第二篇(4)鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介（120頁）

1、1第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介第一節(jié) 鋼管拱肋的制作第二節(jié) 鋼管拱的架設(shè)第三節(jié) 管內(nèi)混凝土的澆注 2第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介鋼管砼拱橋施工方法本質(zhì)上是勁性骨架方法：合攏鋼管骨架澆筑管內(nèi)混凝土形成主拱圈鋼管骨架跨徑100m，常用纜索吊裝和轉(zhuǎn)體施工方法，條件許可，也可整體吊裝施工。 3第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介第一節(jié) 鋼管拱肋的制作鋼管可采用直縫焊接管、螺旋形縫焊接管和無縫鋼管。管徑大可采用有縫管；管徑小可采用無縫管。螺旋形縫焊接管適于大批量生產(chǎn)，加工費(fèi)用低。管節(jié)長12.020m。直縫焊接管加工設(shè)備要求較低，管節(jié)短、運(yùn)輸方便。管節(jié)長1.22.0m。7第五章 鋼管混凝土拱橋施

2、工技術(shù)簡介鋼管加工的工序?yàn)椋航宇^彎制組裝形成拱肋防腐處理。1.繪制施工詳圖施工詳圖按工藝程序要求，繪成零件圖、單元構(gòu)件、節(jié)段構(gòu)成圖及試裝圖。繪制從零件單元構(gòu)件節(jié)段單元的加工、組焊、試裝工藝流程圖。第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介2. 放樣加工制作臺(tái)應(yīng)滿足拱肋按1：1放樣要求。拱肋放樣方法與其他拱橋相同（坐標(biāo)法）。3. 鋼管接長按拱肋加工段長度進(jìn)行鋼管接長。對接端進(jìn)行校圓，失圓度鋼管外徑的0.003倍。圓形橫斷面上最大與最小直徑的差值，稱作橢圓度或失圓度。進(jìn)行坡口處理，然后焊接。焊縫可采用有襯管的單面坡口焊和無襯管的雙面熔透焊，對接環(huán)焊縫間距應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介4

3、. 彎管彎管采用加熱頂壓方式，設(shè)備包括模架、反力架、加工設(shè)備等。模架用鋼材做成，模架臺(tái)座采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，反力架用于對鋼管兩端施加壓力。彎管前根據(jù)擬彎管節(jié)的設(shè)計(jì)軸線形式調(diào)整模架，并對其反復(fù)測量，確保彎成的管節(jié)符合要求。第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介5. 拱肋段拼裝應(yīng)按設(shè)計(jì)要求將吊點(diǎn)孔開好并裝上附屬構(gòu)件。鋼管上預(yù)留的砼澆灌孔、振搗孔以及排氣孔，可在工廠或拱肋安裝好后在工地開孔。開孔留下的蓋片，均應(yīng)編號(hào)并妥善保管或點(diǎn)焊在原位上，待灌注砼后再蓋上焊接。拱肋的連接方式以焊接為主；焊縫應(yīng)100進(jìn)行超聲波探傷。第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介6. 防腐處理鋼管外表面防腐，主要有富鋅涂料防護(hù)、金屬熱噴涂

4、防護(hù)，玻璃纖維復(fù)合防護(hù)等。近年來在鋼管砼拱橋中金屬熱噴涂防護(hù)用得較多。13第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介第二節(jié) 鋼管拱的架設(shè)（觀看施工動(dòng)畫片）鋼管拱的架設(shè)方法：纜索吊裝方法和轉(zhuǎn)體施工方法。一、纜索吊裝施工方法分為兩個(gè)步驟完成： 采用纜索起重機(jī)，分節(jié)段安裝鋼管拱肋結(jié)構(gòu)，合攏，連接兩肋之間的K撐； 封拱腳形成無鉸拱，向鋼管內(nèi)泵送混凝土，形成承重結(jié)構(gòu)。14第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介1516簡要介紹廣西邕江大橋纜索吊裝施工方法。主跨312m，矢高52m，橋?qū)?8.9m，主拱圈為箱形截面 SRC拱橋由四根鋼管構(gòu)成的桁架作為勁性骨架，每側(cè)拱箱為5m3m。 廣西邕寧邕江大橋概況17每根肋鋼管骨架

