三箱室混凝土拱桥支架法现浇施工方案.docx

三箱室混凝土拱桥支架法现浇施工方案一、工程概况桥面设计宽度为2义（净11+2X0. 5m墙式护栏），桥面纵向坡度 2%,横向坡度2%。桥孔布置自东向西为9X20m+lX220m+4X20m, 全长493. 14m,主孔为等截面悬链线箱形无较拱，截面为三室箱，拱 轴系数m=1.543,净跨径L0=220m,矢跨比F0/L0=l/5. 5。拱上建筑 为1317. 5m先张法预应力混凝土空心板梁及双柱式排架立柱，柱间 设横向联系，东西引桥为20m预应力混凝土空心板梁，桥面连续， 下部为双柱式墩台，基础为钻孔灌注嵌岩桩。XX特大桥桥位处地质情况为：河槽表层为亚砂土，下层为卵石 层，下层岩石为迭系紫红色泥质粉砂岩和粉砂质泥页岩互层，砂岩 单层厚0.40.8m,泥页岩厚0. 51. 5m,倾向SE,倾角400500, 属碎块状软质岩，容许承载力。0=10001200KPa,单轴抗压强度 为Ra=814MPa。根据19571980年24年间漏池县气象统计资料， 当地日平均最高气温为30. 90C,月平均最低气温为-6. 60C,最大风 速为20m/S,风向为NW。图1许沟特大桥全桥平面布置49&0、拱座施工第1页共32页 顺桥向用螺栓连接，横桥向用U型卡连接。第三步：布设测点。第四步：用编织袋装碎石，每袋50kg,对称均匀地平铺在模板 上，直至到达设计荷载。第五步：通过倒链及拉力传感器施加水平力，按每2t 一个级数 增加，同时相应减除竖直分力所对应的荷载，最终水平力按20t控制。根据理论与试验的取值，进行分析，得出拱圈立模标高。四、拱圈施工拱箱为三室箱薄壁结构（见图5）,壁厚由拱脚段的75cm变至 25cm。拱箱钢筋混凝土标号为C50,全桥共4480m3,用高压混凝土输送 泵运输。根据现场布置，混凝土水平运输距离最大为240m,垂直运输距 离为50m。6.3. 1施工方案.方案确实定主拱圈混凝土采用分段、分环、跳块的方法进行施工，即：整个 拱圈根据支架的结构体系分为13个浇筑段；每浇筑段分为上下两环, 分两次形成闭合拱箱（下环高1.5m,上环高1.9m）；为了防止支架局 部异常变拱脚加厚段截面拱中段截面第10页共32页拱脚加厚段截面拱中段截面图5拱箱半幅截面形，采取拱顶两侧对称、跳块的方法施工；浇筑段之间预留1.5m 后浇缝，采用微膨胀混凝土浇缝克服收缩徐变；浇筑段在拱弧上最大 倾角为42。，采取支顶措施防止下滑，最后在拱脚段合拢拱圈。1 .施工顺序确实定拱圈混凝土施工过程是一个对支架不断加载的过程。考虑拱圈浇 筑与支架变形之间的相互影响关系，为防止支架异常变形，破坏主拱 轴线，甚至产生混凝土裂缝，同时遵循“分段灌注顺序应使支架在混 凝土灌注过程中发生的变形幅度最小”的施工原那么，确定了主拱圈浇 筑顺序。见图6 （图中所标数码即为混凝土浇筑顺序）本后浇上环段本后浇上环段图6拱的混凝土分环、分段浇筑密先浇下环段.施工工艺第11页共32页主拱圈混凝土现浇施工工艺流程见图7O4.4.图7拱圜簸工工艺流程进 入 下拱 段 箫 工主拱圈施工台;(1)设备配置本桥主拱两端各设混凝土搅拌楼一座，每座配QZ750搅拌机2HBT60混凝土输送泵2台，采用低压大排量工作方式，泵送压力为7MPa；在拱座两侧L/4处设固定输送管道，随浇筑位置不同而增减管第12页共32页 道长度。混凝土的捣固以插入式振动器为主，平板振动器为辅。（2）模板安装拱圈底模和顶模采用3015钢模板，便于调整拱弧曲线，侧模采 用6015钢模板以减少模板接缝。模板因曲线造成的缝隙，用加工后 的木条填塞，再用“即时贴”贴缝，以防漏浆。模板的铺设顺序为：第一环混凝土浇筑时为：拱圈底模一内侧模 （包括横隔板下部侧模）一外侧模（包括横隔板上部侧模，在钢筋安 装后进行）一安装拉筋及分段侧隔板一设置横竖带木一安设下部（底 板）盖板；第二环混凝土浇筑时，模板铺设顺序为：顶模一侧模一安装拉杆 及横竖带木一上缘盖板。（3）钢筋安装拱圈底模铺好后，即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横 隔板的位置，作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制，运至拱架上就地绑扎施工。 