大跨径水上桥梁施工方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨径水上桥梁施工方法，桥墩和桥面均采用叠浇法施工，对于桥墩施工而言，采用预制的桥墩套筒，可以不受河水水流量、流速的影响，桥墩套筒可以作为模板与之后浇注的混凝土形成一体构成桥墩本体；对于桥面施工而言，采用预制的桥面基础梁，可以减轻每段预制品的重量，也就可以增加单个预制段的长度，即增加桥墩之间的跨度，重量减轻后也便于对单个预制段的吊装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
水上桥梁的施工根据跨径的大小一般常采用"预制安装法"和"悬臂施工法"两种。预制安装法，即将桥梁构件在逐段预制后运输至现场再采用一定的架设方法施工。如高速公路(铁路)桥多采用该方法。它的主要缺点是桥的跨径受到严格限制。 悬臂施工法，主要针对跨径较大的水上桥梁的施工，即从桥墩开始，两侧对称进行预制节段对称进行拼装。 悬臂施工法的主要缺点是桥梁在施工过程中产生负弯矩(即结构上部受拉、下 部受压)，桥墩也承受由施工产生的弯矩，所以桥梁结构的上部混凝土最容易开裂，根据"混 凝土结构受力破坏三步骤"知道在竖直荷载的作用下，混凝土结构的上部裂缝所引起的危 害要远远大于结构下部裂缝产生的危害。为使桥梁结构上部不产生大量裂缝必须加大结构 上部的配筋量。而当桥梁合拢后，桥梁结构受力又重新改变，主要受正弯矩作用(即上部受 压、下部受拉)，这使桥梁结构上部在施工中产生的裂缝再一次加大、扩展，严重降低了混凝 土抗压能力，桥的耐久性、安全性大打折扣。 注混凝土结构受力破坏的三步骤 第一步竖向荷载作用下，结构的上部混凝土主要承受压力，下部钢筋主要承受拉 力。并且下部混凝土表面率先出现裂缝。 第二步荷载不断加大，结构上部混凝土出现微小裂缝，结构下部钢筋产生应变并 不断加大，下部混凝土裂缝继续扩展加大。 第三步荷载至极限状态时，结构上部混凝土被压碎，下部钢筋被拉断。这标志着 混凝土结构的彻底破坏。 上述的第三步中，实际上只要"结构上部混凝土被压碎"和"下部钢筋被拉断"两 个条件满足其中一个，就标志着结构的彻底破坏。所以，在实际施工中，需要严格控制结构 上部的裂缝量，而结构下部裂缝在配筋适宜、不影响使用的情况下不作要求。而悬臂施工法 最大的缺点就是难以避免桥梁结构上部产生大量裂缝。
技术实现思路
为克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种，对桥墩及桥面采用叠浇法施工，即桥梁的某些构件采用半预制、半现场浇注的新型施工方法，保证在大跨径水上桥梁的施工中，施工桥墩不受水流量大小及水流流速的影响；在大跨径桥面的施工中避免桥梁结构上部产生裂缝。 本专利技术解决技术问题采用如下技术方案 ，按如下步骤进行施工 A、施工桥墩基础及承台，根据地质勘察结果，针对待施工河流的水流速、河床深3度、硬岩层深度采用现有的方法施工出桥墩基础和承台； B、施工所述承台时，在承台的顶部中央形成凸台，在所述凸台顶部设置下连接法 C、工厂预制圆筒状的上端开口、下端闭合的桥墩套筒，所述桥墩套筒的底部具有 供所述凸台插入的凹部，所述凹部中央设置有上连接法兰； D、将所述桥墩套筒吊装于所述承台上并使所述凸台插接在所述桥墩套筒的凹部 内，在桥墩套筒内通过螺栓、螺母将上、下连接法兰紧固连接并在套筒的底部浇筑一层20 公分厚的速凝混凝土封水层； E、将钢筋笼吊装于桥墩套筒内，浇注混凝土，至此，桥墩采用叠浇法施工完毕； F、成段预制桥面基础梁，预制时在桥面基础梁上设置与其一体的箍筋，并在桥面 基础梁上预留预应力钢筋孔； G、在各桥墩顶部施工与桥墩固联的钢管立柱，将各段所述桥面基础梁吊装至桥墩 之间，通过预应力钢筋将各段桥面基础梁采用传统的悬臂施工法连成一体，并将各段桥面 基础梁与所述钢管立柱之间用斜拉索拉紧固定； H、以桥面基础梁本体为模板，在所述桥面基础梁的箍筋上浇注混凝土，待混凝土 凝结至标准强度后，自桥梁中部至两端依次拆除斜拉索及钢管立柱。 与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在 本专利技术采用叠浇法进行桥墩施工的优点为现有的现场浇注方法在水中施工桥墩 时必须围堰或在河中打入钢板挡水桩，围堰的施工量浩大，施工完毕后还需将形成围堰的 石块从河内捞出。钢板挡水桩施工工序复杂，且挡水桩难以将河水阻挡在其所圈围的空腔 外，必须边抽水边浇注混凝土，导致桥墩不密实。而本方法中桥墩采用叠浇法施工，即先预 制桥墩套筒，其套接固定在桥墩基础的承台上，直接起到挡水的作用，虽然在封底前水还是 可以从筒底的法兰孔渗入，但是渗水量非常小，在套筒的底部浇筑一层20公分厚的速凝混 凝土封水层即可解决渗水问题，预制的桥墩套筒同时也充当了模板的作用，桥墩套筒内浇 注混凝土后与其一体形成桥墩。 