兩河口水電站大型拱箱鋼拱架制作與施工

兩河口水電站大型拱箱鋼拱架制作與施工

1空心板梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)雙河口水庫白孜大橋是兩河口水庫專用運(yùn)輸系統(tǒng)的1#路，通過雅灘河大橋連接南岸和腳丁堡隧道，北岸與雙河口隧道相連。整個(gè)橋梁是線性的，橋的全長是247米。橋型采用上承式鋼筋混凝土懸鏈線箱形無鉸拱,主孔跨徑L=145m;矢跨比1/4;拱軸系數(shù)m=1.65。拱上結(jié)構(gòu)為立柱、蓋梁、跨度10m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支空心板梁,共16孔。兩岸均設(shè)置2孔20m預(yù)應(yīng)力空心板引橋與隧道出口道路連接。全橋設(shè)置四道伸縮縫,橋面寬11m。道路等級(jí)為礦山二級(jí),設(shè)計(jì)車速30km/h,設(shè)計(jì)荷載為汽-60級(jí),掛車-300驗(yàn)算;設(shè)計(jì)洪水頻率100年一遇(圖1)。主拱圈采用現(xiàn)澆箱型截面,在拱腳部位設(shè)置縱向長4m的實(shí)體拱托,拱托以后設(shè)置1.3m的實(shí)體段和2m的漏斗型漸變段,然后為一般橫斷面,在拱箱拱上立柱位置皆設(shè)置厚0.6m的橫隔板;一般橫斷面由2個(gè)邊箱和1個(gè)中箱組成,中箱寬3m,邊箱寬2.5m,全寬8m,箱高3m。拱箱頂、底板厚0.25m,腹板厚0.35m,腹板與頂、底板相交處設(shè)0.45m×0.25m倒角,腹板與隔板相交處設(shè)置0.80m×0.45m倒角,隔板與頂板、底板相交處設(shè)置0.80m×0.25m倒角。主拱圈及拱托均采用C50鋼筋混凝土。設(shè)計(jì)采用支架現(xiàn)澆拱箱的施工方案。2鋼拱架及拱箱安裝145m跨現(xiàn)澆主拱圈施工是本工程的關(guān)鍵。考慮到本橋跨度較大,拱圈自身重量達(dá)5500余t,故在施工中為確保安全可行,決定采用六四式軍用梁標(biāo)準(zhǔn)三角桁梁組成鋼拱架主體;拱架橫向布置15片六四式軍用梁標(biāo)準(zhǔn)三角桁架,則橫向總寬度為8.92m,桁架上下弦銷孔中心高度3m。為在拱架安裝及合攏后便于調(diào)整和保證拱架的橫向穩(wěn)定性,在拱架的上下游各設(shè)置6道風(fēng)纜,全橋共設(shè)12道風(fēng)纜繩。風(fēng)纜錨固設(shè)置在兩岸坡地上,卸架設(shè)備采用砂筒。拱架的安裝、拆除均利用兩組纜索吊機(jī)(上、下游各一組)進(jìn)行,吊機(jī)跨度269m,設(shè)計(jì)起吊重量均為15t。拱架安裝按兩岸及橫向?qū)ΨQ的順序進(jìn)行,縱向從拱腳至拱頂安裝,橫向從橋軸線向兩側(cè)安裝。拱架拆除分幅、分段與安裝時(shí)相同,順序上則為逆序進(jìn)行。通過對(duì)拱架風(fēng)纜、扣索張力的調(diào)整可實(shí)現(xiàn)對(duì)拱架軸線、拱度線型的調(diào)整,調(diào)整時(shí)應(yīng)結(jié)合氣溫的影響,進(jìn)行逐段、逐點(diǎn)的測(cè)量控制。在鋼拱架頂部設(shè)置縱木、橫木形成拱盔弧度,上鋪底模板;在拱架上、下游各設(shè)置寬1.2m的人行支道,以便于施工操作及模板安裝。