拱桥钢结构拱架施工.doc

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1、拱桥钢结构拱架施工?拱桥钢结构拱架施工拱桥钢结构拱架施工张　宇(山西路众道桥有限公司，山西太原　030006)摘　要：拱桥钢结构拱架适用于跨径5～16m跨度现浇钢筋混凝土上承式结构拱桥。钢结构拱架支撑梁同承台连接在一起，承台作为承载力的一部分，增加了承载面积，从而增大地基承载力。由于钢结构自身的刚度、强度能力满足要求；自身钢结构变形引起的沉降很小，从而保证整个上部混凝土在浇筑过程中的安全性和可靠性，减少了不均匀沉降引起的内部裂缝，混凝土整体性好。关键词：拱桥；钢结构；拱架1　拱桥钢结构拱架施工特点拱桥拱圈采用三铰桁架式拱架现浇施工，其中拱架的支撑部分为在两拱脚处原地面硬化后预制支

2、撑柱、预埋螺杆安装铰接底座(该铰接底座预埋在墩台的侧墙面)，较以往的土牛施工法和地面满堂支架法，能够更好地克服水流和现场地基承载力等影响因素，缩短了施工工期，降低了施工成本。三铰桁架式拱架高度可由铰接底座螺杆螺丝调节高程，能够更加方便、精准、快速的对拱架整体进行调整。该拱架整体刚度大、稳定性强、结构轻盈、自重小、便于安装与拆卸。施工工艺完善、简便，可操作性强，降低劳动强度，便于推广，机械化使用效率高、施工速度快，施工质量容易控制。本文以跨径5m现浇钢筋混凝土上承式结构拱桥为例论述。2　工艺流程及操作要点2.1　选择依据(1)根据施工技术指导，应进行力学验算，三铰钢拱圈施工方案能满

3、足安全施工要求。(2)桥梁拱圈的拱轴线采用圆弧线，矢跨比均为f/L=1/2。拱圈截面形式为矩形板，板厚0.5m，材料为C40钢筋混凝土。拱上浇筑混凝土侧墙，侧墙内用天然砂砾填充。(3)桥梁横断面：桥梁总宽度为44m。纵向中心线处设沉降缝。2.2　操作要点2.2.1　钢结构设计流程(1)拱架设计拱架设计采用CAD标准制图设计。根据各种材料的刚度特性，钢结构拱架选材为：拱架外弧采用槽钢、拱架弦杆采用工字钢、拱架腹支撑使用钢管加固、拱脚连接使用炮弹销、底座采用钢板底座。(2)槽钢、工字钢设计根据原图纸提供拱圈半径尺寸，按照等腰直角三角形结构，计算拱架槽钢、工字钢、腹内支撑钢管的下料长度

4、，要注意下料时的拱圈半径实际尺寸为Rm=Rm～-(5cm+5cm+1cm)(说明：Rm～为原图纸设计拱圈半径，5cm为预留地板钢模板尺寸，1cm作为后期拱架和底模板调整预留间隙)，工字钢在底座区和顶端分别在肋板加焊10mm厚钢板，长度为30cm，加强其刚度作用。(3)腹内钢管设计按照已经设计好的拱架半圆弧和弦杆尺寸，以弦杆中心向两端64cm等距离布设腹内钢管，在端部进行适当加密，加强后期焊接点的刚度。(4)底座设计根据已经完成的钢拱架结构，设计下部底座规格及尺寸，底座采用钢板定型底座，采用10mm底板、20mm腹板、18mm厚的三角支撑板，起到高抗压、高抗剪的作用。(5)炮弹销尺

5、寸根据标准炮弹销尺寸：49.5mm×190mm,设计孔径为50mm，方便后期紧固和拆除。根据上述设计，在CAD中详细绘制三铰拱架结构各部件尺寸：三铰钢拱架，由工字钢(弦)、双槽钢(弧)、钢管(内腹斜撑)、拱顶铰及拱脚铰等基本构件组合。(6)拱架片数量按照桥梁宽度，间距1.2m等间距布设，在拱圈两端及中间分别增加一排拱架，作为施工薄弱区域的加强。2.2.2　钢拱架加工(1)模型加工钢拱架加工前，所有设计图须按照实际比例，使用竹胶板1∶1进行加工，加工完备后运到工作现场，进行现场预拼装。根据现场拼装实际效果，二次进行局部结构的修改，给下一步正式加工提供可靠数据。(2)钢拱架加工当模型

6、正式修改确定后，开始钢拱架正式加工。第一次加工完整的钢拱架两片后，将加工好的成品钢拱架二次现场实际拼装验收，再次进行细部微调整后，开始大批量生产。2.2.3　承台验收支撑柱及拱架安装前，必须对墩台进行强度回弹验收，合格后方可进行钢拱架支撑柱的浇筑。2.2.4　支撑梁、支撑柱工序(1)支撑梁承台完成后，增加一道支撑梁工序，用来解决支撑柱的受力。沿承台的内边缘开挖44(长)×0.5m(宽)×0.3m(深)的混凝土沟槽。沿承台底部+10cm位置处植入φ12、φ10钢筋，确保支撑梁和承台为整体结构。随后拼装支撑梁侧面模板，沟槽内浇筑C50混凝土，作为上面支撑柱的平台。(2)支撑柱沿承台前

7、后两侧间隔1.2m现浇支撑柱，支撑柱尺寸30cm×30cm×1.5m，支撑柱与承台的接触面植3排φ12螺纹钢筋，上下间距10cm，左右间距为8cm，柱顶预埋4根φ20螺杆，埋深15cm，外漏高度7cm(作为后期预压调整高程控制)。图1　支撑梁图(单位：cm)图2　支撑柱简图综上要求，在承台面上进行钻孔植钢筋，然后进行模板的支护、混凝土浇筑工作，在浇筑混凝土后，待30min后进行φ20螺杆的预埋工作。(3)钢板底座安装技术人员按照设计高程，在承台侧面标记钢板底座的位置线，随即将钢板