一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法技术

本发明专利技术涉及一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法，属于土木工程设计和施工技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法


[0001]本专利技术涉及土木工程设计和施工
，尤其涉及一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法
。

技术介绍

[0002]目前，现浇钢筋混凝土板式拱桥在我国西南地区的城市桥梁中应用较多
。
现浇钢筋混凝土板式拱桥具有如下优点：一是拱桥主拱圈以受压为主，能充分利用石材和混凝土抗压性能优异的特点；二是我国西南地区的河床地质条件好，便于采用满堂支架施工；三是每年枯水期
、
洪水期季节分明，枯水期河流水流量小
、
水位低，便于施工；四是相较于公路桥梁，城市桥梁对美观要求更高，而拱桥恰好具有优美的弧形构造
。
[0003]现有技术中，现浇钢筋混凝土板式拱桥的施工方法，是在主拱圈的拱顶设置一个合拢段，先从拱脚开始向拱顶方向，分段分环一次性浇筑混凝土，直至合拢段；
15
‑
30
天后，再对合拢段浇筑混凝土
。
在开始浇筑主拱圈混凝土到浇筑合拢段混凝土的时间段内，主拱圈混凝土的收缩可以完成
30
％
‑
40
％
。
合拢段的作用主要是降低混凝土纵向收缩引起的主拱圈的轴力和弯矩等纵桥向作用效应
。
板式拱桥厚度小，易脱水，收缩速度快和收缩量大，而混凝土桥台和桥墩的尺寸相对较大，脱水慢，收缩速度较慢和收缩量较小
。
在混凝土桥台和桥墩施工完成至浇筑主拱圈混凝土的时间段内，需要完成支架和底模的施工以及钢筋的安装，导致桥台
、
桥墩的混凝土与主拱圈的混凝土之间有3个月以上的龄期差
。
桥台
、
桥墩的混凝土已经完成一部分，而主拱圈混凝土的收缩刚刚开始，故浇筑主拱圈混凝土后，主拱圈混凝土的收缩远大于桥台和桥墩混凝土的收缩
。
这样桥台和桥墩形成对主拱圈混凝土的横向收缩约束，在主拱圈的拱脚产生横桥向拉应力，在桥台和桥墩产生横桥向的压应力
。
主拱圈宽度越大，桥台和桥墩对主拱圈混凝土的横向收缩约束作用越强，当主拱圈的拱脚产生的横桥向拉应力超过混凝土抗拉强度时，则产生裂缝
。
现有宽度较大
(
宽度
≥12
米
)
的现浇钢筋混凝土板式拱桥，尽管配置了较多的纵横向钢筋，但是桥梁检测发现，拱脚纵向开裂现象仍较常见
。
具体而言，裂缝起于拱脚，指向拱顶，间距小至2米
‑3米，大至8米，裂缝一般能延伸至
1/8
跨，裂缝宽度在
0.2
毫米
‑
0.3
毫米
。
[0004]近年来，城市桥梁中新建的现浇钢筋混凝土板式拱桥拱脚的开裂状况更加严重，主要是如下两个因素所导致：一是出于环保考虑，各地禁采天然河砂，混凝土普遍采用机制砂
。
但机制砂形状差，石粉含量高，导致机制砂混凝土的收缩量远大于天然河砂混凝土
。
二是为适应城市交通发展和道路拓宽的需要，城市桥梁的宽度不断增大，有的城市桥梁的宽度达到
40
米以上
。
桥梁的宽度越大，混凝土收缩引起的主拱圈拱脚的横向变形也越大，进而主拱圈拱脚的横向拉应力也越大
。
[0005]为解决现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚开裂问题，常规方法是把现浇钢筋混凝土板式拱桥横向分幅建设，即把一座桥梁分为2幅
、3
幅或4幅，每幅独立受力
。
从建筑上来讲，仍然是宽桥，但在结构上减小了横向宽度，降低了桥梁结构空间效应
。
将桥梁分幅后，存在如下两个问题：一是相邻两幅的结合位置需要设置成绿化带或防撞护栏，不能作为行车道，
这样会引起桥梁与两岸道路之间交通组织不协调，容易引发交通事故
。
二是相邻两幅的结合位置渗水问题严重，影响美观，也影响耐久性
。
在西南某地的城市桥梁调查中发现，采用常规方法建设的宽度在
15
米以上的现浇钢筋混凝土板式拱桥，几乎
100
％存在拱脚纵向开裂问题
。
[0006]鉴于此，有必要提供一种新的现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法，以克服现有技术的缺陷
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是：提供一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法，以克服上述问题
