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文檔簡介

1概論

2就地砌筑與澆筑施工

3懸臂法施工

4轉(zhuǎn)體施工法

5

鋼管混凝土拱橋施工第八章拱橋施工本章主要內(nèi)容第一節(jié)概述拱橋是以承受軸向壓力為主的拱圈或拱肋作為主要承重構(gòu)件的橋梁,拱圈(拱肋)+支座+拱上結(jié)構(gòu)組成拱橋可用磚、石、混凝土等抗壓性能良好的材料建造,大跨度拱橋則用鋼筋混凝土或鋼材建造。拱橋廣泛應(yīng)用,主要因為拱式體系的受力合理。

支承處產(chǎn)生豎向反力和水平反力。水平推力,使拱的彎矩比相同跨徑梁的彎矩小很多,而拱圈內(nèi)主要承受壓力。特別對于大跨徑橋梁,靜載占全部荷載的絕大部分,因此合理選擇拱的軸線,使拱圈在靜載作用下主要受壓,就可以充分利用抗壓性能較好的石料和混凝土材料。

建國后我國拱橋施工技術(shù)開始快速發(fā)展。建國初期,鋼材少,控制用鋼量,主要建造石拱橋.就地澆筑法20世紀(jì)60~70年代后雙曲拱橋、桁架拱橋和剛架拱橋,裝配化施工。同期推出箱形拱橋,至今仍被廣泛應(yīng)用;1990年,第一座跨徑115m的下承式預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土系桿拱橋——四川旺蒼東河大橋。四川旺蒼東河大橋一、我國古代拱橋中國石拱橋因南北河道性質(zhì)及陸上運(yùn)輸工具不同,所以構(gòu)造不同。北方大多為平橋或平坡橋,實(shí)腹厚墩厚拱;南方水網(wǎng)地區(qū)則為駝峰式薄墩薄拱。1.石拱橋趙州橋和盧溝橋,北方石拱橋。趙州橋,建于隋煬帝大業(yè)年間(公元595—605年),是世界上最古老的石拱橋。趙州橋為敞肩圓弧石拱,拱圈并列28道,凈跨37.02m,矢高7.23m,上狹下寬總寬9m。主拱圈等厚1.03m,主拱圈上有護(hù)拱石。在主拱圈兩側(cè),各開兩個凈跨分別為3.8m和2.85m的小拱,主要起泄洪作用同時減輕橋的自重。趙州橋制作精良,結(jié)構(gòu)獨(dú)剖,造型勻稱美麗,雕刻細(xì)致生動,歷代都予重視和保護(hù),1991年列為世界文化遺產(chǎn)。趙州橋,建于隋煬帝大業(yè)年間(公元595—605年)敞肩圓弧石拱,拱圈并列28道,凈跨37.02m,矢高7.23m,上狹下寬總寬9m。主拱圈等厚1.03m,主拱圈上有護(hù)拱石。開兩個凈跨分別為3.8m和2.85m的小拱,泄洪、減輕盧溝橋:北京廣安門外15km,跨永定河。金代明昌三年(公元1192年)橋拱圈接近半圓形,全長212.2m,11孔;凈跨11.4~13.45m;橋?qū)?.3m,墩寬6.5~7.9m不等。石欄桿269間,柱頭雕刻有石獅,形態(tài)各異,諸多小獅,懷抱背負(fù),趣味橫生。石獅子為鑒賞重點(diǎn),是統(tǒng)一變化的美學(xué)原則的具體應(yīng)用。江蘇吳江垂虹橋,85孔,尚存殘孔8孔。圖8-3杭州拱宸橋江蘇蘇州寶帶橋:現(xiàn)存最長的多多孔薄拱薄墩連連拱橋。橋始建建于唐,歷代多多次重修,現(xiàn)存存橋53孔,全長316.8m,中間3孔隆起通船,橋橋?qū)?.1m。橋頭建有石獅、、石亭、石塔2.木拱橋木拱橋始建于宋宋。《清明上河圖》,虹橋,漕運(yùn),,水中無橋墩。。虹橋等術(shù)拱結(jié)結(jié)構(gòu)為中國所獨(dú)獨(dú)創(chuàng),尚有竹木木拱橋三、拱橋分類按推力:有推力力和無推力;按拱圈位置:上上承式、下承式式和中承式;按截面形式:板板拱橋、肋拱橋橋、雙曲拱橋、、箱形拱橋等;;按拱上建筑形式式:實(shí)腹式及空空腹式、組合體體系式;按拱軸線:拋物物線拱橋、圓弧弧拱橋、懸鏈線線拱橋。按照建筑材料::石拱橋、混凝凝土拱橋、鋼筋筋混凝土拱橋、、鋼管混凝土拱拱橋以及鋼拱橋橋。拱圈軸線為弧線線。優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造造簡單,石料規(guī)規(guī)格最少,施工工簡便,跨度<20m。(2)拋物線拱橋拱圈軸線為拋物物線,是懸鏈線線拱橋的一種特特例。(3)懸鏈線拱橋拱圈軸線為懸鏈鏈線,受力均勻勻彎矩較小,適適用于實(shí)腹拱橋橋,大跨度的空空腹拱橋。圖8-13武漢晴川橋圖8-15盧浦大橋中承式主橋全鋼結(jié)構(gòu),,長750m一跨過江,主跨跨為550m中承系桿拱,邊跨100m上承式。六車道道,寬28.75m;航道凈空為46m圖8-16錢江四橋滎陽白趙村龍門門大橋磨河雙曲拱橋(上承式)三、拱橋施工技技術(shù)發(fā)展1.就地澆筑法2.預(yù)制安裝法3.懸臂施工法4.轉(zhuǎn)體施工法將橋梁結(jié)構(gòu)本身身作為施工設(shè)施施,滑道及轉(zhuǎn)盤盤結(jié)構(gòu),將兩岸岸預(yù)制拼裝的橋橋梁結(jié)構(gòu),繞著著轉(zhuǎn)盤做整體旋旋轉(zhuǎn)后就位合龍龍的方法。平面轉(zhuǎn)體、豎向向轉(zhuǎn)體或平豎結(jié)結(jié)合轉(zhuǎn)體。第二節(jié)就地砌筑筑與澆筑施工就地砌筑施工是是拱橋施工中最最為古老的一種種方法。在支架架上砌筑施工一一般用于石拱橋橋的施工,施工工步驟:Step1搭建拱架Step2砌筑主拱圈;Step3砌筑拱上結(jié)構(gòu);;Step4橋面工程;Step5附屬工程程;施工周期期長,勞勞動力需需求大,,用于小小跨度拱拱橋和盛盛產(chǎn)石料料的地區(qū)區(qū)。一、拱架架拱架按結(jié)結(jié)構(gòu):滿布式拱拱架和拱拱式拱架架其中滿布布式:支柱式、、撐架式式、扇形形和組合合式拱架架等;拱架按材材料分:木拱架、、竹拱架架和鋼拱拱架。作用:支支承主拱拱圈。圖8-17立柱式木木拱架圖8-18撐架式木木拱架圖8-19扇形木拱拱架圖8-20鋼木拱架架圖8-21拱式拱架架二、拱橋橋的就地地砌筑施施工主要應(yīng)用用于石拱拱橋(混凝土預(yù)預(yù)應(yīng)力拱拱橋),主要施工工步驟::拱圈的的放樣、、拱圈的的砌筑、、拱上建建筑的施施工和卸卸拱架。。1.拱圈的的放樣拱石按照照設(shè)計圖圖紙尺寸寸進(jìn)行加加工,樣臺上拱圈按按1:1的比例放出大大樣;然后用木板或或鋅鐵皮在樣樣臺上按分塊塊大小制成樣樣板,進(jìn)行編編號,以利加加工。