钢管混凝土拱桥.
泵送顶升法
• D.压注施工 • 临时堵塞出渣孔,用混凝土泵从两侧向拱顶压注清水,
水至拱顶由出浆孔冒出后,打开拱脚处的排渣闸阀, 让管内水及渣物流出,沉积在管底的渣物用勺子从出 渣口伸进去一点一点掏出来,然后焊接封闭出渣孔。 • 人工从灌注孔灌注压注口以下的管内混凝土,用振捣 棒从灌注孔插入振捣。混凝土灌至稍低于压注口位置 时停止灌注。立即清理灌注孔并用钢板封闭灌注孔。 灌注管的做法是:在灌注管顶部预先环焊δ =16㎜钢 板,并设置4个φ 22㎜的螺栓孔,封闭钢板对应设置4 个φ 22㎜的螺栓孔,封闭时中间挤压橡胶皮垫密封。 泵车的泵管预先与栅阀泵管拼接好。
钢管混凝土拱桥
• 钢管混凝土拱桥是指先用钢管形成拱桥的施工骨
架,后在钢管内灌注混凝土形成拱肋,而后安装桥面 系杆及桥面。钢管混凝土由于在钢管内填筑了混凝土, 从而解决了钢管承受荷载时管壁的稳定问题;由于钢 管壁对管内混凝土的套箍作用,限制了核心混凝土受 压后的横向变形,使核心混凝土处于三向受压状态工 作,提高了混凝土的抗压强度、变形能力以及耐疲劳 和耐冲击能力,使构件的破坏由脆性破坏转为塑性破 坏;由于钢管在管内混凝土施工中的模板作用和引入 泵送混凝土施工,使施工工艺简捷,施工速度成倍提 高,较好地解决了施工的安全和经济问题。为了避免 在施工中出现混凝土离析、堵泵、混凝土在拱顶和拱 脚部位分布不均匀,采用自密实混凝土作为钢管核心 混凝土是一种新的尝试。
总体布置
钢筋混凝土或钢管混凝土 拱肋 两拱肋一般在平行的平面;为了提高横向稳定,也可用提蓝式拱 拱轴线一般采用二次抛物线,也可采用悬链线 拱肋一般采用无铰拱;通常,拱肋失跨比取值在1/4~1/7之间 组 成
横向联系
横向联接系一般可做成横撑、对角撑或空格式等构造
吊杆分刚性和柔性吊杆两类
悬挂结构
行车道系由桥面板和纵、横梁组成
•
泵送顶升法
• 为减小混凝土在钢管内流动时的空气阻力,同时在施工
时观察管内混凝土的情况,沿钢管纵向每隔30m设置一 个排气孔,排气孔采用φ50㎜钢管,拱肋钢管上按φ50 ㎜钢管内径开孔,用δ=12㎜钢板作加劲板。当排气孔 冒混凝土时,应用螺杆堵住排气孔,φ50㎜钢管上端预 制内螺纹,并配制相应螺栓(或者用木塞塞紧)。 • 加劲板焊接骨架钢管采用周边焊,焊缝高12㎜。 • 下弦管压注头设在离拱脚约7.5m处的钢管侧面,与钢 管轴线呈30°~50°夹角,上弦管压注头设在离拱脚 约2.5m处的钢管顶部,与轴线的角度同下弦管,压注 头安装M125截止阀,出渣孔设在拱座上钢管最低点, 采用M70截止阀或钢板螺栓连接封闭。
2、柔性吊杆 柔性吊杆一般采用高强钢丝索或冷轧粗圆钢制作,只承受轴力。关键是 保证钢索的耐久性,防止钢丝的锈蚀非常重要。
三、桥面板及纵梁的构造
支架工程
一、预压的目的:
1、检验支架及地基的强度及稳定性,消除砼施工前 支架的非弹性变形(消除整个地基的沉降变形及支 架各接触部位的变形)。
2、检验支架的受力情况和弹性变形情况,测量出支 架的弹性变形。在支架及底模铺设完毕后,进行支 架预压。支架拼立好后采用等载预压工艺。
泵送顶升法
e、为防止混凝土回流,在压注口设置截止阀,泵送顶升时 开启,结束时关闭。泵管连接必须安全可靠。为保证施 工安全,磨损严重的泵管不得使用。 f、钢管开孔时割下的圆形板编号保存,混凝土灌注完成后 再将其焊上。 g、泵送混凝土因故暂停时,须每隔2~3min抽动一下泵 的活塞,防止混凝土假凝引起阻塞。 h、混凝土泵送过程中,随时检查控制拱轴线变化,尤其 是混凝土分别到达拱跨的1/4及1/2处。 i、根据《桥涵》规范要求,输送泵的泵压不宜超过4MPa, 以免钢管被压裂。本桥钢拱肋主弦管要比泵管承压能力 大的多,所以只需根据计算得出的泵压配好泵管即可。 同时考虑输送泵的选择及备用几个压注口。
泵送顶升法
• C.加载设计及压注顺序 • 压注时采取多点对称压注的施工方法。先下后上,先压
注φ426㎜钢管,再压注φ203㎜钢管。加载设计原则为: 设计要求:8根钢管分两次压注,第一次压注完成下弦4 根钢管,第二次压注完成上弦4根钢管。而且,每次压注 结束时4根钢管内的混凝土均不得初凝。根据实验室混凝 土试件在标养室测定的初凝时间约为15小时,如果压注 顺利的话完全能够在初凝前压注4根。根据对称受力原则, 应同时压注两根钢管。 • 若根据受力计算可知一根钢管内填充混凝土后对拱肋未 产生塑性变形,则可以先压注一根钢管,然后再压注对 称的另一根钢管,即实现单根压注循环。一根钢管应采 用两台泵车同时对称泵送,混凝土宜连续灌注,一气呵 成。必须停歇时,最终灌注完成时间不得超过第一盘入 管混凝土的初凝时间。
