基于AIT桥梁系统的拱桥施工

时间: 2019-01-09 18:26 阅读: 次大中小

　　AIT桥梁系统是Advanced Infrastructure Technologies的一个分支，专门负责新一代桥梁设施的设计和建设。所属的复合桥梁系统可以降低施工成本和延长结构寿命，并已得到美国国家公路与运输协会的认可。该项技术适用于在美国标准荷载限度下的跨径在10至20米的拱桥。

　　AIT桥梁系统中所使用的复合材料可以大大缩短施工周期和增强材料的耐久性。复合组件均是在工厂预制再运送至现场拼装完成。所使用的吊装工具也均为轻型机械或工人手工操作。

2.AIT

2.1

　　结构效率高;

　　高储备能力与冗余;

　　跨度在10m至20m+;

　　15-50%高跨比;

　　设计活荷载大于HL-93;

　　美国国家公路与运输协会认可。

2.2

　　超过100年的设计寿命;

　　低使用周期成本;

　　没有混凝土开裂或裂缝;

　　几乎免费的维护;

　　消除了混凝土板或节点的需要;

　　保持自然河床不被破坏;

　　理想的倾斜。

2.3

　　拱圈可以被大量生产;

　　拱圈可以被工人手工操作存放;

　　没有重型机械的需求;

　　复合桥面是预制完成的;

　　所有构件均可运输到偏远地区施工;

　　整个桥梁结构可以轻松得快速施工;

　　拱圈可以被简单地放置在已建成的桥下从而减少交通管制;

　　多种可供选择的拱肩和翼墙类型。

3.1

3.1.1

　　通常，使用轻型设备来设置拱圈和安装桥面。该设备的伸展范围需要超过拱圈的中心(顶点)，使他们可以更容易进行施工操作。一个12”直径50英尺跨度的空心拱圈的重量大约是200磅，而一个15”直径的相同的拱圈重量为250磅。从而，两名工人就可以轻松升降调拱圈到其最终位置。

　　可以伸展到拱圈顶点的混凝土泵车可以用混凝土或传统的混凝土吊斗来填补拱圈间缝隙。装载机/叉车/挖掘机可用作运输卡车卸载拱圈，物料搬运和找平设备工作区。

3.1.2

　　对工作人员的一般要求是：布局工头，轻型建筑设备操作员和四个建筑工人。而在某些情况下，两名工人就足够了。通常情况下，一个工作的监督或工头将有必要具备布局和操作设备的技能。

3.1.3

　　对于一个50英尺跨度，50英尺宽和10英尺的拱上升(高出桥台部分)，所有建设项目的典型持续时间如下：

　　拱圈设置(12”直径)：六人每八小时安装12个拱圈。

　　纤维增强复合材料桥面铺装：六人每八小时安装20块面板。

　　拱埋设混凝土浇筑：四人四小时操作放置(不包括混凝土卡车的司机和混凝土泵操作人员);在满足上人条件前需有两天的养护时间。

　　拱圈混凝土浇筑：两名人员操作(不包括混凝土卡车的司机和混凝土泵操作人员);在满足上人条件前需有两天的养护时间。

　　拱面墙和支撑的放置：纤维增强复合材料拱面墙系统，四名工人进行八小时作业。

3.2

3.2.1

　　计划接收拱圈应尽可能接近安装日期，以尽量减少在现场存储损坏的风险。

　　拱圈是堆叠运输的，通常以一个装箱模块为单位(由于运输高度限制，通常是七叠拱)从工厂用拖车来装运的。卸载时用起重机吊具杆或叉车进行操作。

　　工人可以手工从板条箱拆卸拱圈。搬运拱圈及存储时将需要两个至少相隔六英尺的尼龙3”宽的环状吊索。

3.2.2

　　第一个拱圈的设置需要两个人在其两端，以确保拱圈设置在垂直和水平对齐。

　　接下来的拱圈可依照之前拱圈的设置来支撑以确保线形。

　　约束可利用AIT提供在指定位置、高程的定位硬件和固定拱端支承完成。

　　在纤维增强复合材料桥面板的安装之前和其间，木垫片和棘轮尼龙带可以用来保持指定的拱间距。

3.3

　　在拱圈被定位后，第一块纤维增强复合材料面板可以与拱圈连接。

　　轻型设备在面板的安装中是必不可少的(一个面板每英尺约重7磅，所以一个40英尺的面板重量约280磅)。

　　特别需要注意的是,在定位第一块面板的高度时要使用经纬仪。然后用指定的沿拱身的不锈钢紧固件将面板连接到拱圈使用。此时需用到一个带离合器的蓄电池电钻，因为在紧固面板时，一定注意不要堵塞孔洞。

　　在拱圈和第一层面板被安装在桥台之后，即可以浇筑混凝土。直到拱埋设混凝土养护到指定的强度，在面板上除了工人行走之外没有其余操作。

3.4

　　施工中所用的混凝土是自密实混凝土(SCC)。SCC组合包括补偿收缩剂(SCA)，粘度改性外加剂(VMA)，水化稳定剂(retarder)和高效减水剂(high range water reducer)。如遇组合设计需要论证需报给项目工程师批准。

　　SCC的混合流动性需进行现场坍落度测试。通常坍落度(测量混凝土膨胀直径)介于24”和30”之间.。

　　通风孔位于拱圈填充孔的任何一边的18”- 24”处，且必须在混凝土灌孔时保持通畅。

　　连续的混凝土灌孔操作需严格执行。

　　端墙安装

　　拱圈混凝土浇筑后，24小时内不得进行其他工作活动。在满足上人条件前需满足足够的养护时间。在拱圈养护24个小时后，端墙面板和支撑即可进行安装到指定位置。根据项目不同，拱面墙会有所不同，详情参照具体项目。

　　回填

　　一旦混凝土桥面已养护24小时，可进行回填操作。回填时必须安装排水，必要时附筋膜板。

　　回填完成达到使用等级后，即可以进行护栏安装和铺路的工作。

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