CN211006374U - 一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，包括有分段拼接的钢管劲性骨架结构的拱圈本体，拱圈本体上部的钢管为上弦管，下部的钢管为下弦管；所述拱圈本体的上方连接有灌注管，灌注管的下端分别与上弦管和下弦管内部导通；所述上弦管的上表面设有排气孔，所述下弦管的上表面设有排气管。本实用新型具有灌注施工要求低，灌注孔隙少的特点。

Description

一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构

技术领域

本实用新型涉及一种大桥拱圈施工结构，特别是一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构。

背景技术

钢管劲性骨架混凝土拱桥是在架设成拱的钢管劲性骨架之上外包混凝土而形成拱圈的一种钢筋混凝土拱桥，是典型的自架设体系桥梁。

由于钢管劲性骨架混凝土拱圈体积大、重量重，而吊装***的吊装能力有限，现目前的钢管劲性骨架混凝土拱圈的施工方式普遍采用的是先将钢管劲性骨架拆分成几段，分段吊装至安装位置后进行拼装，然后搭建模板，进行钢管内混凝土的灌装以及底板、腹板和顶板的浇筑工作。

现目前的钢管劲性骨架在向钢管内灌注混凝土的过程中，是通过底部或顶部开设的灌注口向钢管内灌注，从底部灌注时，需要外部灌注设备提供较大的压力将混凝土打入钢管的内部，施工要求高，且灌注空隙较多，因此人们开始研究从顶部进行灌注，利用混凝土自身的重力从顶部自上而下的灌入较低位置的钢管内，降低了施工的要求，但是其仍存在一定的问题，就是混凝土在钢管内的流动性本身就差，仅依靠混凝土自身的重力也很难达到密实灌注的目的，仍存在较多的空隙。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构。本实用新型具有灌注施工要求低，灌注孔隙少的特点。

本实用新型的技术方案：一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，包括有分段拼接的钢管劲性骨架结构的拱圈本体，拱圈本体上部的钢管为上弦管，下部的钢管为下弦管；所述拱圈本体的上方连接有灌注管，灌注管的下端分别与上弦管和下弦管内部导通；所述上弦管的上表面设有排气孔，所述下弦管的上表面设有排气管。

前述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，所述排气管为PVC管。

前述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，所述排气孔和排气管的孔径为1cm。

前述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，所述灌注管垂直于连接位置的上弦管和下弦管。

前述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，所述灌注管的上端与上弦管的垂直距离为6m。

前述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，所述灌注管共设有5根，分别设于拱圈本体的1/2处、两侧对称的3/8处和1/4处。

本实用新型的有益效果

本实用新型通过在拱圈本体上设置具有一定高度的灌注管，在向钢管内灌注混凝土时，通过从灌注管的顶部将混凝土灌入，提高混凝土下落高度，使混凝土进入钢管时具有较快的流速，提高在钢管内部的流动性，而排气孔和排气管能够起到灌注时钢管内排气的作用，从而大大的降低了空隙的数量，密实度更好。同时，通过合理设计排气孔、排气管的尺寸，能够满足排气的需求，又不影响拱圈的结构强度；此外，浇注管的合理分布也能够提高浇筑效果。

附图说明

附图1为本实用新型的劲性骨架拱圈的结构示意图；

附图2灌注管的结构示意图；

附图3为劲性骨架下部钢管的局部示意图；

附图4为劲性骨架上部钢管的局部示意图。

附图标记说明：1-拱圈本体，11-上弦管，12-下弦管，2-灌注管，3-排气管，4-排气孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例

一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，如结构1-4所示，包括有分段拼接的钢管劲性骨架结构的拱圈本体1，拱圈本体1上部的钢管为上弦管11，下部的钢管为下弦管12；所述拱圈本体1的上方连接有灌注管2，灌注管2的下端分别与上弦管11和下弦管12内部导通；所述上弦管11的上表面设有排气孔4，所述下弦管12的上表面设有排气管3。

