钢管混凝土拱桥施工工艺细则

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钢管混凝土拱桥施工工艺细则

结合泵送输出量,混凝土的摊铺范围,根据混凝土泵的工作列线图表,查出泵送压力。

最大泵送压力由静压和泵送压力叠加而成。

根据以上条件渝20J04-3 建筑防火、排烟构造设计图示㈢ 耐火窗.pdf,选择合适的机型。

5.2.2泵管压注孔,管顶出气孔、排浆孔的设置

第一条泵管压注孔一般设置于钢管拱的根部(即拱脚偏上1m以内)位置,泵管与拱肋的夹角应不大于30°且泵管出口与拱肋内壁平齐(不宜伸进拱肋内过长),以便于压注顺畅,亦可避免混凝土直接压注到管壁造成混凝土离析,使泵管堵塞,压注失败。

第二条管顶出气孔、排气孔设于拱顶最高处,且高出拱顶1.5m左右,用不小于100mm直径的钢管接高,并弯向侧面,防止出浆时喷射到钢管拱表面。

泵送顶升法是利用混凝土输送泵从低处向高处顶升,是目前压注钢管混凝土的主要方法。当加载程序是从拱脚往拱顶一次性浇注时,应从两端拱脚向拱顶压送;当泵送顶升高度较高时,可以采用分级泵送;当管内混凝土分段加载时,则每段从低处往高处顶升。

泵送可以采用四台泵一跨拱自四拱趾同时对称压注,泵送设备受限制时亦可两拱肋分别往返压注,但每片拱肋至少要确保两台泵两拱趾双向对称压注。

第二条压注施工注意事项

1、为保证钢管拱混凝土在灌注过程中始终保持良好的和易性,施工应尽量选择在午夜和早晨进行,此时气温相对较低,有利混凝土缓凝保塑,必要时泵管及拱管用湿草袋覆盖或洒水降温保塑。

2、压注前泵管的安装应严密牢固,以减少泵送压力损失。为润滑管壁,减小泵送混凝土与光壁之间的摩擦系数,压注前,应用高压水冲洗管内壁,必要时可用水泥浆通过。

3、压注时,开始应保持同步慢速,并观察泵压及各部分运输情况,确认工作正常后再以常速泵送,并保持连续泵送。若混凝土供应不及时,泵斗中储存一部分混凝土,必要时降低速度泵送或间隔泵送以维持泵送的连续性。泵送过程中,应加强对管内混凝土的位置敲击检测,以控制双向对称性,防止偏载。

4、压注过程中,测量检测工作亦应随时进行,宜对拱肋的竖向曲线变化和拱管1/8、1/4、3/8、1/2处的应力进行检测,根据混凝土压注到的不同部位随时观测拱管的应力变化。

5、混凝土接近拱顶时,应严格控制泵送速度,严禁一侧上升过快越过拱顶,引起钢管固架的纵向振动,通过敲击准确判断混凝土到达位置,使拱顶空气完全排出,排气、排浆孔出浆后两泵间隔泵送,直至出浆孔排出的混凝土与入管混凝土一致(即合格混凝土)后,即可停止压注。

5.2.4配载设置及加载、减载

大跨度钢管拱混凝土压注时可考虑跨中配重,配重可以考虑实物压重,也可用千斤顶、滑轮组等加载配重,加载减载可根据检测各部位应力变化进行。

第一条目前,我国还没有响应的钢管混凝土无损伤检测规程,其密实度的检查一般情况下可通过敲击进行检查,声音沉哑者,表明混凝土已充填饱满;对有异常者可用超声波检测,检测可参照CECS21:900《超声法检测混凝土缺陷技术规程》及《中华人民共和国专业标准基桩无损检测技术规程》(草案)布设测点,进行检测。