拱石分塊的大大小根據(jù)加工工能力和運(yùn)輸輸條件而定。。2.拱圈的砌筑筑(1)連續(xù)砌筑跨徑<16m,滿布式拱架架,從兩拱腳腳同時向拱頂頂一次順序砌砌筑.在拱頂頂合龍;跨徑<10m,拱式拱架,,砌筑拱腳同同時,預(yù)壓拱拱頂以及拱跨跨1/4部位。拱橋的施工工方案(2)分段砌筑跨徑為16~25m,滿布式拱拱架,半跨跨分成三段段的分段對對稱砌筑方方法;跨徑為10~25m,拱式拱架架,半跨分分成三段的的分段對稱稱砌筑方法法。(3)分環(huán)分段砌砌筑大跨徑拱橋橋,拱圈厚厚度較大,,一般由三三層以上拱拱石組成,,將拱圈分分成若干環(huán)環(huán)砌筑,砌砌一環(huán)合龍龍一環(huán)。下環(huán)砌筑完完并養(yǎng)護(hù)數(shù)數(shù)日后,砌砌縫砂漿達(dá)達(dá)到一定強(qiáng)強(qiáng)度時,再再砌筑上環(huán)環(huán).上下環(huán)間拱拱石應(yīng)犬牙牙交錯,每每環(huán)可分段段砌筑跨徑>25m,每段長度度一般不超超過8m,段間可設(shè)設(shè)置空縫或或閉合楔。。(4)連拱的砌筑筑多跨連拱的的拱圈砌筑筑時,應(yīng)考考慮與鄰孔孔施工的對稱均勻,以免橋墩墩承受過大大的單向推推力。因此此,當(dāng)采用用拱式拱架架時,應(yīng)適適當(dāng)安排各各孔的砌筑筑程序;采采用滿布式式支架時,,應(yīng)適當(dāng)安安排各孔拱拱架的卸荷順序。推力產(chǎn)生的的時間:拱拱架卸荷荷,拱上結(jié)結(jié)構(gòu)的砌筑筑3.拱上建筑筑的施工拱上建筑的的施工應(yīng)自自拱腳向跨跨中對稱進(jìn)進(jìn)行。順序:先施施工拱腳處處側(cè)墻;然后施工拱拱頂中部側(cè)側(cè)墻;最后施工臺臺背回填前前面、人行行道、欄桿桿等??鐝?lt;20m石拱橋,拱拱圈合龍后后3d才能施工;;跨徑≥20m石拱橋,拱拱圈合龍后后7d才能施工;;氣溫較低低時適當(dāng)延延長施工時時間。拱上砌體必必須在拱圈圈砌筑合龍龍后,拱圈圈達(dá)到設(shè)計計強(qiáng)度30%以后進(jìn)行行。拱上建筑的的施工,應(yīng)應(yīng)對稱均衡衡地進(jìn)行,,避免使主主拱圈產(chǎn)生生過大的不不均勻變形形。4.卸拱架為使拱架承承受的荷載載逐漸、平平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移移給拱圈,,卸架應(yīng)嚴(yán)嚴(yán)格按照規(guī)規(guī)定的工序序進(jìn)行(1)卸架常用設(shè)設(shè)備有簡易木楔楔、木馬、、組合木楔楔、砂筒等等。圖8-22砂筒構(gòu)造(2)卸架的技術(shù)術(shù)要求①卸架時間。跨跨徑<20m頂合龍后15~20d;跨徑>20m合龍后30d;溫度低于15℃時延長。②多孔拱橋卸架應(yīng)應(yīng)考慮相鄰孔推推力的影響。③卸架不能在裸裸拱情況下進(jìn)行行,實(shí)腹式拱橋橋應(yīng)在側(cè)墻完工工或護(hù)拱,砌筑筑完畢后方可卸卸架。④卸架應(yīng)分步進(jìn)進(jìn)行、逐漸均勻勻降落,每次下下降均由拱頂向拱腳對對稱進(jìn)行、逐排排完成,第一次完成后后再從拱頂開始始進(jìn)行第二次下下降,直至拱架架與拱圈完全脫脫離為止。湖南鳳凰沱江大大橋:四跨連拱拱,拱圈推力通通過橋墩實(shí)現(xiàn)相相互平衡,要求求橋墩自身有足足夠的重量,橋橋墩要足夠牢固固,因此石拱拱橋的橋墩體積積一般都十分龐龐大。只要一個個拱圈出現(xiàn)問題題,大橋就會像像多米諾骨牌一一樣出現(xiàn)“一垮垮俱垮”的情形形。三、拱橋的就地地澆筑施工大跨度拱橋的就就地澆筑施工采用鋼桁架拱架架;然后在拱架上進(jìn)進(jìn)行拱圈的澆筑筑;最后進(jìn)行卸拱架架施工。1.拱架安裝大跨度拱橋一般般采用鋼桁架拱拱架,其結(jié)構(gòu)類類型為常備拼裝裝式桁架型拱架架,由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、、拱腳節(jié)及聯(lián)結(jié)結(jié)桿等組成。首首先通過鋼銷連連接,再通過縱縱橫向連接系將將幾片拱架連成成一體,這就可可以作為澆筑拱拱圈或拱肋的支支架,拱軸曲線線的曲度采用變變換聯(lián)結(jié)桿長度度的方法得到。。拱架安裝布置。。安裝前拱架需需先按框架形式式組成安裝單元元,其長度可包包括2~3節(jié)拱架。安裝時時由拱腳至拱頂頂,兩岸對稱進(jìn)進(jìn)行,用門式索索塔安裝。2.拱圈澆筑大跨徑拱橋的拱拱圈,應(yīng)采取分分段澆筑的方法法以減小混凝土土的收縮應(yīng)力和和拱架變形而產(chǎn)產(chǎn)生裂縫。分段段長度一般為6~15m,具體劃分拱段段時,必須使拱拱頂兩側(cè)能保持持對稱。箱形截面拱圈一一般采取分環(huán)分分段的澆筑方法法,施工中一般般分為三環(huán)即底底板、肋墻和頂頂板,圖8-24。圖8-24拱量分環(huán)方法先分段澆筑底板板,然后分段澆澆筑肋墻,最后后分段澆筑頂板板分環(huán)分段澆筑時時,可采取分環(huán)環(huán)填充間隔縫合合龍,此時,已已合龍的環(huán)層可可產(chǎn)生拱架作用用,在澆筑上面面環(huán)層時可減輕輕拱架負(fù)荷。3.卸拱架大跨徑拱橋采采用就地澆筑筑施工,卸拱拱架是其中最為關(guān)鍵的工工序。拱架應(yīng)待拱圈圈混凝土達(dá)到到一定強(qiáng)度后后方可拆除。。為了能使拱拱架所支承的的荷載能逐漸漸轉(zhuǎn)給拱圈自自身來承受,,拱架不能突突然卸除,而而應(yīng)按一定的的程序進(jìn)行。。必須采用專門門設(shè)備,最常常用的有砂筒筒和千斤頂。。8-25砂筒四、工程實(shí)例例四肋空腹式鋼鋼筋混凝土拱拱橋,全橋由由三個連續(xù)等等跨拱組成,,全長159.6m,寬13.2m。拱肋設(shè)計凈跨跨徑40m,凈矢高8m,矢跨比1/5,拱肋主體為為0.75m××0.95m,拱腳處高1.1m。在3m范圍內(nèi)平滑過過渡到標(biāo)準(zhǔn)截截面,拱軸系系數(shù)2.24,拱肋間由9條0.45mx0.60m橫系梁連接。。