钢筋绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4段，先安箍筋后穿主筋的方法；拱 跨1/4处至拱顶段先穿主筋后套箍筋，以利施工。主钢筋接头、箍 筋及横隔板钢筋连接采用焊接；间隔槽钢筋除纵桥向在绑扎分段钢筋 时一次成型外，其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。钢筋在绑扎中和骨架成型后，要做好支撑架防止变形，上层钢筋 网采用钢管临时定位，保护层混凝土垫块按80cm间距梅花型布置, 与主钢筋绑扎牢固。钢筋在浇筑前要保证其无锈蚀现象。第13页共32页(4)混凝土配合比水泥：选用质量稳定、活性较高的洛阳铁门水泥厂生产的普通硅 酸盐42. 5R水泥。砂：选用级配良好，细度模数为2.7的河南信阳平桥优质河砂。碎石：选用质地坚硬、级配良好的520mm玄武岩机制碎石。 配成连续级配的比例为：510mm占30%, 10201nm占70%。施工配合比为1 ： 1. 52 ： 2. 28 ： 0. 327 ： 0. 012 (水泥：砂：碎石： 水：泵送剂)，考虑到本桥混凝土输送水平、垂直运输距离较大，混 凝土运输过程中存在坍落度损失的问题，为了确保混凝土可泵性，坍 落度一般控制在19左右。(5)混凝土的浇筑混凝土拌合前对拌合楼及相关计量器进行校核，严格控制上料误 差；提前将每盘混凝土需要泵送剂定量分袋，每盘投放；原材料含水 量因天气等因素发生改变时，及时抽样测试，及时调整配合比。混凝土拌合时分次投料，投料顺序为：砂一水泥一碎石一泵送剂 一水。每盘混凝土拌合时间不少于3min,不定时从出料口、浇筑点取 样测量坍落度，并根据坍落度反向控制加水量。混凝土浇筑时采取水平移动，向拱顶方向推进，上下分层的方法 浇筑，即首先浇筑11.5m长的底板，再浇筑腹板，循环作业。浇 筑第二环混凝土时那么是先浇筑11.5m长的腹板，再浇筑顶板，斜第14页共32页向分层。浇筑拱脚混凝土前，要将其与拱座的新旧混凝土接合处凿毛，冲 刷干净，并用水湿润再布薄薄的一层1: 1水泥砂浆；拱圈预留间隔 槽中混凝土，应待所有各分段混凝土均灌注完毕，且其相邻段混凝土 强度到达70%后方可灌筑，灌筑前要将分段混凝土外表凿毛冲净，残 留混凝土清理干净后绑扎钢筋，立好模板。混凝土振捣：混凝土入模后开始振捣，标准为混凝土不下沉，表 面气泡消散。用插入式振动器振捣,振动棒移动间距宜为40cm左右， 振捣时间宜为1530s。不得过振或漏振，防止混凝土产生离析。振 动棒要快插慢拔，垂直插入混凝土内，并要插入前一层混凝土中5cm 左右，以保证新浇筑和先浇筑的混凝土良好结合，同时防止出现气泡。混凝土泵送：混凝土施工前，有关的泵送设备应全面检修和保养，以确保连续 泵送。泵送混凝土前要用Im，左右1 ： 1的水泥砂浆润滑管道，水泥砂 浆应泵出模外。开始泵送时，混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可反泵的状态， 待各方面情况正常后再转入正常泵送。正常泵送时，泵送要连续进行，尽量不停顿，遇有运转不正常的 情况，可放慢泵送速度。混凝土供应不及时时，可降低泵送速度，要保持连续泵送，但慢 速泵送时间不能超过从搅拌到浇筑的允许连续时间，否那么作废料处理。第15页共32页混凝土停泵时，料斗内应保存足够的混凝土，作为间隔推动管路 内混凝土之用。短时间停泵，再运转时要注意观察压力表，逐渐过渡 正常泵送；长时间停泵，应每隔23min开泵一次，使泵正常运转 和反转各两个冲程，以防止混凝土假凝堵管，同时开动料斗中的搅拌 器，使之搅拌34转，以防止混凝土离析，但不宜连续进行搅拌。在泵送过程中，应注意料斗内的混凝土量，应保持混凝土面不低 于上口 20cm,否那么不但吸入效率低，而且易吸入空气形成堵塞。假设 吸入空气，逆流增多时，宜进行反泵将混凝土反吸到料斗内，排除空 气后再进行正常泵送。混凝土的养护由于拱圈为高标号泵送混凝土，水泥用量多，坍落度大，极易遇 风外表干裂。