对有缺陷位置可进行钻探,对混凝土剥离不密贴或不饱满的位置可压注超标号的环氧树脂水泥(砂)浆处理。

系杆用拱梁组合体系和刚架系杆拱中。钢管混凝土拱梁组合体系中的系杆为预应力混凝土梁,与钢筋混凝土拱梁体系中的系杆基本相同,可参照混凝土梁的施工进行。

钢管混凝土刚架系杆拱中采用的系杆为预应力拉索,大多采用高强度低松驰的扭绞型钢铰线(或平行钢丝束)柔性系杆,本节主要介绍柔性系杆的施工。

第一条穿索:张拉前系杆索体必须穿入相对两拱趾索孔内,并且确保每根索体各就其位,不打绞,索体平直。

第二条千斤顶:配套油表要经过标定合格,千斤顶要先空打排气后方能使用,同时应拱设上顶的门架。

第三条油泵:注入三分之二油缸容积的优质液压油,保证缸体内干净无杂物,并定期补充,电器和线路部分处于良好状态。

第一条依次安装工作锚、限位板、千斤顶、工具锚,安装限位板时其止口应于锚板定位,千斤顶的前端止口应对准限位板,工具锚与工作锚对正,工具锚和工作锚间钢铰线不得打绞,工具夹片上注意要匀涂退锚灵。

第二条张拉按20%逐级加载进行每次张拉,张拉过程匀速施加张拉力,每次张拉应精确量测伸长量并作好记录。张拉过程中,由于钢丝束较多,相互影响较大,特别是前期张拉的索力损失很大,因此需反复张拉调整索力至索力一致。

第三条张拉时,应严格兼顾拱脚回零的原则,专人负责测量并依拱脚的偏差值施加张拉吨位,防止端横梁或横向风撑变形开裂。

第四条张拉完毕后,切断露出夹片外的钢绞线,并作防腐和封锚处理。

第一条钢管混凝土中、下承式拱桥一般采用柔性吊杆,吊杆材料有圆钢,高强度钢丝和钢绞线,目前,主要以采用镦头锚或冷铸锚的高强钢丝为主。

第二条吊杆主要采用专业工厂制作。

第三条吊杆的施工受各工序和外界因素的控制,设计单位以各施工环节分级加载和外界因素为前提,综合给出全部荷载下的吊杆张拉值和张拉顺序。

第四条吊杆的张拉以横梁或系梁的标高控制为原则,考虑全部荷载作用下吊杆伸长值,吊杆安装时,全部一次预留到位。必要时在横梁、纵梁安装完毕后作一次性调整,避免桥面铺装及铺油后张拉。

第五条吊杆的张拉宜在拱顶安装千斤顶,拱顶张拉。当张拉横梁或系杆的高程满足设计要求后,拧紧墩头锚的大螺栓,即可完成一根吊杆的张拉。

第六条由于各吊杆的张拉相互影响,系杆又为柔性杆件,因此张拉需往返循环调整,直至达到设计标高。

立柱用于上承式或中承式拱桥的上承部分,是桥面系与主拱肋之间的传力结构。钢管混凝土拱桥上立柱主要形式为钢管混凝土立柱。

第一条立柱钢管均采用厂内加工,与拱结构一次成型,考虑运输与安装方便的因素,可为几段,现场利用汽车吊吊装(转体法)或缆索吊吊装就位。

第二条拱上立柱的联接常见有高强螺栓法兰盘和焊接两种形式。施工时,均应定位销定位,然后按工艺要求进行联接。

第三条管内混凝土的灌注利用泵送混凝土于柱顶自由坍落,并配合附着式振动器振捣。

第四条施工时各立柱的灌注先后次序应严格按加载程序进行。

第一条:桥面安装应待拱上主要结构全部完成后施工。各项工程安装顺序应按设计规定办理,如设计无规定,可自一端向另一端进行,也可自两端向中间顺序安装。

第二条:桥面工程的安装。一般包括横梁以上的行车道桥面板、伸缩缝、人行道板、泄水管、水电管道、桥面铺装、栏杆和灯柱,采用的各项材料根据设计要求办理。

第三条:拱上构造的立柱、横梁,在施工桥面板前应对其位置和标高进行认真复测、检查,如发现超过允许偏差应予以调整,立柱与横梁基座,立柱与主拱的联结应焊接牢固,并作探伤检查。