參考以前一些大跨現(xiàn)澆拱橋施工的成功經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范,拱圈采用分環(huán)分段進(jìn)行澆筑的方式。參照先后兩次召開的主跨鋼拱架及拱箱現(xiàn)澆施工方案專家評(píng)審會(huì)議的意見,最終確定按照豎向分兩環(huán)澆筑主拱圈,分環(huán)高度為2.0m+1.0m:即一環(huán)(下環(huán))拱箱澆筑高度為2.0m,分段對(duì)稱澆筑合攏后,再分段對(duì)稱澆筑二環(huán)(上環(huán))1.0m高度,以形成閉口箱形斷面。各部位混凝土強(qiáng)度滿足要求后,再進(jìn)行卸架。3鋼拱結(jié)構(gòu)的施工和控制3.1安裝和安裝3.1.1鋼拱架及風(fēng)纜安裝鋼拱架利用六四式鐵路軍用梁的基本三角桁架及部分特殊加工件拼制而成,橫向按15榀布置,每榀寬52cm,橫向凈距8cm;拱架由上下兩層三角桁架組成。軍用梁桁架之間,在上下弦(2[16槽鋼)位置通過“橫聯(lián)套管螺栓(M22mm×150mm)”進(jìn)行連接;以“U型螺栓”將16#工字鋼固定于上弦上表面、下弦下表面,做為拱架的橫向連接以增強(qiáng)拱架的整體性。在拱架設(shè)計(jì)中,為充分利用既有定型構(gòu)件,減少改制和加工件數(shù)量,將拱架設(shè)計(jì)成折線段,通過改變橫向墊木的高度來形成拱盔。在拱架折點(diǎn)位置處,設(shè)置T形塊調(diào)整拱架線型;T形塊頂部短桿兩端分設(shè)陽榫和陰榫,分別與拱架上弦折點(diǎn)處軍用梁陰榫與陽榫銷接;T形塊下接頭設(shè)一異型母榫,該母榫內(nèi)槽凈寬略大于拱架下弦折點(diǎn)處軍用梁陰榫總寬,并與該處軍用梁陽榫、陰榫以加長通銷進(jìn)行同軸銷接。拱架每一折線段長度按盡量短的原則布置,可使拱架上下弦受力更為均勻,使拱盔墊木高度相對(duì)較小;同時(shí)要滿足上弦折點(diǎn)處T形塊頂部短桿可連接的最小長度需要,因而拱架每一折線段按2～3片基本三角布置。拱架拱腳特殊段在工廠整體加工成形,用于拱箱一般節(jié)段與拱腳鉸支座的連接,使荷載由一般節(jié)段傳遞給拱腳鉸支座。鉸支座傳遞的豎向力由砂筒承受,水平推力由拱座、拱托前沿承受;砂筒與鉸支座間設(shè)置型鋼分配梁以使各砂筒受力均勻,鉸支座與拱座前沿間設(shè)22#槽鋼滑槽以實(shí)現(xiàn)鉸支座在豎向的單向滑動(dòng),方便卸架。拱頂合攏段長3m(不含T形塊帶來的長度增加),合攏段兩端設(shè)T形塊與相鄰中間段相連接;合攏段T形塊陽頭銷孔暫不鉆孔,在合攏就位、現(xiàn)場標(biāo)定銷孔位置后,再拆下進(jìn)行鉆孔,以消減因銷孔間隙及墊木、砂筒壓縮等非彈性變形產(chǎn)生的拱架附加內(nèi)力及變形對(duì)合攏時(shí)的影響。鋼拱架的上、下游每對(duì)風(fēng)纜的掛點(diǎn)分別位于兩岸第2#、3#、4#扣索扣點(diǎn)處拱架下弦桿之下,固定在拱架中軸線處。風(fēng)纜的錨墩設(shè)置在兩岸坡地上。每對(duì)風(fēng)纜的水平面、豎立面傾角均盡量相等。在每一吊裝段設(shè)置扣索,其中1#段扣索為臨時(shí)扣索,在2#段扣索和2#段風(fēng)纜安裝完畢拆除1#段扣索。每段扣索的扣點(diǎn)位置見圖2。扣索均以纜索吊機(jī)塔架為扣架,翻過塔架頂部后連接滑車組,通過扣索卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行扣索收、放的調(diào)整。