CN111608084B - 一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法 - Google Patents

一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明创造提供了一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，包括拱圈节段整体预制、拱圈节段胶拼施工、以及拱圈节段湿接缝施工；拱圈节段在预制完成后，由钢棒穿过箱形截面的腹板，钢棒两端由限位器固定；吊装待安装拱圈节段至设计位置附近，拱圈接头处涂抹环氧树脂胶，并迅速将待安装拱圈节段吊装就位；之后完成扣索与吊机间受力体系的转换；最后进行拱圈节段湿接缝施工。立模板、绑扎钢筋，浇筑湿接缝混凝土；待湿接缝混凝土达到设计强度后拆除托梁。本发明创造中，将拱圈施工在预制场完成，减少施工现场工作量，缩短工期，更易控制施工质量，吊装过程拱圈整体受力，整体性好，降低安全风险。

Description

一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法
技术领域
本发明创造属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法。
背景技术
钢筋混凝土拱桥根据拱圈的制作方式不同，其施工方法分为现浇法、部分预制拼装法两大类。
当钢筋混凝土拱圈采用现浇法施工时，拱圈采用整体浇筑的施工方式，在空间的X、Y、Z三个方向仅有分环、分段或分区的施工缝，拱圈内无永久性预制构件。当钢筋混凝土拱圈采用部分预制拼装法施工时，拱圈采用纵向分段、横向分片，单片拱肋吊装完成后，在预制拱圈腹板间及顶板整浇混凝土，形成钢筋混凝土整体拱圈截面。
虽然现浇法施工的拱圈整体性好，但施工工序多，工期长，而部分预制拼装法整体性较差，预制腹板顶面与顶板结合部，靠竖向箍筋与新老混凝土黏结连接，是一个薄弱处，在切向剪力流的作用下，可能发生剪应力裂缝，施工过程中单片拱圈的横向稳定系数较小，安全风险高，因此，需要对现有的施工方式进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，
包括如下步骤：
拱圈节段整体预制：
拱圈节段在预制过程中预埋扣点分配梁无粘结钢绞线、扣点预埋件、以及锚座预埋件；且预制时，在拱圈节段纵向设湿接缝，该湿接缝用于调整节段预制和拼装过程中产生的误差；
预制完成后，钢棒穿过箱形截面的腹板，其两端由限位器固定；
吊带由卸扣与吊绳相连，吊绳连接缆索吊机；
拱圈节段胶拼施工：
吊装待安装拱圈节段至设计位置附近，调整空间姿态和位置，并与已安装完成拱圈节段对位匹配；
待安装拱圈节段与已安装拱圈节段接头处经匹配无误后，吊机前移，拱圈接头处涂抹环氧树脂胶，并迅速将待安装拱圈节段吊装就位；
安装并张拉胶拼精轧螺纹钢筋至设计荷载，使胶拼接头胶料固化，挂设胶拼扣索,焊接定位搭接钢板，吊机逐渐松钩，胶拼扣索逐渐张紧，完成扣索与吊机间受力体系的转换；
拱圈节段湿接缝施工：
湿接缝已安装拱圈节段和湿接缝待安装拱圈节段在预制过程中，预埋扣点分配梁无粘结钢绞线、扣点预埋件、锚座预埋件，且各节段吊装前扣点分配梁、锚座分别与锚座预埋件、扣点预埋件焊接为整体，
扣点锚箱通过销轴与扣点分配梁连接,托梁安装就位，固定托梁的托梁无粘结钢绞线、托梁精轧螺纹钢筋按设计张拉力张拉锚固；
利用缆索吊机将拱圈节段与锚座、托梁等构件吊装就位，并与前一节段胶拼，完成扣索安装张拉，缆索吊机吊装后一个拱圈节段，调整拱圈节段位置及湿接缝尺寸，焊接劲性骨架，安装精轧螺纹钢筋，并张拉至设计荷载锚固；
