系杆拱桥施工工艺.pdf
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1、. . 系杆拱桥施工工艺 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48s5 高强碳素 钢丝,吊杆间距4.2m ,全桥计29 根吊杆,采用直径为245mm 圆形截面,对应吊杆处设置横 梁,行车
2、道板搁置在横梁上。 二、中孔主要施工步骤及主要技术措施 、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 273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 273 的钢管桩,桩顶
3、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
4、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 48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60cm 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,
5、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。
6、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: 系梁、横梁张拉端锚垫板; 在系梁预应力束管道沿轴线等间距布设3-4 处排浆孔; 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。 中横梁的钢筋预埋件、波纹管、锚垫板等。 钢筋绑扎发生打架时,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
7、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
8、。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: 、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。 、派专人跟踪观察模板及支架变形情况。 、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; 、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。 、系梁第一批预应力束张拉
9、: 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 k=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 con (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
10、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。 、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 k=0.75Ryb ,用 两台 YCW150 型千斤顶(配套油泵ZB4/500 )进行预应力施工,张拉工艺同系梁。 、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
11、.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
12、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 s5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+2 -0.5 (H-H1 )- L-c 其中: 1吊杆的孔道长
13、度; h锚杯底部厚度或锚板厚度; 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DM
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