所述排气管3为PVC管。

所述排气孔4和排气管3的孔径为1cm。

所述灌注管2垂直于连接位置的上弦管11和下弦管12。

所述灌注管2的上端与上弦管11的垂直距离为6m。

所述灌注管2共设有5根，分别设于拱圈本体1的1/2处、两侧对称的3/8处和1/4处。

其施工步骤如下：

（1）根据大桥跨度设计拱圈本体1的长度，拱圈本体1的截面为日字型，上弦管11和下弦管12位于节点上，并将其拆分成多段后进行预制，预制时，在上弦管11的上表面上设置排气孔4（孔径1cm），在下弦管12的上表面上设置PVC排气管3（孔径1cm）；

（2）将预制好的拱圈本体1运输至施工场地，并在地面对每一段钢管劲性骨架的预制混凝土底板进行预制，预制混凝土底板采用标号为C55的混凝土，预制时，排气管3的顶端要伸出预制混凝土底板；

（3）将预制好混凝土底板的钢管劲性骨架通过吊装***吊装至安装位置进行拼接，拼装是经常规的内衬管配合法兰盘和螺栓连接；

（4）拼接成拱后（如附图1所示），通过灌注管2向上弦管11和下弦管12内灌注标号为C80的自密实混凝土，灌注管2为直径与上弦管11和下弦管12内径一致，经设计，灌注管2设置方式最好是分别设于拱圈的1/2处、两侧对称的3/8处和1/4处（如附图1所示），灌注时，混凝土从灌注管2的顶部灌入，通过高落差使混凝土充分的将上弦管11和下弦管12内部空间进行填充，减少空隙率，然后进行预制的混凝土底板之间的湿接缝混凝土浇筑；

（5）底板湿接缝混凝土浇筑完毕后，以预制混凝土底板5为操作平台，用标号为C55的混凝土进行混凝土腹板和混凝土顶板浇筑工作即可。

施工结束后，将伸出的灌注管2切除。

本结构实际应用案例：G352正安县格林至大院子公路扩建工程的渔塘特大桥施工，渔塘特大桥渔塘特大桥采用净-200上承式钢筋混凝土劲性骨架箱拱，拱上为双方柱式排架，腹孔为19.3m，两岸各有1跨30m装配式预应力混凝土T梁引孔，主拱圈采用钢管劲性骨架设计。

主拱圈主孔净矢跨比1/5，主拱轴线为悬链线，拱轴系数为m=1.988。拱轴线范围内均为等截面，拱圈高度为360cm，拱圈宽度850cm，单箱两室断面，拱圈顶、底板厚度均为35cm，边、中腹板厚度均为35cm，底板进行预制，箱室内上下倒角均为45×45cm，拱圈横隔板除在对应立柱位置设置1道40cm厚腹板，全桥横隔板共21道。拱圈采用劲性骨架工艺成拱，拱圈混凝土标号为C55高性能混凝土。管内灌注C80自密实混凝土。主拱圈节段划分按构件运输长度和吊装重量控制，从拱脚至拱顶共划分为9个节段，全桥共分18个吊装节段，最大节段吊装重量为154t。

拱脚接头：为劲性骨架从吊装拱脚段至拱顶段合龙，拱脚处均为铰接。设计通过拱座内预埋不同深度的上下弦钢套管来实现以下弦杆端部为转动支点的铰。设计为了加大下弦杆端部刚度，增设了封底钢板和50cm范围内的十字加劲肋。拱圈合龙后，在温度环境稳定时段，将弦管与钢套管焊接，同时焊接加劲肋，形成拱脚固结。拱脚固结后方可拆除拱架扣索。

节段间接头：中间接头采用内衬管配合外法兰盘+12颗M24×90mm的10.9S级的高强螺栓进行栓接。为了方便施工，接头处除了外法兰盘栓接外，无任何焊接工作。节点处腹杆由4肢L75×10mm的角钢调整为接头两侧各位2肢L75×10mm的角钢，平联、横联于节点两侧各布置一个弦杆，即通过双腹杆、双平联、双横联的方式避免了空中焊接工作。接头处腹杆之间的净距为6cm，弦管自由长度很短，对受力无影响。

