1、宜良縣麥田河電站搬遷復建工程2#渡槽施工方案(一)預制法施工方案目 錄1.工程簡況12.施工程序13.施工準備14.構件測量放樣25.構件預制及養護26.脫模、運輸及堆放37.吊裝施工4- 12 -方案一:預制法施工方案1.工程簡況2#渡槽為雙曲拱式預制構件渡槽,跨度60m,條石砌筑拱座,焊接接頭。拱橋由三支拱肋作為支承,邊拱肋為變形截面,中間拱肋為矩形斷面。拱肋間有橫系梁、拱肋上有兩波拱波連接,拱背為現澆混凝土。拱背上為預制鋼筋混凝土排架,排架上部為預制槽托,渡槽槽身支承在槽托上。槽身為預制鋼筋混凝土構件按10m長度預制。各預制構件間均以焊接鋼筋連接。本方案采用水利水電工程施工中常用的纜式起
2、重機進行渡槽的施工。纜機的布置、吊裝程序及方法是本施工方法的重點。2.施工程序構件預制法施工時,施工程序如下:1. 施工準備(場地平整、預制構件廠建設,材料準備等);2. 構件測量放樣;3. 構件預制、養護;4. 脫模、運輸及堆放;5. 拱肋吊裝、拼接及合龍;6. 拱波吊裝及拱背混凝土澆筑;7. 排架吊裝、拼接;8. 槽托吊裝、拼接;9. 槽身吊裝、拼接;10. 槽身水泥砂漿抹面;11. 工程收尾。3.施工準備1) 場地根據本工程的規模,進行預制件生產的場地約需1600m2,在預制件生產前進行場地平整,清除場內雜物,并進行壓實。場地上修建相應的生產設施,包括鋼筋加工、模板加工、混凝土拌和等,以
3、及生活臨時房屋等建筑物。2) 材料采購水泥:擬采用昆明水泥場廠生產的425#和500#袋裝普通硅酸鹽水泥。石料:在現場就地選擇符合有關技術規范要求的石料。鋼筋:擬從昆鋼采購。砂石骨料:在當地采購。3) 材料質量要求水泥:選用普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥有出廠日期和出廠合格證,儲存超過三個月以上視為不合格,必須重新檢驗標號后方可使用。砂:含泥量不大于3%,云母含量不大于2%,硫化物、硫酸鹽含量分別不大于1%,有機物含量用比色法,顏色不深于標準色。碎石:碎石級配良好,粒徑可采用35cm,針片狀含量不大于15%,含泥量不大于1%,碎石強度壓碎指標值不大于13%,硫化物硫酸鹽含量不大于1%。拌和用水:不
4、得含有影響水泥正常硬化的有害物質,凡PH值小于4和硫酸根含量大于1%的污水不能使用,應使用不含泥不受污染的天然水或自來水(飲用)。混凝土配合比設計:混凝土宜采用半流動性微膨脹緩凝混凝土,配合比設計要點如下:水灰比應小于O.35,坍落度:5cm8cm,以 7cm最佳。4.構件測量放樣拱肋擬采用土牛拱胎立式預制。填筑土牛拱胎時,進行分層夯實,表面土中摻入適量石灰,并加以拍實,然后用欄板套出圓滑的弧線,如圖1所示。為便于固定測模,表層按適當距離埋入橫木,也可用粗鋼筋或鋼管固定側模。土牛拱胎的表面,鋪一層木板。側模采用4cm厚的木板或其他適宜材料;第一根澆筑完成并養護7天后,利用已澆拱肋做側模,用油毛
5、氈或塑料布等隔開;對于橫系梁鋼筋接頭,除邊肋外,采用在拱助上預留孔洞的方法,也可根據鋼筋位置預埋短筋,待拱肋安裝時再將橫系梁鋼筋插入預留孔中或與預埋筋焊接。拱波、排架、槽托及渡槽槽身采用立式立模預制。拱肋河槽身在預制前采用坐標法進行放樣。先制作大樣,弧線用不同顏色的油漆進行標記牢固,以減少大樣使用期間線條磨損、缺失。樣板采用杉木經刨薄、風干后制作。5.構件預制及養護根據設計要求,每條拱肋分3種長度5段預制,各種長度分別為13m、13m和20m(中段),共15段。 拱波單節長為3m長共225段。排架為3種類型共12段。槽托為10個。槽身按單節長10m預制,共8節。混凝土制備:根據設計規定和規范要
