大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术之欧阳家百创编
大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术讲解学习
大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术尹洪明郭军肖霑(中交一公局四公司广西南宁 530000)摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。
悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工,根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。
而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座,都采用塔架斜拉扣挂法施工,且因为施工情况又存在不同,技术理论不够完善,整体还处在起步阶段,为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术,本文以在建的马蹄河特大桥为背景,谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。
关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术0 前言拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。
随着钢筋混凝土的出现,拱桥的施工技术得到提升,跨越能力增大,大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单,在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。
制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法,拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。
小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装,随着跨度增大,山区沟谷多,环境条件限制,提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。
悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法,我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升,伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步,才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。
90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥(312m,1996年)和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥(420m,1997年)。
然而,随着时间发展,国家对工程质量、技术要求更高,悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力,且成拱后拱圈接头多,整体性不高,在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥,由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。
大跨度钢筋混凝土拱桥装配式挂篮悬臂浇筑施工技术
Value Engineering0引言随着国民经济的快速发展,国家交通基础建设不断增加,在山区建造跨峡谷的桥梁越来越多,而钢筋混凝土悬臂浇筑拱桥因全寿命周期内成本低廉、受力性能好等优点,越来越受建设者推崇,在高原深切峡谷地带修建钢筋混凝土拱桥也给施工带来了各种难题[1-3]。
目前,我国悬臂法施工的拱桥多采用悬臂拼装,悬臂浇筑法近几年发展较快,主要分布在四川、贵州[4]。
国内外学者对大跨度悬臂浇筑拱桥的挂篮优化设计及施工过程中的控制作出了大量研究,但对装配式挂篮的设计及相应的施工技术从未涉及[5,6]。
因此本文以“倒三角”挂篮为模板,研制了一种适用于多种拱箱截面尺寸,同时加工、安装简单,以及可形成制式杆件的装配式挂篮,该挂篮的纵梁、横梁、竖杆及斜杆选用H 型钢替代传统挂篮中的桁架结构材料,通过设置可调节长度的调节杆,来实现三向尺寸和坡度调节,节点均为螺栓连接和销接。
根据该挂篮的设计特点形成相应的悬臂浇筑施工技术,并已应用于贵州娅石庆特大桥与巴基斯坦Braseen 桥,解决了钢筋混凝土箱形拱桥拱圈浇筑施工难题。
现以娅石庆特大桥为例详细介绍该挂篮的设计及相应的施工工艺。
1工程概况贵州金仁桐高速公路娅石庆特大桥主桥为净跨200m 的钢筋混凝土拱桥(图1),采用悬臂浇筑法施工,主桥为净跨200m 钢筋混凝土上承式箱形拱,交界墩最大墩高37m 。
大桥采用斜拉扣挂施工,主拱圈共分为17个节段,单幅共设置34对扣锚索(0~16#扣锚索)扣锚索呈扇形布置。
2装配式挂篮悬臂浇筑施工技术2.1娅石庆特大桥装配式挂篮具体设计装配式倒三角挂篮由主桁系统、止退系统、行走系统、模板系统、工作平台及安全防护系统组成,挂篮及模板总重为80t ,主要由型钢采用销接和螺栓连接拼装而成。
挂篮全长16.5m ,总高10.25m ,悬臂浇筑长度可根据拱箱节段长度通过增加分配梁和支撑杆进行调节,最大倾角———————————————————————作者简介:孙伟(1973-),男,山西太原人,高级工程师,主要研究方向为大跨度桥梁及隧道施工技术。
大跨度桥梁悬臂浇筑施工技术
一
持两侧施工的条件相 同 ,以保证两侧的相对平衡。挂篮的 般 结 构 是 由用 以控 制平 衡 的锚 固 系统 、用 以施 工 的 吊装
一
系统及方便施工操作的空间条件组成 。
( 二 )结构 预 拱 度 的测 量
根 据 桥 梁 附近 的地 形 条 件 以及 桥 梁 的 桥 墩 高 度 确 定 出 所 需 要设 立 的 支撑 托 架 ,一 般 要 求所 设 托 架 的 原 则 是 托 架 应尽 可 能 容 易 搭 架 且托 架所 能承 受 负荷 应 尽 可 能 大 ,具 体
的托 架高度 问题得视具体情形来定。规范要求 ,所设置托 架长度 不得小于箱梁的长度 ,尽 可能保持一致状态。所设 置箱梁的底宽 要长于横桥宽度 ,大概 多出1 . 5~2 O m。通 常施工情况下所设的托架有两种 形式 ,分别为斜拉式和斜
