砼刚架拱桥在满堂支架条件下分环分段施工方法探讨.docVIP

砼刚架拱桥在满堂支架条件下分环分段施工方法探讨 　　摘要:以四川自贡市某特大桥建设为例,通过对砼刚架拱桥满堂支架的荷载分析、稳定性验算、预拱度和支架预压方案设计、河床基础处理,总结了科学选择经济、合理、安全的拱架支撑方案的方法,并针对满堂支架的支撑条件,以相关技术规范为依据,提出了分环分段施工的方法,分析了其优缺点,指出了施工过程中应该修正和注意的问题。 　　 　　关键词:砼刚架;满堂支架;分环分段;方法研究 　　 　　中图分类号:U448.33 　　文献标识码:B 　　文章编号:1008-0422(2009)11-0113-02 　　 　　1工程概况 　　以四川自贡某桥为例:桥位属浅丘陵和河谷冲刷地貌,地形起伏较大,相对高差30-70m,两岸为陡峭的石壁,基岩裸露,河面宽70余米。勘察查明,桥位区出露有第四系的杂填土和冲填土(Q4)、侏罗系中上统自流井组马鞍山底层(J1-2z),岩性分粉细砂岩、砂岩和泥岩/泥质砂岩。桥位位置为陡峭的岩石边坡,坡度为45o-85o,多为基岩出露,形成时间久远,距河床2-4m范围的泥岩因差异分化及洪水侵蚀,形成凹岩腔,对上部基岩稳定不利。两岸有崩坍现象,痕迹清晰可见。岩体间隙稍发育,均属于Ⅱ类岩石边坡,虽有较好稳定性,但仍需考虑崩塌防护问题。 　　桥梁上部结构采用刚架拱,上下缘采用不同的抛物线,拱圈跨径100m,下缘矢跨比1/8.6,上缘矢跨比1/5.33。拱圈采用变截面箱形拱,根部高1.5m,宽度为20.5m,在拱圈中部与上部梁体同宽,为16.47m。梁高在拱圈中部为1.5m。拱箱设置4个箱室,箱室宽3.70m,中部三道腹板宽30cm,边腹板为变厚度板。拱圈与拱座固结,在边跨梁端设置支座。边跨采用单箱多室结构,梁高与跨中拱圈同高,为1.5m。由于两端桥台基础随地貌高差变化较大故桥台基础埋深度变化较大。根据地质资料,大部分为细砂岩和砂岩夹泥岩,承载力约在0.9Mpa左右,可以作为本桥台的持力层,但台身部分穿过部份岩腔,与桥台台身基础形成空腔,此部分用加深基础处理,所有基底应放在较好岩层上。 　　设计荷载:城A,人群荷载3.5KN/m2。 　　 　　2拱架方案设计和基础处理 　　基于工程自然和设计条件,拟采用满堂支架的支撑方案 　　2.1荷载分析 　　a、拱圈砼重量荷载P1;b、拱图钢筋重量荷载P2;c、 模板及木枋重量荷载P3,d、施工荷载P4;e、支架自重荷载P5;f、风荷载和水荷载P6。 　　2.2验算分析 　　a、立杆稳定性验算;b、大横杆抗弯强度和刚度验算;c、木枋验算;d、底模板验算;e、扣件抗滑验算;g、支架局部加密验算;h、拱架整体性验算。 　　2.3拱架预拱度设计 　　a、拱圈自重产生的拱架弹性下沉δ1;b、拱圈温度降低与砼收缩产生的拱顶弹性变形δ2;c、墩台水平位移产生的拱顶弹性挠度值δ3;d、拱架的弹性变形δ4;e、拱架的非弹性变形δ5;f、支架基础变压后非弹性度δ6;g、改斗挠度值δ7。 　　施工预拱度值为:δΣ=δ1+δ2+δ3+δ4+δ5+δ6 　　+δ7 　　施工中采用预拱度为δΣ值(四舍五入精确到十位),即拱顶预度为δΣ,拱脚为 0,其余各点按二次抛物线公式δx=δ(1-4x2/L2)进行计算分配。 　　2.4拱架搭设与预压 　　①支架搭设 　　支架钢管采用外径为48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管。支架搭设纵距0.8m,横距0.6m,步距为1.5m,局部加密处纵距为0.4m,横距和步距不变。横向两侧设置斜撑,斜撑采用6m长钢管成60o角布置,间距随立杆间距。纵向和横向每6排立杆设置剪刀撑,剪刀撑间距为6m,按45o角布设。在支架的最上层,纵向和横向架管之间增设一排剪刀撑,以增加支架系统的整体性和稳定性,使浇注混凝土的重量尽快均匀地分布到各个架管上。立杆垂直偏差控制在1/200H,且不大于5cm。大、小横杆应基本保持水平,顶端大横杆必须为双扣件支撑。支架横向两侧在拱顶、1/2拱、1/4拱处各设置5道防风缆索,缆索采用φ12.5mm钢丝索,且与地面水平夹角不大于30o。横向边立杆高于支架顶端大横杆1.2m,用于搭设工作台护栏。支架的拆除按照从拱顶到拱脚逐步予以拆除。支架工作过程中,在河上游采取了拦河网对支架采取保护措施。满堂式支架的验算要求满足强度、刚度和稳定性(1.3)要求。 　　②支架预压 　　在整个支架完工后,正式浇注拱圈混凝土之前须对拱架进行加载预压,以达到消除支架的非弹性变形,和检验支架承载能力的目的。支架预压采用水箱加载方式,分别在拱顶、1/4拱、拱脚处设置水箱,加水增载。加压荷载为施工计算荷载的1.2倍,预压重量的施加方式采用与浇注拱圈混凝土的相同顺序,预压时间不少于2天;预压过程中应在拱圈的拱顶