钢管混凝土拱桥转体施工工艺

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1、钢管混凝土拱桥转体施工工艺一、工程概况：黄柏河、下牢溪特大桥（以下简称“两桥”）是长江三峡工程对外交通专用公路的重点工程，位于湖北省宜昌市西北近交西陵峡口风景区。两特大桥的结构形式基本相同，系根据河床自然条件和缩短工期的要求。主跨采用净跨160m的上承式倒悬链线无铰钢管混凝土拱，净矢高32m，拱抽系数m=1.543，矢跨比f/L=1/5。主拱圈系由8根直径100cm，壁厚1.0~1.2cm的钢管及厚1.0cm缀板组成的哑铃形拱肋。钢管内泵送50号微膨胀混凝土。拱上建筑采用15组四柱排架式钢管混凝

2、土立柱；立柱上部采用钢筋混凝土简支式大孔板梁；边跨分别采用4孔20m及1孔20m后张法预应力混凝土简支T形梁。全桥长分别为276.71m、280.06m；桥面宽18.50m，桥面横坡为1.5%；两桥设计荷载为汽-36，验算荷载为挂-200。两桥不同之处，黄柏河特大桥位于3.2%的坡道上，由桥面铺装调整形成3.2%的桥面纵坡。后因地质情况变化，又增加一孔10m钢筋混凝土板梁。全桥总布置详见图1。“两桥”设计新颖，采用了许多新技术、新材料、新工艺。如大跨度钢管混凝土拱桥，跨径之大，尚属全国第一；采用

3、“转体法”施工，转体重量达三千六百多吨，也属全国第一；钢管内混凝土，采用顶升法泵送微膨胀混凝土，泵送高度达32m，斜长达九十余米，而且要求两根钢管两端同时对称泵送施工，需要配备四台混凝土泵车将近三百方混凝土在2一3小时之内泵送完毕，要求混凝土每小时100一150m3的生产强度，才能满足施工要求。钢管之防护，采用“金属喷涂长效防蚀复合涂层”，系新研究成功的科技成果，可以防腐20桥梁人论坛-免费桥梁资源分享http://www.qiaoliangren.net年，两桥是首次采用。桥面铺装采用“双层钢

4、丝网复合式钢纤维混凝土路面”，施工工艺十分繁杂，其工艺流程多达12道工序。两桥位于西陵峡口低山丘陵与构造剥蚀、侵蚀山地过渡带，地形起伏较大，相对高差达150m；河床呈“U”型沟谷，切割较深，河宽约30一40m，沟谷顺直；岸坡陡峻，桥面与沟底最大高差达130m。工点范围内，除陡壁植被稀少外，其余地带植被生长茂密，荆棘杂草丛生，工作条件差，施工难度大。再加之两桥位于西陵峡口风景区，山川秀丽，风景宜人，是旋游胜地，游人很多，这些都给施工带来干扰。本工艺范围，重点介绍“拱桥水平转体施工工艺”。二、拱桥水

5、平转体法施工简介：拱桥水平转体法，是桥梁架设安装的新方法，它是将拱圈分为两个半跨，分别在两岸偏离设计桥位的位置，利用地形作简单支架，拼装拱肋及拱上立柱，组成半拱体，用拉杆扣索（高强度精制螺纹钢筋），一端锚固在拱肋的端部，经拱上立柱至拱座上盘墩柱锚固、然后用液压千斤顶收紧拉杆，施加预应力；并在上盘墩柱空箱内注水，通过调整注水量使转动体系自身平衡，除球铰一点支承外其余各点脱空（即脱模）；随后借助球铰及防倾安全体系，利用自动连续同步顶推系统，牵引钢绞线，形成转动体系的水平转动纯力偶（不能产生水平合力和

6、竖转力偶），慢速连续地将半拱体转体180°（或小于180°）；待两半拱体分别转体完毕后，拼装合拢段，完成拱体的全部合拢工作。最后采用顶升法泵送拱肋及立柱混凝土；进行拱上建筑的施工。拉杆及拉索布置详见图2。桥梁人论坛-免费桥梁资源分享http://www.qiaoliangren.net桥梁水平转体法，由于它具有结构合理、受力明确、工艺简便、施工设备少、节约施工用材、安全可靠、速度快等优点，而且使施工条件大为改善，适用范围广泛，所以在不长的时间内取得迅速发展。我国自1977年采用以来，先后在四川、

7、云南、贵州、广东、广西、河南、湖北、江西、浙江等省区，迅速发展，共建成各种类型桥梁五十余座，总数已居世界第一。而两桥跨径160m，转体重量达三千六百吨，均属全国第一，所以施工中必须认真对待！三、转体施工布置：两桥转体重量3600T，作用在直径2.2m的球绞上，起动时静磨擦系数按0.2考虑，静磨擦力720T，起动后旋转过程中磨擦系数按0.08考虑，动磨擦力288T。静磨擦力矩：396T一m；起动时所需之牵引力76.15T；动磨擦力矩：158.4T一m；旋转过程中所需之牵引力：30.46T；故选用两

8、套1000KN级自动连续顶推系统，形成水平旋转力偶，作用于直径5.2M的转盘上，起动力矩最大可达1040T一m；旋转过程中力矩可达520T一m。转体施工的基本原理是采用转动体系、（桥梁人论坛-免费桥梁资源下载）防倾保险体系和位控体系等三部组成。1、转动体系：转动体系是借助下盘直径2.2m的球铰承重，压应力95kg/cm2。球铰是转体施工的关键部件，制作精度要求很高，必须精心施工、精心测量。它的位置和精度将影响全桥合拢精度和转体过程的安全，因此要特别注意！必须要做到球面光滑，尺寸准确。球凸各处的曲