撑 式 。 具 体 应 根 据 当时 的具 体 地 理 条件 来 选 定 。 为 了尽 可 能 避 免 托 架 承 载 过 程 中 的 变 形过 大 而 导 致 安全 事 故 ,一 般 对 托 架进 行 预 压 ,增 强 托 架 的荷 载 承 受 力 。 ( 二 ) 挂 篮 托 架 的设 置 是 为 了 方便 拼 接 桥 梁 两 侧 的 吊篮 ,未进 行
悬 臂挂 篮 施 工 过 程 :前 移 挂 篮 就 位 以后 ,调 整 底模 以 及 外膜 就 位 ,这 些调 整 好 之 后 ,就 开 始 根据 相 关 的 施 工 图
要计 算出挂 篮的重力、施工恒载都要考虑在 内。 为了设置 挂 篮的方便 ,通 常情 况下 是通过其他 方式搭接好第~段梁
钢筋混凝土拱桥的施工技术和斜拉技术
钢筋混凝土拱桥的施工技术和斜拉技术钢筋混凝土拱桥是目前大型桥梁中最为常见的类型之一,其具有结构可靠、施工精度高等特点,在大跨度桥梁中具有广泛的应用。
本文将介绍钢筋混凝土拱桥的施工技术和斜拉技术,如何确保施工质量和桥梁功能稳定的安全性能。
一、钢筋混凝土拱桥的施工技术1. 基础施工锚固式钢混凝土桥梁的基础通常采用直接喷射桩基础,这种基础具有工期短、经济、施工方便等优点,对于拱桥的施工也非常适用。
首先要选好基础点,然后根据实际情况确定每个基础的排列位置和深度,材料的坍落度应控制在10-20mm之间,施工现场应及时喷水、间歇排除杂物保持清洁。
当然,不同桥梁的基础施工具体方法会有所不同,在具体施工中应该根据实际情况综合考虑。
2. 拱肋制作拱肋制作是一个比较耗时的过程,但也是施工中十分关键的一步。
要先制作一些模板,然后根据设计要求对钢筋进行加工和焊接,将拱肋制作成一定的型号和规格。
在焊接的过程中,要对施工现场的环境进行严格控制,以确保焊接时温度过高或材料受到污染的情况不会发生。
制作完成后,要进行钢筋混凝土拌合、机械挤压、养护等工艺,植入钢筋、混凝土块后进行加固操作,使其具有一定的强度和牢固性。
3. 安装拱肋在拱肋安装过程中,要根据设计的具体情况进行操作。
对于较大的拱桥,可以先将拱肋放置在预先制定的安装架上,再通过吊车将其吊至拱墩上,然后进行快速的安装和固定。
对于大小较小的拱桥,可以使用钢管脚手架配合吊车等现代化设备进行组合安装,将其紧密连接。
如此进行下去,拱桥的施工就完成了。
二、斜拉技术斜拉技术是近年来广泛应用于高速公路和城市建设的一项重要技术,其不仅可以提高钢筋混凝土拱桥的受力性能,还可以增强桥梁的稳定性。
具体来说,斜拉结构是通过斜向将桥墩与桥面连接,利用拉力传递桥面上的荷载至桥墩和岸基上,从而实现桥梁整体的平衡和稳定。
在斜拉技术的施工过程中,需要注意以下几点:1. 斜拉索的制作:斜拉索是斜拉桥的重要组成部分,其制作需要使用高强度钢材进行加工焊接。
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术悬臂施工技术是大跨度桥梁建设中常见的一种施工技术,它是指在悬空状态下进行桥梁的施工。
悬臂施工技术是桥梁施工中的一种重要施工方法,具有施工周期短、效率高、经济节能等特点。
本文将从立杆悬挂、吊架悬挂、临时勾点、浮动吊点等方面介绍悬臂施工技术。
一、立杆悬挂立杆悬挂是悬臂施工中主要的一种方式,其原理是在桥墩或墩台顶部预埋或预制支架,然后在支架上安装立杆并加固,再以立杆为支撑点进行悬挂施工。
立杆通常采用钢管或混凝土预制件。
其优点是易于加固和支撑,具有稳定性强、负荷能力大等特点。
但是必须预制或埋设支架,所需时间较长,不适用于单孔跨度大的桥梁。
二、吊架悬挂吊架悬挂是指将悬挂支架固定在桥墩或墩台上,再将吊架悬挂在支架上,在吊架上进行悬挂施工的方法。
吊架悬挂的优点是易于安装,节省时间,适用于单孔跨度较大的桥梁。
但是吊架支撑面积较小,负荷能力较弱,只适用于中小跨度桥梁。
三、临时勾点在施工过程中,为了增加支撑点、增强吊索稳定性、方便施工等原因,可以采用临时勾点。
临时勾点是通过在桥面上设置固定支架,然后将勾点吊在支架上,再将吊索固定在勾点上进行悬挂施工的方法。
通常,临时勾点都会进行加固,具有负荷能力大、使用灵活等优点。
临时勾点的缺点是施工周期长,成本较高。
四、浮动吊点浮动吊点是一种比较先进的悬挂施工技术,其特点是使用浮动平台作为吊点,平台上的液压支腿可以自由调整吊索高度和位置,便于施工人员操作。
浮动吊点一般适用于单孔跨度较大的桥梁。
其优点是不需要进行固定,使用灵活、施工周期短,效率高等。
但是浮动吊点的成本较高,不适用于小型桥梁建设。
实用文档之大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术
实用文档之"大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术"尹洪明郭军肖霑(中交一公局四公司广西南宁 530000)摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。
悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工,根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。
而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座,都采用塔架斜拉扣挂法施工,且因为施工情况又存在不同,技术理论不够完善,整体还处在起步阶段,为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术,本文以在建的马蹄河特大桥为背景,谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。
关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术0 前言拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。
随着钢筋混凝土的出现,拱桥的施工技术得到提升,跨越能力增大,大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单,在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。
制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法,拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。