拱肋测点
系杆测点
系梁测试断面为梁端、1/4跨、跨中,系梁
共布置3个测试断面(如图3所示),我们 对其中一片系梁(一般取与应力重点监测 主拱同侧)作应力重点监测。 对应力重点监测系梁,6-6,7-7和8-8 测试断面布置应力测点,每个断面布置两 个应力测点,分别位于系梁上缘和下缘。 测点位置如图4所示。
•
泵送顶升法(以某工程为例)
• A.出浆孔、排气孔及压注头制作 • 骨架合拢后在拱顶处每根钢管的顶部开一个
φ125㎜的孔,外焊φ168㎜钢管(长120 ㎝),用δ=12㎜钢板作加劲板,钢管竖直向 上,作排气出浆孔。(卸压孔) 采用泵送顶升浇筑工艺,钢管柱顶端必须设溢 流卸压孔或排气卸压孔。溢流卸压孔的面积应 不小于混凝土输送管的截面面积,并将洞口适 当接高,以填充混凝土停止泵送顶升浇筑后的 回落空隙。
泵送顶升法
a、当混凝土浇灌到钢管顶部时,可用振捣棒从 出浆孔对混凝土稍作振捣。溢出的混凝土用木板制 作的槽箱接住并及时清理转移。 b、泵送顶升用混凝土必须按设计要求,在混凝 土坍落度测试符合要求后方可进行顶升施工。由于 意外原因在现场停置时间过长,坍落度损失严重的 混凝土不得用于顶升施工。坍落度的测量分别在出 搅拌机口和入泵前进行。 c、本桥钢管混凝土压注过程中不需振捣,以防 堵管。压注口以下部分钢管混凝土靠人工灌注,为 保证此部分混凝土密实,采用插入式振捣棒插入钢 管振捣。 d、顶升施工时用于润滑输送管的水泥砂浆不得 替代混凝土留在钢管内,必须排出。
施工监控
施工控制的目的
• 主桥进行施工控制的目的就是确保施工过
程中主桥结构的可靠度、安全性与稳定性, 保证成桥后拱肋线形、桥面系线形及结构 受力状态符合设计要求。
施工控制的内容
• 1.线性 • 2.应力 • 3.变形
主墩基础沉降观测点布置
系杆,拱肋标高测点布置
应力测量
• 测量仪器:埋入式
下承式钢筋混凝土拱桥的构造
一、拱肋的构造 宽度 构 造 高度 截面变化
刚性吊杆 二、吊杆的构造 柔性吊杆
1、刚性吊杆 刚性吊杆截面一般为矩形,采用预应力混凝土;除承受轴力外,还 必须抵抗上下节点处的局部弯矩。为了减小刚性吊杆承受的弯矩, 其截面尺寸在顺桥方向应设计得小一些,而在横桥向为了增加拱肋 的稳定性,尺寸应该设计得大一些。
二、预压方法
采用砂袋或水袋按各段设计荷载进行预压。
三、预压控制程序(余姚凤凰山桥)
1、图上定点定位 2、现场定点布置 3、预压前测量 4、40%加载测量 5、80%加载测量 6、100%加载测量(若不符合允许值,加固 后重复3) 7、符合允许值 8、定时12小时测量 9、卸载(分阶段)
吊杆张拉工程
张拉次序
泵送顶升法
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对于钢管混凝土拱桥,用得最多的是泵送顶升 浇注法。泵送顶升法即利用泵机的压力将混凝 土从钢管拱脚一直顶升到拱顶,是目前施工的 新工艺,它与钢管开孔人工浇筑混凝土相比, 具有以下几个优点:
泵送顶升法
• 钢管混凝土的灌注采用泵送顶升压注法,利用
混凝土输送泵的压力,在拱脚开压注口,在拱 顶均匀。 充分利用各种外加剂的特性来改善混凝土的性 能,以提高混凝土强度、和易性和可泵性来补 偿钢管混凝土干缩、温缩。
• 测点布置 • 主拱测试断面为拱脚、1/4L、跨中,共布置 5个测试断面(如图2所示)。在两片主拱 中,对其中一片主拱应力进行重点监测, 另一片主拱应力进行基本监测。 • 对应力重点监测主拱,在其5个测试断面每 个断面布置两个应力测点。对应力基本监 测主拱,在1-1和3-3断面各布置两个应 力测点。测点位置如图4所示。
系杆应力测试断面布置示意图
测试断面测点位置示意图
横梁应力测试断面布置平面
测试工况
安装主拱过程中; 浇筑主拱混凝土过程中; 吊杆张拉过程中; 系梁预应力张拉过程中; 支架拆除前后; 二期恒载施工前后。
吊杆索力测量
测试工况
张拉吊杆力后; 吊杆最终张拉(调整索力)前后 支架拆除前后; 二期恒载施工前后。