6、求拌制各種標號混凝土。拌和設備采用強制式攪拌機一臺。混凝土澆筑采用手推車運輸、人工振搗。每個養護:構件澆筑完畢后覆蓋草席,灑水自然養護。本工程各種混凝土量及拌制材料用量見下表:表1 材 料混凝土標號水泥砂漿備 注C20C25C40混凝土量(m3)18531.429.0水泥(t)8812.814.0砂(m3)10516.520.0碎石(m3)17630.406.脫模、運輸及堆放構件應保證在其混凝土強度不低于設計強度的70%時才能脫模、移運、堆放及吊裝。各類構件移運起吊時的吊點位置應按設計圖紙上設計的位置進行。拱肋采用兩點法起吊,吊點位置:3#(中間拱肋)拱肋,離端頭4.5m;其余3.0m。槽身亦
7、用兩點法起吊,吊點位置離端頭2.5m。拱波為中心線平式起吊;排架采用邊框兩點式起吊。各類構件起吊采用履帶式起重機和汽車吊進行。拱肋及槽身構件場內運輸采用履帶車牽引的膠輪平板車,如圖2所示。拱波及排架單體重量較輕,采用5t載重汽車運輸。運輸時應并列排放而不能疊放。拱肋堆放時應盡可能臥放,并在拱肋中點、離兩端0.15L(L為拱肋長度)處設三個墊點。三個墊點高度應保證相同。槽身可平放于地面放置,但不能疊放。其余構件采用并列立式堆放,中間用草簾相隔。構件堆放應注意以下事項:1) 構件堆放場地應平整夯實,不致積水。2) 構件應按吊運及安裝次序順序堆放,留適當通道并防止越堆吊運。7.吊裝施工1. 施工順序
8、安裝施工采用纜索式起重機進行吊裝。吊裝程序為:先進行邊段拱肋吊裝及懸掛,然后進行次邊段拱肋的吊裝及懸掛,再進行中段拱肋吊裝及拱肋合龍。待第二條、第三條拱肋合龍并焊接完畢后,裝配橫系梁,以保證拱肋的縱向穩定。待3條拱肋全部合龍并焊接完畢后進行拱波裝配、澆筑拱背混凝土。然后進行排架吊裝、拼接,槽托吊裝、拼接及槽身吊裝和拼接。2. 纜機布置纜機采用水利水電工程施工中常用的輻射式布置,纜機一端為固定端,另一端為弧形移動端。纜機塔架為三角塔架。根據地形、起吊構件及建筑物結構特點,經計算確定纜機跨度為95米,塔架高度10米,其起吊重量為11噸。3. 吊裝準備吊裝前進行預制構件質量及拱座尺寸檢查及跨徑與拱肋
9、的誤差調整。1) 預制構件起吊安裝前進行質量檢查,對不符合質量標準和設計要求的不準使用,有缺陷的預先予以修補。2) 拱肋接頭和端頭應用樣板校驗,突出部分應予以鑿除,凹陷部分應采用環氧樹脂砂漿抹平。接頭混凝土接觸面采用鑿毛,鋼筋應除銹。拱肋接頭及端頭應標出中線。3) 仔細檢測拱肋上下弦長,如與設計不符者,應將長度大的弧長鑿短。拱肋在安裝后如發生接合面張口現象,在拱座和接頭處墊塞鋼板。4) 拱座混凝土面要修平。在拱座面上標出拱肋安裝位置的臺口線及中心線。用紅外線測距儀或鋼尺復核跨徑。4. 纜索設備的檢查與試吊纜索吊裝設備在使用前必須進行試拉和試吊。1) 地錨試拉每一類地錨取一個進行試拉。利用地錨相
10、互試拉時,受拉值取設計荷載的1.31.5倍。2) 扣索對拉扣索是懸掛拱肋的主要設備,必須通過試拉來確保其可靠性。將兩岸的扣索用卸甲連在一起,將收緊索收緊進行對拉,這樣可全面檢查扣索、扣索收緊索、扣索地錨和動力裝置等是否達到了要求。3) 主索系統試吊主索系統試吊采用跑車空載反復運轉、竟載試吊和吊重運行三步驟。必須待每一步驟檢查、觀測工作完成并無異常現象后,才能進行下一個步驟。試吊時按設計吊重的60%、100%、130%分幾次進行。在各階段試吊中,應連續觀測塔架位移、主索垂度和主索受力的均勻程度;動力裝置工作狀態、牽引索、起重索在各轉向輪上運轉情況;主索地錨穩固情況以及檢查通訊、指揮系統的通暢性能
11、和各作業組之間的協調情況。在有條件時,應施測主索、牽引索和起重索的拉力。試吊后綜合各種觀測數據和檢查情況,對設備的技術狀況進行分析和鑒定,然后提出改進措施,確定能否進行正式吊裝。5. 拱肋吊裝程序1) 扣索的設置邊段拱肋、次邊段拱肋采用塔扣法懸掛。塔扣直接利用主索的塔架作為扣索的支承,主索跑車吊運拱肋時不必在扣架上翻越,可降低主索塔架的高度。2) 邊段拱肋懸掛邊段拱肋懸掛就位時,下端頭先對準拱座上標畫的中線落位,上端用上、下游纜風索使其中線位置大致符合。然后調整上端頭標高,使其比設計標高值高出約15cm30cm,然后收緊扣索并卡緊。徐徐松弛起重索,將其力逐漸轉移到扣索;調整扣索,使端頭標高比設