第四条:桥面板的安装。应结合实际情况和设备条件采用缆索吊机吊装或平板轨道便桥法架设,有条件可采用汽车吊安装。无论何种方法,均应制定妥善的安装方案,各受力部分的设备、杆件应经过验算。

第五条:安装板式橡胶支座时,应注意的事项:

1.橡胶支座在安装前,应全面检查产品合格证书中有关技术性能指标,不符合设计要求时,不能使用。

2.安装前应将横梁支座处和梁底面清理干净;用水灰比不大于0.5的1∶3水泥砂浆抹平;并使其顶面标高符合设计要求。

3.安装前应测量好支座中心位置,并作好标记,安装宜在与平均气温相差不大时进行。

4.当墩、台、梁标高不同,顺桥向有纵坡时,支座安装方法应按设计规定办理。

5.吊装桥面板前,抹平的水泥砂浆必须干燥,并保持清洁和粗糙,板安放时必须仔细,使板就位准确并与支座密贴,就位不准时,必须吊起重放,不得用撬棍移动板。

第六条:伸缩缝的位置、构造应按设计施工,接触面必须平整。施工时应注意下列事项:

1.采用的伸缩装置应能保证上部结构自由伸缩并能承受车辆荷载作用;经久耐用,具有良好的平整度、防水、防尘,便于养护更换。

2.采用梳形钢板伸缩装置安装时的间缝,应按安装时的板梁温度决定。一般可按下式计算:

式中:Δl——安装时的梳形板间隙;

l——板梁的总伸缩量;

l1——施工时板梁的伸长量:应考虑混凝土干燥收缩引起的收缩量;预应力混凝土梁还应考虑混凝土徐变引起的收缩量;

接缝四周的混凝土宜在接缝伸缩开放状态下浇筑。

3.采用橡胶伸缩装置时,橡胶材料的性能应符合有关规定。根据桥梁跨径大小或连续梁(包括桥面连续的简支架)的每联长度,可分别选用板型、空心板型、M型、管型或Ω型伸缩装置。安装时,应根据气温高低,对橡胶伸缩进行必要的预压缩。气温在5℃以下时,不得进行橡胶伸缩装置施工。橡胶伸缩体可采用螺栓固定、胶粘或嵌入伸缩缝结构。

4.采用后嵌式橡胶伸缩时,应在桥面混凝土干燥收缩完成且徐变也大部分完成后再进行安装。伸缩体块所需数量,应根据总伸缩量决定。每一橡胶伸缩体块嵌入槽体时,应按温度大小施加预压力。

5.U型锌铁皮伸缩装置只宜用于人行道伸缩缝。

6.安装各种伸缩装置时,定位值均应通过计算决定。梁体温度应测量准确,伸缩体横向高度应符合桥面线型。装设伸缩装置的缝槽应清理干净;如有顶头现象或缝宽不符合设计要求时,应凿剔平整。现浇混凝土时,应防止已定位的构件变位。伸缩缝两边的组件及桥面应平顺、无扭曲。

第七条:泄水管设置的位置、数量的材料应按设计要求执行。泄水管应伸出结构物底面10~15cm。

第八条:安装安全带、缘石、人行道、栏杆时,应注意下列事项:

1.悬臂式安全带和悬臂式人行道构件必须与主梁横向连结或拱上建筑完成后才可安装;

2.安全带梁及人行道必须安放在未凝固的20号(MPa)稠水泥砂浆上,并以此来形成人行道顶面设计的横向排水坡;