施工關(guān)鍵工序序為拱肋施工工中的拱架施施工和拱肋現(xiàn)現(xiàn)澆。1.拱架形式的選擇擇根據(jù)施工現(xiàn)場和項項目部實(shí)際情況,,初步選定支柱式式木拱架、三架的的三種形式,其優(yōu)優(yōu)(缺)點(diǎn)如表8—1所示。拱架形式選擇表表8-1拱架形式優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)支柱式木拱架安裝,拆卸方便;無需大型起吊設(shè)備;施工精度品控制;結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好;對橋墩(臺)水平分力小凈空高,木材量大.且木材回收率低;適應(yīng)河灘和流速小、不受洪水威脅、不通航的河道;節(jié)點(diǎn)多,制作安裝用工多.拱架變形三鉸鋼桁架式拱架拱架腳受力,不受凈空、橋下基礎(chǔ)狀況及水流限制;拱架桁架片為標(biāo)準(zhǔn)型,現(xiàn)場情況拼裝,可周轉(zhuǎn);承受荷載能力大,受力結(jié)構(gòu)簡單需纜索吊裝設(shè)備安裝,吊裝難;拱架材料一次性投入高,若租用,租金較責(zé);縱向靜定,橫向抗傾覆能力較差;橋墩(臺)水平分力較大撐架式拱架

對橋墩(臺)水平分力??;凈空越高,較滿布式拱架越省材料;對橋下水流、通航限制條件較小撐架基礎(chǔ)需處理,費(fèi)用較高;穩(wěn)定性較差;材抖量較大,搭設(shè)時間較長方案分析與選擇(1)第一、第二跨凈空空較高(最高達(dá)30m),橋下主要為赫泥泥和耕植土,第二二跨有一水庫泄洪洪河道,水流流量量、水位不穩(wěn)定。。(2)第三跨橋下凈空較較低,橋下為亞黏黏土土質(zhì),偶見石石塊,穩(wěn)定性較好好。(3)橋墩、臺均為擴(kuò)大大基礎(chǔ),抗水平荷荷載能力較強(qiáng)。(4)工程較小,施工周周期短,且工期要要求高,租用設(shè)備備時間也較短。(5)附近有常備式鋼桁桁架出租,運(yùn)輸費(fèi)費(fèi)用低。綜合考慮,方案確定為:第一、第二跨采用用三鉸鋼桁架式拱拱架第三跨采用支柱式式木拱架。2.拱架施工措施選定拱架形式后,,對兩種拱架在施施工過程中,分別別采取以下措施::(1)三餃鋼桁架式拱架架:墩身預(yù)設(shè)鋼筋混凝凝土牛腿,為拱架架的支撐點(diǎn);每榀拱架安設(shè)兩個個φ30砂筒,用以卸載、、調(diào)節(jié)高度;拱架安裝采用纜索索吊裝,主索塔用用兩榀貝雷梁拼裝裝,按從拱腳到拱拱頂?shù)捻樞虬惭b,,拱頂合龍;各個拱肋的拱架橫橫向聯(lián)成整體,每每隔2m加設(shè)十字撐,拱架架兩側(cè)各拉兩根纜纜風(fēng)繩;橋墩兩側(cè)拱肋、同同跨上下游拱肋對對稱施工。(2)支柱式術(shù)木拱架拱架材料選用優(yōu)質(zhì)質(zhì)硬雜木,統(tǒng)一下下料,分類按順序序安裝;結(jié)點(diǎn)間以抓釘配合合夾板螺栓連接,,結(jié)點(diǎn)處桿件端面面、角度吻合良好好;在靠近橋墩處有一一陡坡,凈空較高高,采用八字撐形形式,跨過高凈空空處,以節(jié)省材料料;整個拱架分為上部部拱盔和下部排架架兩部分,中間安安裝楔形木塊,調(diào)調(diào)節(jié)高度及卸載。。3.拱肋現(xiàn)澆施工工工藝選擇鋼筋混凝土肋拱橋橋施工,拱肋現(xiàn)澆澆施工工藝:分段段現(xiàn)澆和整體現(xiàn)澆澆兩種。工藝分別為:1)拱肋分段現(xiàn)澆:是指將拱肋對稱地地分成若干段,段段間預(yù)留間隔槽,,先澆筑拱肋主體體,后澆筑間隔槽槽封拱合龍。(2)拱肋整體現(xiàn)澆:是指通過對拱肋施施工的各個階段進(jìn)進(jìn)行計算,找出自自拱腳開始,拱肋肋混凝土澆筑各階階段和拱頂壓、卸卸載的對應(yīng)關(guān)系,,在拱頂下吊反壓壓平臺或水箱,先先壓載,后卸載,,控制拱架變形對對拱肋混凝土的不不利影響,使整條條拱肋一次成型的的施工工藝。表8—2兩種施工工藝的比比較施工工藝優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)拱肋分段現(xiàn)澆工藝較常規(guī),風(fēng)險小;拱助合龍前,拱架加載及變形已基本完成,混凝土開裂可能性小;無需起吊設(shè)備,拱肋間工序轉(zhuǎn)換快拱肋存在施工縫;間隔槽處理工作量大;單個拱肋的生產(chǎn)周期長,拱上措架工作量大,周轉(zhuǎn)率低拱肋整體現(xiàn)澆拱肋一次成型,無施工縫;單個拱肋的生產(chǎn)周期短,拱上搭架工作量小,周轉(zhuǎn)率高1.拱肋荷載反壓需專業(yè)設(shè)計?;炷翝仓^程控制難度較高、風(fēng)險較大,對混凝土緩凝和澆筑速度要求高,在先澆混凝土初凝前完成合龍;2.反壓施工準(zhǔn)備工作量大,拱肋間工序轉(zhuǎn)換慢決定采用拱肋分段段現(xiàn)澆施工工藝4.拱肋施工措施拱肋分段現(xiàn)澆施工工過程中采取以下下措施:(1)精心設(shè)計分段加載載方案拱肋現(xiàn)澆前,根據(jù)據(jù)分段荷載情況和和加載順序,進(jìn)行行拱架試壓;根據(jù)據(jù)試壓的拱架變形形情況來決定分段段、加載的合理性性和可行性,決定定是否需進(jìn)行調(diào)整整。(2)間隔槽處理間隔槽位置拱肋兩兩側(cè)各加設(shè)5根如2鋼筋,嚴(yán)格進(jìn)行施施工縫鑿毛處理。。間隔槽澆筑前,,應(yīng)在原混凝土面面刷1:1水泥凈漿,以加強(qiáng)強(qiáng)施工縫處的連接接。(3)拱肋現(xiàn)澆過程中,,全程觀測拱架情情況。(4)拱頂主筋的焊接質(zhì)質(zhì)量加強(qiáng),且選擇擇在混凝土達(dá)到一一定強(qiáng)度后的低溫溫主筋連接、混凝凝土澆筑封拱合龍龍。(5)合理組織,流水作作業(yè),盡量縮短單單個拱肋的生產(chǎn)周周期,提高拱上搭搭架的周轉(zhuǎn)率。第三節(jié)懸臂法施工工德國工程師師最早采用用懸臂施工工法修建預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土連續(xù)梁梁橋,后來來被推廣用用于T形剛構(gòu)橋、、預(yù)應(yīng)力混混凝土懸臂臂梁橋、連連續(xù)梁橋、、斜腿剛構(gòu)構(gòu)橋、桁架架橋以及拱拱橋等。