采用泡沫混凝土和波纹钢板的拱桥结构及其施工方法_3

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体7起到了平衡拱脚的水平推力、限制拱脚的水平位移的作用,并通过泡沫混凝土填充体7可以消除桥头跳车问题。
[0066]如图1所示,所述拱圈6的拱顶位置设置有用于穿过泡沫混凝土填充体7并与所述桥面铺装结构9相连接的垂直钢筋5,所述泡沫混凝土填充体7内设置有用于与所述桥面铺装结构9相连接的垂直钢筋笼8。这样能够使拱圈6、泡沫混凝土填充体7和桥面铺装结构9连成一个整体,在该拱桥结构受力时,拱圈6、泡沫混凝土填充体7和桥面铺装结构9能够协同工作,即能够使桥面铺装结构9能够参与拱圈6的受力,又能够防止桥面铺装结构9伸缩对该拱桥结构的稳定性产生不利影响。
[0067]本实施例中,所述钢板拱壳6-1和混凝土拱板6-2均为圆弧形,所述钢板拱壳6-1的左端和混凝土拱板6-2的左端均固定在所述左侧钢筋混凝土基础12上,所述钢板拱壳6-1的右端和混凝土拱板6 - 2的右端均固定在右侧钢筋混凝土基础1上。将所述钢板拱壳6 -1和混凝土拱板6-2均设计为圆弧形,这种情况适应于需要降低桥梁净空高度或路基I填土高度较低的情况。
[0068]如图2所示的一种采用泡沫混凝土和波纹钢板的拱桥结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0069]步骤一、基础施工:在地基上施工左侧钢筋混凝土基础12和右侧钢筋混凝土基础10;
[0070]步骤二、拱圈6施工:在左侧钢筋混凝土基础12和右侧钢筋混凝土基础10上将波纹钢板组装成钢板拱壳6-1,然后在所述钢板拱壳6-1上施工混凝土拱板6-2;
[0071]步骤三、泡沫混凝土填充体7施工:在拱圈6两侧对称浇筑泡沫混凝土,所述泡沫混凝土为分层浇筑,当下层泡沫混凝土硬化后,再在下层泡沫混凝土上浇筑上层泡沫混凝土,然后在拱圈6上方浇筑泡沫混凝土,从而完成泡沫混凝土填充体7的施工;其中,每层泡沫混凝土的厚度为0.5m?1.0m。
[0072]步骤四、桥面铺装结构9铺装施工:在所述泡沫混凝土填充体7上用连续配筋水泥混凝土铺设桥面铺装结构9。
[0073 ]本实施例中,在步骤二中施工拱圈6时,具体包括以下步骤:
[0074]步骤201、在左侧钢筋混凝土基础12和右侧钢筋混凝土基础10上将波纹钢板组装成呈圆弧形的钢板拱壳6-1;
[0075]步骤202、将钢板拱壳6-1的左端固定在左侧钢筋混凝土基础12上,将钢板拱壳6-1的右端固定在右侧钢筋混凝土基础1上;
[0076]步骤203、在所述钢板拱壳6-1的顶部和两侧绑扎钢筋网;
[0077]步骤204、在钢板拱壳6-1上支模并浇筑混凝土以形成混凝土拱板6-2,并通过尾部带弯钩的锚固螺栓将钢板拱壳6-1和混凝土拱板6-2锚固连接,所述混凝土拱板6-2的左端固定在所述左侧钢筋混凝土基础12上,所述混凝土拱板6-2的右端固定在所述右侧钢筋混凝土基础1上。
[0078]本实施例中,如果采用双层钢板拱壳,安装第二层钢板拱壳时,两层拱壳之间采用螺杆连接。并在在两层钢板拱壳之间填充自密实混凝土。
[0079]本实施例中,该施工方法中,在施工混凝土拱板6-2时,钢板拱壳6-1可以作为钢筋绑扎作业的平台,并且也是混凝土拱板6-2的混凝土浇筑时模板的重要组成部分,减少了支模、拆模等施工环节。并且,在该施工方法中,取消了拱圈6的拱顶填料压实环节。采用泡沫混凝土作为填充材料,有效解决了钢板拱壳6-1顶部及两侧砂砾等传统回填材料无法压实的难题,消除了压实过程中对拱圈6承载力和稳定性产生的不利影响。同时,采用该施工方法能够便于质量控制、施工便捷,待泡沫混凝土填充体7的达到设计强度后,在泡沫混凝土填充体7上可以直接铺筑桥面铺装结构9,大大的节约了工期。
[0080]本实施例中,在拱圈6顶部及两侧不同部位,根据强度要求,浇筑不同密度的泡沫混凝土;在桥面铺装结构9之下以及拱脚附近应力较大的部位,采用无侧限抗压强度为IMPa?2MPa的泡沫混凝土,并布设钢筋网;而在其他部位采用无侧限抗压强度为0.5?1.0MPa的泡沫混凝土。
[0081 ]其中,泡沫混凝土配合比为:配制设计强度为1.0MPa的泡沫混凝土,每立方材料用量,水泥、添加材料(粉煤灰和细砂)、水、气泡群:325kg、325kg、200kg、568.2L,湿容重为8.78kN/m3。其中,水泥为 P042.50。
