一种桥梁施工方法与流程

本发明涉及一种施工方法，具体来说涉及一种桥梁施工方法。

背景技术：

拱桥指的是在竖直平面内以拱作为结构主要承重构件的桥梁，以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。我国修建拱桥的历史非常悠久，例如著名的赵州桥、卢沟桥等均为拱桥。现在修建拱桥，是用混凝土代替石料修筑拱圈，其构造形式和石拱桥类同。钢筋混凝土拱桥因铰的构造不易处理，多采用无铰拱，只在小跨度中使用双铰或三铰拱，以上承式或中承式居多。由于混凝土材料的可塑性，它比钢拱桥更易造型装饰,可建成各种造型的拱桥,如多跨的高架峡谷拱桥,不同曲线形(圆弧、椭圆、抛物线、悬链线等)的拱桥,以及脱离石拱桥传统形式的片拱、桁架拱等。另一类现在常见的拱桥为钢拱桥，其上部结构用钢材建造的拱桥类型。其优点是跨越能力大，且自重是所有拱桥中最轻的；缺点是结构复杂，由于三铰拱钢拱桥一般不用，所以对地基要求高，造价高，且维护费用高。适用于大跨度桥梁中。因此一般跨河、跨海等大跨度的桥梁均采用的是钢拱桥。而在较短跨度，诸如在高速公路、铁路等修建过程中，对于短距离的峡谷、山头的跨跃，一般则采用钢筋混凝土拱桥。此类桥的加工和制造较方便，工期短，但是由于混凝土自重较大，抗拉强度很低，跨越能力小，但如果桥梁采用轻质混凝土进行施工，则会对桥体承载能力产生较大的影响，不能够满足高速公路、铁路等对桥梁的承载需求。另一方面在一些有流水的峡谷中修建的混凝土拱桥，混凝土抵御较大流速水流的冲击能力较弱，有时在峡谷中发生山洪等自然灾害时，对桥梁尤其是桥基的损耗较大，加之混凝土自身不可避免的会开裂产生缝隙，因此此类混凝土拱桥需要频繁的维护，后期的维护成本较高。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种在不影响承载能力，保证满足承载需求，有效降低自重，增加抗拉强度，增加混凝土拱桥的跨度；进一步适合修建在有流速较大水流通过、具有山洪隐患的峡谷等处的桥梁施工方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种桥梁施工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，桥基施工，并对所述桥基进行挡水处理；

步骤二，桥台施工，在每一个所述桥台的施工过程中，两侧面均施工加设肋板，每一个所述肋板采用混凝土浇灌三角形钢板制作肋条，所述肋板的长宽比小于所述肋板与所述肋板相接的桥台的长度比；

步骤三，桥体施工，所述桥体施工按顺序包括拱座施工，拱圈施工，侧墙施工和护拱施工，所述侧墙施工包括在拱圈顶部两侧横向加设悬臂，并在所述拱座两外侧沿竖直方向设置斜脚，所述斜脚与悬臂之间具有夹角，所述夹角的角度大于100°；

步骤四，桥体养护。

由于采用了上述技术方案，对桥基进行挡水处理，能够增加桥基面对较大流速水流冲击的抵抗应力，避免水流对混凝土结构的侵蚀；通过肋板能够增大桥台的抗拉强度，从而增加混凝土桥梁的跨度；而侧墙能够进一步的辅助增加桥体的抗拉强度，悬臂与斜脚构成一个梯形支架，能够增加桥体的承重能力，而夹角度度数也是经过反复计算得出，能够配合实现增加承重并保持抗拉强度的最小角度，当斜脚与悬臂之间的夹角小于100°时，会使得整个桥体结构的稳定性受到影响，从而对整个桥梁的抗拉强度产生负影响。

本发明的一种桥梁施工方法，所述桥基施工按顺序包括以下步骤：挖设基坑，施工放样，模板安装、检验，混凝土浇筑，拆模，砼养护，所述混凝土浇筑过程时，采用重混凝土与钢筋结构浇筑柱体结构基座，再用泡沫混凝土在主体结构外侧浇筑完整基坑。