5、分9段制作安裝，最大節(jié)段重59t。纜索吊裝系統(tǒng)為3孔纜索系統(tǒng)，塔架用萬能桿件拼裝，置于引橋橋臺(tái)上，塔高78m。施工中采用斜拉扣掛懸拼架設(shè)法?？鬯?5mm鋼絞線，以千斤頂張拉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鋼管骨架標(biāo)高調(diào)整時(shí)的扣索張拉和抬放。廣西邕寧邕江大橋懸拼工序18廣西邕寧邕江大橋懸拼工序19為了確保拱肋結(jié)構(gòu)不發(fā)生面外失穩(wěn)，拱肋之間設(shè)置了29道臨時(shí)橫梁和交叉拉索；全橋?qū)ΨQ布置八對浪風(fēng)索，用來控制和調(diào)整拱軸線在平面外的偏移。 廣西邕寧邕江大橋20在骨架安裝時(shí)，拱腳設(shè)置臨時(shí)鉸，使懸拼時(shí)骨架可以適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并消除拱座彎矩。廣西邕寧邕江大橋臨時(shí)鉸21拱肋截面的形成可分為3個(gè)階段：1）鋼管勁性骨架2）灌注管內(nèi)砼成鋼管砼勁性骨架

6、3）外包砼成鋼管砼勁性骨架箱肋拱。管內(nèi)砼采用砼輸送泵從兩端拱腳對稱連續(xù)往拱頂灌注。廣西邕寧邕江大橋混凝土澆筑22為了保持拱軸線均勻下沉，將每個(gè)拱肋分為八大段（又稱八工作面），而每一大段又分為四個(gè)澆注小段，這樣每個(gè)階段的承重結(jié)構(gòu)基本上接近于恒載作用下的受力狀態(tài)。 廣西邕寧邕江大橋23 廣西三岸邕江大橋24 廣西三岸邕江大橋25 廣西三岸邕江大橋祁家黃河大橋主橋采用凈跨180m鋼管砼上承式拱，全長248.06 m，橋?qū)?2m。蘭州至磨憨口岸公路的重要紐帶。33主橋結(jié)構(gòu)為中跨550m、兩個(gè)邊跨各100m、矢跨比為f/L=1/5.5的中承式全鋼結(jié)構(gòu)拱梁組合體系。 懸臂拼裝法上海盧浦大橋34三角架施工

7、懸臂拼裝法上海盧浦大橋35三角架施工 懸臂拼裝法上海盧浦大橋36主拱肋施工 懸臂拼裝法上海盧浦大橋37吊裝合龍 懸臂拼裝法上海盧浦大橋38吊裝合龍 懸臂拼裝法上海盧浦大橋39橋面系吊裝 懸臂拼裝法上海盧浦大橋40上海盧浦大橋41第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介二、轉(zhuǎn)體施工方法轉(zhuǎn)體施工就是將鋼管砼拱的一半主跨和一個(gè)邊跨作為轉(zhuǎn)體單元，沿河岸搭支架拼裝轉(zhuǎn)體單元，然后豎轉(zhuǎn)主拱肋至設(shè)計(jì)高度；再利用邊跨作為平衡重，平轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體單元，就位、合攏。平轉(zhuǎn)過程中，主拱肋和邊拱肋均脫離施工支架，整個(gè)結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)盤支撐。由于轉(zhuǎn)體單元質(zhì)量很大，須對轉(zhuǎn)體過程中的風(fēng)致傾覆穩(wěn)定性和風(fēng)致內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算分析。42第五章 鋼管混凝土拱橋施

8、工技術(shù)簡介轉(zhuǎn)體施工中，拱圈繞拱座做豎直旋轉(zhuǎn)合攏的稱為豎向轉(zhuǎn)體施工法；拱圈繞拱座做水平旋轉(zhuǎn)的稱為平面轉(zhuǎn)體施工法。 豎向轉(zhuǎn)體施工法是在豎向位置利用地形或搭支架澆筑拱肋混凝土，然后從兩邊逐漸架設(shè)預(yù)制拱肋搭接成橋。43第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介平面轉(zhuǎn)體施工法又分為平衡重轉(zhuǎn)體和無平衡重轉(zhuǎn)體。平衡重轉(zhuǎn)體由平衡體系、轉(zhuǎn)動(dòng)體系（轉(zhuǎn)軸、環(huán)道）和位控體系三部分組成。其平衡體系利用橋臺(tái)或配重來平衡懸臂主拱，主拱與橋臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。44第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介當(dāng)跨徑增大后，平衡重增加了轉(zhuǎn)體質(zhì)量，給轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)、制造和轉(zhuǎn)動(dòng)、控制都帶來困難，因此發(fā)展了無平衡重轉(zhuǎn)體施工方法。無平衡重轉(zhuǎn)體施工法采用錨旋體系平衡懸臂