拱橋懸臂施施工法的出出現(xiàn),大大大提高了施施工速度。。其主要工工藝是將拱拱圈、立柱柱、臨時斜斜拉桿等組組成桁架,,用纜索錨錨固于后臺臺上,再向向河中懸臂臂逐節(jié)地施施工,最后后在拱頂合合龍。主要方法::塔架斜拉索索法:懸臂臂澆筑法和和懸臂拼裝裝法斜吊式懸澆澆法:一、塔架斜斜拉索法塔架斜拉拉索法是是國外最最早采用用的大跨跨度鋼筋筋混凝土土拱橋無無支架施施工方法法:懸臂臂澆筑施施工和懸懸臂拼裝裝施工。。懸澆施工工,圖8-25。在拱腳墩墩臺處安安裝由萬萬能桿件件拼成的的臨時塔塔架,用用斜拉索索一端扣扣住拱圈圈節(jié)段,,另一端端錨固在在臺后的的錨碇上上;用設(shè)設(shè)在已澆澆筑好的的拱段上上的懸臂臂掛籃逐逐段懸臂臂澆筑拱拱圈混凝凝土,整整個拱圈圈混凝土土的澆筑筑應(yīng)從兩兩拱腳開開始對稱稱地進(jìn)行行,逐節(jié)節(jié)向河中中懸臂推推進(jìn),直直至拱頂頂合龍;;在拱圈圈混凝土土全部灌灌注完畢畢以后,,在拱圈圈頂面安安裝可調(diào)調(diào)整內(nèi)力力的液壓壓千斤頂頂,最后后放松拉拉索。圖8-25拱橋懸臂臂澆筑施施工懸臂拼裝裝法應(yīng)用用不多,,南斯拉拉夫Dubrovnik橋,拱腳腳位置拱拱圈采用用鋼支架架上現(xiàn)澆澆,其余余部分采采用懸拼拼施工,,圖8-26。圖8-26拱橋懸臂臂拼裝施施工二、斜吊吊式懸澆澆法斜吊式懸懸澆法首首先在日日本得到到應(yīng)用,,此法借借助于專專用的掛掛籃,結(jié)結(jié)合使用用斜吊鋼鋼筋進(jìn)行行懸臂施施工。架架設(shè)過程程中作用用于斜吊吊桿的力力是通過過布置在在橋面板板上的臨臨時拉桿桿傳至岸岸邊的地地錨上,,在具體體施工時時,應(yīng)特特別注意意斜吊鋼鋼筋的拉拉力控制制和地錨錨反力的的控制圖8-27拱橋斜吊吊式懸澆澆施工第四節(jié)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體體施工法法轉(zhuǎn)體施工工法是將將橋梁結(jié)結(jié)構(gòu)本身身作為施施工設(shè)施施,利用用摩擦系系數(shù)很小小的滑道道及合理理的轉(zhuǎn)盤盤結(jié)構(gòu),,以簡單單的設(shè)備備,將兩兩岸預(yù)制制拼裝的的橋梁結(jié)結(jié)構(gòu),繞繞著轉(zhuǎn)盤盤做整體體旋轉(zhuǎn)后后就位臺臺龍的方方法。方法節(jié)約約用材、、減少施施工設(shè)備備、施工工快速安安全,且且不影響響通航、、不中斷斷通車,,具有良良好的經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益益一、概述述轉(zhuǎn)體施工工一般適適用于各各類單孔孔拱橋的的施工,,基本原理是::將拱圈或整整個上部結(jié)構(gòu)構(gòu)分為兩個半半跨,分別在在河流兩岸利利用地形或簡簡單支架現(xiàn)澆澆或者預(yù)制裝裝配半拱,然然后利用動力力裝置將其兩兩半拱體轉(zhuǎn)動動至橋軸線位位置合龍成拱拱。轉(zhuǎn)體方法:平平面轉(zhuǎn)體、豎豎向轉(zhuǎn)體或平平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體體。(1)平面轉(zhuǎn)體按照拱橋設(shè)計計高程先在兩兩邊預(yù)制半拱拱,當(dāng)結(jié)構(gòu)混混凝土達(dá)到設(shè)設(shè)計強(qiáng)度后,,借助設(shè)置于于橋臺底部的的轉(zhuǎn)動設(shè)備和和動力裝置在在水平面內(nèi)將將其轉(zhuǎn)動至橋橋位中線處合合龍成拱。(2)豎向轉(zhuǎn)體橋臺處先豎向向或者橋臺前前俯臥預(yù)制半半拱,然后橋橋位垂直平面面內(nèi)繞拱腳將將其合龍成拱拱。先豎向預(yù)制半半拱,然后向向下轉(zhuǎn)動成拱拱。特點(diǎn):占地少,滑模模預(yù)制,工期期短,造價低低;在橋面以以下俯臥預(yù)制制半拱,然后后向上轉(zhuǎn)動成成拱,適于河河內(nèi)無水條件件下使用。(3)平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體體受河岸地形條條件限制、在在適當(dāng)位置預(yù)預(yù)制半拱后,,采用平轉(zhuǎn)與與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合合的方式,實(shí)實(shí)現(xiàn)兩個半拱拱橋位合龍。。二、拱橋平面面轉(zhuǎn)體施工平面轉(zhuǎn)體施工工法是我國首首創(chuàng)的施工方方法。1977年在四川省遂遂寧市首次采采用四氟板平平面轉(zhuǎn)體施工工方法建成1孔70m肋拱橋,隨后后該法得到迅迅速推廣。分為:有平衡衡重轉(zhuǎn)體和無無平衡重轉(zhuǎn)體體。經(jīng)常將轉(zhuǎn)動體體系的重心與與下盤磨心設(shè)設(shè)計為有較大大的偏心,形形成偏心轉(zhuǎn)體體施工方法。。圖8-28拱橋平面轉(zhuǎn)體體法施工示意意圖圖8-28平面轉(zhuǎn)體法施施工應(yīng)用平面轉(zhuǎn)體法施施工前兩橋平平行圖8-28拱橋平面轉(zhuǎn)體體法施工示意意圖北京亦莊軌道道交通工程跨跨五環(huán)路轉(zhuǎn)體體橋轉(zhuǎn)體成功功2010-02-011.有平衡重的的平面轉(zhuǎn)體施施工施工原理:從跨中將拱圈分分為兩半,分別別在兩岸利用地地形搭設(shè)簡單支支架預(yù)制或拼裝裝主拱肋,利用用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)結(jié)構(gòu)用鋼組成扣扣錨體系,張拉拉扣索使主拱肋肋脫架,拱肋、、平衡重、轉(zhuǎn)盤盤上板及扣索組組成轉(zhuǎn)動體系,,借助與預(yù)先設(shè)設(shè)置的具有摩阻阻系數(shù)很小的環(huán)環(huán)形滑道,通過過卷揚(yáng)機(jī)或千斤斤頂牽引,將拱拱肋轉(zhuǎn)至河心橋橋軸線就位合攏攏。