大跨度拱箱施工工艺资料.docx

大跨度拱箱施工工艺改良
一、工程概略
**大桥，两头桥头与南北双侧的道路连接。大桥全长297.02m（20m空心板+3 x 64m
上承式箱型肋式拱桥+4x 20m空心板）桥面全宽30m。
依据原桥设计方案，主桥上部①—④采纳净跨60 m的钢筋混凝土上承式箱型肋式拱，横桥共设4道箱肋（每幅桥2道），每道箱肋由两片预制箱经过现浇底板湿接缝形成整体.主桥箱型肋式拱采纳工厂分段预制，缆索安装拱肋，桥墩处对称施工，合拢后形成多孔拱肋，而后进行现浇接缝及肋间横系梁、拱上建筑、桥面板的施工。施工工艺复杂，施工精
度及施工控制要求较高。特别是主桥拱箱在缆索吊装时期，缆索最大吊装重量为35. 6T，吊装风险较大，在每跨同时落梁时期，存在整垮垮塌的危险。
经咨询得悉，加工一台跨度2米、吊重40T，并能横向挪动30米的缆索吊机，需要15万元，并且从订货到交货需要8个多月的时间，施工工期难以知足要求。为降低施工安全风险，在合同工期内达成工程施工任务，急迫需要对现有拱肋施工工艺进行改良・
二、工艺改良过程
（一）方案选择
我项目部自从承揽该桥施工任务后，多次对该施工方案进行调研，联合现场的实质状况，以为原方案工艺复杂，施工精度及施工控制较高，主桥缆索施工时期，施工风险很大，存在严重的不安全隐患.因为此方案存在多种不利要素，一致以为将设计方案由预制安装饰改为满堂支架现浇法施工，河流中间施工改到非汛期施工。满堂支架搭设简单，架立快捷快速，易于调整，拱箱整体性好，对构造有益，并且便于施工，施工时不需要大型机械，成本能够大大降低。
（二）、拱箱现浇施工工艺：
1、施工方法简介
北岸①—②跨、南岸③〜④跨，经过进占，变水上施工为陆地施工，这两孔陆地施工条件相对较好。②〜③跨，因为在主河流，此刻 2号桥墩处进行导流，而后回填河流，表面进行三七灰土办理。拱箱 施工时，先将桥位地基办理后，表面浇注10cm混凝土，在软
基部位增添钢筋网片，待混凝土强度达到设计强度后，采纳碗扣式满堂脚手架单幅逐跨现浇施工工艺进行施工，施工时，外侧模采纳竹胶板（按跨长配置二套模板），内模采纳胶合板（按跨长配置二套模板），底模采纳木模板（按三跨长度配置）。施工工艺流程以下：
2 、施工工艺流程
1
三、满堂支架现浇拱箱施工方案
2

1、河流导流
澧河大桥所处的地点，河面宽度约80米，经我们经过当地水文局的水文资料得悉，近
20年来，澧河水在11月份到来年5月尾最大流量为19m3/s，依据水文资料，我们采纳断面为22平米的导流明渠进行导流，而后封死河面，垫平，碾压，修建支架平台.经过现场勘探，决定利用2号承台，在承台双侧各做40公分宽，4米高的砼墙，内配置钢筋网片，做成导流明渠，导流断面为22平米，知足需要。其导流断面见下列图。
2、地基办理

先用推土机将表层耕质土、有机土推平并压实；承台基坑清淤后采纳分层回填亚黏土并整平压实。原有地基整平压实后，再在其上填筑大概30cm的黄土，并选择最正确含水量时用振动压路机进行辗压，辗压次数许多于3遍，假如发现弹簧土须实时消除，并回填合格的砂类土或石料进行整平压实，而后在办理好的黄土层上浇注10cm混凝土，浇注混凝
土比箱宽每边宽出1米.为尽量减少地基变形的影响，在承台基坑回填好的地基上做 30cm三七灰土。为防止办理好地基受水浸泡，在双侧开挖40x 30cm的排水渠，排水渠分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑.在拱角处小于断面封。土方上边相同浇筑10cm厚的混凝土垫层。
3、支架安装
本支架采纳“碗扣件”式满堂脚手架，其构造形式以下：纵向立杆间距为
90cm，横向立杆间距除拱箱底板所对应的地点处间距按60cm部署外，其余按90cm