3.1.2砂筒及預(yù)壓支座由后座板、底座板及豎向肋板組成,豎向肋板上全部為母榫,設(shè)置φ70的銷孔與拱腳特殊段下端以φ68.5的45#鋼銷連接。在填隙混凝土外側(cè)預(yù)埋[22槽鋼滑槽,防止鉸支座側(cè)向位移,只允許鉸支座沿豎向滑動(dòng)。卸拱設(shè)備由型鋼分配梁、砂筒及砂筒活塞等構(gòu)成。型鋼分配梁長9.6m,采用2根56#工字鋼并列組焊形成。每岸橫向設(shè)置11個(gè)砂筒。砂筒活塞外徑為325mm,高490mm,頂板及底板厚20mm,筒壁厚12mm。砂筒外徑為457mm,高500mm,底板厚40mm,筒壁厚12mm。在每個(gè)砂筒底部對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)小孔,小孔的直徑為32mm,以便卸砂,小孔內(nèi)壁設(shè)螺紋,卸砂前利用螺栓塞堵死。砂筒用砂采用潔凈干燥的中粗砂,正式安裝前按照砂筒承受最大豎向力的50%(約為670kN)進(jìn)行預(yù)壓,以消除砂粒間的過大壓縮。砂筒活塞伸入砂筒100mm,砂筒內(nèi)填砂面至砂筒上沿之下50mm處,即填砂淹沒活塞約50mm。砂筒與砂筒活塞之間剩余的空隙用黃油封閉,以防雨水或泥水滲入使砂體板結(jié)。砂筒安裝時(shí),使兩個(gè)卸砂孔位于橫橋向;拱架卸落時(shí),拆開螺栓使砂流出。當(dāng)砂因板結(jié)不能流出時(shí),采用鐵鉤掏砂使其流出。若砂粒流出、但活塞及鋼板座末隨之下降,則可啟用千斤頂輔助卸拱,邊掏砂邊加壓直至卸拱完成。砂筒預(yù)壓采用千斤頂、反力架進(jìn)行,將砂筒、配套活塞、千斤頂按從下到上的順序放在反力架內(nèi)進(jìn)行預(yù)壓;預(yù)壓荷載達(dá)到100%后,持荷5min,卸荷后再次加載到100%,持荷5min后結(jié)束預(yù)壓。3.1.3吊裝及安裝工藝拱架在橫橋向分為7幅,每幅橫向包含3榀(基準(zhǔn)幅)或2榀軍用梁標(biāo)準(zhǔn)三角架。除兩岸拱腳特殊段和拱頂合攏段外,拱架縱向分為8個(gè)吊裝節(jié)段,即每岸均包含1～4#段各一個(gè);1～4#段縱向包含的標(biāo)準(zhǔn)三角架數(shù)量為4榀、5榀、4榀、5榀;各段分別配設(shè)1～2個(gè)T形塊。拱架安裝最中心的一幅為基準(zhǔn)幅,基準(zhǔn)幅合攏后逐幅安裝其余各幅;基準(zhǔn)幅合攏前,為加強(qiáng)橫向穩(wěn)定性,將兩側(cè)各幅的部分節(jié)段提前進(jìn)行安裝。除兩岸拱腳特殊段和拱頂合攏段外,共分56個(gè)吊裝單元,兩岸各28個(gè),各吊裝單元編號(hào)和各分幅、分段具體順序見圖4。在每一吊裝段設(shè)置扣索,其中1#段扣索為臨時(shí)扣索,在2#段扣索和2#段纜風(fēng)安裝完畢后拆除1#段扣索。1#段扣索采用一根φ52/6×37+1纖維芯鋼絲繩,2#段扣索采用一根φ47.5/6×37+1纖維芯鋼絲繩,三扣、四扣均采用一根φ52/6×37+1纖維芯鋼絲繩;兩岸扣索對(duì)稱設(shè)置?？埸c(diǎn)位置處,以35#工字鋼為分配梁,將分配梁與拱架上弦桿用鋼絲繩綁扎牢固;分配梁上焊制兩個(gè)吊耳,吊耳橫橋向間距為160cm;扣索鋼絲繩前端連接單柄滑輪,兩個(gè)吊耳上以起重卡環(huán)連接分配鋼絲繩,分配鋼絲繩穿過滑輪以平衡扣索力的分配。