3.人行道板必须在人行道梁锚固后才可铺设,对设计无锚固的人行道梁,人行道板的铺设应按照由里向外的次序;

4.栏杆块件必须在人行道板铺设完毕后才可安装;安装栏杆柱时,必须全桥对直、校平(弯桥、坡桥要求平顺)竖直后用水泥砂浆填缝固定;

5.在安装有锚固的人行道梁时,应对焊缝认真检查,必须注意施工安全;

6.为减少从缘石与桥面铺装缝中渗水,缘石宜采用现浇混凝土,使其与桥面铺装的底层混凝土结为整体;

7.桥上灯柱应按设计位置安装,必须牢固、线条顺直、整齐美观;灯柱电路必须安全可靠。

第九条:浇筑桥面铺装混凝土时,应注意下列事项:

1.必须在横向联结钢板焊接工作完成后,才可进行桥面铺装工作,以免后焊的钢板涨缩引起桥面混凝土在接缝处发生裂纹;

2.浇筑桥面混凝土前使预制桥面板表面粗糙,清洗干净,按设计要求铺设纵向接缝钢筋网或桥面钢筋网,然后浇筑;

3.桥面铺装混凝土如设计为防水混凝土,施工时应按照《公路桥涵施工技术规范》有关条文办理。

第十条:桥面安装的质量要求:

1.伸缩缝应上下贯通,缝中应填塞有弹性耐高温的材料,不得有堵塞和变形情况;

2.防水层的质量除应按《公路桥涵施工技术规范》有关规定执行外,应符合下列规定:

(1)防水层(包括与泄水管衔接处、伸缩缝、沉降缝)不得漏水或使水渗入结构本体;

(2)拱脚附近坡面处防水层不许有溜滑、挤损情况。

3.安全带、缘石、人行道、栏杆、灯柱:

(1)安装安全带、缘石、人行道、栏杆、灯柱必须牢固、线条直顺、整齐美观;各种缝隙应灌浆饱满、平整;

(2)安全带、缘石、人行道边沿,平面允许偏差(长桥30m通线检查)5mm;

(3)栏杆平面允许偏差(每5根柱通线)4mm;

(4)栏杆柱顶面高差3mm;

(5)相邻栏杆扶手高差5mm;

(6)相邻栏杆扶手高差5mm;

(7)安全带、缘石、人行道接头高差2mm;

顺桥向、横桥向20mm。

由于拱肋为钢管混凝土桥的主要受力结构,因此,确保拱肋的线形是保证该桥型受力及稳定的重要环节。拱肋的线形受加工精度、施工方法以及温度、风荷载等因素的影响,因此,其线形控制是钢管拱架设中的关键和难点。

7.1.1拱肋的线形控制

拱肋加工完成后,尽量在工厂进行1:1的预拼,如果场地不容许,也要进行1/2或1/4拱肋的分段放样,利用拱肋坐标校核其拱肋的加工精度。

拱脚是拱肋线形控制的基础,由于拱脚是与墩身或主梁的混凝土同时施工,因此需做好拱脚固定,以防在混凝土灌注过程中的移位。

1、根据地形情况设置贯通的轴线控制点或布一导线控制网,在拱肋安装的全过程进行轴线测量、监控。

2、在安装的拱肋两端宜设置水平、竖向微调装置。

3、拼装前,应根据拱肋的不同拼装方法,进行拱肋控制点的预拱度设置。如:有支架施工时,应根据加载后支架的变形,设置预拱度,牵索悬拼时,应根据各工况扣索的受力及变形设置预拱度。

