預應力混凝土斜腿鋼構橋有支架施工工法

1、.wd預應力混凝土斜腿剛構橋有支架施工工法TLEJGF-92-09鐵道部第三工程局預應力混凝土斜腿剛構于1954年首次在德國應用于霍萊姆大橋，該橋跨度85.5m，在膺架上施工，采用迪維達格體系，是目前世界上最大跨度的鐵路預應力混凝土斜腿剛構橋。斜腿剛構是剛構中的一種特殊形式，有其構造上的固有特點，如：斜腿與中跨形成拱的作用，具有較大的軸向壓力(天然預應力)；梁部類似三跨連續(xù)梁，既具有拱橋的優(yōu)點，又有連續(xù)梁的特性，梁拱結合，受力合理；構造整體性好，線條挺拔，外觀輕巧，等等。這種橋跨構造我國于70年代后期在公路、鐵路上相繼使用。主跨82m的濁漳河預應力混凝土斜腿剛構橋系鐵道部科研工程，是我國鐵路上

2、第一座斜腿剛構橋，于1981年8月建成通車，在世界上跨度僅次于霍萊姆大橋。該橋竣工后經(jīng)動載、靜載試驗，跨中撓度為8mm，為跨度的1/5500，列車速度60km/h時豎向和橫向自振頻率接近計算值。工程于1983年獲國家銀質獎，施工技術于1984年通過部級鑒定。一、工法特點及適用范圍1.以鋼拱架、膺架作支架，就地分段由跨中向兩端連續(xù)對稱灌筑梁體混凝土，不需大型機械設備，施工安全、可靠。2.灌筑梁段混凝土前，于拱架跨中節(jié)點預加荷載；隨梁段混凝土灌筑而相應卸除預加荷載，這樣能最大限度地消除鋼拱架非彈性變形，從而確保斜腿剛構的設計拱度。3.本工法適用于修建跨越山谷、河道的預應力混凝土斜腿剛構橋、拱橋等。

3、二、施工工藝(一)工藝流程(見圖1)圖1 斜腿剛構施工程序(二)主要工序架設纜索吊機預拼拱架橋上拼拱拱架抄平、測設中線鋼拱架預加載支立木排架鋪設底板安裝支座并灌注斜腿混凝土灌注中跨混凝土并相應卸載形成門式剛構落拱第一次預應力架設邊孔支架、立木排架鋪設邊孔底板灌邊跨梁部混凝土全橋預施應力壓漿撤除拱架。(三)施工工藝1.架設纜索吊機82m跨度斜腿剛構橋，根據(jù)地形和設備情況，兩端索塔以萬能桿件拼裝，塔高30m，跨度280m 。由于拱架拼裝和灌注混凝土的需要，采用兩條主索道和一條輔助索道，主索道臺車吊重為 70kN，輔助索道臺車吊重30kN。2.拼裝鋼拱架(1)選配所需要的桿件，并對扭曲變形桿件進展校

4、正和整修。(2)預拼：預拼的目的在于核定設計拱軸線、拼裝工人熟悉施工程序和為橋上高 空拼裝組成吊裝單元。預拼施工組織設計的原那么是：預拼場地應距橋頭較近，以便于運輸； 預拼宜選用半跨立體拼裝，采用混凝土墊層基礎，木排架支撐，木排架的變形應壓縮到最低 限度。預拼的順序是：a.將拱腳安裝就位，安裝上下平聯(lián)的斷面聯(lián)結系。b.將 基本節(jié)與下弦桿組成單元。c.組裝上下平聯(lián)和斷面聯(lián)結系。預拼需用的主要機具見表1。預拼需勞力17人，其中 基本節(jié)組裝起重工4人，安裝聯(lián)結系起重工6人，桿件挑選起重工2 人，小搬運普工2人，指揮1人，司機1人，木工1人。 表1 預拼需用機具(3)鋼拱架拼裝a 準備工作：核對中線和