小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装,随着跨度增大,山区沟谷多,环境条件限制,提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。
悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法,我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升,伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步,才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。
90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥(312m,1996年)和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥(420m,1997年)。
然而,随着时间发展,国家对工程质量、技术要求更高,悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力,且成拱后拱圈接头多,整体性不高,在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥,由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。
“大跨度两阶段合龙”拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工工法(2)
“大跨度两阶段合龙”拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工工法“大跨度两阶段合龙”拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工工法一、前言近年来,随着城市建设的迅速发展,对于大跨度拱桥的需求也越来越多。
在拱桥的施工过程中,斜拉扣挂悬臂浇筑施工工法被广泛采用。
本文将详细介绍这一工法的特点、适应范围以及施工过程的具体细节。
二、工法特点“大跨度两阶段合龙”拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工工法的特点在于采用两阶段浇筑的方式,先在桥两端浇筑悬臂段,然后向中间延伸浇筑中桥段。
这样可以减小悬臂段的施工难度,提高施工效率。
同时,采用斜拉扣挂技术进行扣挂,可以有效增强拱桥的承载能力和稳定性。
三、适应范围该工法适用于大跨度拱桥的施工,特别是在施工条件较差的地区。
由于悬臂段施工相对简单,所需的场地要求较低,因此能够适应各种复杂的施工环境。
此外,该工法还可以适应较大的变截面和不规则形状的桥梁施工。
四、工艺原理该工法的理论基础是通过两阶段浇筑和斜拉扣挂技术,使拱桥的整体结构能够分段施工并最终形成一个完整的整体。
在实际工程中,需要采取一系列的技术措施,如混凝土浇筑顺序的合理安排、悬臂浇筑时的支撑措施等,以保证施工过程的稳定和顺利进行。
五、施工工艺1. 深化设计和加固基础:在施工前需要进行详细的设计,并对桥梁基础进行加固,以满足施工的需要。
2. 悬臂段的施工:首先搭建悬臂段的模板和脚手架,然后在悬臂段浇筑混凝土,形成拱桥的初始形状。
3. 中桥段的施工:待悬臂段混凝土达到设计强度后,开始施工中桥段,通过斜拉扣挂技术将中桥段和悬臂段相连。
4. 完善桥梁结构:在中桥段施工完成后,对整个拱桥进行加固和修整,以保证结构的稳定性和均衡性。
六、劳动组织在施工过程中,需要组织一支高效的施工团队,包括各类技术人员和操作人员,以确保施工进度和质量。
七、机具设备在施工过程中,需要使用多种机具设备,如塔吊、混凝土搅拌机、施工车辆等,以支持施工的顺利进行。
八、质量控制为了确保施工质量,需要采取一系列的质量控制措施,如对混凝土进行试块检测、对钢筋进行检测等,以保证施工质量符合设计要求。
混凝土拱桥斜拉悬臂浇筑施工技术
混凝土拱桥斜拉悬臂浇筑施工技术
叶琳
【期刊名称】《福建建筑》
【年(卷),期】2012(000)009
【摘要】斜拉悬臂浇筑法是国外大跨径钢筋混凝土拱桥常用的施工方法之一。
该方法由临时斜拉索扣住悬臂半拱,逐渐地向拱顶现浇拱肋节段,直至全桥合拢。
以国外几座采用斜拉悬浇施工法施工的拱桥为例,介绍了施工过程及施工控制中的关键问题,为该方法在国内的广泛应用提供经验及参考。
【总页数】4页(P61-64)
【作者】叶琳
【作者单位】深圳市市政设计研究院有限公司,广东深圳518035
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术 [J], 尹洪明;李小东;郭军
2.大跨度预应力斜拉桁架刚构桥悬臂浇筑施工技术 [J], 代敬辉
3.桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术研究 [J], 熊兆华;黄春
4.大跨度斜拉扣挂悬臂浇筑混凝土拱桥施工期抖振响应分析 [J], 张基进;郭吉平;刘杰
5.钢筋混凝土拱桥主拱圈悬臂浇筑施工技术分析 [J], 骆龙飞
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拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工关键技术
拱桥斜拉扣挂悬臂浇筑施工关键技术于华(重庆市涪陵城市建设投资集团有限公司,重庆涪陵408000)【摘要】本文以重庆市涪陵乌江大桥复线桥施工为载体,详细介绍了斜拉扣挂悬臂浇筑法施工中,关键施工技术系统的选择和应用。
旨在为其他同类型或相似桥梁工程的施工提供一定的借鉴。
【关键词】索塔;挂篮;地锚;缆索吊机;斜拉扣挂;悬臂浇筑【中图分类号】U445.466【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2020)05-0123-031概述乌江大桥复线桥位于重庆市涪陵城区上游,横跨乌江,紧邻已建涪陵乌江大桥下游侧。
主跨为钢筋混凝土上承式箱形拱桥,计算跨径L=220m,计算矢高42m,矢跨比F/L=1/5.328,为拱轴系数m=1.92的等高截面悬链线拱,主桥拱箱为单箱双室结构,高4.0m,宽9.0m。
采用斜拉扣挂悬臂浇筑法施工。
整个拱箱分43个节段施工,其中1#节段为支架现浇段,22#节段为合龙段,其余2#~21#节段均为挂篮悬臂浇筑段。
拱圈浇注至16#节段后设置合龙劲性骨架,骨架共分13节段,第1#节段预埋到16号拱圈混凝土,第2#~3#节段、4#~5#节段、6#节段及合龙段分三次整体吊装拼接,设计结构如图1所示。