左右间距部署（可详见《澧河大桥拱板满堂支架部署图》），在高度方向每间隔0・9m设置一排纵、横向联接脚手钢管，使所有立杆联成整体，为保证支架的整体稳固性，在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑。在地基办理好后，依照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好垫木，即可进行支架搭设。支架搭设好后，丈量放出几个高程控制点，而后带线，在立杆上安装可调顶托，可调顶托是用来调整支架高度和拆掉模板用的，本支架使用的可调顶托可调范围为20cm
左右。
脚手管安装好后，在可调顶托上铺设12*9cm纵向方木，拱箱底模板下方的10 * 6cm
方木横向部署，长4m，间距为0.4m;木枋部署好后进行拱箱底2cm竹胶模板安装，进行支架预压.
4、支架受力验算
（1）、支撑强度验算：
腹板处受力：P=P1+P2+P3+P4
底模腹板处荷载：P1=1O 4x2o 6=36.4KN/m 2 （按1.4m混凝土厚度计划，钢筋混凝土的单位重为2. 6
模板荷载：P2=2kg/m 2=2KN/m 2
设施及人工荷载：P3=250kg/m2=2.5KN/m 2
混凝土浇筑冲击及振捣荷载：P4=2kg/m 2=2KN/m 2
则有P=P1+P2+P3+P4=42.9 KN/m 2
（2）、立杆强度验算：
大横杆布局1.2m，长细比为 x=l/i=12/15 78=76查表可得中=0。 744
则有：立杆纵向压力允许值[N]=①A[ 6]=0。744x489x215=78。22KN （ 486为立杆的截面积）
立杆的最大压力值 Nmax=PxA=42 o 9x0.6x0。9=23。12KN
可见[N]>N,抗压强度知足要求・
另由压杆弹性变型公式得：(按10m计算)
△ L=NL/EA=23 。12x103x10x10 3/2.1x105 x4.89x10 2=2.25mm.
压缩变型很小.
单幅箱梁每跨混凝土 326.4m 3,自重约849T,按上述间距部署底座 则每跨拱箱下共有964根立杆，可蒙受1802T的重量。故每根杆可蒙受18.7KN,比值为1802/849=2.12,完整知足施工要求。
(3) 、纵杆12x9方木验算：
底模下脚手架立杆的纵向间距为0.9m ,横向间距为0 6m.按简支梁受力考虑：
腹板处的受力为P=42.9KN/m 2
、223
大方的计算截面抵挡矩：W=bh/6=9x12 /6=216cm
由梁正应力计算公式得
6=QL/10w=42.9x0.6x10 3x0.9 2/10x216x10 6 =9。65MPa <[6] =10MPa ，强度知足要求.
由矩形梁曲折剪应力计算公式得：
T=3Q/2A=3x42。9x0.6x10 3 x(0.9/2 ) /2x9x12x10 - 4=1。 61MPa <[ T] =2MPa (参照一般木质)
由矩形梁挠度计算公式得：
E=0.1x105MPaI=bh3/12=9x123/12=12964cm 3
Fmax=5ql 46x0.94/384x1296x10 - 8x1.0x1010=1。7mm
<[F]=2.25mm ( [F ] =L/4)
刚度知足要求。
(4) 、横杆10x6方木验算：
小横杆的间距为0。3m,故在底板下受力为Q=42。9x0.3=12。87t/m。而大横杆为每米Q=42.9x0。6=25。74T/m。故小横杆受力安全。腹板处的是受力为P=42.9KN/m 2.
小方的计算截面抵挡矩：
W=bh 2/6=6x102/6=1cm 2
6=ql2 /10w=42.9x0.3x10 3x0。62/10x1x10 -6 =4. 63MPa <[6 ]=10MPa