圖8-29有平衡重的平面面轉(zhuǎn)體施工圖8-29有平衡重的平面面轉(zhuǎn)體施工平衡轉(zhuǎn)動體系兩種類型:(1)專門配置平衡重重的轉(zhuǎn)體施工用于深山峽谷的的山區(qū)的單孔拱拱橋。一般將增加的平平衡重設(shè)計成橋橋梁永久荷載的的一部分,如加加大橋臺厚度、、背墻體積等。。體系重心基本本落在下轉(zhuǎn)盤的的磨心球鉸上,,設(shè)計施工相對對簡易,受力明明確。(2)在對稱軸上設(shè)置置轉(zhuǎn)動磨心的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體施工利用結(jié)構(gòu)本身的的對稱性,在對對稱軸上設(shè)置轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動磨心實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體。不需額外外增加平衡重,,顯得輕便,材材料使用合理。。近年來用得較多多,一般適用兩兩岸地形比較開開闊,地形有可可能按照轉(zhuǎn)體要要求來布置橋梁梁岸邊引孔的三三孔橋位。2.無平衡重的平平面轉(zhuǎn)體施工為解決大跨徑拱拱橋采用平衡重重轉(zhuǎn)體施工時施施工工痔睫增的的問題,研究出出了“拱橋無平平衡重轉(zhuǎn)體施工工法”。無平衡重轉(zhuǎn)體施施工是把有平衡衡重轉(zhuǎn)體施工中中的拱圈扣索拉拉力錨在兩岸巖巖體中,從而節(jié)節(jié)省了龐大的平平衡重,錨碇拉拉力由尾索預(yù)加加應(yīng)力傳給引橋橋橋面板,以壓壓力形式儲備。。有、無平衡重轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體施工工序、、機(jī)具上無大差差別,但其自身身特點(diǎn)存在三大體系:錨固體系、轉(zhuǎn)動動體系和位控體體系。(1)錨固體系組成:錨碇、錨索、平平撐、錨梁(或錨塊)及立柱。錨碇設(shè)置在引道及邊邊坡巖層中錨梁支撐于立柱上,,兩個方向的平平撐及錨索形成成三角形穩(wěn)定結(jié)結(jié)構(gòu),使錨塊和和上轉(zhuǎn)軸為一確確定的固定點(diǎn)。。錨碇處巖體計算算:抗剪、抗滑滑尾索:用精軋螺紋鋼筋筋,一端澆于錨錨碇錨旋中,穿穿過錨塊(或錨梁),在錨塊外側(cè)張張拉預(yù)應(yīng)力,使使兩個方向的平平撐和錨塊形成成三角穩(wěn)定結(jié)構(gòu)構(gòu),以固定轉(zhuǎn)軸軸位置。張拉拱拱肋扣索時,混混凝土平撐與尾尾索隨著拱肋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)出的角度,自自動調(diào)節(jié)各自的的內(nèi)力處于平衡衡狀態(tài)。設(shè)計原原則是滿足上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸交點(diǎn)的內(nèi)力力平衡與平撐的的變形協(xié)調(diào)條件件。(2)轉(zhuǎn)動體系組成:上轉(zhuǎn)軸、、下轉(zhuǎn)盤、拱箱箱及扣索。上轉(zhuǎn)軸由埋于錨梁(或錨塊)中的軸套、轉(zhuǎn)軸軸和環(huán)套組成。??鬯饕欢伺c環(huán)環(huán)套相連,另一一端與拱箱頂端端連接。轉(zhuǎn)軸在軸套與環(huán)套間間均可轉(zhuǎn)動。下轉(zhuǎn)盤:馬蹄形鋼環(huán)。馬馬蹄形兩端各有有一個走板,兩兩個走板在固定定的環(huán)道上精動動。馬蹄形轉(zhuǎn)盤盤卡于下轉(zhuǎn)軸外外。下轉(zhuǎn)盤與滑滑道、下轉(zhuǎn)軸間間,均有摩阻系系數(shù)很小的滑道道材料,從而可以滑動。。拱箱:鋼筋混凝土薄薄壁組合箱。為為減輕重量,頂頂板采用鋼筋網(wǎng)網(wǎng)架板。扣索:精軋螺紋鋼筋,,將拱箱頂部與與上轉(zhuǎn)軸環(huán)套連連接,構(gòu)成轉(zhuǎn)動動體系。(3)位控體系組成:系在拱箱頂端扣扣點(diǎn)的纜風(fēng)索與與無級調(diào)速自控控卷揚(yáng)機(jī)、光電電測角裝置、控控制臺用途:控制在轉(zhuǎn)動過程程中轉(zhuǎn)動體的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動速度和位置置。三、拱橋豎向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體施工施工法:將拱圈從跨中分分為兩半,在橋橋軸線上利用地地形搭設(shè)簡單支支架,在支架上上組拼或現(xiàn)澆拱拱肋。在拱腳安安裝轉(zhuǎn)動鉸,利利用扣索的牽引引將結(jié)構(gòu)豎向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至設(shè)計高程,,跨中合龍完成成結(jié)構(gòu)的安裝。。20世紀(jì)50年代意大利用此法修建了跨跨徑70m的多姆斯河橋歐美一些國家及及日本相繼運(yùn)用,形成成了一套系統(tǒng)的的施工理論。我國鋼管混凝土土拱橋快速發(fā)展展應(yīng)用:1994年建成的浙江省省新安江大橋;;1996年建成的三峽對對外公路上的蓮蓮沱大橋。我國也應(yīng)用此種種旅工工藝修建建了多座大跨度度鋼管混凝土拱拱橋,如鴛鴦江江大橋(主跨175r~1)和京杭運(yùn)河橋(主跨235m)。1.豎向轉(zhuǎn)體施工工分類轉(zhuǎn)動方向分:(1)由下向上豎轉(zhuǎn)::當(dāng)橋位處地形較較緩、河谷不深深、水深較淺、、搭設(shè)支架不困困難時,可以將將拱肋在橋位進(jìn)進(jìn)行拼裝成半跨跨,然后用扒桿桿起吊安裝;當(dāng)當(dāng)橋位處水較深深或在通航河流流施工時,可以以在橋位附近進(jìn)進(jìn)行拼裝成半跨跨,浮運(yùn)至橋軸軸線位置,再用用扒扦起吊安裝裝。浙江新安江江大橋就是采用用船舶浮運(yùn)至拱拱軸線位置起吊吊安裝的。(2)由上向下豎轉(zhuǎn):當(dāng)橋位處地形形陡峭、搭設(shè)支支架困難時,常常利用橋臺結(jié)構(gòu)構(gòu)豎向搭設(shè)組拼拼拱肋的腳手架架,拱肋由上向向下豎轉(zhuǎn)至設(shè)計計高程。