12、計值約高出5cm10cm,并卡緊扣索;調整拱肋中線,使偏差不大于1cm2cm;固定風纜;進行拼裝、焊接。另一邊段拱肋懸掛定位工序同上。3) 次邊段拱肋定位由于次邊段拱肋就位在邊段拱肋的端頭上,使邊扣索受力增加,邊段拱肋標高降低。為保持邊段與次邊段拱肋接頭軸線平順,避免拱肋在接頭附近發生開裂,次邊段定位后,上、下接頭處頂部加高度應近似控制為:y上2y下(y上、y下分別指次邊段定位后上、下端頭的預加高度),如圖3所示。次邊段定位完成后,應使y下約為5cm,y上上約為10cm,中線偏差不超過1cm2cm。 用同樣方法吊裝定位另一側拱肋時,注意觀測已定位好的邊段與次邊段上下接頭預加高度變化值是否符合y
13、上2y下的關系,如變化值超出此項關系5cm10cm時,應及時調整,以防接頭附近拱肋開裂。4) 拱頂段拱肋定位及合龍拱肋合龍方式:邊段和次邊段拱肋懸掛固定后,吊運中段洪肋進行合龍。拱肋合龍后,通過接頭、拱座的聯結處理,使拱肋由鉸結狀態逐步成為無鉸拱,因此,拱肋合龍是本工程吊裝中一項關鍵工作。根據拱肋自身的縱向與橫向穩定性、跨徑及分段、地形和機具設備條件等情況,本工程擬采用懸掛邊段和次邊段拱肋后單基肋合龍的方式,如圖4所示。單根拱肋合龍施工程序如下:拱頂段拱肋吊裝就位后,徐徐放下,與邊段試行合龍(不卡緊),接縫張口不宜大于2cm 用儀器校正中線,然后將拱頂段提升至與邊段接頭差30cm4Ocm處;
14、松索合龍,用儀器配合控制邊段標高,徐徐放下起重索,當拱頂段與邊段接觸后再松扣索。如此循環進行,直至準確合龍。將第一根拱肋合龍并調整軸線,楔緊拱腳及接頭縫后,松索壓緊接頭縫,但不卸掉扣索和起重索,然后將第二根拱肋合龍,并使兩根拱肋橫向聯結固定。拉好風纜后,再同時松卸兩根拱肋的扣索和起重索,這種合龍方法需要兩組主索設備。拱頂段吊裝就位時,需用兩部水準儀觀測兩側4個接頭標高,并用經緯儀觀測和控制拱肋中線,具體可按下列程序進行:緩慢放松起重索,當拱頂段左右兩端頭標高比設計值高出1cm3cm時關閉起重卷揚機;按照先邊扣索,后次邊扣索的松索順序兩側均勻、對稱地放松扣索,反復循環直到與拱頂段接頭合龍;調整拱
15、肋中線位置,偏差在1cm2cm以內時,固定風纜;進行拼裝、焊接。5) 拱肋松索成拱程序及注意事項松索調整拱軸線,調整拱軸線時應觀測各接點標高、拱頂及1/8跨徑處截面標高。調整軸線時精度要求為:每個接頭點與設計標高之差不大于1.5cm,兩對稱接頭點相對高差不大于2cm,中線偏差不超過0.5cm1.0cm,防止出現反對稱變形、導致拱肋開裂甚至縱向失穩。松索成拱的操作方法是否正確,直接影響合龍后拱肋的拱軸線,必須認真、仔細操作。松索時應按邊扣索、次邊扣索、起重索三者的先后順序對稱均勻地進行。每次松索量以控制各接頭標高變化不超過1cm為限。電焊各接頭部件,全部松索成拱。電焊時,采取分層、間隔、交錯施焊
16、的方法,每層不可一次焊得過厚,以防灼傷周圍混凝土。在合龍成拱后,可保留起重索和扣索部分受力,待拱肋接頭的連接工序基本完成后再完成松索。留索受力的大小取決于拱肋接頭的密合程度和拱肋的穩定性。施工中,起重索受力保留在5%10%,扣索基本放松。6) 拱肋施工穩定措施拱肋的穩定包括縱向穩定和橫向穩定。前者主要取決于拱肋的縱向剛度。在拱肋的結構設計中已考慮裸拱狀態下的縱向穩定,一般都能滿足。在吊裝過程中要控制好接頭標高,選擇合適的接頭型式并及時完成接頭的連接工作,使拱肋盡快由鉸結狀態變成無鉸拱狀態,縱向穩定就能得到保證。拱肋的橫向穩定,只有在拱肋形成無鉸拱,并且在拱肋之間用鋼筋混凝土橫系梁聯結成整體后才