9、主拱。錨旋體系通常由立柱、引橋主梁以及后錨等部分組成。 45蓮沱大橋橋全長340.87m，橋面總寬20m，主橋采用(48.3+114+48.3)m 中承式鋼管混凝土連續(xù)拱。豎向轉(zhuǎn)體施工法的三峽蓮沱大橋46拱肋放在水位較低的河中，在低矮的胎架上焊接拼裝成兩個(gè)半拱（包括橫斜撐及附件安裝）豎在兩個(gè)主墩頂部的扒桿分別將其拉起，在空中對接合攏，邊拱拱肋則直接由吊車在胎架上就位拼接。三峽蓮沱大橋施工概況47豎轉(zhuǎn)用扒桿由兩根鋼管立柱、鋼板橫梁以及槽鋼剪力撐組成。轉(zhuǎn)體構(gòu)造48拱腳處設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)支座。三峽蓮沱大橋 轉(zhuǎn)體構(gòu)造49主跨160m上承式鋼管砼拱橋橋?qū)?8.5m；主拱肋為4片直徑1m的啞鈴型截面拱腳嵌固于基

10、巖內(nèi)；矢跨比15；拱上立柱直徑0.60.8m；橋面為跨度1013m的板梁 平面轉(zhuǎn)體施工法的湖北三峽黃柏河大橋概況50鋼管骨架在工廠制造節(jié)段，運(yùn)至工地在兩岸組拼成半跨鋼管拱；轉(zhuǎn)體采用平衡重平轉(zhuǎn)法，利用設(shè)置在拱座底的球鉸及四周的兩層環(huán)形防傾安全支承來完成。湖北三峽黃柏河大橋施工概況砼拱座、砼箱形立柱為壓重并作為平衡穩(wěn)定。51轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)盤軸心（球鉸）、環(huán)形滑道上板、底板等組成。轉(zhuǎn)盤構(gòu)造湖北三峽黃柏河大橋52湖北三峽黃柏河大橋施工照片53湖北三峽黃柏河大橋轉(zhuǎn)體施工54湖北三峽黃柏河大橋施工照片55湖北三峽黃柏河大橋施工照片56平面轉(zhuǎn)體施工的湖北三峽下牢溪大橋主跨160m上承式鋼管砼拱橋橋?qū)?8.5m；主

11、拱肋4片直徑1m啞鈴型截面拱腳基礎(chǔ)嵌固于基巖內(nèi)；矢跨比15；采用平面轉(zhuǎn)體施工方法。 57湖北三峽下牢溪大橋轉(zhuǎn)體施工58湖北三峽下牢溪大橋轉(zhuǎn)體施工59湖北三峽下牢溪大橋轉(zhuǎn)體施工60湖北三峽下牢溪大橋轉(zhuǎn)體施工61湖北三峽下牢溪大橋轉(zhuǎn)體施工62湖北三峽下牢溪大橋轉(zhuǎn)體施工63湖北三峽下牢溪大橋64平面轉(zhuǎn)體施工（無平衡重轉(zhuǎn)體）無平衡重轉(zhuǎn)體施工法采用錨碇體系平衡懸臂主拱，取消平衡重。錨碇體系通常由作為壓桿的立柱、作為撐梁的引橋主梁以及后錨等部分組成。65涪陵烏江大橋，主跨200m，1989年建成66676869第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介鋼管砼拱橋的轉(zhuǎn)體質(zhì)量是鋼管骨架，相對較輕，當(dāng)轉(zhuǎn)體質(zhì)量相當(dāng)時(shí)，鋼

12、管砼拱橋的跨徑比鋼筋砼拱橋大很多。下面以廣州丫髻沙大橋?yàn)槔?，介紹鋼管砼拱橋的豎轉(zhuǎn)加平轉(zhuǎn)的施工方法。70第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介（一）總體設(shè)計(jì)廣州跨越珠江的丫髻沙大橋，采用（7636076）m三跨連續(xù)自錨式中承式鋼管砼拱橋。71第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介邊跨和主跨拱腳固結(jié)于拱座，兩邊跨端部之間設(shè)置鋼絞線系桿，通過張拉系桿由邊拱肋平衡主拱拱肋所產(chǎn)生的水平推力。72第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介主拱肋采用六管式拱肋截面桁架（6根750mm鋼管）。沿拱軸采用變高度、等寬度截面，設(shè)6組“米”字、兩組“K”字橫撐。邊拱為勁性骨架結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)體施工時(shí)，邊肋為鋼管砼結(jié)構(gòu)73第五章 鋼管混凝土

