超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法技术

本发明专利技术提供一种超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，属于桥梁施工方法技术领域。本发明专利技术采用超高性能混凝土预制上承式板拱桥的各板拱节段，板拱节段两端连接处设有匹配对接的凸头、凹槽，板拱节段两端内部分别设有张拉索孔道和凹槽；通过吊装设备吊运板拱节段就位，相邻两个板拱节段的对接凸头和凹槽互相对接、孔道内穿设张拉索并张拉固定于凹槽，在各板拱节段上安装并张拉扣索和缆风索，调整板拱节段的标高和拱轴线，将各个板拱节段顺序拼接成一个拱圈；安装拱上立柱、盖梁，完成板拱桥的附属工程及桥面铺装，完成施工。本发明专利技术提高施工速度和质量，降低超高性能混凝土拱桥造价，催生更加纤薄曲美的桥形。

Precast and erection method for super high performance concrete deck arch bridge

The invention provides a precast and erection method for a super high performance concrete deck slab arch bridge, which belongs to the technical field of bridge construction method. The invention adopts the plate arch segment of the super high performance concrete prefabricated upper deck arch bridge, and a convex head and a groove are provided with a matching butt joint at both ends of the plate arch section. The grooves are butted with each other, a cable is set in the groove and fixed to the grooves. In the section of the plate arch, the height and arch axis of the plate arch section are adjusted, and the sections of the plate arches are spliced into an arch ring, and the arch column, the cover beam, the attached engineering and deck pavement of the arched arch bridge are installed. To complete the construction. The invention improves the construction speed and quality, reduces the cost of the super high performance concrete arch bridge, and generates a more thin bridge shape.