圖8-30拱橋豎轉(zhuǎn)施工簡簡圖我國拱橋豎向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體法施工大都都采用由下向上上豎轉(zhuǎn)。2.豎向轉(zhuǎn)體法施施工體系豎向轉(zhuǎn)體法施工工體系主要由拱拱肋、拱腳旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)裝置、索塔、、扣索、錨碇和和纜風(fēng)繩組成。。(1)拱肋:豎轉(zhuǎn)過程中,拱拱肋內(nèi)力隨豎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角度不斷變化化,因而要求拱拱肋在不同豎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)狀態(tài)應(yīng)具有足足夠的強(qiáng)度、剛剛度和穩(wěn)定性。。考慮到豎向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體藏工的技術(shù)術(shù)難度,拱肋應(yīng)應(yīng)盡可能地輕型型化以減小安裝裝重量。(2)拱腳旋轉(zhuǎn)裝置:拱肋在豎轉(zhuǎn)吊吊裝過程中,拱拱肋需繞拱腳旋旋轉(zhuǎn),圖8-31。轉(zhuǎn)動裝置靈活活可靠,接觸面面滿足承壓。拱腳旋轉(zhuǎn)裝置::弧形鋼板鉸、、鋼管混凝土鉸鉸、插入式球鉸鉸豎向轉(zhuǎn)體法施工工圖8-31弧形鋼板拱腳旋旋轉(zhuǎn)裝置(3)索塔:索塔高度直接關(guān)關(guān)系到拱肋在豎豎轉(zhuǎn)過程中的受受力狀況,所以以應(yīng)綜合考慮索索塔施工難度及及材料用量,因因地制宜地選用用各組拼構(gòu)件拼拼裝索塔。一般般索塔的立柱采采用鋼管制作,,頂部附加鋼板板箱梁并與立柱柱焊接。由于索索塔屬于偏心受受壓構(gòu)件,為了了保證其整體穩(wěn)穩(wěn)定,在索塔內(nèi)內(nèi)還需要布設(shè)橫橫撐和剪力撐。。(4)扣索:根據(jù)豎轉(zhuǎn)重量及及牽引設(shè)備,選選用鋼絲繩或鋼鋼絞線??鬯鲾?shù)數(shù)量的配置應(yīng)充充分考慮結(jié)構(gòu)沖沖擊、自然環(huán)境境,以及扣索在在轉(zhuǎn)向處的彎折折影響。(5)錨錠:施工中可通過引引橋及引橋橋墩墩設(shè)置扣索錨錠錠,扣索的水平平分力由引橋拱拱肋承受,扣索索豎直分力由邊邊孔重量承受。。此外還可以通通過在地面下設(shè)設(shè)置L形鋼筋混凝土地地錨來平衡扣索索地拉力。3.豎轉(zhuǎn)施工的的主要施工流程程(1)主拱基礎(chǔ)、承臺臺、拱座施工,,預(yù)埋施工活動動鉸和索塔預(yù)埋埋件。(2)索塔安裝,索塔塔分段接長,法法蘭連接。同時時,在大橋設(shè)計計橋位投影下方方搭建支架及拼拼裝工作平臺,,修建安全防護(hù)護(hù)設(shè)施,利用吊吊運(yùn)或浮運(yùn),兩兩個半跨的就位位拼裝和活動鉸鉸安裝定位。(3)完成主拱肋拼裝裝后,安裝扣索索和主拱肋錨固固點(diǎn),張拉扣索索,豎轉(zhuǎn)主拱肋肋到設(shè)計高程。。豎轉(zhuǎn)施工時應(yīng)應(yīng)啟動豎轉(zhuǎn)施工工觀測系統(tǒng),豎豎轉(zhuǎn)速度控制在在6~8m/h,半拱到位后進(jìn)進(jìn)行臨時鎖定。。(4)另一半拱轉(zhuǎn)體完完成后,調(diào)整高高程,安裝合龍龍段的吊裝或現(xiàn)現(xiàn)澆施工設(shè)備。。(5)調(diào)整拱肋線形并并完成瞬時合龍龍。(6)焊接合龍段,完成成全橋合龍。4.豎轉(zhuǎn)施工的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)(1)塔架、拱肋同時施施工,提高了施工工速度(2)豎向轉(zhuǎn)體施工節(jié)省省施工場地,對河流的通航影響響不大;對于鋼管管拱,由于拱肋主主要在工廠內(nèi)焊接接,焊接質(zhì)量得到到保證,較好地解解決了鋼管拱的安安裝線形。(3)施工過程計算機(jī)控控制的液壓同步提升裝裝置,施工設(shè)備自自動化程度高,操操作方便靈活,無無高空作業(yè),安全全性好。四、豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相相組合施工方法組合施工方法:豎豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合合有效地利用地形,,既通過豎轉(zhuǎn)將組拼拼拱肋的高空作業(yè)業(yè)變?yōu)榈椭Ъ苌掀雌囱b拱肋,又通過過平轉(zhuǎn)完成障礙物物的跨越。拓寬了轉(zhuǎn)體施工工藝的的應(yīng)用范圍,標(biāo)志志著轉(zhuǎn)體施工工藝藝的成熟。它和支架施工法、、纜索吊裝法一起起成為橋梁施工的的常用方法。豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合合的施工方法適合合于跨越寬闊河流流和橋位較平坦的的大跨徑橋梁。第五節(jié)鋼管混凝土土拱橋施工我國鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用用已四十歷史,研研究發(fā)展勢頭迅猛猛。鋼管混凝土應(yīng)用主主要集中在鋼管中中灌注素混凝土的的內(nèi)填型鋼管混凝凝土結(jié)構(gòu),以圓鋼鋼管混凝土結(jié)構(gòu)居居多。最早研究的是原中國科學(xué)院院哈爾濱土建研究究所。20世紀(jì)70年代末80年代初,采用壓潰潰理論確定了軸心心受壓構(gòu)件和偏心心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定定承載力,建立了了適應(yīng)這種組合材材料性能的理論計計算體系。進(jìn)人20世紀(jì)80~90年代后,鋼管混凝凝土結(jié)構(gòu)開始在我我國得到快速發(fā)展展,主要應(yīng)用在多多、高層建筑和橋橋梁等的建設(shè)中,,如采用鋼管混凝凝土柱的88層的深圳地王大廈廈、68層的深圳賽格廣場場和大跨度拱橋等等。