立模板、绑扎钢筋，浇筑湿接缝混凝土；
待湿接缝混凝土达到设计强度后拆除托梁。
进一步，拱圈节段吊装前，扣点分配梁、锚座分别与锚座预埋件、扣点预埋件焊接为整体，扣点锚箱通过销轴与扣点分配梁连接。
进一步，胶拼接头胶料在不小于0.3MPa的压力下固化。
进一步，拱圈节段在梁场整体预制，拱圈节段的长度由缆索吊机吊重确定。
进一步，拱圈节段在梁场采用短线法或长线法预制。
进一步，拱圈节段包括但不限于单箱双室、单箱三室、单箱多室拱圈断面。
进一步，钢棒分为若干节段，通过连接器连接为整体。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造中，拱圈节段在梁场整体预制，节段长度由缆索吊机吊重确定，预制节段通过缆索吊机整体吊装，节段吊装就位后进行节段之间的胶拼施工，通过设置湿接缝来调整节段预制和拼装产生的误差，该施工方法减少了施工现场拱圈节段现浇部分的工程量，采用在梁场整体预制，吊机整体吊装拼接的方案，减少了施工现场浇筑拱圈的工程量和施工工序，增强了拱圈的整体性，提高了拱圈施工过程中的横向安全系数，降低了安全风险。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造中拱圈节段预制吊装时的示意图；
图2为图1中A-A方向的示意图；
图3为本发明创造中拱圈节段胶拼施工示意图；
图4为本发明创造中拱圈节段湿接缝施工示意图；
图5为图4中B-B方向的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，
包括如下步骤：
（1）拱圈节段整体预制：
如图1和图2所示，拱圈节段1在梁场整体预制，预制过程中预埋扣点分配梁无粘结钢绞线7、扣点预埋件10、锚座预埋件12；预制完成后钢棒2穿过箱形截面的腹板，钢棒2分为若干节段，通过连接器3连接为整体，钢棒2两端设限位器4，固定钢棒2以防止其发生横向位移，钢吊带5由卸扣6与吊绳相连，吊绳连接缆索吊机；拱圈节段1吊装前扣点分配梁8、锚座11分别与锚座预埋件12、扣点预埋件10焊接为整体，扣点锚箱9通过销轴与扣点分配梁8连接。本工序中，拱圈施工在预制场完成，有效减少了施工现场工作量，缩短工期，更易控制施工质量，吊装过程拱圈整体受力，整体性好，降低安全风险。
（2）拱圈节段胶拼施工：
如图3所示，胶拼待安装拱圈节段1.2在预制场完成预制，其吊装过程同上述拱圈节段吊装步骤，吊装待安装拱圈节段1.2至设计位置附近，精确调整空间姿态和位置，并与已安装完成拱圈节段1.1对位匹配，待安装拱圈节段1.2与已安装拱圈节段1.1接头处经匹配无误后，吊机前移，在拱圈接头处涂抹环氧树脂胶，迅速将待安装拱圈节段吊1.2装就位，安装并张拉胶拼精轧螺纹钢筋14.1至设计荷载，使胶拼接头胶料在不小于0.3MPa的压力下固化，挂设胶拼扣索13.1,焊接定位搭接钢板15，吊机逐渐松钩，胶拼扣索13.1逐渐张紧，完成扣索与吊机间受力体系的转换。
（3）拱圈节段湿接缝施工：
如图4和图5所示，纵向拱圈节段设湿接缝21，该湿接缝用于调整节段预制和拼装过程中产生的误差，湿接缝已安装拱圈节段1.3和湿接缝待安装拱圈节段1.4预制时，预制过程中预埋扣点分配梁无粘结钢绞线7、扣点预埋件10、锚座预埋件12,拱圈节段1.3和1.4吊装前扣点分配梁8、锚座11分别与锚座预埋件12、扣点预埋件10焊接为整体，扣点锚箱9通过销轴与扣点分配梁8连接,托梁16安装就位，固定托梁的托梁无粘结钢绞线17、托梁精轧螺纹钢筋18按设计张拉力张拉锚固。
