系杆拱桥钢管拱内混凝土施工工艺.pdf
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1、第 5 1 卷第 1 1 期 2 0 1 5年 1 1月 甘 肃 水 利 水 电 技 术 G AN S U W A T E R R E S OU RC E S A N D HYD RO P OWE R T E CH NOL 0G Y V o 1 5 1 N o 1 1 NO V , 2 0 1 5 系杆拱桥钢管拱内混凝土施工工艺 王 福 胜 ( 甘肃省水利水 电勘测设计研究院, 甘肃 兰州 7 3 0 0 0 0 ) 摘要: 钢管混凝土拱桥是近年发展起来的, 重量轻、 结构合理, 发挥 了两种材料优点。钢管拱肋是一个密闭的空间, 浇 筑混凝土时, 无法振捣 , 也不能从顶部向下灌注, 只能用混
2、凝土输送泵从两端拱脚同时同步向拱顶泵送顶升, 拱顶附 近开排 气孔 , 便 于空气和浮浆 , 也保证拱顶部混凝 土密实。 当拱肋钢 管较 长时 , 可采用“ 分仓 法” 进行 泵送 顶压 , 每仓 顶部设排气孔。文章介绍了钢管拱内混凝土灌注施工工艺, 总结了钢管拱内混凝土浇筑的技术措施要点。 关键词 : 铜 管拱 ; 混凝土灌注 ; 顶升 ; 施 工工 艺 中图分类号 : U 4 4 5 文献标 志码 : B 文章编 号 : 2 0 9 5 0 1 4 4 ( 2 0 1 5 ) 1 1 - 0 0 7 8 0 2 1 工 程概 况 南水北调中线叶县大楼庄生产桥为下承式系杆 拱桥 , 下部为台
3、柱式混凝土结构, 全桥共设桩板组合 式桥台 2个 , 桥梁跨度 1 0 5 3 1I 1 。桥梁上部结构为简 支梁拱肋组合结构 , 简支梁混凝土部分 ( 系杆 ) 为系 梁和 吊杆横梁两部分 , 简支梁钢结构部分 ( 拱肋 ) 为 Q 3 4 5 C型钢材 , 南腹板 、 横撑 、 法兰连接而成 , 拱肋内 后 注 入 C 5 0微膨 胀 砼 , 系 杆 和钢 管拱 肋 之 间用 吊杆 悬挂连接 , 吊杆采用 P E S 7 7 3高强镀锌钢丝( 图 1 ) 。 图 1 系杆拱桥 上部结构示意 拱 肋 为钢管 混凝 土结 构 , 全 桥共 两片 拱肋 。 主桥 拱肋计算跨径 1 0 01 1
4、1 , 计算矢跨 比肛 = 1 5 , 拱轴线为 二次抛物线。 拱肋截面为等截面哑铃型( 图 2 ) , 拱肋 外轮廓截面尺寸为 0 8 2 m 2 2 I n ,弦杆为直径 8 2 0 m mx l 6 mm厚 的钢管 , 两拱肋之间设置三道 “ 一” 字 平面桁式横撑和两道“ K” 字桁式横撑 。 2施 工要点 钢 管拱 拱肋 吊装 完毕 后 , 再 进 行 拱 肋 内混 凝 土 图2 钢管拱截面 的 浇筑 , 因此 , 拱肋 是 一个 完 全 封 闭 的空 间 , 在封 闭 的钢管中浇灌混凝土, 要保证混凝土密实成型。 施工 难点如下 : 一是拱肋内混凝土设计强度为 C 5 0高强 度混
5、凝土 , 况且在浇筑时无法进行振捣 因此 。 混凝 土必 须具有 免振 捣 自密实 性 能 :二是 普 通混凝 土在 凝固过程中会出现收缩现象 。为保证混凝土在钢管 中能 密实 成型 混凝 土必 须实 现无 收缩 或微膨 胀性 能 : 三是 由于钢 管全部 闭封 , 如采用 常规 方法在 拱顶 开 口泵送混凝土,可能造成空气滞留钢管内造成施 工缺陷 。 故无法保证工程质量 ; 四是为保证在浇筑混 凝土过程中拱肋受力均匀 ,同一根钢管拱两侧混凝 土 同时浇 筑且 同步上 升 :五是 混凝 土质 量无法 用 肉 眼观察 , 也无法用常规设备检测 。综上所述 , 拱肋混 凝 土必 须满 足 微膨 胀
6、 、 流 动性 大 , 水 灰 比较小 : 二 是 从两 侧拱脚 同时泵送 顶升 且 同步上 升 。 3施 工准 备 3 1 拱顶 排 浆管设 置 为了使拱 顶混凝 土 浇筑 密实及 排 除泵送 混凝 土 收稿 日期 : 2 0 1 5 0 8 0 4 作者简介: 王福胜( 1 9 6 9 一 ) , 男, 甘肃兰州人, 高级工程师, 学士, 主要从事水利水电工程施工、 监理, E - m a i l : w a n g f u s h e n g 7 0 2 l 2 6 c o m 。 7 8 第 1 1 期 王福胜 : 系杆拱桥钢管拱 内混凝 土施工工艺 第 5 1 卷 时润滑管道的砂浆
7、, 拱肋顶部必须设置排浆管。每 个拱肋共设置两个排浆孑 L 即在拱顶两侧相距顶端 各 1 0 0 c m 地方 开设 两 个 圆孔 孑 L 径为 1 2 0 m m 在 开 孔 位 置焊 接 1 2 5 m m 钢 管 ( 壁 厚 5 n l m) 作 为 排 浆管 , 排浆管垂直高度 1 2 m 以保证有足够的压力使顶部 混凝土浇筑密实, 排浆管断面图如图 3所示 。 2_ m m 图3 拱肋排浆示意 3 2 拱肋上进料管焊接 每个拱肋每侧设置两个进料 口( 一个备用) , 在 拱座部位拱肋伸 出拱脚 2 m处开设 1 2 5 mm圆孔 , 再焊接 1 2 5 l l l m钢管作为进料管
8、,钢管壁厚与输送 泵管相同, 外露端必须保证和输送泵管紧密连接 , 长 度 1 1 5 m。上弦拱肋进料管位于上弦杆顶端与拱 肋轴线相交成 3 0 o 角 ,下弦拱肋进料管位于下弦杆 两侧面与拱肋轴线相交成 3 0 。 角。进料管焊接端伸 入拱肋 5 1 0 c m采用全熔透剖 口单面焊与主弦拱 肋 焊 接 牢 固 同 时在 进料 管 与弦 杆 相交 处 设 置 加劲 板 , 加劲板采用 1 0 c mx 4 c mx 1 6 c m钢板 , 每个进料 管外侧加劲板个数不少于 3个 , 且应均匀布置 , 进料 管布置如图 4所示 。 图 4 进料管 示意 3 3防止 混凝 土倒 流装 置 为防
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