混凝土类论文范文集,与钢管混凝土拱桥施工工艺相关本科毕业论文

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摘要：本文首先对钢管混凝土拱桥进行了简单的概述,介绍了国内外钢管混凝土拱桥的研究现状；其次在钢管混凝土拱桥施工中钢管可作为劲性骨架,又可以起到混凝土模板的作用．施工非常方便、快捷,从而可以缩短工期,降低工程造价,并论述了钢管混凝土拱桥设计施工方法、技术要点厦存在问题.

关键词：钢管混凝土

拱桥

施工工艺

拱桥是我国公路上使用广泛且历史悠久的一种桥梁结构型式.它外形宏伟壮现．且经久耐用.拱桥作为压弯结构随着跨径的增大,高强材料的应用受到稳定问题的制约：而钢筋混凝土和预应力混凝土拱桥由于自重较大．施工架设问题突出.高强材料的应用和无支架施工的困难制约了拱桥的发展.将钢管混凝土应用于拱桥能同时解决了拱桥材料高强化和拱圈施工轻型化的两大问题.

钢管混凝土结构自20世纪60年代初就已引入我国,最近几年我国在钢管拱应用方面发展较快,许多大跨度的桥梁设计采用了钢管拱技术.因其具有以下优点：形态优美．跨度大．施工简便．抗震、抗压、抗裂性能显著提高.钢管拱混凝土充分利用了钢管的套箍作用,采用了微应力混凝土,其抗压、抗裂性能显著提高.三向应力混凝土的主要特性是强度高,变形性好．在外荷载作用下,由于钢管约束其内部核心混凝土的横向变形,使在三向应力作用下的核心混凝土的强度比普通浇注的混凝土提高了2―3倍.普通混凝土受压的压缩应变>0．002时,出现纵向裂缝而破坏.三向应力作用下的混凝土可看作弹塑性材料,当压缩应变达0．002时,不但仍有承载能力,而且表面不发生裂缝它是一种很好的抗震材料.

1国内外钢管混凝土拱桥的研究现状

国内钢管混凝土拱桥在桥梁工程中开始得到研究和应用是在20世纪80年代.自1990年10月在四川省旺苍县首先采用缆索吊装、无支架拖工法建成跨度115m的我国第一座钢管混凝土拱桥以来,短短10多年间,钢管混凝土拱桥如雨后春笋,在各地破土而出.钢管混凝土在国外桥梁工程中的应用已有100多年的历史.钢管混凝土应用于拱桥结构,始于20世纪30年代末期,前苏联著名桥梁专家Perededy教授用钢管混凝土建造了跨越列宁格勒涅瓦河跨度101m的拱一梁组合体系.与此同时．1939年IRaenovekiy教授在西伯利亚也用钢管混凝土建造了一座跨度达140m的铁路拱桥.法国已建的凯泽莱尔桥．主跨为220m的下承式拱桥.总的来说．国外修建钢管混凝土拱桥的跨径较小．数量也不多,相关报道较少.

2钢管混凝土拱桥的发展及其优缺点

随着现有桥梁结构缺陷的突显和投入桥梁建设及维修费用的增加,促使人们不断探索构造成本低,施工方便及耐久性良好的新型桥梁.

于是钢管混凝土拱桥应运而生.拱桥是一种极具美学价值的桥梁形式．在我国有深厚的文化基础.其结构轻巧．表现力丰富,形式多样.在我国的云贵川渝桂地区．多山丘沟壑．地形复杂,地质良好,适合修建拱桥.随着交通的迅速发展,对拱桥的性能提出了新的要求.在高科技发展的今天,新材料,新技术的运用使得拱桥焕发出新的光彩.

苏联最早建设了钢管混凝土拱桥.自我国1990年建成第一座钢管混凝土拱桥一四川旺苍大桥以来,现已建成上百座.钢管混凝土拱桥在短短的几十年时间里,能得以飞速的发展．就其本身而言．钢管混凝土拱桥具有以下优点：

1)跨越能力强,承载能力大.

已建桥结构形式以中下承式为主,跨径在100m左右．最大跨径360m.

2)承载能力大．施工快捷

钢管混凝土利用内填混凝土增强管壁的稳定性,又利用钢管对核心混凝土的套箍作用,使钢管混凝土的优越性能得到充分发挥,具有很高的抗压强度和抗变形能力,非常适合以偏心受压为主的拱桥.施工时．钢管充当很好的模板．无需额外的脚手架和模板,又起到劲性骨架的作用.

3)对地基的适应能力强,可做成有推力的钢管混凝土拱桥．也可做成无推力的系杆拱.

4)振动小,建设和维护费用低,适合我国的经济建设要求.