全部7幅拱架安裝并合攏后,連接好橫向連接螺栓,形成總寬8.92m的兩鉸拱架,安裝上、下弦的所有橫聯(lián)工字鋼,做為拱架的橫向連接,增強(qiáng)拱架的整體性。隨安裝進(jìn)度及時(shí)設(shè)置好上、下游共12道固定風(fēng)纜,按50kN控制好每道風(fēng)纜的初張力,調(diào)整好拱架的軸線偏位,拱架即安裝完畢。3.1.4辯護(hù)理由(1)總彈性撓度的確定①彈性撓度。拱肋施工期間的彈性撓度由拱架的自重?fù)隙?澆筑一環(huán)時(shí)拱架撓度+拆架后拱肋撓度組成。參考計(jì)算資料,總的彈性撓度取δs1=9.3cm。②拱架銷孔間隙產(chǎn)生的非彈性撓度。全橋拱架按48個(gè)銷接接頭計(jì)(上、下弦平均值),每個(gè)接頭非彈性變形(銷孔間隙)為0.75mm,則全橋ds=48×0.75=36(mm);近似按懸鏈線弧長與矢高的變化關(guān)系求得:拱架銷孔間隙產(chǎn)生的非彈性撓度δs2=3.9cm。(2)u的設(shè)計(jì)風(fēng)格由施工設(shè)計(jì)圖提供的因恒載、主拱圈溫度變化、混凝土收縮徐變及拱座水平位移產(chǎn)生的撓度δu=14.1cm。(3)墊木和砂筒的壓縮值v施工前,砂筒按設(shè)定噸位進(jìn)行了預(yù)壓。墊木壓縮值取2cm,砂筒壓縮值(經(jīng)過預(yù)壓后)取1.5cm,則δv=3.5cm。(4)總體規(guī)劃的整體成本綜合以上因素,鋼拱架總預(yù)拱度值為:δ=δu+δs+δv=30.8cm(5)控制高程的計(jì)算①δu、δs2(拱架銷孔間隙產(chǎn)生的非彈性撓度)合計(jì)為18.0cm,按照二次拋物線進(jìn)行各控制點(diǎn)預(yù)加高度值的分配。②δv對(duì)各控制點(diǎn)的下?lián)嫌绊懟旧鲜堑戎档?故各控制點(diǎn)均按δv等值分配。③δs1為拱架各控制節(jié)點(diǎn)在各階段受力后的理論彈性變形值,按照計(jì)算資料中CB5工況(拱架自重+1環(huán)1階段+1環(huán)2階段+1環(huán)3階段+1環(huán)合攏段)時(shí)各節(jié)點(diǎn)位移值進(jìn)行分配。④各控制點(diǎn)的預(yù)加高度等于上述三個(gè)分配值的合計(jì)。⑤鋼拱架合攏時(shí),各主要節(jié)點(diǎn)實(shí)際預(yù)設(shè)高程的計(jì)算應(yīng)在按上述步驟計(jì)算所得的控制高程的基礎(chǔ)上,考慮砂筒部分下沉、拱架自重彈性撓度已發(fā)生、由拱架自重引起的非彈性下?lián)系挠绊?。⑥預(yù)設(shè)撓度值的測(cè)定均應(yīng)考慮到溫度變化、鋼拱架各部分溫度不一致兩種因素帶來的影響。3.2內(nèi)拱架內(nèi)跨板級(jí)布置拱盔由16#橫聯(lián)工字鋼、縱木、橫木組成。以U型螺栓將16#工字鋼固定于上弦上表面,順橋向間距(沿鋼拱架上弦表面)為1m,做為拱架的橫向連接。橫聯(lián)工字鋼之上沿順橋方向鋪設(shè)縱木,縱木單根長度約3m;橫橋向間距為35～75cm。按照拱箱腹板下比其它位置較密的原則,結(jié)合底模膠合板搭縫的需要進(jìn)行縱木位置的排定?？v木上表面按預(yù)拱度加工形成相應(yīng)弧度的縱木高度為14～35cm不等。橫木位于縱木之間,沿橫橋向安放,與縱木同高,并附著固定于縱木上。底模板采用12mm厚的竹膠板面板。