系列鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)程1989年,國家建筑材料料工業(yè)局《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計和施工規(guī)程》1990年,中國工程建設(shè)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計和施工規(guī)程》1991年,能源部電力規(guī)規(guī)劃管理局《火力發(fā)電廠廠房鋼鋼餛凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計暫行規(guī)定》對于鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)在我國的推廣廣應(yīng)用起到了重要要的指導(dǎo)作用。一、鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鋼管混凝土是指將將普通混凝土填入入薄壁圓形或方形形鋼管內(nèi)而形成的的組合結(jié)構(gòu)。鋼管管內(nèi)的混凝土由于于受到外圍鋼管約約束,產(chǎn)生套箍作作用,從而提高了了強(qiáng)度。在實(shí)際工工程中,還有其他他幾種形式的套箍箍混凝土,如圖8—32所示。圖8-32套箍混凝土種類a)鋼管束;b)螺旋箍筋;c)橫向方格鋼筋網(wǎng)設(shè)計和施工角度,,鋼管砼幾個突出優(yōu)點(diǎn):(1)承載力高、延性好好,抗震性能優(yōu)越越;內(nèi)部混凝土受到鋼鋼管的約束處于三三向受壓狀態(tài),大大大提高了混凝土土的抗壓強(qiáng)度;鋼管內(nèi)部的混凝土土又可以有效地防防止鋼管發(fā)生局部部屈曲。鋼管混凝土柱的承承載力高于相應(yīng)的的鋼管柱承載力和和混凝土柱承載力力之和。鋼管和混凝土之間間的相互作用使鋼鋼管內(nèi)部混凝土的的破壞由脆性破壞壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐膲模瑯?gòu)件的延性性性能明顯改善,耗耗能能力大大提高高,具有優(yōu)越的抗抗震性能。(2)施工方便,大大縮縮短工期鋼管作為勁性骨架架承擔(dān)施工階段的的施工荷載和結(jié)構(gòu)構(gòu)重量,施工不受混凝土養(yǎng)養(yǎng)護(hù)時間的影響;;鋼管混凝土內(nèi)部沒沒有鋼筋,便于混混凝土的澆筑和搗搗實(shí);鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施施工時,不需要模模板,省支模、拆拆模,省時。(3)有利于鋼管的抗火火和防火鋼管內(nèi)混凝土能吸吸收大量的熱能,,因此遭受火災(zāi)時時管柱截面溫度場場的分布很不均勻勻,增加了柱子的的耐火能力,減慢慢鋼柱的升溫速度度,并且一旦鋼柱柱屈服,混凝土仍仍能承受大部分的的軸向荷載,防止止結(jié)構(gòu)倒塌。組合合梁的耐火能力也也會提高,因為鋼鋼梁的溫度會從頂頂部翼緣把熱量傳傳遞給混凝土雨降降低。經(jīng)實(shí)驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)表表明:達(dá)到一級耐耐火3h要求和鋼柱相比可可節(jié)約防火涂料1/3~2/3甚至更多。(4)耐腐蝕性能鋼管內(nèi)的混凝土使使鋼管的外露面積積減少,受外界氣氣體腐蝕面積比鋼鋼結(jié)構(gòu)少得多,抗抗腐和防腐所需費(fèi)費(fèi)用也比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)省。鋼管混凝土土構(gòu)件的截面形式式對鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的受力性能,,施工難易程度、、施工工期和工程程造價都有很大的的影響。圓鋼管混凝土受壓壓構(gòu)件借助于圓鋼鋼管對其內(nèi)部混凝凝土有效的約束作作用,使鋼管內(nèi)部部的混凝土處于三三向受壓狀態(tài),使使混凝土具有更高高的抗壓強(qiáng)度。但但是圓鋼管混凝土土結(jié)構(gòu)的施工難度度大,施工成本較較高。相比之下,,方鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的施工較為方方便,但鋼管混凝凝土受到的約束作作用較小。結(jié)構(gòu)的的承載力較低。二、鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)在拱橋中的應(yīng)應(yīng)用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)可可以借助內(nèi)填混凝凝土提高鋼管壁受受壓時的穩(wěn)定性,,提高鋼管的抗腐腐蝕隧和耐久性,,同時鋼管管壁對對混凝土的套箍作作用又大大提高了了混凝土的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度和延性。在施施工工上,鋼管混混凝土可利用空心心鋼管作為勁性骨骨架甚至模板,施施工吊裝重量輕,,施工用鋼量省。。在材料力學(xué)性能和和施工方法上的優(yōu)優(yōu)越性,鋼管混凝凝土用于大跨度拱拱橋中的受壓構(gòu)件件是非常合理的。。在20世紀(jì)30年代,蘇聯(lián)成功建建造了跨越列寧格格勒涅瓦河的鋼管管混凝土拱橋組合合體系。在我國,大量應(yīng)用用,1990年,我國第一座采用跨徑110m的下承式預(yù)應(yīng)力鋼鋼管混凝土系桿拱拱橋——四川旺蒼東河大橋橋建成,開創(chuàng)了鋼鋼管混凝土拱橋在在我國的先河。此后幾年中,各地地雖然興建了不少少鋼管混凝土拱橋橋,但跨徑在200m以下。直到1998年,廣西建成了三三岸邕江大橋,跨跨徑提高到270m;1999年又建成了跨徑220m的六景大橋。此后,在湖北、浙浙江和貴州等省,,跨徑在250m左右的鋼管混凝土土公路、鐵路拱橋橋開始增多。2000年廣東省廣州市內(nèi)內(nèi)建成了當(dāng)時世界界最大跨徑的中承承式鋼管混凝土拱拱橋一丫髻沙大橋橋,全長1084m,主橋采用三跨連連續(xù)中承式鋼管混混凝土系桿拱橋,,跨越珠江主輔航航道、丫髻沙島。。