5、支座墊石標高；制作墊木，整修砂箱，配滑板、墊板；選配砂子，砂箱預壓等。應做到：砂箱除根據(jù)載荷要求設置外，還應考慮掏砂操作方便；使用的砂子應進展強度試驗，其破碎率不大于10%；砂箱使用前應進展預壓，以減少彈性變形；跨度范圍 內架設安全網(wǎng)。b.按施工設計要求，于3#、4#墩頂拼裝塔架，安裝分配梁，吊掛斜拉索。c.利用纜索吊機拼裝中間4片拱架。首先安裝拱腳節(jié)和支座，而后按照預拼順序所組成的單 元進展拼裝，并按施工設計要求的吊點位置設置斜拉索。d.兩端交替調整斜拉索，利用特制的剎尖箱和剎尖板使拱頂合攏，形成三鉸拱。e.拼裝兩側其余2片拱架并進展貼邊，安裝平面和斷面聯(lián)結系。放松斜拉索。(4)拼裝拱架本卷

6、須知a.拱架拼裝過程中，應遵循“寧高勿低的原那么，以便于落拱合攏。b.拱架平面中線與橋梁中線偏差不大于20mm。c.封拱是鋼拱架成拱的最后一道工序，根據(jù)“低溫封拱的原那么，封拱時間以選在氣溫變化 較小的早晨為宜。d.拱架頂留高度可考慮以下因素：鋼絲繩溫度變形：缺公式鋼絲繩彈性變形：其他非彈性變形：式中at鋼絲繩溫度膨脹系數(shù)；Ls鋼絲繩長度；Es鋼絲繩彈性模量；Fs鋼絲繩截面積。(5)鋼拱架拼裝需用的機具(見表2)表2 鋼拱架拼裝機具(6)鋼拱架拼裝需勞力30人，其中指揮1人，穿鋼銷起重工6人，安聯(lián)結系起重工4人，拉倒鏈 滑車起重工2人，推絞車普工10人，卷揚機6人，安檢員1人3.鋼拱架加載鋼拱

7、架合攏后進展加載，以消除拱架非彈性變形。加載噸位根據(jù)設計要求而定。4.鋼拱架弧度調整為調整鋼拱架弧度，于鋼拱架上設立木排架。排架豎向軸線在斜腿局部垂直于斜腿軸線，梁 部按鉛垂線布置。木排架設計應考慮預留拱度的因素，主要有以下各項：(1)鋼拱架在承重后產(chǎn)生的撓度(由設計單位提供)。(2)木排架承重后的壓縮量及各接縫壓密值。(3)砂筒壓縮值。(4)斜腿剛構在自重以及溫度作用下的撓度值(由設計單位提供)。5.模板制作及安裝(1)模板設計參數(shù)的選定水平荷載：Pmax=r·2R (舊標準)豎向荷載最大組合：0.138MPa模板跨徑：L=缺公式 撓度控制，小 于跨度的1/400 (強度控制)選定

8、最小L值式中r混凝土容重；R附著式震搗器作用半徑；模板厚度；L模板跨徑；q均布載荷。(2)模板材質及構造根據(jù)構造形式、工程數(shù)量和施工方法等情況，可選用組合鋼模板、木構造鑲鐵皮模板、滑動模板或鋼模板。無論何種模板必須保證混凝土外形尺寸的正確和具有較好的光潔度。一個梁段模板鋼筋安裝程序為：在木排架縱梁上鋪設底模支立外模綁扎底板腹板鋼筋安裝底、腹板內預應力成孔管道依次支立內模底板、腹板、頂板及隔墻等綁扎頂板、道碴槽鋼筋安裝頂板內預應力成孔管道支立道碴槽模板安裝附著式震搗器去除雜物、清洗模板。6.灌注斜腿及梁段混凝土(1)預應力混凝土箱形梁灌注混凝土的必要條件是：必須有足夠數(shù)量和一定振動力的混凝土振搗

