拱式渡槽施工方案(4)

2019-03-21 17:10

施工方案

拱肋模板的拆除顺序是先侧模,后底模,拆阶时间为:侧模为7天后,底模为达到设计强度的100%后(28d). (3)拱架的设计计算原理 1. 拱架的计算荷载

(1) 拱圈重力。对单曲拱,一般仅考虑拱肋和拱波的重力或仅考虑拱肋的重力。

(2) 模板、垫木、拱架与拱圈之间各项材料的重力。 (3) 拱架自重。

(4) 施工人员、机具重力。按 2kn/m估算。

(5) 横向风力。验算拱架稳定时应考虑横向风力。假定横向风力为1kn/m2。

2. 拱架的计算

扣件式钢管拱架是一个空间框架结构,但节点处介于铰接与半刚性之间,其效果与操作者的工作质量有关。钢管多次重复使用,存在微量弯曲,为简化计算,作一些较切合实际的合理假定。 1)计算假定

(1) 只取单排立柱,按平面杆件体系计算;

(2) 立杆自由长度取大横杆的间距(即垂直间距h),两端视为铰接; (3) 顶端小横杆按连续杆计算;

(4) 只计作用在拱架上的竖直荷载,不考虑水平力和风力。 2)荷载布置

主拱圈为肋拱,肋宽较窄,每根顶端小横杆下布置10根立杆,作用在

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施工方案

小横杆上的荷载按集中力荷载考虑。顶端小横杆按七跨连续梁计算。小横杆把荷载以连续梁支反力形式传给立杆,立杆按两端铰接的受压杆件计算。(在后节中详细进行荷载传递及承载力验算)。 3.施工预拱度(最终以设计校核为准)

拱顶预拱度按经验估算:δ=l2/5000*f(计算得0.19m)

设置预拱度时,拱顶处应按全部预拱度总值设置,拱脚处为零,其余各点可按拱轴线坐标高度比例或按二次抛物线分配。按二次抛物线分配时的计算方法,参考下列公式。 δx=δ(1-4x2/l2)

式中:δx-任意点(距离为x)的预加高度; δ -拱顶总预加高度; l-拱圈计算跨径;

x-跨中至任意点的水平距离。

3.3测量放样

3.3.1. 拱架测量

按照拱架放样图上支座的坐标,将支座位置测放到墩台上。

测量以渡槽中心线和墩台中心线两条基线为基准。先测出上下游最外侧拱架片的中心线,再测出最外侧两拱架片的支座中心位置,然后测出其余拱架片支座中心位置。

满堂式拱架各杆件和组件位置的测量,以渡槽中心线和墩台中心线两个方向的基线为基准进行引测,其误差限制的一般规定如下:

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施工方案

①起拱线以上部分拱架立柱的纵轴在平面内与设计位置的偏差不超过±30mm;

②拱助与渡槽中心线之间距离偏差不超过上±10mm;; ③拱圈和拱肋的底模标高误差不超过+10mm或-5mm;

各片拱架在同一节点处的标高应尽量一致,以便于拼装平联杆件,扣件式钢管拱架及风力较大地区的拱架,必须设置缆风索。 3.32. 拱圈放样 (1) 放样平台的铺设

先在放样台上放出拱圈大样,以确定拱块形状和尺寸、拱圈分段位置、各项杆件的位置和尺寸,并进行块件等编号。拱圈大样采用1:1的比例。放样平台选择在生活区左侧的平坦场地。平台的表面应平整、不积水(有3%~5%的单向坡)且坚实。为此,在整平地面后,在其上再夯填一层三合土或砂砾,再铺抹一层水泥砂浆或夯筑一层石灰土。 (2) 拱圈和拱肋的放样

拱圈和拱助采用坐标法放样。

采用坐标法放样前,首先在搭设的承重架立杆上根据测量的拱底曲线和轴线按照每米一个断面进行放样,以红油漆标识在立杆上,并依据此曲线线形和高程控制点用预先做好的弧形钢管沿标记点形成4道弧形钢管拱圈,再以据此拱圈对立杆进行调整,并依据底模所采用的材料厚度进行底模以下的支架系统的模板线进行放样。以上工作完成后再进行下列工作: 1)以拱顶为原点,用全站仪放出x-x及y-y两坐标基线及a-a、b-b、c-c、d-d等辅助线,并以对角线校核之。

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施工方案

2)按拱轴线方程算出拱轴线、拱腹及拱背内外弧线各预定点的纵横坐标。

3)以坐标基线及辅助线为基准,用全站仪及钢尺(标准的或统一的)放出或者用细钢丝放出各预定点并量出加预拱度值后的各点。

3.4.混凝土浇筑

混凝土在拌制站集中拌和,采用混凝土运输车运送到浇筑现场,采用塔式起重机提升,人工卸料入仓,采用Φ30软轴振捣器辅助人工捣器密实。 整个渡槽混凝土浇筑分四个阶段进行: 第一阶段:浇筑基础砼。

第二阶段:浇筑拱肋砼(含连系梁)。 第三阶段:浇筑拱上排架。 第四阶段:浇筑渡槽槽身。

为使拱架变形保持均匀和尽可能最小,拱肋混凝土浇筑采取分段对称浇筑。根据拱长,分3次对称浇筑,每一区段浇筑时自拱脚至拱顶进行,对应的两区段同时浇筑,浇筑速度基本一致,现场采用两台塔机各自进行两个部位的浇筑、两边严格控制砼运输料为上下游进料数量相等。混凝土浇筑过程中,应保证前一阶段的混凝土达到设计强度的70%以上才能浇筑后一阶段的混凝土。拱架在第四阶段混凝土浇筑前拆除,但必须事先对拆除拱架后拱圈的稳定性进行验算。如设计文件对拆除拱架另有规定,应按设计文件执行。

拱肋混凝土采用分段浇筑法进行。分段长度为6m~15m(以设计最终

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施工方案

校核的分段长度为施工依据)。分段位置确定的原则是使拱架受力对称、均匀,并使拱架变形小。因此,在拱架曲线为折线的拱架支点、节点处,及拱顶、拱脚等处,设置分段点并适当预留间隔缝。如预计变形较小且采取分段间隔浇筑时,也可减少或不设间隔缝。间隔缝的位置应避开横撑、隔板、吊杆及刚架节点等处。间隔缝的宽度一般为8ocm~100cm,以便于施工操作和钢筋连接。为缩短拱圈合龙和拱架拆除的时间,间隔缝内的混凝土强度采用比拱圈高一等级的半干硬性混凝土。各段的接缝面应与拱轴线垂直。

分段浇筑程序应符合设计要求,且对称于拱顶进行,使拱架变形保持对称均匀和尽可能地小。

填充间隔缝混凝土,应由两拱脚向拱顶对称进行。拱顶及两拱脚间隔缝应在最后封拱时浇筑,间隔缝与拱段的接触面应事先按施工缝进行处理。并应注意以下几点:

(1)间隔缝混凝土应在拱圈分段混凝土强度达到70%设计强度后进行; (2)封拱合龙温度应符合设计要求,如设计无规定时,可在接近当地的年平均温度或在5℃~15℃之间进行。 5) 拱肋联系梁的浇筑

各拱助同时浇筑时,各拱肋间横向联结系与浇筑拱肋同时施工,并同时卸落拱架;各拱肋不是同时浇筑和卸架时,应在各拱肋卸架后再浇筑肋间横向联结系。 6) 拱上排架的浇筑

排架应在拱肋强度达到设计强度的70%后开始。浇筑顺序按照自拱脚

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