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1、預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋有支架施工工法(TLEJGF-92-09)鐵道部第三工程局預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)于1954年首次在德國(guó)應(yīng)用于霍萊姆大橋,該橋跨度85.5m,在膺架上施工,采用迪維達(dá)格體系,是目前世界上最大跨度的鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋。斜腿剛構(gòu)是剛構(gòu)中的一種特殊形式,有其結(jié)構(gòu)上的固有特點(diǎn),如:斜腿與中跨形成拱的作用,具有較大的軸向壓力(天然預(yù)應(yīng)力);梁部類似三跨連續(xù)梁,既具有拱橋的優(yōu)點(diǎn),又有連續(xù)梁的特性,梁拱結(jié)合,受力合理;結(jié)構(gòu)整體性好,線條挺拔,外觀輕巧,等等。這種橋跨結(jié)構(gòu)我國(guó)于70年代后期在公路、鐵路上相繼使用。主跨82m的濁漳河預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋系鐵道部科
2、研項(xiàng)目,是我國(guó)鐵路上第一座斜腿剛構(gòu)橋,于1981年8月建成通車,在世界上跨度僅次于霍萊姆大橋。該橋竣工后經(jīng)動(dòng)載、靜載試驗(yàn),跨中撓度為8mm,為跨度的1/5500,列車速度60km/h時(shí)豎向和橫向自振頻率接近計(jì)算值。工程于1983年獲國(guó)家銀質(zhì)獎(jiǎng),施工技術(shù)于1984年通過(guò)部級(jí)鑒定。一、工法特點(diǎn)及適用范圍1.以鋼拱架、膺架作支架,就地分段由跨中向兩端連續(xù)對(duì)稱灌筑梁體混凝土,不需大型機(jī)械設(shè)備,施工安全、可靠。2.灌筑梁段混凝土前,于拱架跨中節(jié)點(diǎn)預(yù)加荷載;隨梁段混凝土灌筑而相應(yīng)卸除預(yù)加荷載,這樣能最大限度地消除鋼拱架非彈性變形,從而確保斜腿剛構(gòu)的設(shè)計(jì)拱度。3.本工法適用于修建跨越山
3、谷、河道的預(yù)應(yīng)力混凝土斜腿剛構(gòu)橋、拱橋等。二、施工工藝(一)工藝流程(見(jiàn)圖1)圖1斜腿剛構(gòu)施工程序(二)主要工序架設(shè)纜索吊機(jī)→預(yù)拼拱架→橋上拼拱→拱架抄平、測(cè)設(shè)中線→鋼拱架預(yù)加載→支立木排架→鋪設(shè)底板→安裝支座并灌注斜腿混凝土→灌注中跨混凝土并相應(yīng)卸載→形成門式剛構(gòu)落拱第一次預(yù)應(yīng)力→架設(shè)邊孔支架、立木排架→鋪設(shè)邊孔底板→灌邊跨梁部混凝土→全橋預(yù)施應(yīng)力→壓漿→拆除拱架。(三)施工工藝1.架設(shè)纜索吊機(jī)82m跨度斜腿剛構(gòu)橋,根據(jù)地形和設(shè)備情況,兩端索塔以萬(wàn)能桿件拼裝,塔高30m,跨度280m。由于拱架拼裝和灌注混凝土的需要,采用兩條主索道和一條輔助索道,主索道臺(tái)車吊重為70