9、設備；混凝土要在保證強度的前提下，有足夠的坍落度，以確保灌注過程中有一定的流動性；一般情況下應保證混凝土連續(xù)灌注。(2)斜腿局部的軸線和水平線夾角為40°50°，混凝土灌注系在斜面上進展，但仍應水平分層施工。(3)梁部混凝土分段灌注，其灌注順序如圖2所示。灌注時應注意：圖2 梁部混凝土分段灌注順序a.一般情況下，除隅節(jié)點處外，均應一次成箱灌注。b.梁部混凝土灌注應從低處向高處對稱進展，并同時按灌注混凝土重量進展相應的卸載。(4)混凝土灌注可采用吊機提升，也可用泵送混凝土，使用泵送混凝土應注意以下問題：a.由于箱形梁鋼筋密集，管道較多，混凝土需較大的坍落度，一般取值為16&#

10、177;2cm。含砂率比普通混凝土增加3%7%。b.泵送混凝土供料以直接供料為好，它可以減少混凝土坍落度的損失。c.為防止堵管，應選用可泵性良好的材料及骨料級配，確定合理的施工配合比。7.預應力張拉(1)張拉設備(見表3)表3 張拉設備(2)張拉工藝要點a.為改善鋼鉸線松弛狀態(tài)，初調應力為6MPa，并以此為零點記錄伸長值。b.鋼鉸線伸長值按下式計算：缺公式及注解c.鋼鉸線梁部通長束均較長，由于受千斤頂行程限制，一般應分兩次張拉，第一次按50%張 拉力同時頂錨，并記錄伸長值。d.調整錨具重新起步第二次張拉時，應復核并記錄伸長值。e.待拉到張拉控制應力時，檢查鋼鉸線總伸長值與計算值之差在±

11、;10%以內時，可認為合格 。f.兩端分別按50%張拉力進展頂錨。頂錨后24h內鋼鉸線與錨塞滑移值不大于2mm，那么認為合 格。(3)勞力10人，其中司泵2人，裝卸千斤頂4人，丈量伸長值2人，指揮兼記錄2人。(4)效率：2.55束/日。8.孔道灌漿(1)水灰比選用0.3，體縮率小于2%，流動速度228mm。(2)自一端向另一端壓漿，壓力為0.7MPa，穩(wěn)壓25min。9.落拱及拆拱(1)門式剛構形成后，為使混凝土內應力得到調整，待混凝土強度到達40MPa后，即可落下拱架。落拱通過砂箱排砂實現(xiàn)，分三次進展。第一次下落1.5cm，第二次為3cm，第三次為20cm 。(2)邊跨局部排架撤除通過退出硬

12、木楔實現(xiàn)，木楔角度不大于25°，接觸面壓力不大于2MPa。(3)撤除拱架應利用已完成的斜腿剛構橋面為支承，以纜索吊機為輔助工具進展。撤除的原那么是：先從拱頂開場，逐步向兩端，先外側拱片，而后逐步向中間撤除。三、質量標準1.考慮懸拼時鋼絲繩的變形和拱架合攏的方便，拱架實際標高可較設計標高高出1020cm。2.凡屬自制特種桿件，均應標明產(chǎn)品精度，以便安裝時選配。3.模板支立時，每個接觸面要考慮12mm的非彈性變形。4.梁體混凝土應滿足?鐵路橋涵工程質量評定驗收標準?的要求。5.所選用膠管應經(jīng)過0.5t拉力反復10次試驗后，剩余變形不大于1.4mm，徑縮不小于10mm，管道安裝誤差應在5mm以內。6.頂錨后兩端伸長值之和不得超過計算值的±5%。四、安全措施1.纜索吊機所用卷揚機較多，要集中控制。對繼電器、接觸器等應經(jīng)常保養(yǎng)。2.索道主繩和起重繩每710天檢查一次。3.拱架合攏后，在卸除拉索時，應自跨中向兩側分三個階段逐步進展，并應注意觀察。4.預應力筋張拉錨固完成后，張拉缸回油要平緩，以防由于降壓過快而發(fā)生意外。5.卸落鋼拱架時，應聽從指揮，嚴格統(tǒng)一掌握砂箱出砂量，保證拱架均衡下落。五、工程實例工程名稱：邯長鐵路濁漳河大橋(圖3)圖3 濁漳河大橋構造類型：預應力混凝土斜腿剛構跨 度：82m全 長：1