强度知足要求。
T=3Q/2A=3x42.9x0.3x10 3x ( 0O 6/2)/2x6x10x10 - 4=0.965MPa < [T ] =2NPa (参照一般木质 )
E=0.1x10 5MPaI=bh 3/12=6x10 3 /12=5 cm3
Fmax=5ql 4/384EI=5x42。9x0.3x106x0.64/384x5x10 - 8x1x10 10=0.434mm
<[F]=1。 5mm [F] =l/4
刚度知足要求。
以上计算公式的符号代表为：
Bmax —计算截面最大曲折正应力
L—立杆间距
Q—作用在小横杆上的均布荷载
P-作用在小横杆上的集中荷载
W-小横杆计算截面抵挡距
EI—小横杆的抗弯刚度
Fmax —小横杆计算最大挠度值
[F ]—允许挠度
[6 ]—钢材强度极限值
N—计算轴向力
E一立杆的弹性模量
5、支架预压
安装模板前，要对支架进行压预。支架预压的目的：a、检查支架的安全性，保证施工安全。b、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有益于桥面线形控制。
预压荷载为拱箱单位面积最
大重量的1.2倍。本方案采纳沙袋堆砌分段预压法进行预压。为认识支架沉降状况，在加水预压以前测出各丈量控制点标高，丈量控制点按顺桥向每5米部署一排，每排3个点。在加载50%和1%后均要复测各控制点标高，加载1%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，假如加载1%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表示地基及支架已基本沉降到位，可进行卸载，不然还须持荷进行预压，直到地基及支架
沉降到位。卸载达成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量（等于卸载后标高减去持荷后所测标高），用总沉降量即支架持荷后稳固沉降量）减去弹性变形量为支架和地基的非弹性变形（即塑性变形）量。预压达成后要依据预压成就经过可调顶托调整支架的标高。
经过预压丈量，得出支架预压后总沉降量在4〜10mm之间，最大非弹性变形量为8mm,均匀非弹性变形量为5mm左右。
6、模板安装
为保证现浇拱箱的外观质量光洁度、表面平坦度和线形，加速施工进度，拱箱模板采纳竹胶板。。
拱箱底模加工时可依据拱箱线形曲线及宽度将模板分段（按顺桥向每2O 44m为一段考虑）制作，将每一段视为直线段，即分段用折线取代圆曲线，进而提升了模 板的使用效率。在安装底板时，在大方和小方之间依据不一样的角度，采纳大头嵌栈调整。底板接缝处，用胶带密封，侧板采纳1。 8cm厚的竹胶板。采纳对拉螺栓加支撑进行固定
拱箱内模采纳2cm胶合板，木枋横向部署，木枋部署间距为40cm左右。为施工方
便 内模分块加工成几种型号，并保证同一种类号的模板能够互用；加工时将面板和木枋经过铁钉加工成整体，为便于内模从拱箱内拿出.内模支撑采纳方木做排架，立柱支撑在底板砼顶面上 方楞顺桥向按0。 9米设置一排，每排6根，且每排均需设置剪刀撑和纵、
横水平撑，以增添支架的整体稳固性，防备内模胀模。浇注砼以后，等强度达到设计强度的30%后方可进行拆掉内模。
7、钢筋施工
底模立好后进行拱箱钢筋绑扎钢筋安装行进行丈量放线，按设计尺寸用墨斗在底模板上弹出混凝土边线，钢筋进场后试验员对钢筋作全面试验检查，严把质量关。两钢筋搭接端部应早先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。焊接长度不小于设计和施工规范要求。
钢筋在加工场加工达成后分批