2总体施工方案通过大直径无缝钢管配合高规格H型钢设置临时斜拉扣塔,并将体外预应力设置为无粘接环氧钢绞线通过定制的钢锚箱固结在临时斜拉扣塔上,形成斜拉扣挂式塔-索体系。
同时设置钢管支架用于大跨径拱桥拱圈的1#现浇支架的搭设并完成1#节段的箱型混凝土浇筑,并在浇筑完成的1#节段箱型混凝土上设置倒挂式三角桁架挂篮,进行箱型拱悬臂浇筑施工。
主要内容包含索塔、地锚、挂篮、缆索四个系统。
3索塔支架系统索塔作为全桥最主要受力单元承担了主拱圈悬臂浇筑阶段所有荷载。
一般索塔的形式有万能杆件、混凝土临时支撑、钢管支撑、钢管混凝土支撑。
本桥主拱具有节段多、跨度大、荷载大的特点。
若采用万能杆件自身结构无法满足施工要求;若采用混凝土临时支撑或钢管混凝土支撑,虽然受力上能满足施工要求,但由于拆除难、不可重复利用、施工成本高,使用起来不经济。
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术大跨度桥梁是现代桥梁工程中常见的一种类型,它的跨度通常较长,要求对施工技术有着较高的要求。
在大跨度桥梁的施工中,悬臂施工技术是一种常用的方法,它可以有效地提高施工效率,降低施工成本,保证桥梁工程的质量和安全。
本文将详细介绍大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术,以及其在实际工程中的应用。
一、悬臂施工技术的原理悬臂施工技术是一种在桥梁梁体上以一定的悬挑长度施工的方法。
在桥梁梁体上架设起重设备和施工平台,通过这些设备和平台,可以对悬挑部分进行混凝土浇筑、预应力张拉、构件安装等工作,从而实现大跨度桥梁的施工。
悬臂施工技术在施工过程中采用连续、分段式工序,可以有效地减少对现场施工的影响,提高施工效率。
1. 灵活性强:悬臂施工技术可以根据桥梁梁体的实际情况进行调整,可以在桥梁不同的位置使用不同的悬挑长度,灵活性强。
2. 施工效率高:悬臂施工技术可以将施工的重要工序集中在悬挑工作面上进行,不受季节和气候等影响,可实现全天候作业,从而提高施工效率。
3. 施工安全性高:悬臂施工技术可以避免对桥梁梁体的其他部分造成影响,减少对桥梁整体结构安全的影响,提高施工安全性。
4. 适用范围广:悬臂施工技术适用于各种大跨度桥梁类型的施工,可以根据实际需要进行调整,适用范围广。
三、悬臂施工技术在实际工程中的应用1. 预应力斜拉桥:预应力斜拉桥是大跨度桥梁中常见的一种类型,悬臂施工技术可以在斜拉桥主跨、辅跨和锚段等位置进行应用,通过悬挑施工实现斜拉索的张拉和桥面铺装等工序,提高斜拉桥的施工效率。
随着大跨度桥梁施工技术的不断发展,悬臂施工技术也在不断完善和创新。
未来,随着施工设备和施工工艺的进一步发展,悬臂施工技术将更加高效和智能化,为大跨度桥梁的施工提供更加便利和安全保障。
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速,大跨度桥梁的建设日益增多。
大跨度桥梁的建设需要克服很多地形和气候等困难,而其中的悬臂施工技术是大跨度桥梁建设中非常重要的一部分。
悬臂施工是指在桥梁中距离墩台较远的地方进行施工的一种技术。
本文将就大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术进行分析和探讨。
一、悬臂施工的概念悬臂施工是指在基础设施建设中,特别是在桥梁建设中,当桥梁墩台间的距离非常大时,为了不断延伸桥梁的建设,就需要使用悬臂施工技术。
悬臂施工是指在桥梁两端的墩台之间利用悬臂梁进行施工,最终使得悬臂梁顺利连接,形成桥梁结构的一种施工方式。
1. 悬臂梁悬臂梁是悬挑梁的一种,在悬臂施工中扮演着至关重要的角色。
悬臂梁的材料通常是钢筋混凝土或者钢结构,其设计和制造需要十分精密,以保证其在悬臂施工中的安全可靠性。
悬臂梁的制作需要精准的加工和高质量的材料,以确保其能够承受施工过程中的巨大荷载,并在最终连接完成后能够稳定支撑整个桥梁结构。
悬臂施工需要使用吊机、支撑架、悬臂车等悬臂设备,以完成悬臂梁的安装和连接工作。
这些设备需要具有足够的承载能力和操作灵活性,以应对复杂多变的施工环境。
特别是在大跨度桥梁的建设中,悬臂设备的选用和使用至关重要。
3. 安全措施悬臂施工中的安全问题一直是施工工作中最为关注的焦点。
在悬臂施工中,工程人员需要严格遵守相关安全规定,确保悬臂施工的安全可靠。
通常需要配备专业的安全监测人员和设备,以及进行严格的安全培训,确保悬臂施工过程中不出任何安全事故。
1. 工地准备在进行悬臂施工之前,需要对工地进行充分的准备工作。
这包括清理现场、检查悬臂设备、安装固定支撑等工作。
只有做好了充分的准备工作,才能确保后续的悬臂施工顺利进行。
吊装是悬臂施工中的关键步骤。
需要使用吊车将悬臂梁吊离地面,并悬挂在悬臂设备上。
这个过程需要高度的精确度和严格的操作规范,确保悬臂梁能够准确地安装到位。
悬臂施工中最关键的一环是悬臂梁的连接。
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术
大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术大跨度桥梁是指跨度超过一定长度的桥梁,一般跨度在100米以上称为大跨度桥梁。
大跨度桥梁的施工是一项复杂而又艰巨的任务,其中悬臂施工技术是施工过程中的重要环节。
本文将就大跨度桥梁施工中的悬臂施工技术进行介绍和分析。
悬臂施工是指在桥墩或桥塔上设置工作台,通过支模和临时支撑来搭建梁体,并进行浇筑的施工方法。
在大跨度桥梁的建设中,悬臂施工技术可以实现从一座桥墩或桥塔到另一座桥墩或桥塔的连续梁体浇筑,大大提高了工程施工效率,也能够有效减少对河流的封闭时间,降低对环境的影响。
在进行大跨度桥梁的悬臂施工时,首先需要对梁体的悬臂工作台进行设置和调整。
悬臂工作台是悬挑在桥墩或桥塔上的建造平台,用于放置支模和临时支撑,并为梁体的浇筑提供施工条件。
悬臂工作台的设置需要根据实际跨度和桥梁结构进行设计,考虑桥墩或桥塔的承载能力和稳定性,确保悬臂工作台的安全和可靠性。
在悬臂工作台设置完成后,接下来是支模的搭设。
支模是梁体浇筑的模板支撑结构,根据桥梁结构和梁体形状进行设计和制作,用于支撑和固定混凝土浇筑时的模板。
支模的搭设需要严格按照设计要求进行,并对支模的承载能力和稳定性进行计算和验算,确保支模在悬臂施工过程中能够安全可靠地支撑梁体的浇筑。
悬臂施工中的混凝土浇筑是一个关键环节,浇筑质量直接影响着梁体的安全和稳定。
在进行混凝土浇筑时,需要根据梁体的跨度和结构进行施工,采取适当的浇筑方法和措施,保证混凝土在浇筑过程中能够均匀流动和充实支模空间,最大限度地消除混凝土中的气孔和缺陷,确保梁体的质量和强度。
在悬臂施工过程中,还需要严格控制浇筑速度和浇筑厚度,确保浇筑的连续性和均匀性,避免出现冷缝和错台等质量问题。
