大跨度悬链线拱桥土胎法施工技术
罗方清
(中铁五局集团第三工程有限费任公司,广东兼庆526020)
[满要】以南充新公路光华1号桥张工程为例,针对大跨度悬链线供桥结构特点,采用土胎能施工.看重介细其 桥施工工艺、线形控制、凝凝土浇筑与养护、主拱翻线形复测、安全控制.同时需述施工后异靠现象分析与处治.站果表明,土胎法施工具有工艺简单、成本较低、安全性高、进度较快的优点,保证了工程质量和眼利完成.
[关键词]桥梁工程:洪桥:土胎法:施工技术
[中图分类号】U445 [文献标识码]A
[文章编号]1002-8498(2010)02-0064-03
Construction Technology of Large-span Catenary Arch Bridge with Soil Fetal Method
Luo Fangqing( The Thind Engineering Co. lad. ef Chins Roilway No. 5 Eagineering Group Co. Lad. Zhooqing Gesngdoag 526020 Chins)
Abstract; The Guanghua No. 1 Bridge locstes in Yingxin road of Nanchong which is taken as themethod is selected to construct. Besides key construction techologies are introduced on emphasis example in this paper. Based on structural characteristics of large-span cstenary arch bridge the soil fetalinclading construction process linear control of areh bridge pouring and maintenance of concrete repetition measuremeat of main arch linear and safety control. Furthermore abnormal sccidents are analyzed and treated after construction. The results show that the soil fetal method can have advantages ofsimple technology lower cost high safety and fast schedule which can ensure engineering quality andpletion on time.
Key words;bridge engineering; areh bridge; soil fetal method; construction technology
2.1施工工艺
1工程概况
1)先用人工放坡开挖拱桥拱座基坑,然后检验拱
215.00位于光华场镇边上,因漂新公路下穿光华场镇,座基底承载力,合格后,立即浇筑拱座. 光华1号桥位于南充豫薪公路,中心桩号K55使原有道路断路,为恢复原有道路面设置1×25m空康式等旅面悬链线无铰拱拱桥.该桥净跨径25.00m,净现场地形,采用回填土回填形成土胎面施工主拱.在周弧拱半径2.33m,厚度0.30m,桥梁全长35.10m,析面净宽6.0m,栏杆为防撞栏杆,供桥布置如图1所 示.主拱圈为C30混酸土预制块,勾缝采用M12.5秒蒙,考虑到工期紧,颜制块尺寸要求高,并且施工较困难,变为C30混凝土现绕.主供座采用C30混凝土现绕,其余部位采用C20混凝土.设计荷载:公路Ⅱ级, 设计基准期100年.本地区地震烈度V度,可不进行地震力验算.
2)因本桥位于挖方区段,设计挖深达15m.结合
7.00m.厚0.70m,腹拱净爵径3.00m,净矢高0.60m,2.2拱桥线形控制
形,经研究,采用坐标法控制,点位距离为L/24,因缺 本桥测量控制难度在于控制主拱图悬链线的线少土胎施工经验,先考虑拱顶预拱度L/600(4.2cm).平面及高程控制采用原设计及加密后的导线点,精度满足平面控制要求.测量仪器采用苏光全站仪,高程 测量采用S3型水准仪.悬链线计算公式如下:
2拱桥施工
万方数据
位置如图4所示.
2.3土胎法现浇主洪面
万方数据
图1棋桥立面布置示章Fig.1Facade of arch bridge
式中:m为供轴系数;k为与m有关的参数,k=ln(m √m-1)为横坐标参数,E=x/L,chkE为双曲余孩,chg=(e.)/2.各参数几何意文如围2所示.
图2景链线计算简面Fig. 2 Calculation diagram of catenary
1)续座淡筑完毕,待泥土达到设计强度70%后,对拱桥中心进行国填.