外側(cè)面板采用鋼模板,內(nèi)模采用膠合板。3.3拆除拱門按設(shè)計(jì)要求,俟拱箱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上方可進(jìn)行拱架卸落,故控制在二環(huán)接縫混凝土強(qiáng)度滿足上述要求后開始進(jìn)行卸架。3.3.1量杯計(jì)量卸砂量(1)卸架前先解除主拱圈與拱架之間所有的連接。(2)卸落拱架時(shí),逐次對(duì)稱地卸砂落架;兩岸砂筒的卸落量基本相同,同一岸各砂筒的卸砂量亦相等,施工中采用量杯計(jì)量卸砂量,防止卸落過程中拱架橫向傾斜。(3)設(shè)計(jì)砂筒總卸落量為20cm,分8個(gè)落次卸完,每次卸落量2.5cm左右,每次各砂筒卸砂量約3.7L。(4)拱圈卸落過程中,在兩岸L/4及拱頂設(shè)置拱圈變形觀測(cè)點(diǎn),做好拱圈的變形觀測(cè);在卸落16cm以后開始大卸,使拱架與主拱圈完全脫離。3.3.2拱圈清除滑車組(1)砂筒卸架至拱架與拱圈完全分離并脫開一定高度后,將拱盔模板、縱橫木及上弦、下弦的橫聯(lián)槽鋼拆除,僅保留桁片間的螺栓套筒。(2)布置好2[20槽鋼扁擔(dān)梁,設(shè)置斜型雜木墊梁使扁擔(dān)梁保持水平,雜木墊梁用膨脹螺栓固定限位;在扁擔(dān)梁位置的拱箱頂、底板上預(yù)留直徑30cm的吊裝孔(拱架拆除后用同標(biāo)號(hào)微膨脹混凝土封閉),利用扁擔(dān)梁做支承,設(shè)置20t滑車組將要拆除的拱架(橫向三榀或兩榀)支承于拱肋上,并將跑頭稍微收緊,各滑車收緊程度基本一致,但不宜過分吃力,待拆除的節(jié)段后吊點(diǎn)亦布置一組20t滑車組,便于下放拱架;單幅拱架拆除共用20t滑車組11組。拱架與滑車組之間利用千斤繩捆綁連接,千斤繩間的夾角不大于60°,千斤繩按8倍以上的安全系數(shù)確定數(shù)量。連接點(diǎn)設(shè)置于下弦節(jié)點(diǎn)位置,以使滑車組有一定的工作長度便于收緊。(3)拱架拆除順序逆安裝順序進(jìn)行,拆除的最大噸位約為14.5t。(4)拱段拆除的具體步驟:①拆除拱段與相鄰幅間的套筒螺栓及兩端的連接鋼銷、螺栓;②利用支承于拱圈上的滑車組前后對(duì)稱均勻地將拱架下放到一定高度;③轉(zhuǎn)移至天線起吊滑車上吊運(yùn)上岸:當(dāng)拆除段利用支承于拱圈上的滑車組下放到一定高度后,天線主起吊滑車亦行駛至與拆除段相同的縱向位置,利用倒鏈滑車橫拉主起吊滑車前后吊點(diǎn)與拆除段前后吊點(diǎn)連接,然后同時(shí)提升主起吊滑車前后吊點(diǎn)至支承于拱圈上的滑車組完全放松后,拆除支承于拱圈上的該段滑車組,至此拆除段完全轉(zhuǎn)移至主起吊上,通過主起吊運(yùn)輸上岸。(5)拱架拆除過程中亦應(yīng)對(duì)拱圈的變形進(jìn)行觀測(cè)。在拱背L/4、拱頂及3L/4設(shè)點(diǎn),對(duì)拱圈進(jìn)行卸架前后的撓度觀測(cè)。(6)拱架拆除前可拆除拱架固定風(fēng)纜,但對(duì)未拆除的部分拱架,應(yīng)利用倒鏈滑車或鋼繩臨時(shí)固定于拱圈上,以保證其橫向穩(wěn)定性。4施工前工作縫混凝土澆筑拱圈采用分環(huán)分段澆筑、分環(huán)填充工作縫合攏;每環(huán)分11個(gè)澆筑段(拱托段及拱腳段單獨(dú)先澆),各段間設(shè)工作縫,各段平均長度約13.9m。