为了保证混凝土的浇筑质量,通常会在浇筑现场设置专门的监控和检测设备,对混凝土的流动性、坍落度和硬化时间等进行实时监测和控制,及时发现和解决浇筑过程中的问题,保证梁体的质量和安全。
悬臂施工中的安全管理是至关重要的,施工现场要严格按照相关安全规范和操作规程进行操作,加强对临时支撑和支模的检查和维护,及时清理施工现场,确保工人的安全和施工作业的顺利进行。
大跨度斜交桥挂篮悬浇施工工法(2)
大跨度斜交桥挂篮悬浇施工工法大跨度斜交桥挂篮悬浇施工工法一、前言大跨度斜交桥挂篮悬浇施工工法是一种针对大跨度斜交桥悬浇施工的专门工艺,通过使用挂篮等特殊设备,实现对混凝土桥梁梁体的连续悬浇。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 提高施工效率:通过使用挂篮等悬浇设备,可以实现连续悬浇,大大提高施工效率。
2. 确保施工质量:挂篮悬浇施工可以保证混凝土的均匀性和密实性,有效改善桥梁的承载能力和耐久性。
3. 适应复杂条件:该工法适用于复杂地形、狭窄工作空间以及存在交通限制的施工现场。
4. 降低施工风险:挂篮悬浇施工可以减少施工过程中的作业高空、悬空、危险等因素,降低施工风险。
三、适应范围该工法适用于大跨度斜交桥梁的悬浇施工,尤其适用于山区、河谷等地形复杂的施工环境。
四、工艺原理挂篮悬浇施工工法的理论依据是通过在桥墩或桥塔上方设置起重机,并利用挂篮将混凝土输送到指定位置悬浇。
为了确保悬浇质量,需要采取以下技术措施:1. 合理设置挂篮和起重机的位置和参数;2. 控制混凝土的浇筑速度和均匀性;3. 保证施工现场的安全和通畅。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下阶段:1. 挂篮设置和起重机准备;2. 混凝土的配制和搅拌;3. 挂篮安装和混凝土的输送;4. 悬浇混凝土的均匀性和密实性控制。
六、劳动组织为了有效组织劳动力,需要确定施工队伍和各个工种的职责,合理安排工作时间和任务量,并进行施工人员培训和技术指导。
七、机具设备该工法所需的主要机具设备包括起重机、挂篮、输送泵、混凝土搅拌机、模板支架等。
这些设备具有稳定性、安全性和高效性的特点,并能适应工程的具体要求。
八、质量控制为了确保悬浇施工的质量,需要采取以下措施:1. 控制混凝土的配比和搅拌时间;2. 检查混凝土坍落度和浇筑温度;3. 监测混凝土的均匀性和密实性。
九、安全措施在施工过程中,需要注意以下安全事项:1. 挂篮和起重机的安全使用;2. 施工现场的安全和通畅;3. 作业人员的安全教育和防护措施。
大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工关键技术
Vot.45, No. 4Dec . ,2020第45卷,第6期2 0 2 0 年 1 2 月公路工程 Higdwvy Enyineef n yDei :10. 19782/j. cnki. 1674 -0610.0020.06.012大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工关键技术吴月星1,龚兴生2,周建庭罗首信2(1.重庆交通大学土木工程学院,重庆400074; 2.贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州贵阳550001)[摘 要]夜郎湖大桥是目前国内最大跨悬浇单箱室钢筋混凝土拱桥,净跨径为210 m 。
结合本桥结构特点,大桥拱脚3节段采用支架法进行施工,主拱圈其余节段采用“组合法”施工,即首先利用斜拉扣挂法进行挂篮悬臂浇筑施工,然后在跨中合龙型钢劲性骨架,并浇筑外包混凝土。
夜郎湖大桥施工中创造性地采用了一种新型三角桁架挂篮,克服了主拱圈大节段浇筑施工的难题;同时在主拱圈斜拉扣挂施工中采用扣锚索自平衡张拉、塔偏实时监测以及群锚钢绞线自动均匀连续预紧等新型智能化施工技术,保证了主拱圈悬臂施工中扣塔受力平衡、扣锚索索力精准张拉控制,提高了悬臂施工的效率、保障了施工过程安全。
控制测量结果表明:夜郎湖大桥在建造过程中通过采用新技术,使得扣锚索索力实测值与理论值偏差在2%以内,扣塔纵桥向最大偏位为2.9cm ,主拱圈松索成拱后线形光滑圆顺,实测值与设计值最大仅差2.5 cm ,满足规范及设计要求。
成果可为今后同类型工程提供有益借鉴。
[关键词]钢筋混凝土拱桥;三角桁架挂篮;自平衡张拉;塔偏实时监测;群锚钢绞线自动均匀连续预紧[中图分类号]U 448. 22[文献标志码]A [文章编号]1674-0610 (2020) 06-0077-06Key Construction Techniques of Long-stan Cantilever CastingReinforced Concretr Arch BUageWU Yuexmg 1, GONG 乂匚聘]!!^2, ZHOU Jianting 1, LUO Shouxin 2(1. Schovi of Civil Enyineef n g , Chonyqing Jiaotong University , Chongqiny 400074, China ; 2. Guizhou Bridge Construction Group Co. , Lth. , Guiycny , Guizhou 550001 , China )[Abstnct ] The Ye-Cany Lahe bf d ge is the larfest span cantilevered single-chamber reinforcobconcrete arch bf d ge in China , with a net span of 21 m. Combined with the structurai charactef s ties of the bf d ge , the first sexment of arch f d m constructed by brachet methoh , and the other sections are constructed by "combined methoh ”。
钢筋混凝土拱桥挂篮悬臂浇筑施工技术
钢筋混凝土拱桥挂篮悬臂浇筑施工技术摘要:本文主要针对钢筋混凝土拱桥挂篮悬臂浇筑的施工技术展开了探讨,通过结合具体的工程实例,从结构特点、结构计算和施工控制及注意事项等方面对施工作了详细阐述,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。
关键词:钢筋混凝土拱桥;挂篮悬臂;浇筑施工0 引言随着我国交通事业的蓬勃发展,桥梁悬臂浇筑施工技术也得到了广泛的应用,有效推动了我国交通事业的发展。