13、拱橋施工技術(shù)簡介拱座承臺(tái)設(shè)計(jì)成便于邊拱拱肋、拱座、主拱拱肋及施工用索塔組成的體系在承臺(tái)上平轉(zhuǎn)；承臺(tái)下設(shè)有3m樁24根，2m樁10根，承臺(tái)及滑道能承受13.6萬kN的荷載。 74第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介在主拱拱肋與拱座間設(shè)置了豎轉(zhuǎn)鉸，其中鉸座為鋼結(jié)構(gòu)，鉸軸為鋼管砼結(jié)構(gòu)。75（二）主橋轉(zhuǎn)體施工簡述1. 轉(zhuǎn)體施工主要步驟767778798081828384第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介（二）主橋轉(zhuǎn)體施工簡述1. 轉(zhuǎn)體施工主要步驟1）安裝承臺(tái)上的轉(zhuǎn)體環(huán)道、拱座及豎轉(zhuǎn)鉸，沿江岸搭設(shè)邊拱勁性拱架、主拱拱肋臥拼用支架；2）安裝轉(zhuǎn)體塔架、邊拱勁性骨架、主拱拱肋；3）安裝邊拱端部及其它設(shè)計(jì)規(guī)定部位

14、壓重鋼筋混凝土；4）安裝轉(zhuǎn)體用扣索、千斤頂及施工監(jiān)測設(shè)備；5）兩岸主拱拱肋分別豎轉(zhuǎn)；6）兩岸轉(zhuǎn)動(dòng)體系分別平轉(zhuǎn)到橋位。85廣州丫髻沙大橋岸邊拼裝86廣州丫髻沙大橋豎轉(zhuǎn)拉索87廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工88廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工89廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工90廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工91廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工92廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工93廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工94廣州丫髻沙大橋轉(zhuǎn)體施工95珍珠大橋?yàn)閮艨?20m的鋼筋砼箱拱，矢跨比1/7，橋?qū)?2.5m。拱肋每隔4m設(shè)一橫隔板，全橋共計(jì)33道。拱肋間每隔8米設(shè)一道肋間橫隔板，全橋共設(shè)橫隔板15道。豎直向上轉(zhuǎn)體施工簡介96以往拱橋在地面拼裝，然后豎直向上轉(zhuǎn)體

15、合龍。由于洋崗河兩岸百米懸崖，地勢狹小，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)體不可行。珍珠大橋在懸崖邊澆注砼拱座，在拱腳處設(shè)置豎直旋轉(zhuǎn)鉸，然后在旋轉(zhuǎn)鉸上豎直澆筑拱體，拱體與地面呈72度。施工場地小，不受地形限制。 97兩座分別平行建造在山谷兩側(cè)各長60米、重610噸的橋梁在60分鐘內(nèi)被整體轉(zhuǎn)動(dòng)72度. 9899100101102第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介第三節(jié) 管內(nèi)混凝土的澆注管內(nèi)砼澆注采用泵送法施工；從拱腳至拱頂同時(shí)對稱進(jìn)行。在拱頂設(shè)置隔倉板和排漿溢流管，將泵送砼的前端不良部分排出并使拱頂段有一定的壓力，增加密實(shí)性。除拱頂外的其余部位不宜設(shè)置隔倉板。泵送砼除滿足強(qiáng)度要求外，應(yīng)具有高流動(dòng)性、微膨脹補(bǔ)償收縮、低水化熱、緩凝和早強(qiáng)等性能。103第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介管內(nèi)砼在C40C60之間?？刹捎梅勖夯翼?，降低水化熱。為補(bǔ)償收縮，在管內(nèi)砼中摻入一定數(shù)量微膨脹劑。管內(nèi)砼的配合比試驗(yàn)，應(yīng)注意砼彈性模量要與設(shè)計(jì)取值相一致。壓注前應(yīng)清洗鋼管內(nèi)污物，泵入適當(dāng)水泥漿后再壓注砼，直到鋼管頂端排氣孔排出合格砼時(shí)停止。104第五章 鋼管混凝土拱橋施工技術(shù)簡介砼的泵