运至施工现场，按型号进行绑扎焊接成型。先绑扎基层钢筋，接头尽量在钢筋场焊接。钢筋地点进行查验，合格后安装侧边模板，进行拱箱基层混凝土浇筑。拱箱间横系梁钢筋及
隔板钢筋与箱肋钢筋同时绑扎，混凝土同时浇筑。
8、混凝土施工
混凝土拌制在漯河西北郊区的金海岸混凝土拌和站集中拌制，由8m 3混凝土搅拌运
输车运输至现场，采纳两台吊车吊装吊罐浇筑。浇筑时采纳五点同时浇筑：即从拱顶往下左右对称浇筑在两边1/4跨处从下往上左右对称浇筑；在两拱脚处从下往上左右对称浇
筑。振捣时振动器挪动间距不超出作用半径的 1.5倍，与侧模应保持50〜1mm的距离，每一处振动完成后应边振动边渐渐提出振动棒， 应防止振动棒碰撞模板、钢筋及其余预埋件。浇筑过程中按规定制取混凝土标准试件，作为质量评定依照 .
底板浇筑达成待初凝后，立拱箱内模板，而后按上边相同工序浇筑腹板混凝土。 腹板浇筑达成后，立内顶模板，而后绑扎顶板钢筋，预埋立柱钢筋，按5点同时浇筑顶层混凝土。混凝土浇筑温度控制在5度一15度之间施工。
砼浇筑时在拱箱1/4点向下1m范围内设置合拢段预防拱架在受载后沉降变形对拱箱构件造成影响合拢段处挡板应在拱箱砼强度不小于90 %后方可拆掉在拱箱砼顶板施工
达成后，最好进行合拢段砼施工。先浇筑底板砼，对施工缝凿毛后立模板，再进行腹板及
顶板砼施工。
三个预留人孔最后用高一标号的混凝土浇筑。钢筋焊接知足设计要求。每幅桥每孔施
工达成后不可以拆掉脚手架，持续施工另一孔拱箱，最后施工中间拱箱。整个一幅拱的所有混凝土达到设计强度的90%时后，才能拆掉每孔的脚手架 移到另一幅施工・
四、主要创新点
箱拱拱肋施工工艺由预制安装改为满堂支架现浇施工后，拥有以下特色：
（一）设施投资少，经济效益明显.
（二）满堂支架搭设简单，架立快捷快速，易于调整。
（三）拱箱整体性好 对构造有益.
（四）现浇施工比预制安装法工艺简单，施工精度及施工控制较低。
（五）降低各样资料用量，节俭大批施工成本。
（六）明显降低施工安全风险，保证工程顺利进行。
五、运转状况
在漯河市澧河大桥箱拱拱肋由预制安装改为满堂支架现浇工艺后，施工过程安全靠谱.未出现任何事故；降低了资料用量，防止大型安装设施投入，大幅节俭施工成本，保证了工程的顺利如期达成 获得了优秀的经济效益和社会效益。
六、获得的效益
由下两种方案实行成效对照表能够看出，箱拱拱肋预制安装改为满堂支架现浇施工
后，不单很好的解决了工程中碰到的实质难题，保证了工程质量和安全，并且显然降低了
工程成本，增添工程施工效益。
两种方案实行效益比较
序
项目
单位
预制安装法
满堂支架现浇法
工程量
单价
共计（元）
工程量
单价
共计
（元）
1
箱肋钢筋
t
846。 4
5817 元 /t
4923509
691.5
5817 元 /t
4022456
2
箱肋砼
m 3
1896.5
440 元 /m 3
834460
2045。4
440 元 /m 3
899976
3
吊索基础砼
m 3
18
3 元 /m 3
54

4
吊索基础钢筋
t
250
5817 元 /t
1454250

5
吊索钢绞线
t
20.5
9409 元 /t
192887

6
索塔租借
t
854
680 元 /t
580720

7
吊索钢丝绳
t
205。 1
80 元
16408

8
预制台座
个
6
2 元/个
12

9
预制拱肋运输
t
1545。 4
73 元 /m 3
112814

10
满堂支架租借

—
—
0
1
1733029 元
1733029
11
支架预压

0
1
10 元
10
12
模板

1
40 元
40
1
714016 元
714016
13
施工导流

0
1
750 元
750
14

总花费

10799438

7544477

节俭花费
3254961
元