在拱架安裝前先完成拱托混凝土的澆筑,拱架安裝調(diào)整完成后的加載程序?yàn)?對(duì)稱澆筑兩岸拱腳5m節(jié)段→澆筑一環(huán)2.0m高混凝土→澆筑一環(huán)合攏段→澆筑二環(huán)1.0m高混凝土→澆筑二環(huán)合攏段→拱架拆除。整個(gè)拱圈共設(shè)置12道與拱軸線垂直的工作縫,各縫位置均縱向?qū)ΨQ于拱頂;工作縫寬度1.5m,以便于施工操作和鋼筋連接。分環(huán)澆筑拱箱混凝土?xí)r,按照兩岸對(duì)稱、橫橋向?qū)ΨQ的原則進(jìn)行澆筑,具體澆筑順序見圖5。凡拱軸線傾角較大的部位,為防止?jié)仓^程中澆筑物及澆筑后混凝土節(jié)段向下滑動(dòng),其底模板、下端封口模板經(jīng)過驗(yàn)算均用4根16#工字鋼做為支撐加固措施。一環(huán)各分段混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,從拱腳至拱頂澆筑工作縫混凝土,以合攏第一環(huán)。當(dāng)合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,按照與一環(huán)相同的順序進(jìn)行第二環(huán)混凝土施工。拱肋各部位混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,進(jìn)行拱上立柱施工。為提高施工效率,施工中首先將全拱的拱箱底板、腹板鋼筋全部鋪裝就位,然后在計(jì)劃的工作縫位置,按照鋼筋接頭錯(cuò)開50%的原則,將縱向鋼筋割斷開;在澆筑工作縫混凝土前,將鋼筋接頭焊接連接。工作縫采用了比拱圈高一等級(jí)的半干硬性微膨脹混凝土澆筑。第二環(huán)混凝土澆筑前,將已澆混凝土表面浮漿和松軟層鑿除,進(jìn)行鑿毛處理,以保證新老混凝土結(jié)合面的可靠黏結(jié)。合攏段包括12個(gè)工作縫,分兩次澆筑,第一次澆筑8個(gè)工作縫,待其強(qiáng)度達(dá)到85%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再施工靠拱頂、拱腳剩余的4個(gè)工作縫。5施工過程監(jiān)控5.1鋼拱架穩(wěn)定性分析本橋在招標(biāo)設(shè)計(jì)階段未要求進(jìn)行拱架預(yù)壓,施工方在投標(biāo)文件中也沒有進(jìn)行拱架預(yù)壓的方案與承諾。而在施工圖設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)方提出了拱架預(yù)壓的要求,為此,將增加2.5個(gè)月的工期與大約360萬元的費(fèi)用索賠。在施工方提出不作預(yù)壓的申請(qǐng)后,監(jiān)理工程師從方案審查、現(xiàn)場情況等各方面綜合予以考慮:①由拱架計(jì)算結(jié)果表明及由監(jiān)理工程師組織召開的專家評(píng)審會(huì)評(píng)審后均認(rèn)為該拱架構(gòu)件內(nèi)力和應(yīng)力計(jì)算結(jié)果滿足要求,拱架整體穩(wěn)定性系數(shù)較大,該鋼拱架能夠滿足拱圈現(xiàn)澆承載要求并有較大富余系數(shù)。②鋼拱架非彈性撓度為3.9cm,主要由拱架銷孔間隙產(chǎn)生。