混凝土浇筑完后应及时覆盖洒水养护；冬季采用蒸气养 护。(6)拱圈合拢拱圈通过从拱顶至拱脚浇筑预留槽到达合拢目的，拱圈预留间隔 槽中的混凝土，应待所有各分段混凝土均灌筑完毕，且其二邻段混凝 士强度到达70%后方可灌筑，预留槽C50微膨胀混凝土浇筑前，应 将两端混凝土外表凿毛外露出粗骨料，清洗干净，浇筑前充分湿润。 拱脚合拢时，选在拱身混凝土的温度已冷却至设计规定的封顶合拢温 度时(8° C),方可进行浇筑。5 .施工考前须知如图8所示，由于每个拱箱段位于拱弧曲面上，其自身受力体第16页共32页系为:自重G,模板支撑力N,摩擦力Fo,当tana> n时（u为拱箱 与模板之间的摩擦系数，实验平均值为0.45,规范取0.47,为平安 起见计算时取0.27）,拱箱段有下滑趋势。第拱箱段支撑于拱座，拱顶第段两侧对称平衡，均不考虑下 滑力。经计算，、段倾角较小，满足拱箱段自身平衡，、 段有下滑趋向，计算结果见表3：9 8拱箱段受力分析表3各工况支撑点最大支撑力计算表第1间隔槽所需支撑力浇筑第段底板857. 3kN浇筑第段1376.05kN第2间隔槽所需支撑力第3间隔槽所需支撑力第17页共32页顶板浇筑第段底板1718. OkN662.65km浇筑第段顶板2041. 5kN977. 7km浇筑第段底板2117. 3kN1051. 3km401. IkN浇筑第段顶板2156.OkN1089.2km437. 2kN根据各点支撑力大小和施工便利，我们采用在第一个后浇缝设置8根132a工字钢，第二个后浇缝设置8根116a工字钢，在第三个 后浇缝设置4根116a工字钢来分别支撑、箱段，防止下滑。五、支架卸落主拱圈混凝土最低强度到达设计的90%后，即进行主拱圈脱架。由于拱架设计中采用可调托撑来调整标高和落架，落架点多达 5600个之多，落架施工技术难度大。根据计算分析，确定卸架原那么： 横桥向必须同时均匀卸落，在纵桥向从拱顶向拱脚逐排卸落，并保持 拱顶两侧对称同步进行。6 . 4. 1各落架点卸落总量计算：第18页共32页 各落架点卸落总量由两局部组成即主拱圈裸拱的弹性变形4与拱架 的弹性变形St A之和，即A=A*+A.,由计算可得，拱顶最大卸落量达9cm。落架步骤许沟大桥的拱架设计中采用了碗扣式支架顶端设可调托撑，用以 调整标高和落架，那么上、下半幅拱圈落架点各多达2800个点（每 排横向10个可调托撑，纵向共280排），对于如此多的落架点，就 不可能到达各点同步均匀地卸落。为了获得一种合理的卸架顺序，我 们将拱架与主拱圈组成的复合体系用多种方法进行计算比拟，确定了 落架方案。支架卸落在横桥向必须同时均匀卸落，在纵桥向从拱顶向拱脚逐 排卸落，并保持左右两侧同步对称进行。根据这个原那么制定施工支架 卸落程序如下（图9）：落架第二步落架第三步图9 XX特大桥落架第一步：卸落拱顶第4号军用墩至第5号军用墩范围内的支架,第19页共32页每侧拱座分为上下行两幅，单幅拱座尺寸为11m（高）X10m（宽） X17. 52m （长），与拱肋相交处设3.4m长的斜面，与拱肋垂直。基 底设2. 0m高台阶。上下行两幅拱座设沉降缝分开。拱座为20号混 凝土，由于采用基坑满灌混凝土施工，每半幅拱座混凝土 3000 。1拱座基坑开挖拱座基坑开挖高度、宽度均较大，根据实际地形，每侧采用一台 挖掘机，配合3台6t自卸车运输，局部弃土用于回填基坑，多余弃 士运至弃土场弃放。基坑基底尺寸按设计开挖，开挖放坡比例为4： 1,开挖前根据地形，放出开挖边线，开挖过程中，勤于检查，防止 放坡尺寸不符造成基坑尺寸不够。开挖至设计标高以上2. 0m时，爆破施工采用小药量爆破，尽量 减少对基地的破坏。基坑开挖到达设计要求后，立即将开挖边坡进行 8cm厚的喷射混凝土封闭支护，绑扎钢筋前必须将基底所有虚渣清理 干净。2拱座钢筋绑扎拱座钢筋的焊接、绑扎要求均按照公路桥梁施工技术规范严 格执行，绑扎时，需要搭建钢管脚手架对钢筋进行支撑，具体详见施 工时技术交底书。3拱座混凝土浇筑每侧拱座上下行半幅分开浇筑混凝土，每半幅分两次浇筑，即先 浇筑上行半幅的3.0m高，待其到达拆模强度后再浇筑下行半幅的 3. 