由于采用了上述技术方案，桥基的主体支架及承重结构依然采用钢筋混凝土结构，能够保证桥基的支撑应力，而通过泡沫混凝土进行基坑填充，能够减轻桥梁整体质量，同时泡沫混凝土自然成型的气孔，能够为桥梁提供伸缩缝，减缓混凝土开裂的时间。

本发明的一种桥梁施工方法，所述重混凝土与泡沫混凝土的用量比大于1.2。

由于采用了上述技术方案，泡沫混凝土的承重能力与重混凝土是有较大差距的，两者的用量比最低限为1.2才能够保证桥基的承重能力，当泡沫混凝土的用量大于该比例后，会导致桥体的承重能力急剧下降。

本发明的一种桥梁施工方法，所述桥台施工按顺序包括以下步骤：测量放线，钢筋吊装，模板加工及安装，浇筑混凝土，拆模养护。

本发明的一种桥梁施工方法，所述拱圈施工包括以下步骤，先用石料堆砌拱脚后，采用重混凝土浇筑成型，在拱脚与拱架连接处采用端模板进行间隔；拱架与拱顶的连接处采用端模板进行间隔；最后采用泡沫混凝土将拱圈整体浇筑成型，并填补所有空缝。

由于采用了上述技术方案，通过端模板对几个关键点进行间隔，能够提高混凝土桥体的抗拉性能，对混凝土材料的脆性进行弥补，从而增加混凝土拱桥的跨度。

在保证整个桥梁主体机构满足刚性、承载强度的前提下，才使用泡沫混凝土对桥体进行填充，能够减轻桥体不必要的重要，从而避免混凝土由于自重的原因而对跨度产生影响。

本发明的一种桥梁施工方法，所述端模板由钢筋混凝土制成“工”字型挡板，所述“工”字形挡板两长边上设置由浇筑臂，所述浇筑臂交错设置，所述“工”字形挡板的中间臂长度位于7—15cm的范围内，所述端模板表面覆盖有铁丝网。

由于采用了上述技术方案，端模板的结构合理，具有较强的抗拉能力，同时表面覆盖的铁丝网能够保证重混凝土与端模板两材料之间连接界面的连接性能。

本发明的一种桥梁施工方法，所述护拱施工顺序包括以下步骤，护拱基础施工，护拱砼施工，护拱养护。

本发明的一种桥梁施工方法，所述挡水处理包括以下步骤，在桥基的遇水面间隔设置水挡，每一个水挡前端斜向下设置三角形分水尖端，所述三角形分水尖端的最顶端呈弧形，所述弧形的弧度处于40-90°的范围内；所述三角形分水尖端的末端与水挡最高处相连，所述三角形分水尖端的水平高度小于水挡最高处的水平高度。

由于采用了上述技术方案，水挡前端的分水尖端能够很好的在水流量较大时将水流分流至两侧，从而降低水流的剪切力，降低高流速水流对桥基的冲击，延长桥基寿命，降低维护成本；而分水尖端前端的弧度能够降低高速水流对其自身的冲击，同时提高分水效果。当弧度小于40°时，由于前端过尖，会导致在分水后，两分离的水流依然对桥基作用有剪切力，同时对尖端本身的冲击较大；而随着尖端弧度越来大时，水流对尖端本身的冲击越来越小，但分流效果越来越差，经过计算得到临界值为90°，既能保证良好的分水效果，又能使水流对尖端的冲击力在一个合理的范围内。

本发明的一种桥梁施工方法，所述水挡顶端向外设有凸沿。

由于采用了上述技术方案，进一步增加水挡对水流的分流方向，使得水流对桥基的剪切力进一步降低。

本发明的一种桥梁施工方法，每一个所述肋条在其斜边中部开设有伸缩孔，每一个所述肋条上设置的伸缩孔总体积小于4m³。

由于采用了上述技术方案，伸缩孔能够帮助水流通过，降低对桥台的冲击，同时能够为混凝土结构提供在承重过程中的伸缩应力；但如果开孔面积过大，会降低肋条的刚性，因此得出4m³为此开孔面积的上限。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、在不影响承载能力，保证满足承载需求，有效降低自重，增加抗拉强度，增加混凝土拱桥的跨度；进一步适合修建在有流速较大水流通过、具有山洪隐患的峡谷等处；