而鋼拱架合攏時(shí)主弦桿平均軸力已達(dá)260kN左右,占到鋼拱架最大負(fù)荷時(shí)平均軸力的24%,故非彈性變形(軸銷間隙減小)必將部分發(fā)生,則剩余非彈性變形對(duì)撓度的最大影響值不會(huì)超過3.9cm。由于鋼拱架為兩鉸拱架,中部無支墩,且拱箱澆筑所分節(jié)段數(shù)較多,加載時(shí)也對(duì)稱于跨中位置,故殘余非彈性變形可按照拱頂最大、拱腳為零的二次拋物線形態(tài)進(jìn)行分配計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果可對(duì)拱盔高度進(jìn)行調(diào)整。通過這種分配計(jì)算和調(diào)整,殘余非彈性變形對(duì)最終成形的拱軸線形影響很小。③通過加強(qiáng)現(xiàn)場控制,保證鋼拱架的安裝質(zhì)量與安裝精度,強(qiáng)化施工監(jiān)控測(cè)量并充分做好施工組織等工作,可以保證拱圈澆筑正常進(jìn)行。因此,監(jiān)理工程師同意了施工方的申請(qǐng),并組織參建各方多次召開專題會(huì)議,最終經(jīng)參建各方協(xié)商同意,本橋鋼拱架現(xiàn)澆施工未做拱架預(yù)壓。實(shí)踐表明,拱圈整體澆筑合攏后線形及主要截面受力情況均符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,避免了拱架預(yù)壓將使合同工期延后、并使工程造價(jià)大幅增加的情況。5.2鋼拱架變形控制本橋設(shè)計(jì)文件并未明確澆筑加載順序,監(jiān)理工程師在方案審查時(shí)明確了主拱圈的加載順序原則與要求:(1)加載必須均勻、對(duì)稱、分散;(2)減少同時(shí)澆筑段數(shù),避免先澆筑段對(duì)后澆筑段的影響;(3)根據(jù)確定的澆筑順序分工況建模計(jì)算鋼拱架變形,現(xiàn)場及時(shí)測(cè)量(根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以絕對(duì)標(biāo)高進(jìn)行監(jiān)測(cè)),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,分析原因并及時(shí)處理,同時(shí)對(duì)拱腳、1/4拱和拱頂處混凝土進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試。在兩岸拱座設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)拱座本身的位移情況。5.3對(duì)損傷構(gòu)件的加固強(qiáng)調(diào)對(duì)鋼拱架安裝質(zhì)量的檢查驗(yàn)收。安裝過程中加強(qiáng)管控,嚴(yán)格控制每道工序。拱架安裝完畢,要求施工方對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié),尤其是砂筒、拱腳段以及整個(gè)拱架縱、橫向的穩(wěn)定性(包括纜風(fēng)繩的連接、地錨等)進(jìn)行全面檢查,對(duì)受損構(gòu)件全部予以加固加強(qiáng)。在上述工作沒有完成前,嚴(yán)禁進(jìn)行拱箱節(jié)段的澆筑施工,從而確保了施工質(zhì)量與施工安全。5.4反拱架鋼筋整根通長在大跨徑鋼筋混凝土拱肋澆筑時(shí),如縱向鋼筋為整根鋼筋,將隨氣溫變化和拱架的沉陷而產(chǎn)生附加應(yīng)力或隆起變形,破壞拱箱混凝土(在以往一些工程中已出現(xiàn)了這種情況)。