0m 高；第2页共32页125-133号杆卸落量3cm。卸落第3号（第5号）军用墩至第4号 （第6号）军用墩范围内的支架，110124号杆卸落量2cm, 100 109号杆卸落量1cm。第二步：再次卸落拱顶第4号军用墩至第5号军用墩范围内的 支架，125133号杆卸落量3cm。再次卸落第3号（第5号）军用 墩至第4号（第6号）军用墩范围内的支架，110124号杆卸落量 2cm。卸落第1号（第6号）军用墩至第3号（第8号）军用墩范 围内的支架。48109号杆卸落量1cm。第三步：从拱顶开始到拱脚全部卸落各立杆，卸落量均大于3cm。 要求模板与主拱圈完全脱离。6. 4.3支架拆卸主拱圈脱架后，即进行支架拆卸，支架拆卸与拼装过程逆向，所 用方法和设备一致。六、拱上建筑施工6. 5. 1概况本桥半幅拱上共有12个排架，其中12号排架立柱最高达 3003. 6cm, 6、7号最低，仅有垫梁，立柱高度超过12m时，每隔10m 设有横系梁一道，立柱采用薄壁空心形式，东西两半拱上立柱壁厚不 等，空心尺寸亦不尽相同。施工方法拱上结构混凝土，在拱顶间隔槽混凝土到达设计强度的30%以上方可灌筑。第20页共32页立柱高度小于10m者，按常规方法，一次立模成型，浇筑混凝土即可，在此仅以12号排架为例，说明施工方法。首先，按设计绑扎好垫梁钢筋，将立柱钢筋焊接在B型结点处 钢板上，立模浇筑垫梁混凝土，在施工立柱钢筋时，应注意下料长度， 宜制成长短不一，以防止钢筋连接时的焊接接头在同一截面。第二步，接长立柱钢筋，立柱钢筋不宜太长，以配一定尺寸钢材 一般为9m ）为宜，且应防止钢筋的倒伏，用脚手架钢管固定，立外 模。外模采用特制组合钢模，分为上下节，每节由四块组成，每节高 约2. 8m,内模采用木模，混凝土浇筑完成后不再取出。立好二节模 板经检查合格后，即浇筑混凝土，混凝土采用输送泵输送，采用插入 式振捣器振捣。第一次浇筑混凝土的高度至实心处即可。第三步，采用同样方法，浇筑此排架另一立柱对应处。第四步，立模浇筑实心和横系梁处混凝土，横系梁与立柱相接处 模板经专门设计便于连接，横系梁的支架可支撑于垫梁上，利用普通 钢管即可。在施工过程中，空心变实心处，因不便于施工，采取预制块作底 模板，与立柱混凝土浇筑为一体。第五步，接长钢筋，依同种方法向上浇筑混凝土，直至盖梁底部。 在施工立柱时，立柱顶部需预埋螺栓或预留空洞，以作为盖梁悬臂部 分支立模板用，盖梁模板支架考虑采用扁担梁上担工字钢梁组成，盖 梁中部可支撑于横系梁上。6. 5.3排架立柱施工顺序第21页共32页(1)对称浇筑6号、7号垫梁;(2)对称浇筑3号、10号排架垫梁、立柱、盖梁;(3)对称浇筑4号、9号排架垫梁、立柱、盖梁;(4)对称浇筑2号、11号排架垫梁、立柱、盖梁;(5)对称浇筑5号、8号排架垫梁、立柱、盖梁；(6)对称浇筑1号、12号排架垫梁、立柱、盖梁。七、拱上梁板架设本桥20nl及17. 5m空心板梁均在义马互通立交处预制场集中预 制，由预制场经修筑好的路基拉至架设现场，施工步骤如下：6. 6.1东西岸引桥梁的架设引桥梁采用贝雷桁架拼组的双导梁架设，架梁顺序为：(1)平整台后基础，在桥头路基上拼装架桥机，再将架桥机推 移至架设孔，推移时，纵移行车应置于导梁后端，以增加后端平衡重 量，确保导梁不倾覆，导梁前端接近墩顶时，将前支点在墩顶垫实, 固定好架桥机。(2)将预制空心板梁运到架桥机后跨内，两端同时起吊，将梁 纵向移动至桥孔架设处，通过横移小车横向移动，将梁放在设计位置 上。(3)待第一跨梁架设安装后，将纵移行车退至后端，再前移架 桥机，重复上述工序，架设第二孔梁，依次类推，架设至交界墩处, 即完成引桥梁的架设。第22页共32页6.2拱上局部梁的架设根据原设计意图，拱上桥梁架设从拱跨中开始，向两边对称间隔 架设。由于没有使用缆索吊的可能性，在架梁时加载程序稍作改动，但 总体原那么不变。架桥机型：由贝雷桥架节拚组的双导梁，自重60t, 架桥机整机纵移于铺设的钢轨上进行，轨道荷载240kg/m。架梁顺序：(1)东西引桥架通后，安装二套架梁设备，分别于东西引桥向 拱跨中逐孔对称安装4片空心梁。空心板梁横桥向居中布置。(2)架桥机及后续梁片由架通的4片梁上运行。