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1、獨木河大橋主拱圈鋼拱架施工方案總結路橋建設獨木河大橋主拱圈鋼拱架施工方案總結月lJ苫獨木河大橋位于貴FI省貴定縣大花水電站水庫淹沒區,是貴定縣經新巴至龍里千家卡唯一的必經橋梁,因老橋處于水庫正常畜水位以下并且水庫建成后需要通航,需要新修橋梁恢復當地的交通和經濟貿易關系,以滿足社會發展的需要.貴定獨木河大橋設計橋型組合為2X7m簡支板梁+lK84m擬合曲線箱型拱+l7米簡支板梁,全長119m,主孔計算跨徑為84m,凈矢跨比為1/6,等截面擬合拱軸線的箱型拱橋,主橋跨越深溝,拱圈高i.7m,單箱雙室,拱圈寬6.1米,箱項,底板厚均為20cm,腹板厚30cm,全橋共設12道橫隔板,板厚30cm,混凝2、土強度為C40.拱上建筑采用空腹式排架結構,共設排架1O處,拱上橫墻2道,混凝土強度為C30,蓋粱與系梁為C30鋼筋混凝土結構,行車道板均為跨徑7.0m的C30鋼筋混凝土現澆矩形板,橋面鋪裝用C40混凝土.設計洪水頻率:1/5o;設計荷載:公路一II級;橋面寬度:凈一7m+2xO.75米人行道,橋面全寬9米.本文主要對主拱圈施工方案進行分析總結.一,主拱圈施工方案的選定在進行方案選擇前,先進行擬建橋梁現場的地形地貌,地質情況,支架高度,河流情況等做詳實調查,然后結合施工單位現實情況,主要是技術力量,設備情況,資金墊付情況等進行權衡,選擇經濟,可靠的方案本橋經調查橋下凈空高5O多米,河流在當年中3、期將要進行蓄水,基本排除滿堂鋼管支架施工方案;由于現場場地狹長,平整費用高,選擇預制吊裝施工難度大,不經濟;橋下凈空高,采用修建臨時墩柱搭支架方案費用高,而且拆除清理困難.綜合各種因素,最終采用纜索吊裝懸拼斜拉貝雷鋼拱架現澆施工方案作為主拱圈施工方案.主要步驟如下:(一),鋼拱架的選用.鋼拱架采用國標貝雷片,橫向四組,每組按兩片貝雷片橫向配置,縱向按靠近拱座段采用6米作為節段,其余六段均采用12米作為一節段,段與段間用陰陽接頭穿貝雷銷連接,陰陽接頭采用10號槽鋼和錳鋼鋼板按貝雷片接頭等強度焊接而成,貝雷梁上下弦均加設加強弦桿,貝雷架橫橋向上弦用1O號槽鋼加工成鋼架連接,段與段問接頭處同樣用1O4、號槽鋼花窗橫向垂直截面連接,下弦用160號角鋼橫向連接,兩岸各設臨時拱座一座,尺寸大小與本橋拱座相同,拱座上預埋厚30ram焊接鋼板底座,穿孔后用貝雷銷與貝雷梁連接,跨中合攏處臨時加工梯型鋼桁架聯結,材料采用l0號槽鋼和l6錳鋼鋼板;每節段吊裝過程中設斜拉扣索4組,調整拼裝過程中高程.拱上支架采用國標48.5鋼管搭設,立桿間距采用l_O1.Om.(二),貝雷拱架吊裝及拱二支架的搭設.主拱圈支架采用纜吊拼裝貝雷架,先在貴定岸引橋上按支架圖將貝雷片組拼成一節段單元后再進行吊裝,為加強貝雷拱架的穩定,另用槽鋼架與貝雷拱架作平面橫向連接;貝雷架縱向由8段構成,靠近拱座兩段長6米,其余全為12米一段,每5、段內貝雷梁底部橫向每9米用l8騎馬鏍栓連接25a工字鋼,節段間由長25CM陰陽接頭短焊件聯結,貝雷拱架跨中由梯型鋼桁架聯結.拱架在拼裝全過程中進行軸線及高程觀測,通過調整浪風索控制支架安裝的平面位置.以纜索天線將拼好的貝雷架節段吊移至安裝位置,穿貝雷銷聯接(穿銷前需要打黃油潤滑),按6米一段兩岸對稱拼裝,并用15.5mm鋼絲繩在上下游對稱設橫向浪風索.(三),拱盔調形支架由國標3.84Kg/m48鋼管支架連接而成,按1.OX1.Om的立桿布置,大橫桿問步距采用1.2m,拱盔支架向下延伸搭至貝雷片底與貝雷片形成整體:拱圈底模板用l_83mXO.915m0.O16m機壓木模板,側模用定型鋼模,內摸6、采用機壓木模板.二,拱架方案驗算本方案驗算由專業設計部門進行驗算,鋼拱架受力分析采用Midascivii2006橋梁空間分析軟件進行空間分析,計算工況如下:工況一:鋼拱架搭設完畢后,風荷載側向作用,驗算鋼拱架各構件受力.