拱顶接头：拱顶合龙段长度设计理论值为20cm，但由于存在节段制作和温度影响产生的长度误差，故要求在10～15℃且气温较为稳定的时段内精确测量每根钢管的间隙长度，按其尺寸加工一段与钢管同直径且等壁厚的嵌填管，另准备部分与弦管外径相等的环形钢嵌填片(如1mm厚、2mm厚等为宜)，以嵌填管、嵌填片将节段间间隙填塞紧密。然后在合龙间隙间安装20mm厚的两半圆外包夹板（通过外包夹板长度中心与合龙间隙中心重合来定位夹板位置），用24颗M24×90mm的10.9S级高强螺栓进行栓接，并将夹板管口与弦管管壁焊好。

整座大桥主要施工流程如下：

流程一：场地建设，主要包括项目部拌合站、渔塘特大桥引孔T梁、腹

孔T梁、钢管劲性骨架节段、拱圈钢管劲性骨架节段底板混凝土浇筑平台、拱圈排架柱、拱圈排架盖梁、预制场地布置及、预制构件堆放场地的布置，包括设备选型、临电、临水、通道布置、各种构件吊具的设计；

流程二：完成渔塘特大桥0#、3#桥台，完成缆索吊装***索塔的安装；

流程三：进行主缆后锚施工；

流程四：架设主缆及工作缆索，安装起重及牵引***；

流程五：根据拱座基础开挖的进度，用25吨吊车或缆吊***1#、2#拱

座及交界墩；

流程六：预制引孔T梁、钢管劲性骨架节段拼装及节段底板混凝土预制

浇筑；

流程七：进行引孔T梁架设，完成横隔板及湿接缝的浇筑；

流程八：吊装拱圈劲性骨架1-6号节段，并张拉扣索及背索；

流程九：安装扣塔；

流程十：进行拱圈钢管劲性骨架7-9号节段安装，并张拉扣索及背索；

流程十一：进行拱圈钢管自密实混凝土灌注，采用C80高强高性能混凝土，采用利用混凝土自重进行密实，在拱轴线1/2、3L/8、L/4处设置灌注钢管，灌注管高6m，采用与弦杆同尺寸钢管，垂直于上弦杆进行焊接；

流程十二：进行拱圈底板混凝土湿接缝并拆除扣索及背索，并拆除扣塔；

流程十三：腹板、顶板及排架底座混凝土浇筑，拆除拱圈浪风绳；

流程十四：进行拱上排架及盖梁施工；

流程十五：进行腹孔T梁吊装架设，完成T梁横隔板及湿接缝的浇筑：

流程十六：拆除临时索塔设施，进行桥面附属设施施工。

以上所述，仅为本实用新型创造较佳的具体实施方式，但本实用新型创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型创造揭露的技术范围内，根据本实用新型创造的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，其特征在于：包括有分段拼接的钢管劲性骨架结构的拱圈本体（1），拱圈本体（1）上部的钢管为上弦管（11），下部的钢管为下弦管（12）；所述拱圈本体（1）的上方连接有灌注管（2），灌注管（2）的下端分别与上弦管（11）和下弦管（12）内部导通；所述上弦管（11）的上表面设有排气孔（4），所述下弦管（12）的上表面设有排气管（3）。

2.根据权利要求1所述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，其特征在于：所述排气管（3）为PVC管。

3.根据权利要求1所述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，其特征在于：所述排气孔（4）和排气管（3）的孔径为1cm。

4.根据权利要求1所述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，其特征在于：所述灌注管（2）垂直于连接位置的上弦管（11）和下弦管（12）。

5.根据权利要求1所述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，其特征在于：所述灌注管（2）的上端与上弦管（11）的垂直距离为6m。

6.根据权利要求1所述的大桥钢管劲性骨架混凝土拱圈内浇筑结构，其特征在于：所述灌注管（2）共设有5根，分别设于拱圈本体（1）的1/2处、两侧对称的3/8处和1/4处。

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