【技术实现步骤摘要】
超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法
本专利技术属于桥梁施工方法
，涉及一种超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法。
技术介绍
超高性能混凝土被认为是过去30年中最具创新性的水泥基工程材料，属高强度、高延性、高耐久性和高环保性的水泥基复合材料，其超高性能包含优异的力学性能(抗压、抗拉)和耐久性能。在以受弯为主的梁式结构中，超高性能混凝土梁结构自重可有效降低，其恒活载之比约为PC梁桥的5/9，故桥梁跨越能力还可大幅提高。但是，超高性能混凝土的超高抗压强度优势在梁桥中还未充分发挥。超高性能混凝土具有超高的抗压强度，极适合于在以受压为主的拱结构中应用，并随着超高性能混凝土可承受抗压强度极限的增大，相应的桥型和结构体系优化升级，有望建造更大跨径的拱桥，发展潜力巨大。在建桥过程中，对于拱肋现浇受桥位环境影响较大，且施工周期长，质量难以控制的问题，拱肋预制安装则可规模标准化预制，运输和安装方便，且施工质量易于控制，施工周期短，其中大规模标准化预制安装更能降低造价，以上所述对于超高性能混凝土更是如此。制备超高性能混凝土所需的骨料通常采用石英砂、石英粉等。一方面，受资源分布的影响，有时会导致产地较远，增加用料单价、运输成本和周期；另一方面，由于多年全国范围内的大规模建设耗用，导致石英砂料源匮乏。以上原因使得超高性能混凝土造价较高。由于石灰岩分布较广，若用其机制砂代替石英砂制备达到设计要求的超高性能混凝土，则可降低造价。目前，还没有采用机制砂预制超高性能混凝土拱肋节段并用于拱桥安装的配套方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，以提高施工速度和质量，降低超高性能混凝土拱桥造价，催生更加纤薄曲美的桥形。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，包括以下步骤：(1)采用超高性能混凝土预制上承式板拱桥的各个板拱节段，所述板拱节段的一端设有对接凸头，所述板拱节段的另一端设有与所述对接凸头相匹配的对接凹槽，所述板拱节段的两端内部分别设有张拉索孔道，所述张拉索孔道末端设有张拉索凹槽；(2)于两岸之间架设主索并在所述主索上安装吊装设备，通过所述吊装设备吊运所述板拱节段就位，相邻两个所述板拱节段的对接凸头和对接凹槽互相对接，于任意相邻两个所述板拱节段的相对两端的所述张拉索孔道内穿设张拉索，在各所述板拱节段上安装并张拉扣索和缆风索，调整所述板拱节段的标高和拱轴线到位，所述张拉索的两端分别张拉并固定于一个所述张拉索凹槽内使相邻两所述板拱节段连接紧固，各个所述板拱节段顺序拼接成一个板拱圈；(3)在所述板拱圈上安装拱上立柱、盖梁，完成板拱桥的附属工程及桥面铺装。作为一种改进的方式，步骤(1)中，所述超高性能混凝土通过采用高强度等级水泥、添加钢纤维含量、进行蒸汽养护的方法提高强度。作为一种改进的方式，步骤(1)中，所述超高性能混凝土采用天然砂或石英砂和石英粉为骨料。作为一种改进的方式，步骤(1)中，所述超高性能混凝土采用机制砂为骨料，所述机制砂用开采的新鲜石灰岩制造。作为一种改进的方式，步骤(1)中，所述超高性能混凝土以机制砂、钢纤维、水泥、水、硅灰以及减水剂拌制，所述机制砂的泥块含量质量比≤0.5％，所述机制砂的亚甲蓝试验的MB值＜1.4且石粉含量的质量百分比≤7.0％，所述机制砂单级最大压碎指标＜20％，所述机制砂的砂组选取细度模数为2.3～3.0的中砂或1.6～2.2的细砂。作为一种改进的方式，步骤(1)中，所述板拱节段按照考虑预拱度的设计标高和拱轴线进行放样，在放样点的台架上架设板拱节段的顶模板、侧模板、端模板及底模板，在所述板拱节段对接端部的端模板中，通过预先放置预埋件设置板拱节段的对接凸头和对接凹槽，在所述上承式板拱桥1/4跨径处的板拱节段凹凸对接两端截面上部、在经过所述上承式板拱桥拱顶的板拱节段凹凸对接两端截面下部、在其它板拱节段凹凸对接两端截面上下部分别通过预先放置预埋件设置板拱节段的张拉索孔道和张拉索凹槽。作为一种改进的方式，步骤(1)中，制备所述上承式板拱桥的各个板拱节段的具体步骤为：浇筑成型第一个板拱节段并养护到指定强度，在第一个所述板拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层，以第一个所述板拱节段的一个端面为端模板，立定架设第二个板拱节段其它部位的模板及放置预埋件后，浇筑第二个所述板拱节段并养护到指定强度，同理之后在第二个板拱节段的对接凸头和对接凹槽包覆防止两节段粘连的隔离层，以第二板拱节段的一个端面为端模板，立定架设第三个板拱节段其它部位的模板及放置预埋件后，浇筑第三个板拱节段并养护到指定强度，同理依此顺序浇筑其它后续板拱节段。作为一种改进的方式，步骤(1)中，所述板拱节段的放样架模采取单个板拱节段依次架模或多个板拱节段同时架模预制板拱节段。作为一种改进的方式，步骤(2)中，通过吊装设备吊运所述板拱节段就位的具体步骤为：1)通过所述主索上的吊装设备吊运所述板拱节段进行安装，进一步吊运待安装的所述板拱节段至已安装板拱节段的最大悬臂端，待安装板拱节段调整姿态后精准就位，进行待安装板拱节段与已安装板拱节段的端部对接凹槽与对接凸头的凹凸配合对接；2)张拉在待安装和已安装板拱节段之间的所述张拉索孔道内的张拉索，使待安装板拱节段和已安装板拱节段轴向紧密连接而未完全紧固；3)在待安装板拱节段上安装并张拉扣索；4)在待安装板拱节段上安装并张拉缆风索；5)重复步骤2)～4)，直至形成的板拱节段最大悬臂达到施工阶段的标高和拱轴线要求；6)合龙前，其它所述板拱节段按1)～5)步骤沿着两岸依次对称吊运安装、张拉到位；7)合龙时，采用在板拱节段对接端面上涂抹环氧树脂胶后吊运、张拉合龙的方式或采用将板拱节段吊运到对接位置后于接缝中泵入压浆剂、张拉合龙的方式进行合龙。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：采用超高性能混凝土预制板拱桥的各个板拱节段，超高性能混凝土的超高抗压、抗折强度可使桥梁结构轻型化，减少了混凝土和用钢量，同时可降低吊装等施工难度，提高了跨越能力，也可使得桥梁结构纤薄化，增强美感；采用超高性能混凝土使拱肋节段预制的质量容易控制，且可提高拱肋加工精度，运输和安装方便，缩短了吊装工期，降低了安全风险，且大规模标准化预制安装更能降低造价；在运营和维护阶段，超高性能混凝土的超高韧性有利于提高桥梁结构的抗震、抗疲劳性能，其和易性好，使得桥梁养护与维修简便，且建造的超高性能桥梁结构致密、耐久性好，使得全寿命周期成本低。由于步骤(1)中，超高性能混凝土采用高强度等级水泥、添加钢纤维含量、蒸汽养护的方法提高强度，其超高抗压、抗折强度可使桥梁结构轻型化，减少了混凝土和用钢量，同时降低吊装等施工难度，提高跨越能力，也可使桥梁结构纤薄化，增强美感。由于步骤(1)中，超高性能混凝土采用天然砂或石英砂和石英粉为骨料，骨料强度大，提高了超高混凝土强度，制备所需一定强度的超高混凝土的周期缩短。由于步骤(1)中，超高性能混凝土采用机制砂为骨料，机制砂用开采的新鲜石灰岩制造，石灰岩分布广，可实现骨料的本地化、料源扩大化，降低了造价，而以机制砂为骨料制备的超高性能混凝土也具有较高的抗压强度、抗拉强度区间，可满足设计要求。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用超高性能混凝土预制上承式板拱桥的各个板拱节段，所述板拱节段的一端设有对接凸头，所述板拱节段的另一端设有与所述对接凸头相匹配的对接凹槽，所述板拱节段的两端内部分别设有张拉索孔道，所述张拉索孔道末端设有张拉索凹槽；(2)于两岸之间架设主索并在所述主索上安装吊装设备，通过所述吊装设备吊运所述板拱节段就位，相邻两个所述板拱节段的对接凸头和对接凹槽互相对接，于任意相邻两个所述板拱节段的相对两端的所述张拉索孔道内穿设张拉索，在各所述板拱节段上安装并张拉扣索和缆风索，调整所述板拱节段的标高和拱轴线到位，所述张拉索的两端分别张拉并固定于一个所述张拉索凹槽内，使相邻两所述板拱节段连接紧固，各个所述板拱节段顺序拼接成一个板拱圈；(3)在所述板拱圈上安装拱上立柱、盖梁，完成所述板拱桥的附属工程及桥面铺装。