20cm以下,压实度须达到97%.部分碾压不到的地方 2)选用挖掘机来回账医,分层碾压厚度控制在用人工夯实,其上铺8cm厚水泥妙浆调平层.采用坐标法进行供圈座放样,政样距离控制L/24.顶拱处考 虑预换度4.2cm(L/600).其余各处按二次抛物线进行分配.测量时在设计拱图位置两侧放大20em,用全站仅根据坐标定出点位,用木核打人土中,同时记录测量 高程.人工整修土拱,严格按照高程拉线整平.砂浆调平层必须严格按款样拉线进行抹平,保证平顺光滑,在浇筑前涂抹机泊,以便浇筑后卸拱时好拆除.土胎法施工如图3所示.
图3土胎泄示意Fig.3 Soll fetal method
3)主拱圈分段浇筑位置因本桥跨度为25m,应沿拱跨方向分段绕筑.分段位置应以能使土胎受力对 称均匀、变形小为原则,本桥分段设置在L/4部位.接缝面应与供轴线垂直,预留宽1.0m间隔槽,分段浇筑
图4拱桥分段浇筑示意Fig.4 Segment pouring of arch bridge
行加固处理.立模用450mm钢管加固,对拉螺杆用 4)供圈模板采用胶合木板,为保证刚度,用方木进14mm拉杆,拉杆间距按照水平0.5m布置.
顶进行分段浇筑,以保证资筑过程中土换不发生开裂. 5)主拱淡筑工艺采用先下后上,左右对称于拱浇筑顺序:I段→Ⅱ段一且段.由于拱面是以轴向受压为主的结构,因此分级浇筑时,派摄土应一次连续浇 筑完毕,如因故中断时,应浇筑成直于拱轴线的施工继:如已烧筑成斜面,应菌成播直于拱输线的平面或台阶式结合面.
在整个绕筑过程中,I段和Ⅱ段因孤度很大,浇筑比较困难,因此严格控制水灰比和明落度,并严格把握搞固时间.对混爱土骨料离析处,采用人工铲拌等,使混凝土顺利完成.受天气和材料运输围难的影响,3 段浇筑完成时间为20d.
6)间隔槽混报土浇筑拱画分段浇筑完成后,当间隔浦混凝土强度达到75%设计强度以及结合面按 照施工缝处理后,由拱脚向拱顶对称浇筑.由于间隔时间较长,使得拱開各段混凝土在合找前完成一部分收缩,以减少合拢后拱圈内产生的收缩应力,从面整免 收缩裂继的产生.
闻隔槽合揽时温度应符合设计要求或接近当地年平均温度(5-15℃).如白天气温较高可在夜间合找,如夜间气温仍较高,可在拱圈上绕水,降低温度,防止 以后气温过低时发生收缩裂缝.
7)拱图混凝土养护拱圈混凝土浇筑完成后,应在收聚后尽快养护.采用草袋覆盖,混凝土酒水养护 时间不少于7d,每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为宜.
座绕筑完毕后,即可选行桥台模板安装.分两次浇筑, 8)桥台施工桥台设计为C20片石藏凝土,待拱第1次高度3m,第2次浇筑剩余部分.因片石混发土不能满足浇筑要求,采用卵石混凝土施工中,卵石厚度 ≥150mm,埋放卵石的数量不宜超过混凝土体积的25%.选用无裂缝、无夹层的卵块.卵石抗压强度不应低于30MPa及混凝土强度.卵石清洗干净,在换换实的混凝土中理人一半左右;卵石应分布均匀,净距》 100mm,距结构侧面和顶面的净距≥150mm,石块不得接触钢能和预理件.
3主拱圈线形复测
3.1测聚方法
3.2结果分析
万方数据
座位置和高程复测检查,如超过允许偏差应予以调整. 9)拱上结构施工施工前,对拱上结构的横墙基基座与主模应连接牢固.拱上结构混凝土浇筑应在拱,达到设计强度30%以上进行.绕筑由拱脚向拱顶对 画及间隔槽混凝土浇筑完成,且封拱间隔混凝土强度称以台阶式工.即施工限序:横墙一扶一拱上侧增→护换→填筑拱上填料.