工況二:底板混凝土澆注完畢后,風荷載側向作用,驗算鋼拱架各構件受力.工況三:腹板混凝土澆注完畢后,風荷載側向作用,驗算鋼拱架各構件受力.工況四:頂板混凝土澆注完畢后,此時拱圈底板和腹板混凝土參與受力,驗算拱圈底板,腹板混凝土受力.拱圈底板和腹板混凝士澆注完畢后形成的開口箱受力分析采用橋梁博士3.1.0進行受力驗算.經計算,鋼拱架各主要控制點附近的構件在各工況下的強度(應力)和剛7、度(位移變形)結果顯示:鋼拱架最大彎曲應力為163.7MPa<o210Mpa(鋼拱架下弦桿),變形最大為67.Omm<8OOOO/4OO=2OOmm,滿足規范要求.三,拱架預壓為確保工程安全,經驗算的拱架方案搭設完畢后需要進行預壓,此項工作是施工安全必備工作,為拱架驗算提供驗證.本工程預壓采用沙袋預壓.施壓重量按拱圈開口箱重量1.05倍,預壓過程盡量符合拱圈澆筑過程.預壓過程中在兩橋頭設立觀測點,全站儀觀測拱架橫向偏移值,水平儀觀測拱架下沉量,觀測前先在拱架各節段點處掛塔尺,調至同一水平位置,以便同時觀測讀數.預壓過程中每增加半箱重量觀測一次,所得數據與驗算數據對比,確定驗算可靠性8、并對驗算進行修正.預壓過程及結果分析如下:根據施工設計圖和主拱圈施工組織設計,按鋼拱架設計驗算書施工加載順序對拱架進行加載.1,主要荷載情況如下表:3】陳團結,錢振東,黃衛.交通荷載作用下舊瀝青路面裂縫對加鋪層的影響J公路交通科技,2002,23(4):23-26【4】4江毅,華建湘,顏可黃立葵.1日瀝青路面加鋪溫度及耦合應力分析J】公路工程,2010,35(1):1-4【5】王朝輝,王選倉.基于瀝青加鋪層結構疲勞壽命的夾層位置確定中國公路學報,2008,21(1):293466胡珊,任瑞波.具有柔性過渡層的瀝青混凝土路面半剛性基層頂部溫度狀況的234理論模擬J公路,2003,12(12):69、2657】何兆益.碎石基層防止半剛性路面裂縫及其路用性能及設計方法研究:東南大學博士學位論文J.南京:東南大學,1997,3048【8】莫石秀.多年凍土地區級配碎石路用性能及設計方法研究:【長安大學碩士學位論文.西安:長安大學,2004,4750【9楊學良,劉伯瑩.瀝青路面溫度場與結構耦合的有限元分析J公路交通科技,2006,23(11):14,拱箱底板:405.41噸,拱盔支架荷載:59.45噸,模板:l4.12噸說明:施工時考慮施工誤差乘以系數1.05加載量0=405.41+59.45+14.1-478.9611,考慮施工安全預計加載500噸.2,加載過程:(1)分箱:全橋共分9箱(拱腳段10、坡陡8米設一箱,拱頂坡較緩16米設一箱),由貴定向新巴岸編號,砂袋按50千克裝袋,除拱頂一箱按2200袋預壓,其余各項按1100袋預壓,總重控$,J5oo.(2),加載:整個加載過程盡量摸擬主拱圈混凝土澆筑過程,由拱腳向拱頂對稱加載;加載順序為先加兩岸拱腳2箱,再壓頂,最后)Jf1.-F4箱,加載過程中橫橋向及順橋向均應做到對稱加載,預壓過程中特別控制砂袋裝填重量,不得超誤差2%,并注意監控拱架變形情況,及時對加載進行調整.3,監測:加載過程中跟蹤觀測,觀測點盡量按鋼拱支架設計計算書要求進行布置,以便進行數據分析,指導施工,確保安全.控制點按貝雷拱架18米,3O米,42米,54米,66米處左右11、兩側布置,懸掛塔尺觀測,每日早中晚各觀測一次,記錄累計沉降值;用全站儀將中線引測至貴定岸l2#橋面板上方及新巴岸橋臺上方,固定基線進行坐標觀測,觀測頻率為每天一次,并及時分析數據以指導施工.4,觀測資料分析6月27日至7月7日沉降觀測數據分析圖根據加載沉降時間關系圖可看出:1,拱架在加載過程中沉降基本是對稱的,無明顯偏壓現象,沉降值基本與驗算數據吻合,證明支架在設計荷載下是安全的.路橋建設2,數據顯示新巴岸出現偏壓,分析認為:新巴岸扣索未完全張拉到位,通過預壓整個拱架受力重新調整平衡,對后期施工不會造成大的影響.3,施工過程中應注意:加載至410T時,54米右(新巴岸第三組扣索位囂)在7月3目12、至4日沉降較快,并超過警戒值14ram.