挂篮悬臂浇筑施工是指在桥墩两侧设置一个工作平台,利用平台分段向悬臂浇筑混凝土和水泥等梁体。
在实际的钢筋混凝土拱桥施工中,我们需要认真做好挂篮悬臂浇筑施工,以确保整体的工程施工质量。
1 工程概况某大桥全长327.595m,分左、右幅。
主桥为钢筋混凝土箱形拱桥,净跨径180m,净矢高32m,净矢跨比1/5.625,拱轴系数1.756,为等高截面悬链线拱,拱圈横向宽7.5m,高3.3m。
整个拱箱分29个节段施工,其中两岸各设一个拱脚现浇段,拱顶设一个吊架浇筑合龙段,拱圈2~14号节段采用挂篮进行浇筑,其中2号节段长度最大,为7.579m,3号节段质量最大,为221.5t。
2 施工方案挂篮悬臂法浇筑拱桥,其技术特点有点类似于斜拉桥主梁挂篮悬浇施工,但区别在于拱桥挂篮是在弧形结构上施工,此外,斜拉桥的扣锚索结构是作为永久结构使用,而拱桥的扣锚索仅是临时施工结构,施工过程索力不断变化,且成桥后拉索都要拆除,对拱圈结构内力、线型要求更高。
拱圈两岸设置一个现浇段,完成现浇段施工后再进行挂篮安装,再由挂篮逐节段由两边向跨中合龙,如图1所示。
3.2 挂篮结构功能3.2.1 挂篮结构形式选择国内挂篮形式多样,承重桁架是影响挂篮自重最大的因素,挂篮的承重桁架形式主要有平行弦、弓弦式、菱形、三角形式、斜拉式等。
受均布荷载最优的悬臂梁形式是三角形结构,对于斜拉式因刚度比较差,所以三角形的主桁结构是最优选择。
挂篮主桁结构确定仅是第1步,其次是确定挂篮承重形式,合理选择承重形式能最大限度地减少挂篮的锚固质量。
大跨度混凝土拱桥“钢管混凝土劲性骨架+斜拉扣挂”拱圈混凝土分环浇筑施工工法
大跨度混凝土拱桥“钢管混凝土劲性骨架+斜拉扣挂”拱圈混凝土分环浇筑施工工法大跨度混凝土拱桥“钢管混凝土劲性骨架+斜拉扣挂”拱圈混凝土分环浇筑施工工法一、前言大跨度混凝土拱桥在桥梁工程中起到了重要的作用,其结构设计与施工工艺都需要综合考虑多种因素。
本文将介绍一种名为“钢管混凝土劲性骨架+斜拉扣挂”的施工工法,用于大跨度混凝土拱桥的施工。
二、工法特点该工法通过采用钢管混凝土劲性骨架和斜拉扣挂技术,实现了大跨度混凝土拱桥的分环浇筑施工。
其特点如下:1. 结构稳定:钢管混凝土劲性骨架提供了高强度和刚性支撑,使得拱桥在施工过程中能够保持整体结构的稳定。
2. 施工效率高:通过分环浇筑的方式,可以同时进行多个区域的混凝土浇注,提高施工效率。
3. 跨越能力强:采用斜拉扣挂技术,提供了对拱桥边缘和中心受力点的支撑,进一步增强了拱桥的承载能力和稳定性。
三、适应范围该工法适用于大跨度混凝土拱桥的施工,特别适用于长跨度、复杂地形条件下的拱桥项目。
四、工艺原理该工法主要通过钢管混凝土劲性骨架和斜拉扣挂技术来实现拱桥的施工。
钢管混凝土劲性骨架作为拱桥的支撑骨架,提供了结构的稳定性和刚性。
斜拉扣挂技术则通过张拉扣挂的钢索将拱桥的边缘和中心受力点连接起来,形成一个整体结构。
五、施工工艺1. 基础处理:根据设计要求进行桥墩和桥台的基础施工,确保其稳定和承载能力。
2. 劲性骨架搭设:在桥墩和桥台上搭设钢管混凝土劲性骨架,确保其准确度和稳定性。
3. 斜拉扣挂张拉:在劲性骨架上设置斜拉扣挂点,并进行张拉调整,使扣挂的钢索形成合适的张力。
4. 分环浇筑:根据设计要求,将混凝土按照分段的方式进行浇筑,确保每个分段的质量和密实度。
5. 拱圈收模:等待混凝土达到设计强度后,拆除模板,进行拱圈的质量检验和调整。
6. 后续工序:完成拱圈的测量和调整后,进行后续工序,如桥面铺装、栏杆安装等。
六、劳动组织根据施工工艺的要求,需要合理组织施工人员的分工和协作,确保施工进度和质量。
采用多段悬拼法施工的大跨度混凝土拱桥施工控制技术
采用多段悬拼法施工的大跨度混凝土拱桥施工控制技术摘要:大跨径混凝土拱桥是我国西部地区的主要桥型之一,其跨径越来越大,施工控制技术也在实践中日益发展。
本文对采用多段悬拼法施工的钢筋混凝土拱桥施工控制技术进行了系统总结,包括施工控制的特点,施工控制目标、内容和方法,悬拼过程中的调索方案和扣索力的计算方法、监测系统的组成等,为大跨径钢筋混凝土拱桥施工控制技术的推广应用提供借鉴。
关键词:混凝土拱桥,多段悬臂拼装,施工控制1 引言大跨径钢筋混凝土箱形拱桥截面经济、横向刚度大、稳定性好,中性轴靠近中部,对于正负弯矩有几乎相等的截面抵抗矩,能够较好地适应拱桥不同截面正负弯矩变化的要求,充分利用材料。
在跨越较大峡谷等复杂地形时,多被作为优选方案。
随着钢筋混凝土箱形拱桥跨径的不断增大,施工过程中的安全风险越来越大,成桥拱轴线形和内力越来越难以保证,施工控制工作显得越来越重要。
大跨径钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈的架设由于受到吊装能力的限制,常常分为预制吊装部分和现浇部分,主拱圈的刚度和强度是逐渐组合形成的,这就增加了求解各施工阶段的变形值、预拱度及应力值的复杂性。
大跨径钢筋混凝土箱形拱桥设计与施工高度耦合,所采用的施工方法(扣吊合一)、材料性能、安装程序、拼装节段的定位标高和接头转角、拱肋节段扣索的安装索力、状态温度等因素都直接影响成桥主拱的线形与受力。
在施工过程中以上这些因素与设计的假定总会存在差异,同时还不可避免地存在测量误差、施工误差,使得桥梁各施工阶段的实际状态与设计状态存在偏差,在拱肋架设过程中如果上述偏差逐渐累积,而不加以控制和调整,拱肋的标高将会显著地偏离设计目标,造成合龙困难,从而影响成桥的内力和线形。
在拱肋架设过程中也存在结构整体、局部失稳及局部内力超标现象,需要对此进行监测和预警,一旦超标,及时对施工方案进行调整,以保证施工安全。
大跨径钢筋混凝土箱形拱桥的施工控制不仅是施工过程中的质量和安全保障系统,也是桥梁营运中安全性和耐久性的综合监测系统。
大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术之欧阳索引创编
大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术欧阳家百(2021.03.07)尹洪明郭军肖霑(中交一公局四公司广西南宁530000)摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。
悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工,根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。
而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座,都采用塔架斜拉扣挂法施工,且因为施工情况又存在不同,技术理论不够完善,整体还处在起步阶段,为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术,本文以在建的马蹄河特大桥为背景,谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。