[0082]配制设计强度为1.5MPa的泡沫混凝土,每立方材料用量,水泥、添加材料(粉煤灰和细砂)、水、气泡群:330kg、660kg、215kg、420.7L,湿容重为12.26kN/m3。其中,水泥为P042.50。
[0083]实施例2
[0084]如图3所示,本实施例的拱桥结构与实施例1的拱桥结构的不同之处在于:所述左侧钢筋混凝土基础12和右侧钢筋混凝土基础10均为板式基础,所述左侧钢筋混凝土基础12的下方设置有左侧泡沫混凝土基础,所述右侧钢筋混凝土基础10的下方设置有右侧泡沫混凝土基础13。本实施例中,通过将左侧钢筋混凝土基础12和右侧钢筋混凝土基础10设计为板式基础,能够有效的扩散作用在所述左侧泡沫混凝土基础和右侧泡沫混凝土基础13上的荷载,减小了垂直压应力。
[0085]本实施例中,所述拱桥边墙3上设置有锥形溜坡14。
[0086]实施例3
[0087]如图4所示,本实施例的拱桥结构与实施例1的拱桥结构的不同之处在于:所述钢板拱壳6-1的数量为两个,两个所述钢板拱壳6-1通过螺杆连接,所述混凝土拱板6-2位于两个所述钢板拱壳6-1之间,所述混凝土拱板6-2采用自密实混凝土制成。其采用两个钢板拱壳6-1,能够使该拱桥结构的跨径超过16m。并用自密实混凝土和钢筋制成混凝土拱板6-2,能够增强混凝土拱板6-2的强度,进而提升承载力。
[0088]本实施例中,配制C40?C50自密实混凝土,胶凝材料用量宜为450kg/m3?550kg/m3,水胶比宜小于0.45,单位用水量宜小于200kg/m3。为保证拌合物工作性能粉煤灰体积掺量在25%?35%范围;如果采用硅粉置换率取10%?15%,磨细高炉矿渣粉置换率取30%?50 %。高效减水剂合理掺量为胶凝材料质量的0.6 %?0.8 %。砂率应大于35 %,以40 % -50%之间为宜。
[0089]具体工程配制C40自密实混凝土,采用配合比如下:每立方材料用量,水泥、粉煤灰、水、砂、石、减水剂分别为,430kg、130kg、197kg、800kg、810kg、0.8%,再加入适量膨胀剂。
[0090]实施例4
[0091 ]如图5所示,本实施例的拱桥结构与实施例1的的拱桥结构不同之处在于:所述钢板拱壳6-1为椭圆形,所述混凝土拱板6-2为圆弧形,所述混凝土拱板6-2的左端与左侧钢筋混凝土基础12固定连接,所述混凝土拱板6-2的右端与右侧钢筋混凝土基础1固定连接。
[0092]本实施例中,将所述钢板拱壳6-1设计为椭圆形,将所述混凝土拱板6-2设计为圆弧形,能够适应当桥梁净空高度较高或路基I填土高度较高时的情况。
[0093]如图6所示的一种采用泡沫混凝土和波纹钢板的拱桥结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0094]步骤S1、泡沫混凝土基础施工:在地基上饶筑泡沫混凝土,以形成左侧泡沫混凝土基础和右侧泡沫混凝土基础13;
[0095]步骤S2、下半圆钢板拱壳施工:在所述左侧泡沫混凝土基础和右侧泡沫混凝土基础13上组装由波纹钢板制成的下半圆钢板拱壳,并将下半圆钢板拱壳与左侧泡沫混凝土基础和右侧泡沫混凝土基础13内的预埋竖直钢筋相连接;
[0096]步骤S3、钢筋混凝土基础施工:在所述左侧泡沫混凝土基础上绑扎钢筋并浇筑混凝土形成左侧钢筋混凝土基础12,在所述右侧泡沫混凝土基础13上绑扎钢筋并浇筑混凝土形成右侧钢筋混凝土基础10;
[0097]步骤S4、上半圆钢板拱壳施工:在左侧钢筋混凝土基础12和右侧钢筋混凝土基础10上组装由波纹钢板制成的上半圆钢板拱壳,所述上半圆钢板拱壳的两端和下半圆钢板拱壳的两端对应连接,从而构成钢板拱壳6-1 ;
[0098]步骤S5、混凝土拱板6-2施工:在所述上半圆钢板拱壳上绑扎钢筋网并浇筑混凝土以制成呈圆弧形的混凝土拱板6-2,并通过锚杆将所述上半圆钢板拱壳和混凝土拱板6-2锚固连接;
[0099 ]步骤S6、泡沫混凝土填充体7施工:在拱圈6两侧对称浇筑泡沫混凝土,所述泡沫混凝土为分层浇筑,当下层泡沫混凝土硬化后,再在下层泡沫混凝土上浇筑上层泡沫混凝土,然后在拱圈6上方浇筑泡沫混凝土,从而完成泡沫混凝土填充体7的施工;
[0100]步骤S7、桥面铺装结构9铺装施工:在所述泡沫混凝土填充体7上用连续配筋水泥混凝土铺设桥面铺装结构9。
[0101]本实施例中,该施工方法能够快速、有效的完成拱桥结构的施工,并且能够使施工成的拱桥结构,能够适应当桥梁净空高度较高或路基I填土高度较高时的情况。
[0102]本实施例中,该施工方法中,在施工混凝土拱板6-2时,钢
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