2、对桥基进行挡水处理，能够增加桥基面对较大流速水流冲击的抵抗应力，避免水流对混凝土结构的侵蚀；通过肋板能够增大桥台的抗拉强度，从而增加混凝土桥梁的跨度；而侧墙能够进一步的辅助增加桥体的抗拉强度，悬臂与斜脚构成一个梯形支架，能够增加桥体的承重能力。

附图说明

图1是肋条的结构示意图；

图2是端模板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中未提及的施工过程，诸如桥基开挖等，均采用本领域标准施工流程，本实施例中仅对与本领域惯用施工流程不同之处进行阐述。

如图1至图2所示，一种桥梁施工方法，包括以下步骤：

步骤一，桥基施工，并对所述桥基进行挡水处理；桥基施工按顺序包括但不限于以下步骤：挖设基坑，施工放样，模板安装、检验，混凝土浇筑，拆模，砼养护，混凝土浇筑过程时，采用重混凝土与钢筋结构浇筑柱体结构基座，再用泡沫混凝土在主体结构外侧浇筑完整基坑，重混凝土与泡沫混凝土的用量比大于1.2。在桥基完成施工后，在每一个桥基的遇水面间隔设置水挡，每一个水挡前端通过模具围挡并用混凝土浇筑制作一个三角形分水尖端，三角形分水尖端顶面斜向下，最顶端呈弧形，弧形的弧度为40°；三角形分水尖端的末端与水挡最高处相连，水挡顶端向外设有凸沿。

步骤二，桥台施工，按顺序包括但不限于以下步骤，测量放线，钢筋吊装，模板加工及安装，浇筑混凝土，拆模养护。在每一个桥台的施工过程中，两侧面均施工加设肋板，每一个所述肋板采用混凝土浇灌三角形钢板制作肋条，肋板的长宽比小于肋板与肋板相接的桥台的长度比；每一个肋条在其斜边中部开设有伸缩孔，每一个肋条上设置的伸缩孔总体积小于4m³。

步骤三，桥体施工，桥体施工按顺序包括拱座施工，拱圈施工，侧墙施工和护拱施工，侧墙施工包括在拱圈顶部两侧横向加设悬臂，并在拱座两外侧沿竖直方向设置斜脚，斜脚与悬臂之间具有夹角，夹角的角度大于100°；拱圈施工包括但不限于以下步骤，先用石料堆砌拱脚后，采用重混凝土浇筑成型，在拱脚与拱架连接处采用端模板进行间隔；拱架与拱顶的连接处采用端模板进行间隔；最后采用泡沫混凝土将拱圈整体浇筑成型，并填补所有空缝。端模板由钢筋混凝土制成“工”字型挡板，“工”字形挡板两长边上设置由浇筑臂，浇筑臂交错设置，“工”字形挡板的中间臂长度为7cm，端模板表面覆盖有铁丝网。护拱施工顺序包括但不限于以下步骤，护拱基础施工，护拱砼施工，护拱养护。

步骤四，桥体养护。

实施例2

如图1至图2所示，一种桥梁施工方法，包括以下步骤：

步骤一，桥基施工，并对所述桥基进行挡水处理；桥基施工按顺序包括但不限于以下步骤：挖设基坑，施工放样，模板安装、检验，混凝土浇筑，拆模，砼养护，混凝土浇筑过程时，采用重混凝土与钢筋结构浇筑柱体结构基座，再用泡沫混凝土在主体结构外侧浇筑完整基坑，重混凝土与泡沫混凝土的用量比大于1.2。在桥基完成施工后，在每一个桥基的遇水面间隔设置水挡，每一个水挡前端通过模具围挡并用混凝土浇筑制作一个三角形分水尖端，三角形分水尖端顶面斜向下，最顶端呈弧形，弧形的弧度为90°；三角形分水尖端的末端与水挡最高处相连，水挡顶端向外设有凸沿。

步骤二，桥台施工，按顺序包括但不限于以下步骤，测量放线，钢筋吊装，模板加工及安装，浇筑混凝土，拆模养护。在每一个桥台的施工过程中，两侧面均施工加设肋板，每一个所述肋板采用混凝土浇灌三角形钢板制作肋条，肋板的长宽比小于肋板与肋板相接的桥台的长度比；每一个肋条在其斜边中部开设有伸缩孔，每一个肋条上设置的伸缩孔总体积小于4m³。