(3)余下梁板按间隔架桥循序进行。即拱中第7跨空心板安装；拱中第5、9跨空心板安装；拱中第3、11跨空心板安装；拱中第6、8跨空心板安装；拱中第4、10跨空心板安装；拱中第1、13跨空心板安装；拱中第2、12跨空心板安装。6. 6.3施工考前须知(1)梁板安装前先在测设好中线、标高的墩台盖梁顶安放好支 座垫块及橡胶支座，梁体就位前试放一次，检查梁底与支座的密贴情 况，出现三条腿现象时用薄钢板调节，保证梁底与各支应密实无缝, 受力均衡。第23页共32页(2)拱中跨架梁须按预定的顺序严格对称进行，不得随意架设；(3)架设过程中应对照设计提供的数据对控制截面内力、挠度进行监控；(4)每孔梁架设先中间，后两边；(5)注意伸缩缝处梁端有预埋件，有伸缩缝处梁与一般梁的不同及伸缩缝端的方向，防止不必要的返工；(6)拱上局部梁架设完毕后，测量拱圈坐标，与设计相对照。八、桥面施工6. 7. 1施工工艺流程护栏钢筋制作安装模板安装X较缝)混凝土浇照养 生一面板钢筋制作安装一混凝土浇筑一养生一伸缩缝安 装。6. 7. 2施工工艺.防撞护栏(1)首先放线确定护栏内侧边缘线，调整空心极梁预埋筋位置，绑扎焊接护栏钢筋，焊接时应注意钢筋顶面应保持水平，两侧应留有 保护层厚度。(2)模板安装模板安装前检查梁顶标高，用砂浆将模板底调平，两模板内侧接缝应平顺，错位值不大于2nlin,两孔护栏间用4cm厚木 模封端。第24页共32页(3)混凝土浇筑混凝土浇筑注意振捣，防止出现过振或漏振现 象，防止蜂窝麻面现象。1 .桥面铺装(1)连续缝施工纵向连续缝施工时，先在缝隙间填塞浸油木条，再安装连续缝钢 筋，连续缝连接钢筋制作从内到外依次为钢筋、涂普通防锈漆二层, 缠玻璃丝布一层，涂303树脂胶一层，最外层缠塑料胶带一层，连 续缝混凝土和较缝混凝土一齐浇筑，浇筑较缝时，较缝下口用木条堵 住，再浇筑细石混凝土。(2)防水混凝土施工首先在护栏内侧定出混凝土面标高线，将桥面纵向分成3.6m、 3.6m、3.8m三条，标出中间分隔线。然后绑扎焊接桥面铺装层钢筋 网，为保证铺装层钢筋网下保护层厚度，在网下垫同标高同厚度的砂 浆垫块，钢筋网安装好以后，制作振动梁行走轨道。先浇筑四条20cm 宽的混凝土带，作为行走轨道，混凝土带顶面标高应严格控制，使其 与桥面铺装混凝土层外表标高一致。混凝土外表横坡通过行走轨道调 整，浇筑时，振捣以平板振动器为主，插入式振动棒为辅，振好后再 用振动梁振捣，用木抹抹平，最后用滚筒抹平，混凝土施工时，应预 留出伸缩缝安装位置。2 .伸缩缝安装(1)清理顶留槽第25页共32页安装前先清理梁端间预留槽内的杂质，修整槽口缝隙至设计尺寸, 将梁顶和背墙顶凿毛，梁端与背墙间缝隙杂质清扫于净，整理预埋钢 筋。(2)安装准备测量安装时温度，根据实测温度，计算伸缩缝安装时的宽度值， 并在两侧护栏上做好施工安装标志。(3)伸缩缝安装就位就位时：伸缩装置的中心线与桥梁中心线应重合，偏差不超过 10mm,伸缩装置的变化值沿桥向对称分布，其顶面标高与桥面铺装层 标高一致，伸缩装置在横坡、纵坡上均与桥面铺装层一致；然后将伸 缩装置焊接牢固。(4)浇筑伸缩缝混凝土先安装模板，用泡沫填塞端缝及梁端与背墙缝隙，然后浇筑混凝 io施工注意防止混凝土污染伸缩装置，如有发生，应立即清除干净， 待混凝土养生强度到达后，撤除模板，并将填缝泡沫板清理于净。九、施工监测8. 1施工监测、控制的目的施工控制的目的就是为了在全桥施工完成后，主拱结构的线形和 桥面系线形到达设计的理想线形，并且使主拱的结构内力(应力)的 分布与设计理想的内力状态相一致。为了到达上述目的，在主拱圈浇第26页共32页 筑及成型过程中，必须对施工支架的内力和变形进行控制，使裸拱的 线形和受力状态到达设计要求。施工监测的目的就是在主拱圈施工过 程中，通过施工支架的应力监测和变形检测，来确保施工支架的受力 平安和变形合理；并且在全桥上部结构的施工过程中，通过监测主拱 结构的应力以及主拱结构的变形，来到达及时地了解结构实际行为的 目的，根据监测数据，首先确保主拱结构的平安和稳定，其次保证结 构的受力合理，为大桥的平安、顺利建成提供技术保障。2施工控制与监测的内容.