為避免產(chǎn)生這種現(xiàn)象,監(jiān)理工程師明確要求不得采用整根通長鋼筋,以便在拱架沉陷時(shí)在接頭處調(diào)節(jié)鋼筋的長度,使鋼筋保持正確的位置和受力情況:在拱頂、拱腳分縫處鋼筋必須完全斷開,1/4反拱處分縫鋼筋應(yīng)至少斷開一半,相應(yīng)的分縫寬度可適當(dāng)放寬。當(dāng)拱腳、拱頂?shù)目v向鋼筋接頭待其他間隔槽混凝土澆筑后強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí),在該處間隔槽澆筑前再連接。鋼筋的連接、焊接要符合規(guī)范要求,以保證施工質(zhì)量。5.5專設(shè)支撐體系受力驗(yàn)算為防止拱箱節(jié)段在澆筑過程中及澆筑成型后因有工作縫空隙而產(chǎn)生下滑,要求施工方對(duì)于拱箱各節(jié)段靠拱腳側(cè)端模及支撐架進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)及受力驗(yàn)算。5.6間隔槽混凝土澆筑施工縫的處理將影響到拱圈的結(jié)構(gòu)質(zhì)量及外觀,要求施工方嚴(yán)格按照橋涵規(guī)范的相關(guān)要求操作。在間隔槽混凝土施工時(shí)必須由拱腳向拱頂對(duì)稱進(jìn)行澆筑。拱頂及兩拱腳間隔槽混凝土在最后封拱時(shí)澆筑。采取措施將封拱的合攏溫度控制在10℃左右并要求施工方進(jìn)行了C55微膨脹混凝土的試驗(yàn)。5.7冬季施工模擬試驗(yàn)本橋一環(huán)拱箱混凝土施工歷經(jīng)2008年冬季,而本工程地處海拔2600多m的高原,冬季十分寒冷,晝夜溫差大,為確?；炷翝仓|(zhì)量,監(jiān)理工程師除要求施工方按規(guī)范要求進(jìn)行了冬季施工的各項(xiàng)工作外,還會(huì)同施工方共同進(jìn)行了工地現(xiàn)場模擬試驗(yàn),并最終確定采用搭設(shè)暖棚加熱水產(chǎn)生蒸汽的方法進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù);同時(shí)要求施工方加大加熱設(shè)備的功率與數(shù)量,及時(shí)進(jìn)行蒸汽的人工擴(kuò)散,以保證暖棚內(nèi)的溫度達(dá)到5℃～10℃。5.8施工過程中的測(cè)量監(jiān)控測(cè)量是本橋施工控制的又一關(guān)鍵工作。對(duì)于本橋主拱箱現(xiàn)澆施工的監(jiān)測(cè)控制,監(jiān)理工程師做了以下重點(diǎn)要求:①要求監(jiān)控單位復(fù)核驗(yàn)算鋼拱架主要截面(拱頂、拱腳和1/4截面)的受力情況。②要求監(jiān)控單位進(jìn)行了分環(huán)分段各工況施工建模計(jì)算與標(biāo)高控制計(jì)算。③加強(qiáng)對(duì)拱架及主拱箱變形和應(yīng)力的測(cè)量監(jiān)控工作。澆筑過程中,要求測(cè)量人員必須全程對(duì)拱架加載下?lián)现颠M(jìn)行觀測(cè);定期對(duì)拱架及已澆節(jié)段進(jìn)行應(yīng)力測(cè)試。④及時(shí)報(bào)送階段成果。⑤運(yùn)用施工控制實(shí)時(shí)計(jì)算體系進(jìn)行主拱箱施工的