混凝土现浇.横墙和腺供浇筑模板采用胶合模板.腹 因横墙、腹换不好预制,经设计单位同意改为C25拱淡筑采用扣管式支架,上有10cmx10cm方木作为托架,托架之间用钢管联结加圈.加工时严格按圆弧 尺寸进行,底模采用胶合模板.
拱支架布置如图5所示供顶处考虑5mm预供度,支果采用从拱顶向两侧均匀卸落,应用水准仅进行 联踪测量.
图5腹洪支架布置
Fig. 5 Arrangemcet ef scaffold in spandrel arch
拱上填充应采用透水性强和内摩擦角较大的材换辨和挨顶均衡卸落.部落前,在两例L/4及拱顶处 料.持拱上填料完成后,从两侧L/4处分别对称地间开挖0.5mx1.0m的人行通进并在通道处挖土即落.用水准仅随时对拱圈变形进行跟踪观测,直到卸拱成 功.
10)桥面系施工待土拱下填土辉落后,进行桥面系施工.浇筑副土前,应在桥面范图内密布点测盘 高程,以确定浇筑后的均匀铺装厚度.销设高度应略高于桥面标高,用振搞器压实和整平板整平.在混凝土面收浆、拉毛后,领盖土工布进行酒水养护.
因拱桥受力主要为主供圈,主供画线形为悬链线,如果控制不好线形,将使拱桥的受力情况发生变化,产生质量和安全隐惠.在扶桥卸拱施工完成后,需对此 桥主拱圈线形进行复测.
采用全站仪先定出L/24点位,再用S3型水准仪配合塔尺进行观测,观测部位为主拱圈的拱股线形. 测点布置如图6所示.
经过认真准确观测,对拱腹高程与设计高程进行了
Fig.6Measurement points arrasgement of 图6主拱图狭腹测点布置spandrel arch in main arch
比较可知,主拱线形满足设计要求,但完工后的高程都略高于设计高程.分析原因如下:由于缺乏土胎法施 工经验,考虑拱顶施工预拱度L/600(4.2cm)略高.完工后下沉量1~2cm.故建议土胎法施工现浇主拱测拱析预供度可以取较小值L/800-L/1000为宜.
4工后异常现象分析及处治
在拱桥玻工半年后,发现1号桥台施工缝位觉(即预留槽施工缝两侧混凝土有碎片现象,缝宽1mm,最深 台身3m处)出现裂缝,缝宽1-2mm,主拱圈下即拱腹处有18mm.
经过设计院和专家组现场勒察分析认为,桥台裂继是温度应力产生的裂缝.因设计图纸未在小腺拱供 脚处设置变形缝,使整个拱析产生较大推力.出于续析一般要在3年后才能完成收馆变形,所以主拱间隔槽宽度可以再放宽,主拱施工键可设置接在钢.此 异意现象不影响供顿的质量和使用.
处理方法为在小服拱拱即处以上用人工重新当一贯通余桥变形缝:登缝处用高强度等级水泥净聚进行 压浆封闭.已按专家建议进行处治,现无发生任何算T.
5结谱
跨度悬链线拱桥达到了设计和规范要求,显然峻工后 1)从拱桥完工成塑后使用来看,用土胎法施工大出现了一些异常现象,但供桥成品质量良好,达到了预期效果.
2)用土胎法连工悬链线供桥,要根据施工现场实际地形和施工设计,槟桥施工的成败在于主供图的施南季做好防排水设施,防止期水冲刷土胎,严格控制主 工.土胎施工中必须严格控制土胎密实度和平整度,拱圈的线形和混凝土质量.
简单,节约工程或本,加快连工进度,提高了拱桥施工 3)土胎法施工拱桥宜采用现浇配凝土,施工工艺的安全性.
4)土胎法施工拱桥预拱度尽量采用最小值,拱桥施工应严格按设计设置交形缝,主拱间隔槽瓷筑前分 段混凝土的放置时间尽量要长,以减少收缩裂缝.间隔槽的宽度应尽量放大,主拱施工缝设置接在钢,这样供桥竣工后的效果会更佳.