步骤三，桥体施工，桥体施工按顺序包括拱座施工，拱圈施工，侧墙施工和护拱施工，侧墙施工包括在拱圈顶部两侧横向加设悬臂，并在拱座两外侧沿竖直方向设置斜脚，斜脚与悬臂之间具有夹角，夹角的角度大于100°；拱圈施工包括但不限于以下步骤，先用石料堆砌拱脚后，采用重混凝土浇筑成型，在拱脚与拱架连接处采用端模板进行间隔；拱架与拱顶的连接处采用端模板进行间隔；最后采用泡沫混凝土将拱圈整体浇筑成型，并填补所有空缝。端模板由钢筋混凝土制成“工”字型挡板，“工”字形挡板两长边上设置由浇筑臂，浇筑臂交错设置，“工”字形挡板的中间臂长度为15cm，端模板表面覆盖有铁丝网。护拱施工顺序包括但不限于以下步骤，护拱基础施工，护拱砼施工，护拱养护。

步骤四，桥体养护。

实施例3

如图1至图2所示，一种桥梁施工方法，包括以下步骤：

步骤一，桥基施工，并对所述桥基进行挡水处理；桥基施工按顺序包括但不限于以下步骤：挖设基坑，施工放样，模板安装、检验，混凝土浇筑，拆模，砼养护，混凝土浇筑过程时，采用重混凝土与钢筋结构浇筑柱体结构基座，再用泡沫混凝土在主体结构外侧浇筑完整基坑，重混凝土与泡沫混凝土的用量比大于1.2。在桥基完成施工后，在每一个桥基的遇水面间隔设置水挡，每一个水挡前端通过模具围挡并用混凝土浇筑制作一个三角形分水尖端，三角形分水尖端顶面斜向下，最顶端呈弧形，弧形的弧度为60°；三角形分水尖端的末端与水挡最高处相连，水挡顶端向外设有凸沿。

步骤二，桥台施工，按顺序包括但不限于以下步骤，测量放线，钢筋吊装，模板加工及安装，浇筑混凝土，拆模养护。在每一个桥台的施工过程中，两侧面均施工加设肋板，每一个所述肋板采用混凝土浇灌三角形钢板制作肋条，肋板的长宽比小于肋板与肋板相接的桥台的长度比；每一个肋条在其斜边中部开设有伸缩孔，每一个肋条上设置的伸缩孔总体积小于4m³。

步骤三，桥体施工，桥体施工按顺序包括拱座施工，拱圈施工，侧墙施工和护拱施工，侧墙施工包括在拱圈顶部两侧横向加设悬臂，并在拱座两外侧沿竖直方向设置斜脚，斜脚与悬臂之间具有夹角，夹角的角度大于100°；拱圈施工包括但不限于以下步骤，先用石料堆砌拱脚后，采用重混凝土浇筑成型，在拱脚与拱架连接处采用端模板进行间隔；拱架与拱顶的连接处采用端模板进行间隔；最后采用泡沫混凝土将拱圈整体浇筑成型，并填补所有空缝。端模板由钢筋混凝土制成“工”字型挡板，“工”字形挡板两长边上设置由浇筑臂，浇筑臂交错设置，“工”字形挡板的中间臂长度为10cm，端模板表面覆盖有铁丝网。护拱施工顺序包括但不限于以下步骤，护拱基础施工，护拱砼施工，护拱养护。

步骤四，桥体养护。

实施例4

如图1所示，肋板结构包括两三角形肋条平行设置在直角架上，肋条内支架结构由钢板制成，直角架和肋板主体结构由混凝土浇筑而成，两肋条之间由混凝土连接形成顶端开口底部封闭内部中空的结构，每一个肋条在其斜边中部开设有伸缩孔，伸缩孔为非贯穿孔，每一个肋条上设置的伸缩孔总体积小于4m³。

实施例5

如图2所示，端模板由钢筋混凝土制成“工”字型挡板，“工”字形挡板两长边上设置由浇筑臂，浇筑臂交错设置，“工”字形挡板的中间臂长度位于7—15cm的范围内，端模板表面覆盖有铁丝网.

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。