妙设置支撑胎架，同时利用全桥测量控制网定位、监测,使拱座预埋工期比计划的大为缩短。

节约的人工费为0.768万元,节约的机械费为0.184万元，由于利用了微机建模放样, 并通过反复精确计算，使耗用的支撑胎架大大减少，节约的材料费为1.44万元, 本技术取得的经济效益为2.392万元。

11应用实例
工程名称：千岛湖1号钢管混凝土拱桥工程；
工程地点：浙江省淳安千岛湖镇;
开、竣工日期：2005.3.20-2006.4.20 ;
实物工程量:桥结构形式为上承式钢管碇桁架式拱桥，净跨252米,拱肋弧长298米，净矢高38.769米，净矢跨比1/6.5 ,主拱轴线为悬链线,拱轴系数m二1.756。

拱肋为等截面钢管碇桁架结构。

材质为Q345qC。

断面由4-（pl000 的钢管组成，高5.0米，宽2.5米；上下两对主钢管拱肋用12mm钢缀板沿全长封闭构成主拱肋弦杆，在缀板间及钢管内浇注50号碇。

上下弦杆之间用＜p400 xl2的腹杆联结。

主拱肋弦杆钢管拱座处第I （XI）和□ （ X ）段下弦杆采用（p 1000x22的钢管,其余各段均采用＜pl000x20的钢管。

拱座附近设计水位以下的拱肋外包混凝土，有效保护拱肋钢管。

两主拱肋间采用10SK型风撑和1棍拱顶横撑做横向连接。

风撑采用（p610 xl2 和（p377xl0 的钢管,材质Q345qC。

拱上立柱采用钢管混凝土结构。

立柱钢管为（pl000xl2和（p800xl2 ,材质Q345qC。

单幅1#~4#立柱之间斜撑连接,左右幅拱肋1#~4#立柱间设横向斜撑，均采用（p610xl2的钢管,材质Q345qC。

应用效果：本桥拱座采用定位预埋施工工艺，质量得以提高；工期大大缩短；成本大幅度降低；工程质量评定优良。