4、测量时,应重视温差而引起的侧向变形,尽量选择日出前或日落后温差最小时,对其轴线进行测量。

5、已安装的拱肋,宜及时拉设缆风绳,防止风载对其轴线精度影响。

6、选择合理的焊接工艺,严格控制焊接产生的侧向变形。

7·1·2主拱合拢的控制方法

第一条主拱合拢段的加工长度,应留有适当预留切割量,以防在拼装过程中,由于焊接收缩而引起的长度变化。

第二条合拢时,应按照设计要求的合拢温度进行合拢,以防产生温度应力。

第三条针对不同的施工方法,合拢临时锁定方法亦不同。平转或悬拼合拢时,宜采用抱箍或套管进行临时锁定,支架施工或竖转合拢时,宜采用管内设锥形套管进行临时锁定。

7·1·3拱肋施工精度要求

拱肋的施工精度应严格按照设计文件或参照《公路桥涵技术和施工规范》TJT041—89、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205—95、《铁路钢桥制造规则》TBJ212—86及《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28:90之规定,视具体结构形式而定。

第一条对采用支架法进行施工的拱肋,由于受力明确,在施工过程中可只进行轴线及标高的跟踪监测。

第二条对采用其它方法进行施工的拱肋,如悬拼法或转体法,由于施工过程中,拱肋参与受力,为保证合拢后拱肋的受力与设计相符,施工过程中,在进行轴线及标高跟踪监测的同时,宜对拱肋及临时设施如扣索等进行应力监控。

第三条监测的主要项目:主拱拼装过程中拱肋的组拼线形、拱的应力、拱肋体系转换及分步加载过程中的拱的线形及应力、施工中临时设施如扣索或临时系杆的力的大小等。

第四条监测的主要仪器:全站仪、受持式应变仪、电阻应变仪、光电测距仪、激光准直仪、便携式DGPS、差份仪、油压表、频谱索力仪等。

附录一、本细则用词说明

第一条、执行本细则条文时,对要求严格程度的用词说明如下,以便在执行中区别对待:

1、表示很严格,非这样作不可的用词:

正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。

2、表示严格,在正常情况下均应这样作的用词:

正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。

3、表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样作的用词:

正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”。

第二条、条文中必须按指定的标准,规范或其他有关规定执行的,其写法为“应按……执行”或“应符合……要求(或规定)”。非必须按照所指定的标准,规范或其他规定执行的,其写法为“可参照……”。

附录二有关检验和测试表格(表格附后)

吊杆索静刚度及疲劳性能试验报告

弹性模量(疲劳试验前)

弹性模量(疲劳试验后)

备注:疲劳试验载荷为:

钢管拱安装质量检验评定表

钢构件应符合设计要求和有关标准规定。

运输、堆放和吊装等造成的钢结构变形及涂层脱落,应进行矫正。

定位轴线、基础的标高,应符合设计要求和国家现行有关标准规定。

墩台处钢梁中线与设计中线偏差

共检查项,其中优良项。优良率%

共实测点,其中合格点。合格率%

钢管拱涂装质量检验评定

涂料、稀释剂和固化剂等的品种、型号和质量符合设计要求和国家标准的规定

涂装前钢材的表面除锈应符合设计要求和国家标准的规定

不得误涂、漏涂、涂层应无脱落和返修

构件制造的干漆膜厚度(箱内)

构件制造的干漆膜厚度(箱外)

检查项,其中优良项。优良率%

注:允许偏差见涂装车间工艺文件

钢管拱焊接质量检验评定表

焊条、焊丝、焊剂和保护气体等焊接材料,应符合设计要求和国家现行有关标准规定

焊工应经考核并取得相应的合格证

对一级、二级焊缝应进行焊缝探伤,其结果应符合设计要求和国家现行有关标准规定

DB15T 1206-2017 天然气长输管道反恐怖防范要求.pdf焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷

纵向对接焊缝宽度、余高

横向对接焊缝宽度、余高

主角焊缝焊脚尺寸(直、斜腹板)

次角焊缝焊脚尺寸(加劲)

次角焊缝焊脚尺寸(U型劲)

检查项,其中优良项。优良率%

实测点DB36/T 1401-2021 能耗在线监测系统电能计量装置设计安装技术规范.pdf,其中合格点。合格率%

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