17、能得到保證。施工過程中一片或兩片拱肋的橫向穩定,必須依靠設置纜風索和臨時橫向聯系等措施來實現。(1) 橫向穩定措施a. 穩定纜風索橫向穩定纜風索,在邊段拱肋就位時可用來調整和控制拱肋中線;在拱肋合龍時可以約束接頭的橫向偏移;在拱肋成拱后,可減少拱肋自由長度,增大拱肋的橫向穩定;在外力作用下拱肋產生位移時纜風索還可起到約束作用。擬將纜風索布置在岸上。設置橫向穩定纜鳳索時,應注意以下幾點:每對纜風索與拱肋軸線的夾角不宜小于55。上下游纜風索長度不宜相差過大;與水面夾角宜在20左右。每孔至少有兩根基肋在接頭附近設置穩定的纜風索。上述固定纜風索,不可過早或中途拆除,在每孔拱肋全部合龍、橫系梁或橫隔板達
18、到一定強度后,方能逐步拆除。 纜風索錨固點位移要小,若纜風索受力后錨固點發生較大位移,穩定作用就會減小,因此吊裝前應對可能發生位移的地錨予以試拉。纜風索須配備便于操作的收緊裝置,采用鏈滑車或手搖絞車收緊,并用花籃螺栓等固定的收緊裝置隨時調整拱肋的位置。當拱肋形成無鉸拱后,即可將纜風索固定起來,將收緊裝置抽換出。纜風索須保持一定的安裝張力,當因拱肋接頭標高下降而引起纜風索松弛時,須及時收緊。纜風索布置力求對稱,以避免因纜風索受力不均而引起拱肋接頭不對稱變形。(2) 臨時橫向聯系在吊裝過程中,若能減小拱肋的自由長度,就能增強拱肋的橫向整體作用。拱肋間的橫向聯系是一項必不可少的施工措施。采用木夾板作
19、為臨時橫向聯系,采用1014的圓木制作,并用1418的螺栓上下夾緊,以約束兩拱肋間的橫向位移。但在懸掛多邊段拱肋中使用時,在單肋合龍前不宜將螺栓旋緊,以免在調整拱肋標高時相互影響。本夾板的間隔一般為3m5m。 拱肋合龍后的橫向穩定,只有在橫系梁或橫隔板安裝后才能得到保證。因此爭取盡早安裝橫系梁構件,以減少其它臨時橫向聯系的用材,加快施工進度。2.縱向穩定措施由于拱肋截面尺寸較小,剛度不足,所以采用在拱肋拱腹等分點上用鋼絲繩進行多點張拉,以保證縱向穩定性,如圖5所示。圖5 拱肋多點張拉示意圖張拉索錨固于設在河床中的錨碇上,用花籃螺栓來調整松緊。張拉力控制在10kN20kN范圍內,拱腳部分的拉力要
20、比拱頂大,張拉強度以拱軸線形來控制。7) 纜索吊裝觀測(1) 主索垂度觀測在缺乏拉力計直接測量纜索拉力時,可采取測量主索跨徑中點垂度的方法來計算主索拉力。主索垂度可以在跑車上安吊繩直接測量,或用經緯儀測仰角來計算。(2) 纜索拉力觀測纜索拉力用拉力計量測。由于拉力計噸位較小,須設置滑輪組,將拉力計裝在其中一端,測出其單端拉力值,然后計算出纜索拉力。(3) 塔架位移觀測塔架及地錨的安全用位移值大小來檢查。位移值的觀測根據搭架高度和風力大小,在塔架頂吊一垂球來測量塔頂的位移。(4) 拱肋中線觀測一般將經緯儀架設在岸坡觀測拱肋中線。(5) 拱肋高程觀測拱肋高程觀測一般只控制拱肋接頭處的標高,觀測采用
21、水準儀進行。6. 拱上構件吊裝主拱圈以上的結構部分吊裝應按規定的施工程序對稱均衡地進行,以免產生過大的拱圈應力。由于拱圈以上構件吊裝時拱肋已經合龍,因此吊裝按以下程序進行:將構件運輸至纜機移動端下的吊裝場地(小構件)或移動端所在一岸的河床底部(渡槽槽身);按兩點法或三點法安裝好吊繩;垂直起吊至超過拱圈高程以上1m或構件安裝高程以上;水平移動至構件安裝位置;起吊就位于裝配位置;拼裝、焊接。拱波吊裝時應注意以下幾點:拱波應在拱肋強度或其間隔縫混凝土強度達到設計強度的50%后開始安砌。拱波安裝前應作質量檢查并灑水濕潤,拱波與拱肋間的接觸面須鑿毛清洗,用稠度大的水泥砂漿安砌,灰縫要飽滿。拱波與拱波間的