主拱施工采用由兩兩岸地面拼裝、垂垂直提升、水平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動、對接合龍的的新工藝,平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體每側(cè)量達(dá)13680t,是世界同類型第第一座萬噸轉(zhuǎn)體橋橋梁;豎轉(zhuǎn)加平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)相結(jié)合的施工工工藝世界領(lǐng)先,兩兩拱對接偏差僅2mm,如圖8-33所示。圖8-33丫髻沙大橋圖8-33丫髻沙大橋2003年建設(shè)完成的巫山山巫峽長江公路大大橋,主跨460m中承式鋼管桁架拱拱橋,是同類橋型型中世界最大跨度度。還有廣東南海海三山西大橋、四四川高谷烏江大橋橋等。其中,采用用鋼管混凝土勁性性骨架的重慶巫山山巫峽長江大橋為為世界上跨徑最大大的鋼筋混凝土拱拱橋,主跨為460m。在具體的應(yīng)用中,,根據(jù)鋼管和混凝凝土之間的組合關(guān)關(guān)系,鋼管混凝土土結(jié)構(gòu)可以分為內(nèi)內(nèi)填型和內(nèi)填外包包型,如圖8—34所示。圖834鋼管與混凝土的組組合關(guān)系a)內(nèi)填型;b)內(nèi)填外包型(1)內(nèi)填型鋼管混凝土土。此類鋼管混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的鋼管外露,,含鋼率較高,主主要用于以受壓為為主的結(jié)構(gòu),如高高層建筑物的柱子子和拱橋。鋼管與與核心混凝土共同同作為結(jié)構(gòu)的主要要承重部分,同時時也作為施工時的的勁性骨架,設(shè)計計時以前者控制。。這種結(jié)構(gòu)可以充充分利用鋼管混凝凝土的材料性能,,如抗壓強(qiáng)度高、、抗沖擊能力強(qiáng)等等等。內(nèi)填型鋼管混凝土土根據(jù)鋼管斷面的的形狀,可分為圓圓管、方管、多邊邊形管和圓端形管管等,如圖8-35所示。其中圓形鋼鋼管平面形狀為軸軸對稱,壓力作用用下鋼管環(huán)向應(yīng)力力均勻,施加于內(nèi)內(nèi)填混凝土的緊箍箍力也均勻,因而而受力性能良好,,應(yīng)用最為廣泛。。用于拱橋時主要要有單管和啞鈴形形肋拱、桁拱以及及桁架拱,由于含含鋼率較高,跨徑徑可以從幾十米到到200m。圖8-35鋼管斷面a)圓管;b)方管;c)多邊形管;d)圓端形管(2)內(nèi)填外包型鋼管混混凝土砼結(jié)構(gòu)的鋼管不外露露,鋼管作為施工工的勁性骨架,鋼鋼管材料可以參與與建成后的受力,,但設(shè)計時主要考考慮施工荷載控制制而不是使用荷載載控制。這類橋梁梁有板拱、箱拱、、工字形肋拱、箱箱肋拱和剛架拱。。除板拱外,其跨跨越能力較強(qiáng)。四川萬縣長江大橋橋,主跨達(dá)420m。內(nèi)填外包型鋼管混混凝土結(jié)構(gòu)可以很很好地解決大跨度度拱橋施工中的““自架設(shè)”問題::首先架設(shè)自重輕輕、強(qiáng)度和剛度較較大的鋼管骨架,,然后在空鋼管內(nèi)內(nèi)灌注混凝土,形形成鋼管混凝土;;接著在鋼管混凝凝土骨架外掛模板板澆筑外包混凝土土,形成完整的鋼鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。。鋼管混凝土主要要起施工過程中的的勁性骨架作用,,并且斷面一般配配有較多的普通鋼鋼筋。對于大跨度鋼管混混凝土拱橋,鋼管管混凝土主要用于于受壓構(gòu)件,因而而其穩(wěn)定性問題比比較突出。構(gòu)件的的長細(xì)比對穩(wěn)定性性影響很大,一般般說來,通過加大大管徑來滿足穩(wěn)定定性要求很難同時時滿足經(jīng)濟(jì)性的要要求,所以對于大大跨度鋼管混凝土土拱橋通常采用多多肢結(jié)構(gòu)來解決穩(wěn)穩(wěn)定性要求。大跨跨度鋼管混凝土拱拱橋常用的多肢結(jié)結(jié)構(gòu),圖8-36。圖8-36鋼管混凝土拱橋常常用多肢結(jié)構(gòu)a)圓形截面;b)啞鈴形截面;c)二肢桁式確定橋梁的施工方方法,不僅要考慮慮施工技術(shù)設(shè)備和和現(xiàn)場環(huán)境條件等等因素,還要密切切聯(lián)系橋梁結(jié)構(gòu)的的特點(diǎn)。不同的施施工方法,在各階階段施工過程中的的內(nèi)力是不同的,,有時結(jié)構(gòu)設(shè)計往往往由施工內(nèi)力所所控制,所以施工工方法、施工內(nèi)力力與變形的研究應(yīng)應(yīng)當(dāng)成為橋梁建設(shè)設(shè)所關(guān)注的焦點(diǎn),,在大橋建設(shè)過程程中要給以充分的的重視。鋼管混凝凝土應(yīng)用用于拱橋橋有兩大大類型::一種是是鋼管外外露的,,鋼管以以參與結(jié)結(jié)構(gòu)受力力為主,,同時也也是施工工過程的的支架和和澆筑臂臂內(nèi)餛凝凝土的模模板,成成橋過程程先合龍龍鋼管骨骨架,再再澆筑管管內(nèi)混凝凝土形成成主拱圈圈;另一一種是鋼鋼管以施施工受力力為主,,同時也也參與成成橋的受受力。成成橋過程程先合龍龍鋼管骨骨架,然然后再澆澆筑管內(nèi)內(nèi)混凝土土形成鋼鋼管混凝凝土勁性性骨架,,再將鋼鋼管混凝凝土勁性性骨架作作為埋置置式澆筑筑外包混混凝土,,形成主主拱圈。。顯然利利用鋼管管骨架或或隨之形形成的鋼鋼管混凝凝土作為為勁性骨骨架,較較之傳統(tǒng)統(tǒng)的型鋼鋼骨架,,大大地地減少了了用鋼量量,減輕輕了骨架架的重量量。1.鋼管制作要求求鋼管混凝土拱拱橋中的鋼管管可采用直縫縫焊接管、螺螺旋焊接管和和無縫鋼管。。螺旋焊接管管和無縫鋼管管均由專業(yè)生生產(chǎn)廠家生產(chǎn)產(chǎn),除非用量量程大或特殊殊工程,一般般要根據(jù)廠家家的生產(chǎn)規(guī)格格選用。無縫鋼管的管管徑較小,單單價也較高,,通常僅用在在用量不大的的小管徑構(gòu)件件上,如拱肋肋

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