施工控制内容(1)主拱圈浇筑过程中施工支架受力分析对于有支架施工拱桥来讲，在主拱圈浇筑过程中施工支架的平安 以及变形控制是问题的关键，它直接关系到拱桥施工的成败。通过对 施工支架的受力分析，确定合理的主拱圈浇筑顺序，根据施工现场的 条件，确定主拱圈在浇筑过程中分层高度和分段长度，保证主拱圈的 线形和内力符合设计要求。(2)确定支架卸落程序有支架施工拱桥，支架卸落是重要的施工步骤，在支架卸落过程 中，主拱圈开始逐步承受荷载，支架卸落完成之后，主拱圈才真正形 成拱结构。合理的支架卸落程序能保证结构的平安和稳定，因此，必须对支 架与主拱圈组合结构进行详细的分析，仿真模拟卸架过程，确定合理 的支架卸落程序。第27页共32页(3)主拱在拱上建筑施工过程中结构分析主拱在拱上建筑施工过程中结构分析是大跨径桥梁施工控制的 主要工作之一，为了与设计单位的计算结果进行校对，我们对主拱结 构内力和变形进行复核，通过结构分析，来到达明确结构受力状态的 目的。这项工作根据施工过程来完成各施工状态及成桥后的应力、位 移与稳定性计算，进而确定出结构各施工阶段的内力、位移与稳定性 理论值。计算可考虑施工的进程、时间、相应状态的临时荷载、环境 温度、结构变化、混凝土的收缩和徐变等因素。可以确定出桥梁的预 拱度，预测下一个施工工况及施工成桥后的内力、位移。这类施工过程结构行为分析采用非线性有限元法，运用了循环迭 代逼近分析与结构计算的前进分析方法，为施工过程计算提供了有力 的保证。(4)误差分析由于结构实际值与分析值存在着一定的偏差，通过对应力或者是 位移的偏差分析，结构参数敏感性分析，结构参数识别，进一步分析 找出偏差的原因，确定出设计参数真实值。为施工成桥符合设计要求 服务，也为同类桥梁的设计和施工积累经验。(5)主拱结构设计参数的识别一局部结构的设计参数可以通过施工前的测量来加以修正，但是 还有一些参数是难以用这样的方法确定，例如：主拱的抗弯刚度、抗 压刚度、混凝土的收缩和徐变的终极值等。此外，还有结构的温度, 临时荷载等因素的不确定性影响，使结构的真实行为将和理论值有一第28页共32页 定的偏差，这也将影响到成桥结构线形与内力是否满足设计要求。因 此，为了弄清那些用室内实验难以确定的设计参数，以及临时荷载及 环境的影响，必需进行结构的施工监测，并通过实测值与理论值的对 比分析，以及参数识别，方可确定这些用实验难以确定的设计参数, 从而减小理论值和实测值之间的差异，这样才能进一步全面地把握主 拱的结构行为。综上所述，施工控制的具体内容归纳如下：复核设计单位提供的各个施工阶段的主拱内力、主拱坐标和拱座 的位移。在主拱圈浇筑过程中对施工支架进行分析，确定合理的主拱圈浇 筑顺序以及主拱圈分层高度、分段长度。根据实测数据对合拢段施工方案及主拱合拢线形提出是否需要 调整或者是怎么样调整。在支架卸落过程中，对主拱圈和支架进行分析，确定合理的支架 卸落方案。对裸拱进行施工分析，确定拱上建筑施工方案。确定各施工理想状态的内力、位移、稳定性。1 .施工监测的内容主拱结构施工监测是结构施工控制的一个不可分割的局部，它为 控制提供客观而真实的结构行为数据，为桥梁施工的平安顺利地进行 提供保障。因此，要对主拱结构施工的全过程进行严密地跟踪监测,第29页共32页然后再浇筑上行半幅3.0%如此往复至拱座浇筑完毕。半幅之 间设2cm厚沥青浸制木板完全隔开。每半幅混凝土浇筑体积到达3000m3o为确保混凝土浇筑施工质 量，采取以下措施：(1)混凝土生产能力不低于30nl3/h,现有两座混凝土搅拌站在 正常运行情况下，满足生产能力；(2)混凝土最高入模温度不超过300C,注意砂石料等原材料的 覆盖洒水降温；(3)混凝土塌落度控制在1415cm；(4)混凝土采用分块分条的方法进行浇筑，每块高3m,条与条 之间立模支挡，相邻两条间做成50cm台阶，非相邻两条段采取平行 流水作业。上下二层和相邻两条混凝土施工间隔期大于24ho每条混凝土在 一次作业中按从一端至另一端顺序进行，并在浇筑时形成30cm台阶 状，水平梯次推进。详见图2；(5)采用4台力7. 5插入式振动器振捣，选择具有丰富经验的 人员进行混凝土振捣工作，并固定专人负责。