22、灰縫寬度一般為1cm2cm。同一孔的拱波灰縫,在順橋向宜前后錯開。由于槽身重量較重,因此必須在垂直方向準確定位后才能下放至裝配位置,以免錯位糾正時對下部結構的接頭產生損壞。預制法施工吊裝布置示意見圖6。宜良縣麥田河電站搬遷復建工程2#渡槽施工方案(二)現澆法施工方案編報單位:宜良草甸建筑公司日期:2001年10月16日目 錄1.前言12.施工程序13.拱架類型14.拱架基礎25.拱架的安裝36.拱肋模板37.拱架的設計計算原理48.施工預拱度59.測量放樣510.拱架的卸落和拆除611.混凝土澆筑7方案二:現澆法施工方案1. 前言2#渡槽為雙曲拱式渡槽,跨度60m,條石砌筑拱座。拱橋由三支拱肋
23、作為支承,邊拱肋為變形截面,中間拱肋為矩形斷面。拱肋間有橫系梁、拱肋上有兩波拱波連接。拱背上為鋼筋混凝土排架,排架上部為槽托,渡槽槽身支承在槽托上。槽身為鋼筋混凝土按10m長度分縫。各部位構件均為現澆鋼筋混凝土結構。本方案采用滿堂式鋼管扣件(腳手架)制作拱架進行渡槽的施工。拱架的設計、立模及混凝土澆筑程序及方法是本方案的重點。2.施工程序施工程序如下:1. 施工準備(場地平整、材料準備等);2. 拱架搭設、設備就位;3. 立模,拱肋綁扎鋼筋(拱波、排架、槽托及槽身鋼筋預先綁扎成骨架);4. 拱肋混凝土分段澆筑、養護、拆模;5. 拱波立模、鋼筋骨架拼裝;6. 拱波及拱背混凝土澆筑、養護、拆模;7
24、. 排架立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養護、拆模;8. 槽托立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養護、拆模;9. 槽身立模、鋼筋骨架拼裝、混凝土澆筑、養護、拆模;10. 卸落滿堂式拱架;11. 工程收尾。3.拱架類型本方案考慮采用滿堂式腳手架搭設拱架。該鋼管拱架由立桿(立柱)、小橫桿(順水流方向)、大橫桿(順橋軸線方向)、剪刀撐、斜撐、扣件和纜風索組成,并以各種形式的扣件(如直角扣件、回轉扣件和套筒扣件)聯結各桿件。立桿和橫桿鋼管直徑均采用48.25mm,壁厚3.5mm。立桿是承受和傳遞荷載給地基的主要受力桿件,其間距取為:縱向間距取1.0m,共61排;橫向間距取O.8m,每排8根,共計488根
25、。節點扣件共計8850+845=7160個。頂端小橫桿是將模板、混凝土構件重力、施工臨時荷載傳給立桿的主要受力構件,其余小橫桿起橫向聯結立桿的作用。大橫桿起縱向聯結立桿的作用。大橫桿的間距取1.5m。纜風索是保證扣件式鋼管拱橋整體橫向穩定的重要措施,且承受水平力。其位置設在3L/8用和L/4處,捆綁點上下游纜風繩對稱交叉,且對等收緊。采用該方法的原因是由于桿件輕,運輸傳遞靈活方便,無須特殊起吊設備,工作面寬,拱架的搭設進度快。其構造示意見圖1。圖1 滿堂式鋼管扣件拱架示意圖4.拱架基礎拱架采用在立桿端部墊上底座,使立桿承重后均勻沉陷并有效地將荷載傳給地基。但由于立桿數量多,分散面寬,每根立桿所
26、處的地基土不一定相同,除按一般支架基礎處理外,可采用分別確定立桿管端承載能力的方法,使各立杯承載后的不均勻沉陷控制在允許范圍內。一般采用的方法為:將各立桿用人工錘擊法打入土中,測出其入土深度,再從地質剖面圖上找到立桿鋼管底端所處的巖層類型,以確定管端的承載能力。5.拱架的安裝安裝工具僅需扳手。由兩拱腳開始,全拱圈寬度推進,在拱頂處合龍。但施工中應注意以下幾點:立桿打人土中時,要求捶臺鋼管直至出現多次反彈現象為止;立桿位置要正確,立桿要求與地面垂直,相鄰立桿接頭不能在同一高程內,立桿不宜采用搭接,對接端面應平穩;所有扣件架設時要求擰緊,對于頂端小橫桿的連接扣件,在澆混凝土過程中,還應派專人經常檢