。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0009]一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法，所述现浇钢筋混凝土板式拱桥包括至少一个主拱圈单元，每个所述主拱圈单元均包括主拱圈和主拱圈支承结构，包括以下步骤：
[0010]步骤1：完成主拱圈支承结构
、
支架和底模的施工以及钢筋的安装
[0011]完成主拱圈支承结构的施工，在主拱圈支承结构之间安装支架，在所述支架上安装底模，在所述底模上安装钢筋；
[0012]步骤2：完成单个主拱圈单元的施工
[0013]步骤
2.1
：设置后浇带
[0014]将主拱圈所在区域划分成五个部分，分别为合拢段
、
两个拱圈节段和两个后浇带，并在每个所述拱圈节段的两端分别安装免拆模板网；所述合拢段设置于主拱圈所在区域的拱顶处；两个所述后浇带分别设置于每个所述拱圈节段靠近拱脚的端部与对应的所述拱脚之间；
[0015]步骤
2.2
：沿横桥向方向安装侧面模板，对两个所述拱圈节段浇筑混凝土并进行养护；
[0016]步骤
2.3
：对所述合拢段和两个所述后浇带同时浇筑混凝土并进行养护，得到所述主拱圈；
[0017]步骤3：重复步骤2，直至完成全部主拱圈单元的施工；
[0018]步骤4：拆除全部主拱圈单元的所述支架，并完成拱上建筑和桥面系的施工，得到现浇钢筋混凝土板式拱桥
。
[0019]本专利技术的原理是：
[0020]现有技术中，现浇混凝土板式拱桥的主拱圈混凝土收缩后，拱脚受到桥台或桥墩的约束作用最强，也是最早出现开裂的地方
。
从浇筑主拱圈支承结构的混凝土到浇筑主拱圈的混凝土，一般有3个月的时间差
。
此时，桥台和桥墩混凝土的收缩大部分都已经完成，主拱圈的混凝土收缩则刚刚开始，桥台和桥墩形成对主拱圈混凝土收缩的约束，在主拱圈的拱脚产生横桥向拉应力，在桥台和桥墩产生横桥向的压应力
。
当主拱圈的拱脚产生的横桥向拉应力超过混凝土抗拉强度时，主拱圈的拱脚便会产生裂缝
。
一旦拱脚出现开裂，会造成现浇混凝土板式拱桥的安全隐患
。
[0021]本专利技术在每个主拱圈单元的主拱圈的拱脚设置后浇带，先浇筑拱圈节段的混凝...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法，所述现浇钢筋混凝土板式拱桥包括至少一个主拱圈单元，每个所述主拱圈单元均包括主拱圈
(1)
和主拱圈支承结构，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：完成主拱圈支承结构
、
支架
(2)
和底模
(3)
的施工以及钢筋的安装完成主拱圈支承结构的施工，在主拱圈支承结构之间安装支架
(2)
，在所述支架
(2)
上安装底模
(3)
，在所述底模
(3)
上安装钢筋；步骤2：完成单个主拱圈单元的施工步骤
2.1
：设置后浇带
(6)
将主拱圈
(1)
所在区域划分成五个部分，分别为合拢段
(4)、
两个拱圈节段
(5)
和两个后浇带
(6)
，并在每个所述拱圈节段
(5)
的两端分别安装免拆模板网
(7)
；所述合拢段
(4)
设置于主拱圈
(1)
所在区域的拱顶
(8)
处；两个所述后浇带
(6)
分别设置于每个所述拱圈节段
(5)
靠近拱脚
(9)
的端部与对应的所述拱脚
(9)
之间；步骤
2.2
：沿横桥向方向安装侧面模板，对两个所述拱圈节段
(5)
浇筑混凝土并进行养护；步骤
2.3
：对所述合拢段
(4)
和两个所述后浇带
(6)
同时浇筑混凝土并进行养护，得到所述主拱圈
(1)
；步骤3：重复步骤2，直至完成全部主拱圈单元的施工；步骤4：拆除全部主拱圈单元的所述支架
(2)
，并完成拱上建筑
(10)
和桥面系
(11)
的施工，得到现浇钢筋混凝土板式拱桥
。2.
根据权利要求1所述现浇钢筋混凝土板式拱桥的拱脚纵向开裂的防治方法，其特征在于，当所述现浇钢筋混凝土板式拱桥为单跨拱桥时，所述主拱圈支承结构包括两个桥台
(12)
；当所述现浇钢筋混凝土板式拱桥为多跨拱桥时，所述主拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘均利，秦健，陈凡，陈雪辉，梁珊珊，袁桧成，朱万旭，余文成，阳志红，谢建新，阳俊鹏，唐林黎，邱婷，肖世华，陈华，
申请(专利权)人：广西路佳道桥勘察设计有限公司广西鼎恒工程质量检测有限公司，
类型：发明
国别省市：