缆索吊机吊装待安装拱圈节段1.4，调整湿接缝待安装拱圈节段1.4位置及湿接缝21尺寸，焊接劲性骨架19，安装湿拼精轧螺纹钢筋14.2，并张拉至设计荷载锚固。立模板、绑扎钢筋，浇筑湿接缝21混凝土。待湿接缝21混凝土达到设计强度后拆除托梁16。除拱脚铰接外，其余接头均为固结，自由度大大减少，安全风险大大降低，用钢绞线斜拉扣挂，千斤顶调整，拱圈定位迅速准确，吊装时间短。
拱圈节段在梁场整体预制，节段长度由缆索吊机吊重确定。拱圈节段在梁场采用短线法或长线法预制。拱圈节段包括但不限于单箱双室、单箱三室、单箱多室拱圈断面。
本发明创造中，拱圈节段在梁场整体预制，节段长度由缆索吊机吊重确定，预制节段通过缆索吊机整体吊装，节段吊装就位后进行节段之间的胶拼施工，通过设置湿接缝来调整节段预制和拼装产生的误差，该施工方法减少了施工现场拱圈节段现浇部分的工程量，采用在梁场整体预制，吊机整体吊装拼接的方案，减少了施工现场浇筑拱圈的工程量和施工工序，增强了拱圈的整体性，提高了拱圈施工过程中的横向安全系数，降低了安全风险。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
拱圈节段整体预制：
拱圈节段在预制过程中预埋扣点分配梁无粘结钢绞线、扣点预埋件、以及锚座预埋件；且预制时，在拱圈节段纵向设湿接缝，该湿接缝用于调整节段预制和拼装过程中产生的误差；
预制完成后，钢棒穿过箱形截面的腹板，钢棒分为若干节段，通过连接器连接为整体；其两端由限位器固定；
吊带由卸扣与吊绳相连，吊绳连接缆索吊机；
拱圈节段胶拼施工，扣点分配梁、锚座分别与锚座预埋件、扣点预埋件焊接为整体，扣点锚箱通过销轴与扣点分配梁连接；
吊装待安装拱圈节段至设计位置附近，调整空间姿态和位置，并与已安装完成拱圈节段对位匹配；
待安装拱圈节段与已安装拱圈节段接头处经匹配无误后，吊机前移，拱圈接头处涂抹环氧树脂胶，并迅速将待安装拱圈节段吊装就位；
安装并张拉胶拼精轧螺纹钢筋至设计荷载，使胶拼接头胶料固化，挂设胶拼扣索,焊接定位搭接钢板，吊机逐渐松钩，胶拼扣索逐渐张紧，完成扣索与吊机间受力体系的转换；
拱圈节段湿接缝施工：
湿接缝已安装拱圈节段和湿接缝待安装拱圈节段在预制过程中，预埋扣点分配梁无粘结钢绞线、扣点预埋件、锚座预埋件，且各节段吊装前扣点分配梁、锚座分别与锚座预埋件、扣点预埋件焊接为整体，
扣点锚箱通过销轴与扣点分配梁连接,托梁安装就位，固定托梁的托梁无粘结钢绞线、托梁精轧螺纹钢筋按设计张拉力张拉锚固；
利用缆索吊机将拱圈节段与锚座、托梁吊装就位，并与前一节段胶拼，完成扣索安装张拉，缆索吊机吊装后一个拱圈节段，调整拱圈节段位置及湿接缝尺寸，焊接劲性骨架，安装精轧螺纹钢筋，并张拉至设计荷载锚固；
立模板、绑扎钢筋，浇筑湿接缝混凝土；
待湿接缝混凝土达到设计强度后拆除托梁。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，其特征在于：胶拼接头胶料在不小于0.3MPa的压力下固化。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，其特征在于：拱圈节段在梁场整体预制，节段长度由缆索吊机吊重确定。
4.根据权利要求3所述的一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，其特征在于：拱圈节段在梁场采用短线法或长线法预制。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种钢筋混凝土拱桥拱圈节段整体预制拼装施工方法，其特征在于：拱圈节段包括但不限于单箱双室、单箱三室、单箱多室拱圈断面。
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