27、查,嚴防松滑;安裝頂端小橫桿時,要求桿身不能彎曲;纜風繩捆綁點上下游要求交叉,且對等收緊。 圖2 主拱架構件大樣圖扣件式鋼管主拱架結構大樣圖見圖2。6.拱肋模板拱肋模板如圖3所示。底摸厚度根據弧形木或橫梁間距的大小來確定,厚度為5cm。為使側向放置的模板與拱圈內弧線圓順一致,預先將木板壓彎。壓彎的方法是:每4塊木板一疊,將兩端支起,在中間適當加重,使木板彎至正矢符合要求為止,施壓約需半個月左右的時間。拱肋側面模板,預先按樣板分段制作,然后拼裝在底模板上,并用拉木、螺栓拉桿及斜撐等固定。安裝時,先安置內側模板,等鋼筋入模后再安置外側模板。模板宜在適當長度內設一道變形縫(縫寬約2cm),以避免在拱
28、架沉降時模板間相互頂死。拱肋間的橫撐模板與側模構造基本相同,處于拱軸線較陡位置時,可用斜撐支撐在底模板上。處于拱軸線較陡區段的拱段,應設置拱肋蓋板,并隨澆筑混凝土進度而裝釘蓋板。7.拱架的設計計算原理1. 拱架的計算荷載(1) 拱圈重力。對雙曲拱,一般僅考慮拱肋和拱波的重力或僅考慮拱肋的重力。(2) 模板、墊木、拱架與拱圈之間各項材料的重力。(3) 拱架自重。(4) 施工人員、機具重力。按 2kN/m估算。(5) 橫向風力。驗算拱架穩定時應考慮橫向風力。參考公路橋涵設計通用規范(JTJ 021)第 2.3.8條計算,也可假定橫向風力為1kN/m2。2. 拱架的計算扣件式鋼管拱架是一個空間框架結
29、構,但節點處介于鉸接與半剛性之間,其效果與操作者的工作質量有關。鋼管多次重復使用,存在微量彎曲,為簡化計算,作一些較切合實際的合理假定。1)計算假定(1) 只取單排立柱,按平面桿件體系計算;(2) 立桿自由長度取大橫桿的間距(即垂直間距h),兩端視為鉸接;(3) 頂端小橫桿按連續桿計算;(4) 只計作用在拱架上的豎直荷載,不考慮水平力和風力。2)計算圖式及荷載布置主拱圈為肋拱,肋寬較窄,每根頂端小橫桿下布置8根立桿,作用在小橫桿上的荷載按集中力荷載考慮。頂端小橫桿按七跨連續梁計算。小橫桿把荷載以連續梁支反力形式傳給立桿,立桿按兩端鉸接的受壓桿件計算。8.施工預拱度拱頂預拱度按經驗估算:=L2/
30、5000*f設置預拱度時,拱頂處應按全部預拱度總值設置,拱腳處為零,其余各點可按拱軸線坐標高度比例或按二次拋物線分配。按二次拋物線分配時的計算方法,可參考下列公式和圖4。x=(1-4x2/L2) 式中:x任意點(距離為X)的預加高度; 拱頂總預加高度; L拱圈計算跨徑; x跨中至任意點的水平距離。9.測量放樣1. 拱架測量按照拱架放樣圖上支座的坐標,將支座位置測放到墩臺上。測量以橋位中心線和墩臺中心線兩條基線為基準。先測出上下游最外側拱架片的中心線,再測出最外側兩拱架片的支座中心位置,然后測出其余拱架片支座中心位置。滿布式拱架各桿件和組件位置的測量,以橋中心線和墩臺中心線兩個方向的基線為基準進
31、行引測;應使用標準的或統一的鋼尺丈量。其誤差限制的一般規定如下:起拱線以上部分拱架立柱的縱軸在平面內與設計位置的偏差不超過30mm;拱助與橋中心線之間距離偏差不超過上10mm;拱圈和拱肋的底模標高誤差不超過+10mm或-5mm;各片拱架在同一節點處的標高應盡量一致,以便于拼裝平聯桿件,扣件式鋼管拱架及風力較大地區的拱架,必須設置纜風索。2. 拱圈放樣(1) 放樣平臺的鋪設先在放樣臺上放出拱圈大樣,以確定拱塊形狀和尺寸、拱圈分段位置、各項桿件的位置和尺寸,并進行塊件等編號。拱圈大樣采用1:1的比例。放樣平臺選擇在橋位附近較平坦和寬敞的地方(或場所)。平臺的表面應平整、不積水(有3%5%的單向坡)
32、且堅實。為此,在整平地面后,在其上再夯填一層三合土或砂礫,再鋪抹一層水泥砂漿或夯筑一層石灰土。(2) 拱圈和拱肋的放樣拱圈和拱助采用坐標法放樣。1)如圖5所示,以拱頂為原點,用經緯儀放出x-x及y-y兩坐標基線及A-A、B-B、C-C、D-D等輔助線,并以對角線校核之。2)按拱軸線方程算出拱軸線、拱腹及拱背內外弧線各預定點的縱橫坐標。3)以坐標基線及輔助線為基準,用經緯儀及鋼尺(標準的或統一的)放出或者用細鋼絲放出各預定點并量出加預拱度值后的各點。4)用預先制作的曲線板將各點連接起來,即可繪出拱圈的設計弧線和加預拱度后的弧線。曲線板按拱圈的弧線半徑制作。10.拱架的卸落和拆除1. 卸落拱架的期