振捣时应注意：第3页共32页 及时地反映主拱施工状态行为数据，也为以后施工的顺利进行提供决 策依据，从而使整个施工过程建立在科学的基础上。一局部结构设计参数可以通过施工前的测定来加以修正，但是还 有一些参数是难以用实验的方法来确定的。因此，为了弄清这些用实 验难以确定的设计参数，以及临时荷载及环境的影响，必须进行结构 的行为监测，并通过实测值与理论值的比照分析，以及参数识别，来 修正计算模型，这样才能进一步全面地把握结构的真实行为。结构监测分为结构线形(或位移)监测与应力监测两局部。(1)施工过程中主拱结构的线形及位移监测在许沟大桥的施工过程中，为了保证主拱结构的施工平安与质量, 并在此基础上尽量方便施工，就必须在施工过程中对主拱的结构线形 及位移进行跟踪监测，该项测量在每一个施工阶段都要求进行，并且 贯穿在整个施工过程中。结构线形及位移监测的主要内容是：对各主拱圈拱脚进行变位监测，以监视拱座基础是否产生较大的 变位。对主拱圈各控制截面进行线形与位移的监测，以便真实地反响主 拱圈的变位情况。对主拱圈各控制截面进行的线形与位移的监测，应分为竖直面内 的线形及位移监测与水平面内的线形与位移的监测两大局部，通过两 个面内的测量才能准确地掌握主拱肋的变形或位移的真实情况，有效 地控制主拱肋的施工质量，保证施工的平安。观测工作应该在早晨日第30页共32页 出前完成，测量时间应该控制在两个小时之内(2)施工过程中主拱结构的应力监测除主拱结构线形及位移监测外，主拱结构的应力监测也是许沟大 桥施工监控的一个重要监测内容，通过该项应力监测，可以迅速地知 道主拱的受力状况，及时地判定主拱应力是否超限，进而可以知道主 拱的平安状况。因此，必须进行主拱应力的跟踪观测。该项应力观测在每一个施 工工况中都要进行，并且贯穿整个施工过程之中。结构应力监测的主要内容如下：对主拱圈拱脚、L/8、L/4、3L/8、及拱顶截面的应力进行监测。 用混凝土绝对应力计预埋在混凝土中进行监测。由于考虑到温度的影响，观测工作必须在早晨日出前完成，测量 时间也应控制在三个小时之内。对于主拱圈进行温度监测，以获得与线形及位移相对应的大气温 度以及主拱肋自身的温度，为控制分析服务。(3)施工支架应力监测在主拱圈浇筑过程中，对施工支架主要杆件进行应力监测，主要 包括：拱顶区段军用墩和军用梁主要受力杆件；拱脚区段万能杆件; L/4区段最高碗口支架杆件。(4)混凝土收缩试验许沟大桥主拱圈采用分两层浇筑施工，通过混凝土收缩试验来研 究分层浇筑对主拱圈受力的影响。第31页共32页(5)施工支架预压荷载试验施工支架预压荷载试验主要包括两局部：首先模拟碗口支架平台 试压试验，其主要目的是验证最高碗口支架(高达10.8m)在实际荷 载作用下的受力状态以及稳定性；其次在拱顶区段实际支架上等荷载 预压，其目的是检验最高军用墩和军用梁的实际承载能力以及变形情 况。第32页共32页立面分层浇注分块图立面分层浇注分块图每条水平浇注示意图半I-I平面图说明：1、单位：cm2、覆埋区混凝土一次 浇注，方量较大.同时注 意各种fl（埋钢筋的就位。图2拱座混凝土浇筑示意1）振捣器插入混凝土速度要快和拔出时速度要慢，以免产生空洞;2）振捣器要垂直插入混凝土内，并要插入前一层混凝土中，以 保证新浇筑放与先浇筑混凝土良好结合，但插入下层深度不超过5cm；3）振捣器工作点距要均匀，间隔距离不得超过有效振动半径的1.5倍，且应防止与钢筋和预埋件相碰触；4）振捣应保持足够时间和强度，以彻底捣实混凝土，但时间不 能太久以防止混凝土离析，尤其是泵送混凝土坍落度较大，必须严格 把握振捣时间，不能在同一点持续振捣以防止混凝土离析。5）不能对已经硬化到振动作用下不能形成塑性的混凝土区段或 层次直接或间接地施加振动，不能通过模板或钢筋进行振动；6）不能在模板内利用振动器使混凝土长距离流动，亦不能利用振动器在模板内运送混凝土;第4页共32页7)沿模板面及角落等振动器达不到的地方，应辅以杆插铲插捣， 以保证混凝土外表平滑和密实。(6)每层混凝土浇完，在钢筋网片的间隔区预埋入水平施工接 缝连接筋，连接筋用6 16圆钢，间距40cm,混凝土施工外表应凿毛 至露出集料，下次混凝土浇筑前应将浮浆、杂物等松散材料全部清除 干净，并将混凝土接茬面充分湿润。