【技术特征摘要】
1.一种超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用超高性能混凝土预制上承式板拱桥的各个板拱节段，所述板拱节段的一端设有对接凸头，所述板拱节段的另一端设有与所述对接凸头相匹配的对接凹槽，所述板拱节段的两端内部分别设有张拉索孔道，所述张拉索孔道末端设有张拉索凹槽；(2)于两岸之间架设主索并在所述主索上安装吊装设备，通过所述吊装设备吊运所述板拱节段就位，相邻两个所述板拱节段的对接凸头和对接凹槽互相对接，于任意相邻两个所述板拱节段的相对两端的所述张拉索孔道内穿设张拉索，在各所述板拱节段上安装并张拉扣索和缆风索，调整所述板拱节段的标高和拱轴线到位，所述张拉索的两端分别张拉并固定于一个所述张拉索凹槽内，使相邻两所述板拱节段连接紧固，各个所述板拱节段顺序拼接成一个板拱圈；(3)在所述板拱圈上安装拱上立柱、盖梁，完成所述板拱桥的附属工程及桥面铺装。2.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超高性能混凝土通过采用高强度等级水泥、添加钢纤维、进行蒸汽养护的方法提高强度。3.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超高性能混凝土采用天然砂或石英砂和石英粉为骨料。4.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超高性能混凝土采用机制砂为骨料，所述机制砂用开采的新鲜石灰岩制造。5.如权利要求4所述的超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，步骤(1)中，所述超高性能混凝土以机制砂、钢纤维、水泥、水、硅灰以及减水剂拌制，所述机制砂的泥块含量质量比≤0.5％，所述机制砂的亚甲蓝试验的MB值＜1.4且石粉含量的质量百分比≤7.0％，所述机制砂单级最大压碎指标＜20％，所述机制砂的砂组选取细度模数为2.3～3.0的中砂或1.6～2.2的细砂。6.如权利要求1所述的超高性能混凝土上承式板拱桥节段预制安装方法，其特征在于，步骤(1)中，所述板拱节段按照考虑预拱度的设计标高和拱轴线进行放样，在放样点的台架上架设所述板拱节段的顶模板、侧模板、端模板及底模板，在所述板拱节段对接端部的端模板中，通过预先放置预埋件设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩玉，凌忠，秦大燕，陈宝春，王建军，苏家战，严胜杰，黄卿维，关敬文，杨建，蒙立和，李彩霞，钱海洋，
申请(专利权)人：韩玉，广西路桥工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45