施工過程中應注意監測,調整4組扣索索力受力均勻,施工過程中必須做到對稱加載.綜述,經過后期拱圈施工驗證,本方案是經濟可行的,為我單位今后工程實踐多出一條可選之方案,通過對比,相較其他施工方案節約費用,施工程序簡化明了./入入r:刪啪姍秈.6月27日至7月7日沉降觀測數據分析圖參考文獻:1】,橋涵施工安全技術規程【2,橋涵【3,路橋施工計算手冊44,公路橋涵鋼結構及木結構設計規范(上接第頁230頁)性指數應小于4%,液限指數應小于25%;松鋪好的集料在壓實時,其含水量應比最佳含水量稍高.(2).路面水泥混凝土板施工方面的問題水泥混凝土路面板的施工,往往施工13、的厚度未達到設計要求,主要是基層施工標高控制不嚴所引起;粗集料不具有良好的級配,細長及扁平的顆粒含量太高;細集料和粗集料中含泥量過高,降低了混合料的粘結度;所用水泥質量不穩定或已過期;水泥砼在澆筑過程中未完全振搗密實,蜂窩麻面較嚴重;這樣,勢必影響水泥混凝土面板本身的質量,而造成損壞.(3).水泥混凝土路面結構層防水或排水未進行有效的處理往往路面板遭到破壞,人們想到的總是路基,路面基層施工質量或臺背回填質量或水泥混凝土路面板本身的澆筑質量等,而忽視了由結構表面滲入到路基中的水對路基的侵害.目前,雖說對混凝土路面板的縮縫,脹縫,施工縫(縱向和橫向)采取了特制的材料對水進行封鎖,使水從路面排走,但14、效果仍然不佳.據了解,路面板遭破壞的原因有相當部分是由于路表水滲入路基,從而影響路基的穩定而造成的.二,水泥砼路面板破壞的防治:(一).路基施工方面的防治路基的質量是非常關鍵的,當混凝土路面板遭到破壞后,要想對有質量問題的地段進行返工是不可能的,且水泥混凝土路面板難修補.故在路基施工時應著重注意以下幾點:(1).清表要徹底;不適宜的材料應全部清除且按規范要求搞好基底壓實.(2).軟基處理要慎重;并采用合理的施工方案和施工工藝.(3).路基填筑過程中,要嚴格按規范要求選好填料,控制松鋪厚度和粒徑,控制壓實含水量與最佳含水量之差在規定的范圍內,每層填筑要用平地機等機械整平后壓實,并形成橫向路拱,做15、好臨時排水設施保持路基干燥等.(4).臺背回填施工,要求選用監理工程師或圖紙指定的回填材料,保證每層填筑厚度及壓實度,回填時在臺背可考慮做排水管和土工格柵.排水管間距不得大于2m,土工格柵層間距最好為5080cm(二).路面施工方面的防治(1).路面基層施工要嚴格按規范要求選好合格材料,保證路面基層設計厚度及頂面標高,保證壓實度,嚴格控制施工質量.(2).水泥混凝土路面板施工要嚴格按規范要求選好材料及材料的級配,保證砼質量并充分地密實,搞好施工縫,縮縫,脹縫的處治,防止路表水滲入路基(三).對水泥混凝土路面板破壞后的處治(1).對于水泥混凝土路面板錯臺,沉陷的現象,由于修補困難,以往人們總是用16、瀝青混凝土進行填補壓實,實際上這種修補方案是不可取的.對于錯臺,沉陷的水泥混凝土路面板最好是徹底鏟除后采用同標號的新混凝土進行修補,并加入混凝土快速修補劑,這樣,很快便能開放通行.(2).對于水泥混凝土路面板出現開裂的現象,可使用專用的補裂縫材料進行灌漿處理,四小時后便能開放通行.(3).對于水泥混凝土路面板龜裂,網裂及脹縫,施工縫,縮縫處的局部破壞現象,可采用局部換板并加入混凝土快速修補劑進行修補.三,結束語高速公路建設是一項基礎建設,是我國經濟發展的標志之_,從近幾年全I建成通車的高等級公路來看,一條路比一條路要好,這說明:質量這個概念已被人們所接受,并逐步認識到了它的重要性.一條高質量,高標準公路的修建,不僅離不開一支具有高素質的施工隊伍,同樣必須有一支高水平,責任心強的監理隊伍和具有科學頭腦的建設管理隊伍.參考文獻【1公路路基施工技術規范人民交通出版社1996.【2高速公路路面設計與施工*人民交通出版社1997.