5)造型优美

3钢管混凝土拱桥主要施工方法

钢管混凝土拱桥的主要施工环节包括：钢管拱肋的加工制作,钢管拱肋的吊装架设及钢管混凝土的灌注等.

3．1钢管拱肋的加工制作

钢管拱肋的加工质量对于全桥来说是至关重要的．为了保证加工质量,钢管拱肋通常在工厂制作.首先应根据设计要求．先由定尺的钢板卷制成长150～180cm(分段长度视材料、工艺：运输、吊装条件而定)的单节直管,再根据设计拱轴线形,预留拱度等进行放样,组焊成拱肋.出厂前在刚平台上进行1：1的精确放样．然后进行大样总拼装．验收合格后进行初级防腐．然后分段出厂.

311钢管拱肋的架设

钢管混凝土拱桥通常是先架设空钢管形成裸拱．再在其内以泵送顶升压注混凝土,形成钢管混凝土拱,或再将其作为劲性骨架．在其外部包上钢筋混凝土形成复合拱肋.钢管拱肋的架设可以根据不同的施工条件采用不同的施工方法,主要有支架施工法,缆索吊装法,平转法．竖转法以及竖、平转结合几种方法综合应用的施工方法.

312支架施工法

支架施工法就是在桥位处先按钢管拱肋的设计拱轴线形和预留拱度值,拼装好膺架,在膺架上就位拼装,焊接成拱的施工方法．膺架可以采用满堂式或分离式．或两种方式相结合.采用有支架施工时,膺架的基础沉降,弹性和非弹性变形等应事先计算出．并预留拱度．膺架顶部设置微调装置,如千斤顶、丝杠等．以便对拱肋的标高和平面位置进行调整.在拱肋吊装过程中,应不断观测各支撑点的沉降．发现问题及时调整.有支架施工法通常在拱肋离地面不高、桥下无水或水不深及施工条件较好的情况下采用,是比较经济和合理的.

3．1．3缆索吊装施工法

缆索吊装施工法就是根据缆索吊机的吊装能力,先将拱肋分段预制,缆索吊机再吊装两拱脚段就位,并用扣索固定,再依次吊装其余各段并与先吊段对接．直至吊装完毕.吊装时应跟踪监控．要求对位准确．焊接可靠,拱轴线形满足设计要求.分段原则按照跨度大小．根据缆索的吊装能力确定适当分段数.缆索吊装法特别适用于跨越峡谷、深水河槽的大跨度拱桥的施工,拱肋及材料运输较为方便,索塔塔身无需太高,较为经济,不足之处是拱肋空中对接精度较难控制,拱轴线形难以精确控制,分段越多,质量和工期控制难度越大．因此根据条件应尽量提高缆索吊机的吊重能力,减少分段数,加快施工进度,尽快合拢拱肋.

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3．14平转施工法

这是1979年我国首创成功的一种新型施工方法,其施工要点是：将拱圈分为两个半拱,分别在两岸偏离桥位的位置,利用岸坡或引桥的桥墩设置膺架,拼装拱肋和拱上立柱．形成半拱．然后水平转体就位(其转体角度小于或等于1800),再拼装合拢段成拱.转动牵引系统主要包括上转盘和张拉千斤顶,以采用ZLD自动连续牵引系统为好.平衡防倾系统主要包括保险支腿和平衡重(一般可用低标号砂浆的浆砌片石),在转体过程中,必须使转动部分的重心恰好.

与转盘轴心重台,以便启动时环道受力均衡,避免其偏心受压,为此需要利用桥台自重及临时除拱顶外,不宜在其余部位设置隔仓.泵送混凝土要求和易性好,坍落度宜在18～20cm．为了减少混凝土收缩,可以加人适量的减水剂(具有早强和缓凝作用).掺量由试验确定,并采用微膨胀混凝土,掺墨以能补偿混凝土收缩为宜.

3．2不足之处及存在问题

3．21管内混凝土难以保证密实．尤其是小直径钢管特别不便于施工,一般仅在大直径管混凝土中使用.

32．2混凝土浇灌方面,质量的保证难度大．相对普通钢筋混凝土结构施工管理要求更高,更难操作.

3．2．3钢管混凝土拱桥受到应用限制的主要因素是钢管加工困难,构件运输的自然环境条件差,大型预制构件不易到达桥位处,加之某些区域的环境因素影响．使钢管混凝土养护维修成为主要问题,从而限制了钢管混凝土在山区桥梁设计中的发展.

4施工工艺及技术要点

4．1施TT艺

4．11二级压注．一次成型

由于钢管为扁形,加劲肋布置较远,且矢高较大,根据混凝土所能产生的压力及扁钢管的抗变形能力计算(采用有限元结构分析软件分析计算),若混凝土从拱脚一直压到拱顶,则混凝土的压力将把扁钢管的直线