33、限拱肋必須在澆筑完成后鋼筋混凝土強度達到設計強度的70%以后才能卸落拱架。此外還考慮拱上建筑、拱背填料、連供等因素對拱圈受力的影響,盡量選擇對拱體產生最小應力的時機。2. 卸架設備采用組合木楔作為卸架設備,如圖6所示,其由三塊楔形木和一根拉緊螺栓組成。卸架時只需扭松螺栓,木楔徐徐下降,拱架即可逐漸降落。3. 卸落的程序和方法拱架卸落的過程,就是由拱架支承的拱圈重力逐漸轉移給拱圈自身來承擔的過程,為了對拱圈受力有利,拱架不能突然卸除,而應按一定的卸架程序和方法進行。在卸架中,只有當達到一定的卸落量h時,拱架才脫離拱因體并實現力的轉移。拱頂處的卸落量h為拱圈體彈性下沉量及拱架彈性回升量之和。拱頂兩
34、側各支點處的卸落量按直線比例分配。為了使拱圈體逐漸均勻的降落和受力,各支點卸落量應分成幾次和幾個循環逐步完成。各次和各循環之間應有一定的間歇。間歇后應將松動的卸落設備項緊,使拱圈體落實。滿布式拱架根據算出和分配的各支點的卸落量,從拱頂開始,逐次同時向拱腳對稱地卸落。11.混凝土澆筑整個渡槽惡毒混凝土澆筑分四個階段進行:第一階段:澆筑拱肋。第二階段:澆筑拱上拱波、聯結系及橫梁等。第三階段:澆筑上部排架、槽托。第四階段:澆筑渡槽槽身。混凝土澆筑過程中,應保證前一階段的混凝土達到設計強度的7O%以上才能澆筑后一階段的混凝土。拱架在第四階段混凝土澆筑前拆除,但必須事先對拆除拱架后拱圈的穩定性進行驗算。
35、如設計文件對拆除拱架另有規定,應按設計文件執行。拱波應在拱肋強度或其間隔縫混凝土強度達到設計強度的70%后開始。4) 拱肋的澆筑拱肋混凝土采用分段澆筑法進行。分段長度為6m15m。分段位置確定的原則是使拱架受力對稱、均勻,并使拱架變形小。因此,在拱架撓曲線為折線的拱架支點、節點處,及拱頂、拱腳等處,設置分段點并適當預留間隔縫。如預計變形較小且采取分段間隔澆筑時,也可減少或不設間隔縫。間隔縫的位置應避開橫撐、隔板、吊桿及剛架節點等處。間隔縫的寬度一般為8Ocm100cm,以便于施工操作和鋼筋連接。為縮短拱圈合龍和拱架拆除的時間,間隔縫內的混凝土強度采用比拱圈高一等級的半干硬性混凝土。各段的接縫面
36、應與拱軸線垂直。分段澆筑程序應符合設計要求,且對稱于拱頂進行,使拱架變形保持對稱均勻和盡可能地小。填充間隔縫混凝土,應由兩拱腳向拱頂對稱進行。拱頂及兩拱腳間隔縫應在最后封拱時澆筑,間隔縫與拱段的接觸面應事先按施工縫進行處理。并應注意以下幾點:(1)間隔縫混凝土應在拱圈分段混凝土強度達到70%設計強度后進行;(2)封拱合龍溫度應符合設計要求,如設計無規定時,可在接近當地的年平均溫度或在515之間進行。5) 拱波的澆筑拱波應在拱肋強度或其間隔縫混凝土強度達到設計強度的70%后開始。6) 拱肋聯結系的澆筑各拱助同時澆筑時,各拱肋間橫向聯結系與澆筑拱肋同時施工,并同時卸落拱架;各拱肋不是同時澆筑和卸架
37、時,應在各拱肋卸架后再澆筑肋間橫向聯結系。7) 排架及槽托的澆筑排架及槽托應在拱波強度達到設計強度的70%后開始。排架混凝土應從底部到頂部一次連續澆完,頂部施工縫設在槽托的底面。8) 槽身的澆筑槽身混凝土應在排架及槽托混凝土強度達到設計強度的100%后才能進行。每兩排排架之間的渡槽槽身混凝土應一次連續澆完。9) 拱肋鋼筋的綁扎(1)拱腳接頭鋼筋預埋由于拱肋的主鋼筋需伸入墩臺內,因此在澆筑墩臺混凝土時,應按設計要求的位置和深度將鋼筋端頭預埋入混凝土中。為便于預埋,主鋼筋端部可截開,但應按有關規定使各根鋼筋的接頭錯開。(2)鋼筋接頭布置為適應拱助在澆筑過程中的變形,拱肋的主鋼筋或鋼筋骨架不使用通長