关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术0 前言拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。
随着钢筋混凝土的出现,拱桥的施工技术得到提升,跨越能力增大,大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单,在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。
制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法,拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。
小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装,随着跨度增大,山区沟谷多,环境条件限制,提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。
悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法,我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升,伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步,才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。
90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥(312m,1996年)和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥(420m,1997年)。
然而,随着时间发展,国家对工程质量、技术要求更高,悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力,且成拱后拱圈接头多,整体性不高,在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥,由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。
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大跨度钢筋混凝土拱桥斜拉扣挂法悬臂浇筑施工关键技术欧阳家百(2021.03.07)尹洪明郭军肖霑(中交一公局四公司广西南宁530000)摘要:钢筋混凝土拱桥悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两大类。
悬臂浇筑法主要采用挂篮悬臂浇筑施工,根据国内外目前的工艺技术又可以分为采用塔架斜拉扣挂法和悬臂桁架浇筑法。
而悬臂浇筑法施工的拱桥在国内日前仅建成3座,都采用塔架斜拉扣挂法施工,且因为施工情况又存在不同,技术理论不够完善,整体还处在起步阶段,为进一步完善悬臂浇筑拱桥的施工技术,本文以在建的马蹄河特大桥为背景,谈论大跨度塔架斜拉扣挂法悬臂浇筑拱桥的关键施工技术控制。
关键词:悬臂浇筑斜拉扣挂箱拱挂篮索力优化施工技术0 前言拱桥是一种以受压为主的结构,受力合理, 外形美观, 是我国公路上广泛采用的一种桥梁体系。
随着钢筋混凝土的出现,拱桥的施工技术得到提升,跨越能力增大,大跨度混凝土箱拱造价低廉、施工方便、养护简单,在我国适合贵州、广西、云南等多山地区。
制约混凝土箱拱跨度的一个重要因素是施工方法,拱桥的施工方法一般有缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法、悬臂施工与劲性骨架组合法等。
小跨度箱拱可以采用支架施工或分多个节段吊装,随着跨度增大,山区沟谷多,环境条件限制,提出采用的悬臂施工法更能适应山区拱桥发展。
悬臂法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法,我国钢筋混凝土拱桥发展在20世纪70年代得到提升,伴随无支架缆索吊装技术的成熟和设计方法进步,才逐渐出现了大跨度的钢筋混凝土悬臂拼装拱桥。
90年代后先后建造了跨度最大的中承式钢筋混凝土——广西邕林邕江大桥(312m,1996年)和世界第一跨的钢管混凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥——重庆万州长江大桥(420m,1997年)。
然而,随着时间发展,国家对工程质量、技术要求更高,悬臂拼装法需要足够大的预制空间和吊装能力,且成拱后拱圈接头多,整体性不高,在进几年开始推广挂篮悬臂浇筑施工的钢筋混凝土拱桥,由于主拱圈采用挂蓝浇筑一次成形、无需分环、工艺简单、整体性好、施工中横向稳定和抗风性能好、运营阶段养护费用低、耐久性好的特点。
而在国外,20世纪60年代就开始采用悬臂浇筑施工拱桥,目前施工技术已经比较成熟,最大跨径由德国2000年建造的WildeGera桥,跨径252m,我国建成挂篮悬浇拱桥仅有三座,2007年净跨150m的白沙沟1#大桥、2009年净跨182m的新密地大桥,2010年净跨165m的木蓬特大桥,以及在建净跨180m的马蹄河特大桥,且都采用斜拉扣挂悬臂浇筑施工。
1 工程简介马蹄河特大桥位于贵州省德江县境内,是沿河至德江高速公路建设的重点工程,该桥为上承式钢筋混凝土空腹箱型拱桥,桥跨布置为2×30mT梁+180m主跨+2×30m预制T梁,主跨桥面板为15×13m 空心板,全桥长327.595m,分左、右幅。
主桥为钢筋混凝土箱形拱桥,净跨径180m,净矢高32m,净矢跨比1/5.625,拱轴系数1.756,为等高截面悬链线拱,拱圈截面为单箱双室,横向宽7.5m,高3.3m,整个拱箱分29个节段施工,其中两岸各设一个拱脚现浇段,采用“斜拉支架法”施工,拱顶设一个吊架浇筑合拢段,拱圈2-14#节段采用挂篮进行浇筑,其中2#节段长度最长,为7.579m,3#节段重量最大,为221.5t。
设计荷载公路I级,主桥抗震烈度按7度设防,桥型立面布置图如图1所示。
图1 马蹄河特大桥桥型立面布置图(尺寸单位:cm)2 塔架斜拉扣挂悬臂浇筑法马蹄河特大桥主拱圈采用挂篮悬臂浇筑施工完成,根据拉索扣挂方式为塔架斜拉扣挂法,区别于悬臂桁架浇筑法。
塔架斜拉扣挂法是国外采用最早、最多的大跨径钢筋混凝土拱桥无支架施工的方法。