本专利技术的桥面同样采用叠浇法施工，即先预制桥面基础梁，其一体连接有箍筋，后 期浇注混凝土后，可保证后期浇注的混凝土与预制的桥面基础梁形成一体，其优点是大大 减轻了各段预制桥面的重量，也就可增大桥墩之间的跨度，便于吊装预制的各段桥面；此 外，配合钢管立柱和斜拉索的拉力，这样使各组合段桥面基础梁之间不产生负弯矩，避免桥 梁结构上部产生裂缝，提高了桥面混凝土抗压能力，桥的耐久性、安全性大为提高。附图说明 图l为各桥墩及其承台的结构图；图2为单个桥墩及其承台的放大图；图3为单个 桥墩套筒的纵剖面图；图4为桥墩套筒安装于承台上后的结构图；图5为桥墩套筒内浇注 完混凝土后的结构图；图6为桥面基础梁的纵剖面图(该图沿桥面的长度方向看，即垂直于 河流的方向)，图7为施工完钢管立柱、斜拉索的结构图；图8为桥面基础梁连成一体后的 结构图；图9为整个桥梁施工完毕后的结构图；图10为桥梁与河流的位置关系图。以上图 示中除图6夕卜，所有视图方向均沿着河流的流向。 图中标号1桥墩基础，2承台，3凸台，4下连接法兰，5桥墩套筒，6凹部，7上连接法兰，8桥面基础梁，9箍筋，10预应力钢筋孔，11钢管立柱，12斜拉索。 以下通过具体实施方式，并结合附图对本专利技术作进一步说明。具体实施例方式实施例本实施例的，按如下步骤进行施工结合图1、 2， 第一步施工桥墩基础1及承台2，该部分的施工采用现有技术，根据地质勘察结 果，针对待施工河流的水流速、河床深度、硬岩层深度采用现有的方法施工出桥墩基础和承 台. 第二步施工承台2时，在承台的顶部中央形成凸台3，并在凸台3顶部设置下连 接法兰4 ; 第三步参见图3，在工厂预制圆筒状的上端开口、下端闭合的桥墩套筒5，桥墩套 筒的底部具有供凸台3插入的凹部6，凹部中央设置有上连接法兰7 ; 第四步结合图4，将桥墩套筒5吊装于承台2上，并使凸台3插接在桥墩套筒的 凹部6内，在桥墩套筒5内通过螺栓、螺母将上、下连接法兰4、7紧固连接，即将桥墩套筒5 固定安装在凸台3上，并在套筒的底部浇筑一层20公分厚的速凝混凝土封水层； 第五步结合图5，将钢筋笼吊装于桥墩套筒5内，并在桥墩套筒内浇注混凝土，至 此，桥墩采用叠浇法施工完毕； 第六步结合图6，工厂成段预制桥面基础梁8，预制时在桥面基础梁上设置与其 一体的箍筋9，并在桥面基础梁上预留预应力钢筋孔IO，该孔的走向沿着桥面的长度方向； 第七步结合图7、8，在各桥墩顶部施工与桥墩固联的钢管立柱ll，将各段桥面基 础梁8吊装至相邻桥墩之间，在各段桥面基础梁的预应力钢筋孔10内穿入预应力钢筋，采 用传统的悬臂施工法将各段桥面基础梁8连成一体，并将各段桥面基础梁与钢管立柱11之 间用斜拉索12拉紧固定； 第八步结合图9，以桥面基础梁8本体为模板，在桥面基础梁的箍筋9上浇注混 凝土，若箍筋的密度不够，可在箍筋之间编制钢筋笼之后再浇注混凝土，待混凝土凝结至标 准强度后，自桥梁中部至两端依次拆除斜拉索12及钢管立柱11。权利要求，按如下步骤进行施工A、施工本文档来自技高网...

【技术保护点】
大跨径水上桥梁施工方法，按如下步骤进行施工：　　Ａ、施工桥墩基础及承台，根据地质勘察结果，针对待施工河流的水流速、河床深度、硬岩层深度采用现有的方法施工出桥墩基础和承台；其特征是　　Ｂ、施工所述承台时，在承台的顶部中央形成凸台，在所述凸台顶部设置下连接法兰；　　Ｃ、工厂预制圆筒状的上端开口、下端闭合的桥墩套筒，所述桥墩套筒的底部具有供所述凸台插入的凹部，所述凹部中央设置有上连接法兰；　　Ｄ、将所述桥墩套筒吊装于所述承台上并使所述凸台插接在所述桥墩套筒的凹部内，在桥墩套筒内通过螺栓、螺母将上、下连接法兰紧固连接并在套筒的底部浇筑一层２０公分厚的速凝混凝土封水层；　　Ｅ、将钢筋笼吊装于桥墩套筒内，浇注混凝土，至此，桥墩采用叠浇法施工完毕；　　Ｆ、成段预制桥面基础梁，预制时在桥面基础梁上设置与其一体的箍筋，并在桥面基础梁上预留预应力钢筋孔；　　Ｇ、在各桥墩顶部施工与桥墩固联的钢管立柱，将各段所述桥面基础梁吊装至桥墩之间，通过预应力钢筋将各段桥面基础梁采用传统的悬臂施工法连成一体，并将各段桥面基础梁与所述钢管立柱之间用斜拉索拉紧固定；　　Ｈ、以桥面基础梁本体为模板，在所述桥面基础梁的箍筋上浇注混凝土，待混凝土凝结至标准强度后，自桥梁中部至两端依次拆除斜拉索及钢管立柱。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁飞，
申请(专利权)人：中煤第三建设集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]