4、kN,輔助索道臺(tái)車吊重30kN。2.拼裝鋼拱架(1)選配所需要的桿件,并對(duì)扭曲變形桿件進(jìn)行校正和整修。(2)預(yù)拼:預(yù)拼的目的在于核定設(shè)計(jì)拱軸線、拼裝工人熟悉施工程序和為橋上高空拼裝組成吊裝單元。預(yù)拼施工組織設(shè)計(jì)的原則是:預(yù)拼場(chǎng)地應(yīng)距橋頭較近,以便于運(yùn)輸;預(yù)拼宜選用半跨立體拼裝,采用混凝土墊層基礎(chǔ),木排架支撐,木排架的變形應(yīng)壓縮到最低限度。預(yù)拼的順序是:a.將拱腳安裝就位,安裝上下平聯(lián)的斷面聯(lián)結(jié)系。b.將基本節(jié)與下弦桿組成單元。c.組裝上下平聯(lián)和斷面聯(lián)結(jié)系。預(yù)拼需用的主要機(jī)具見(jiàn)表1。預(yù)拼需勞力17人,其中基本節(jié)組裝起重工4人,安裝聯(lián)結(jié)系起重工6人,桿件挑選起重工2人
5、,小搬運(yùn)普工2人,指揮1人,司機(jī)1人,木工1人。表1預(yù)拼需用機(jī)具(3)鋼拱架拼裝a.準(zhǔn)備工作:核對(duì)中線和支座墊石標(biāo)高;制作墊木,整修砂箱,配滑板、墊板;選配砂子,砂箱預(yù)壓等。應(yīng)做到:砂箱除根據(jù)載荷要求設(shè)置外,還應(yīng)考慮掏砂操作方便;使用的砂子應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn),其破碎率不大于10%;砂箱使用前應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓,以減少?gòu)椥宰冃?;跨度范圍?nèi)架設(shè)安全網(wǎng)。b.按施工設(shè)計(jì)要求,于3#、4#墩頂拼裝塔架,安裝分配梁,吊掛斜拉索。c.利用纜索吊機(jī)拼裝中間4片拱架。首先安裝拱腳節(jié)和支座,而后按照預(yù)拼順序所組成的單元進(jìn)行拼裝,并按施工設(shè)計(jì)要求的吊點(diǎn)位置設(shè)置斜拉索。d.兩端交替調(diào)整斜拉索,利用特制的剎
6、尖箱和剎尖板使拱頂合攏,形成三鉸拱。e.拼裝兩側(cè)其余2片拱架并進(jìn)行貼邊,安裝平面和斷面聯(lián)結(jié)系。放松斜拉索。(4)拼裝拱架注意事項(xiàng)a.拱架拼裝過(guò)程中,應(yīng)遵循“寧高勿低”的原則,以便于落拱合攏。b.拱架平面中線與橋梁中線偏差不大于20mm。c.封拱是鋼拱架成拱的最后一道工序,根據(jù)“低溫封拱”的原則,封拱時(shí)間以選在氣溫變化較小的早晨為宜。d.拱架頂留高度可考慮以下因素:鋼絲繩溫度變形:(缺公式)鋼絲繩彈性變形:其他非彈性變形:式中at——鋼絲繩溫度膨脹系數(shù);Ls——鋼絲繩長(zhǎng)度;Es——鋼絲繩彈性模量;Fs——鋼絲繩截面積。(5)鋼拱架拼裝需用的機(jī)具(見(jiàn)表2)
7、表2鋼拱架拼裝機(jī)具(6)鋼拱架拼裝需勞力30人,其中指揮1人,穿鋼銷起重工6人,安聯(lián)結(jié)系起重工4人,拉倒鏈滑車起重工2人,推絞車普工10人,卷?yè)P(yáng)機(jī)6人,安檢員1人3.鋼拱架加載鋼拱架合攏后進(jìn)行加載,以消除拱架非彈性變形。加載噸位根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定。4.鋼拱架弧度調(diào)整為調(diào)整鋼拱架弧度,于鋼拱架上設(shè)立木排架。排架豎向軸線在斜腿部分垂直于斜腿軸線,梁部按鉛垂線布置。木排架設(shè)計(jì)應(yīng)考慮預(yù)留拱度的因素,主要有以下各項(xiàng):(1)鋼拱架在承重后產(chǎn)生的撓度(由設(shè)計(jì)單位提供)。(2)木排架承重后的壓