4混凝土养护混凝土浇筑后4h即进行混凝土覆盖，将混凝土外表及模板周围 用两层麻袋覆盖，并洒水湿润养护。三、主拱支架施工主拱施工方法的选定是本桥施工的关键。我们对该桥施工方案进 行了认真的分析和研究，并对各种方案进行了反复比选，最终选定采 用有支架施工，支架型式确定采用梁柱式复合体系，其结构构成分别 为明挖现浇筑混凝土临时支墩，其上有军用墩和万能杆件边支架，军 用墩间采用万能杆件拼组的横系梁连接，墩上架设军用梁，拱部利用 碗扣式支架调整成拱型，拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。全桥支架计用杆配件数总重43Ht。详见图3。第5页共32页,，一一二.一39£号? FFEC'6七NOE匕NON，图3 XX特大桥临工支架示意注：本图只示出】72结构。图中1#、2*、3*33*、35*表示支架上应力 监能点：I、1、山、IV、V、VI表示铁圈内设测点位置.1支架的拼装施工流程图支架的拼装施工应严格按设计及规范要求进行，拼装工艺流程见 图4o2施工操作要点1.临时支墩(1)支墩尺寸为10m (长)X2. 5m (宽)，每支点处设两个。在 开挖临时支墩基础时，应注意排水和夯实处理，基底高程可根据具体 情况调节，基底承载力不得小于600Kpa。(2) U形螺栓预埋位置必须准确，偏差一般不得大于3mm,预埋 时采用钢框架固定。(3)临时支墩的顶面平整度W3mm，假设达不到，可采用薄钢片垫。2 .原材料各类原材料应符合设计及规范要求，并经检验合格后才能使用。第6页共32页(1)落实元器件进货检验制度，由物资部和试验室具体负责， 把好原材料进场关。(2)安质部落实施工检查，如现场发现不合格的材料应立即清 除，并作好记录。图4支架安装施工工艺(3)技术部及时做好施工技术交底，对原材料的适用标准予以 明确，并严把操作的规范化。3 .安装(1)垫梁安装完毕后，测量各处中心是否正确，顶面是否平整， 上下两层垫梁正交，矩形对角线长度差不大于5mm。(2)拼装立柱前，上满接头板，减少高空作业工作量。(3)立柱与垫梁间的螺栓连接，每个立柱8个，立柱与立柱间 的螺栓，每个连接处不得少于8个。使用螺栓时，一定要涂黄油防 止螺栓锈蚀，以免螺栓呈脆性断裂，每个螺栓应派专人用力矩板手检 测，其扭矩应到达200250kNm,每套螺栓的检测要有记录。(4)为保证立柱方正及垂直，下垫梁与立柱之间，立柱与立柱 之间以及最下两个节间的拉撑联结时，均应过冲，安装过程中，应随 时检查立柱的垂直、方正与水平。(5)立柱安装完后，紧跟上好拉撑。(6)安装最后一层的水平拉撑和水平斜拉撑时，应注意立柱的 垂直度和间距的准确，以免安装上垫梁时出现偏差。(7)安装过程中，如遇杆件错孔而不能安装联结螺栓时，可用 过冲纠正，如过冲也不能纠正，那么应松开附近杆件假设干螺栓，调整附 近杆件的相对位置。(8)上下方木的尺寸严格按设计施工，下方木的接头应位于可 调托撑内，上方木可按设计锯成楔形，亦可用方木上加三角垫，严禁第8页共32页 采用方木代替，以免模板处方木应力过大，下沉量大。(9)碗扣式支架为拱支架顶调整拱轴线用，支架横桥间距为L2m, 顺桥向拱脚加厚段间距为0.6m,中间间距为0.9m。应尽量放开可调 托撑，以防落架量缺乏，如受尺寸限制，可调节杆件配置，利用可调 底座调节。3预拱度的计算.理论计算(1)拱弧标高确实定拱弧标高由公式：H>HS+ y+ e+ Aue+ f 来确定。Hl拱架的立模标高(拱弧标高)HS拱腹的设计标高。 y 设计预拱度。 e拱架的弹性变形。 ue拱架的非弹性变形。 f地基的弹性变形。拱架的弹性变形由拱架结构计算得到，拱架的非弹性变形，由预 压试验获得，地基弹性变形由地基计算获得。1 .试验取值(采用地面模拟试验)第一步：选择场地经过地基处理，拼装碗扣式支架，在顺桥向 5. 4叭 横桥向9. 0m范围内，以最高处碗扣式支架立杆为基准，调平 整。施工地锚，作水平力预拉准备。第二步：在调平的碗扣式支架上铺设30义150cm的组合钢模板，第9页共32页