38、鋼筋,而在適當位置的間隔縫中設置鋼筋接頭,且最后澆筑的間隔縫處必須設鋼筋接頭。(3)鋼筋綁扎順序鋼筋綁扎將根據混凝土澆筑分段及順序進行,綁扎時各種預埋鋼筋應予臨時固定,并在澆筑混凝土前進行檢查和校正。10) 拱上其它建筑鋼筋與模板為簡化在拱肋上進行的施工作業,拱上建筑的鋼筋采用預先綁扎或焊接成鋼筋骨架,模板預先組裝成整塊或整體。鋼筋骨架和整體式模板用履帶吊車吊到拱上安裝。11) 材料質量要求水泥:選用普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥有出廠日期和出廠合格證,儲存超過三個月以上視為不合格,必須重新檢驗標號后方可使用。砂:含泥量不大于3%,云母含量不大于2%,硫化物、硫酸鹽含量分別不大于1%,有機物含量用
39、比色法,顏色不深于標準色。碎石:碎石級配良好,粒徑可采用35cm,針片狀含量不大于15%,含泥量不大于1%,碎石強度壓碎指標值不大于13%,硫化物硫酸鹽含量不大于1%。拌和用水:不得含有影響水泥正常硬化的有害物質,凡PH值小于4和硫酸根含量大于1%的污水不能使用,應使用不含泥不受污染的天然水或自來水(飲用)。12) 混凝土配合比設計混凝土宜采用半流動性微膨脹緩凝混凝土,配合比設計要點如下:(1)水灰比應小于O.35,坍落度:5cm8cm,以 7cm最佳;(2)加入減水劑增加流動度。減水劑以FDN最好,在相同水灰比時,可增大坍落度1.0倍,提高強度20%左右。也可選用M型、YJ2、UNF2型減水
40、劑,減水劑摻加量約為水泥量的0.9%1.2%;(3)加微膨脹劑防止混凝土收縮。微膨脹劑可選用鈣礬石、UEA等。摻加量為水泥量的1O%20%(具體用量根據產品情況試驗確定);(4)夏季澆筑混凝土時,可加5%(水泥量)的一級粉煤灰,以增加和易性,降低水化熱;(5)應加入緩凝劑延長初凝時間;(6)配料強度應大于(1.11.15)的設計強度。13) 混凝土運輸及澆筑設備混凝土拌制選用強制式攪拌機,嚴格按用料重量比進行拌制,混凝土拌合物拌合時間應不少于1分鐘(等于或小于1000L容量的強制式拌合機),嚴格控制水灰比,加水量根據砂、碎石含水量調整,使拌合物塌落度不大于7cm。混凝土拌合物采用3m3混凝土攪
41、拌運輸車進行水平運輸。經運輸至澆筑地點應保持其勻質性,不分層、不離析,不漏漿,合易性好。垂直運輸采用泵送。混凝土泵的選擇應注意以下事項:(1)混凝土輸送泵應當性能可靠,以保證連續灌注。(2)輸送泵的額定揚程應大于25m。(3)輸送泵的泵壓不宜超過4MPa,以免過度及擠壓模板。(4)輸送泵的額定速度:V1.2Qt式中:V輸送泵的額定速度;m3/h;t混凝土終凝時間,取72h;Q要求灌注的混凝土量,m3。入倉混凝土采用插入式振動器人工振搗。振搗器的插點要均勻排列,可采用“行列式”或“交錯式”的順序移動。這樣方可防止漏振。拱肋混凝土澆筑應連續進行,如因天氣、設備故障、模板的支撐,停電等情況必須間歇時
42、,歇間時間當氣溫在25度左右時不超過兩小時,超過時間應留施工縫,但施工縫的位置應設在拱肋分段的 1/3跨內。施工縫在繼續澆筑前必須作必要的處理,清除松散軟弱部份,鑿毛清洗后再行澆灌。拱式渡槽各部位混凝土在澆筑期及澆筑完成后需進行灑水養護。渡槽槽身上應覆蓋草席。各構件的養護時間不得低于7天。14) 質量檢測標準現澆拱圈的結構質量檢測標準見表1。現澆施工方法示意見圖7。表1序號項 目允許偏差檢查方法或頻率1混凝土強度(Mpa)在合格標準內2軸線偏位(mm)5用經緯儀測量5處4內弧線偏離設計弧線(mm)1/500跨徑用水準儀測量5處5斷面尺寸(mm)高度5用尺量拱腳、l/4、拱頂5個斷面6其它+107拱肋間距(mm)5用尺量5處- 12 -