此法的施工要点是: 在拱脚墩、台处安装临时的钢或钢筋混凝土塔架, 用斜拉索一端拉住拱圈节段, 另一端绕向台后并锚固在岩盘上, 这样逐节向河中悬臂施工, 直至拱桥拱顶合龙,再进行拱上立柱、桥面板施工。
图2 斜拉扣挂悬臂浇筑施工示意图悬臂桁架法, 也称斜吊式悬浇法, 此施工原理是:在施工过程中,主拱圈、拱上立柱和桥面板等同时向跨中施工, 并与临时斜拉索构成变高度的悬臂桁架,此种方法每个循环工序都需要完成拱圈、立柱、桥面板施工,工序之间衔接紧密,且桥面板的设计因保证具有抗拉强度高的特点,如采用钢梁。
对设计和施工都提出较高的水平,在我国尚未施工先例。
图3 悬臂桁架法现浇拱桥施工示意图3 施工控制概述桥梁施工控制特点是在施工过程中采用有效的技术措施保证结构的安全和特征状态符合设计要求,满足最终成桥状态。
过程中采取动态控制法,主要判别方式是通过监控量测进行分析、修正,以此达到预想要求。
4 悬臂浇筑法拱桥关键技术控制马蹄河特大桥采用的是悬臂浇筑施工中的斜拉扣挂法,施工控制的关键结构为挂篮、扣挂系统、索力,主要涵概结构体的设计分析、运行监测控制。
图4 马蹄河特大桥挂篮悬浇施工简图4.11#节段斜拉支架法拱圈第一节段拱圈长10.284m,宽7.5m,高3.3m,单箱双室结构,采用C50混凝土,方量为155.9m³,重量为405.4t。
根据现场测量的实际情况,2#拱座边缘靠近悬崖边线,3#拱座左幅边缘离基座边缘最小距离为0.5m,最大距离为5.9m,不能满足现浇段8m宽度的要求,故不能采用常规的落地支架施工。
分别从施工成本、施工工期、施工速度及难易程度等进行了比较,推荐采用斜拉支架(墩柱作为斜拉塔柱),即第四种方案,支架比选方案见下表:表1现浇段支架比选方案4.1.1支架的设计现浇段支架采用交界墩墩柱作塔柱,精轧螺纹钢筋和钢绞线作拉索,形成简易“斜拉桥”的方式进行悬浇,为保证墩柱的受力平衡,对墩柱进行反拉,支架的设计施工必须考虑以下几个方面:①、“斜拉支架”由拱脚处的三角托架和斜拉扣锚索组成,斜拉支架必须承受1#节段拱圈砼自重和施工荷载,以保证拱圈和拱座交接面不出现裂缝。
②、“斜拉支架”的斜拉索锚固于交界墩上,会对交界墩产生局部应力集中,同时扣索与锚索受力的不平衡会引起墩顶偏位,因此,该支架方案要求墩顶偏位不大于10mm,墩底拉应力不大于1.83MPa。
③、1#节段混凝土浇筑过程中,斜拉支架的斜拉索会逐渐伸长,加之三角托架的非弹性变形,可能导致拱脚顶面出现裂缝。
④、对斜拉扣锚索的初拉力的确定,以及混凝土浇筑过程中是否进行实时调整索力的问题,这是控制托架标高和墩顶偏位的关键因素。
针对以上问题,在设计上采取了以下措施:①、采用三角托架+斜拉扣锚索形式组成“斜拉支架”,三角支架选用双拼“H”型钢,并组合成三角形,增加其刚度和稳定性,斜拉扣索选取伸长率较小的高强度精扎螺纹钢筋,减小非弹性变形;同时,在1#节段拱圈混凝土浇筑完成后,对拱脚处进行二次振捣,消除支架非弹性引起的表面裂缝。
②、对斜拉扣锚索在墩柱上的锚固点位置,埋设钢板,设置应力分散的楔形垫块,同时监控墩顶偏位和墩底应力。
③、对于斜拉扣锚索初拉力的确定原则是保证三角托架承受索力不变形,且墩柱承受水平力尽量平衡的原则,采取有限元分析进行确定,详见下一节支架验算;如果在混凝土浇筑过程中进行索力调整,则施工非常繁琐且很难做到实时调整,更容易引起斜拉索受力不均导致结构受力的不明确,故采取一次张拉到位,混凝土浇筑过程中不调索的方式。
斜拉支架如下图所示。
图5斜拉支架立面图图6斜拉支架平面图图7斜拉支架扣锚索安装照片4.1.2支架验算采用有限元软件Midas/Civil建立拱圈现浇段斜拉支架模型。
三角支架、横纵向分配梁和交界墩用梁单元模拟,模板用板单模拟,扣锚索用只受拉桁架单元模拟。
主要检查支架的变形和应力,墩柱的拉应力和偏位,扣锚索索力是否满足规范要求。
如表2所示的各计算工况进行分析,计算结果如下。
图8支架计算模型图及结果表2斜拉支架计算工况通过midas/civil计算,墩柱偏位、应力等结果如下表3所示:表3支架计算结果表4.2悬浇拱桥挂篮4.2.1悬浇拱桥挂篮的设计挂篮作为悬臂法施工的重要部分,其设计不仅要考虑结构受力,因拱桥的挂篮不同于普通梁桥的挂篮,普通梁桥的挂篮多数在坡度不大的桥面上运行,拱桥的挂篮则要解决较大坡度上的浇筑和行走问题。
所以挂篮结构形式选择将决定施工效率的高低。
马蹄河特大桥的挂篮采用下承式倒三角挂篮,与木蓬特大桥采用的挂篮结构形式形似,但又有所不同,在锚固形式和行走方法得到改进,设计方案整体得到优化。
图9 马蹄河特大桥下承式倒三角挂篮挂篮的结构形式主要有平行弦、弓弦式、菱形、三角形式、斜拉式等,不同的受力特点决定不同的挂篮结构拓扑形式,通过拓扑优化设计分析得到的受均布荷载悬臂梁的拓扑形状就是三角形,对于斜拉式因刚度比较差,所以三角形的主桁结构是最优的选择。
挂篮的承重形式按承重结构在混凝土上、下分为上承式挂篮和下承式挂篮,其形式关系到挂篮的重心高低,重心高低决定了挂篮的行走及工作是否平稳。
三角形挂篮的支撑方式主要为上承式,但上承式主要用于T型钢构桥、连续梁桥和斜拉桥,对于拱圈结构,存在变角度机构复杂和重心高影响移动等。
经过比较采用主桁布置在拱箱下部的下承式,重心底,实践证明了下承式挂篮适合在在拱圈上的施工及行走。
挂篮结构受力明确、传力直接,由于节段混凝土重量大,承重结构避免常规挂腿受力,采用锚固系统的精轧螺纹钢受力,挂腿仅在挂篮空载时(挂篮行走)受力。
锚固结构作用在已浇筑的混凝土节段上,对于挂篮,相当于中支点作用。
考虑到拱圈弧形结构,锚固系统中的锚固箱体设计为球铰,解决了拱圈弧形角度对挂篮锚固结构受力的影响。
挂篮后支点为顶升千斤顶(行走时为后滑轮),可以调节挂篮倾角满足拱圈线型要求。
主要平衡由悬臂端节段重量对中支点产生的弯矩作用。
挂篮的行走形式采用连续千斤顶顶推履带小坦克,使挂篮沿拱圈爬行。
连续千斤顶增加动力、减少反力挡块的频繁转换,履带小坦克在轨道上滚动前进,摩擦力小,速度快。
4.2.2悬浇拱桥挂篮的运行分析挂篮的运行状态主要为浇筑状态和行走状态。
浇筑状态为静轧螺纹钢受力,行走状态为挂腿受力。
挂篮浇筑施工控制变形、应力,行走控制为效率分析。
分别计算典型节段,工况I:3号节段(节段最重且长)砼方量85.2m3,节段重量221.5t,挂篮与水平夹角30.67°;工况II:13号节段(倾角小节段重)砼方量64.3m3,节段重量167.1t,挂篮与水平夹角3.36°。
(1)基于ansys有限元的典型工况分析结果图10工况I混凝土作用下挂篮净位移云图图11工况I挂篮整体应力云图图12工况I挂篮整体位移云图图13工况I挂篮整体轴力云图表4 有限元分析典型工况最大应力、应变(2)施工监控的典型工况分析结果应力监测点为挂篮左、右侧两主纵梁与立柱连接处,变形监测点为挂篮悬臂端左、中、右三点,挂篮变形值=悬臂端浇筑前高程-悬臂端浇筑后高程-拱圈悬臂端自身沉降值。