淺談鋼筋混凝土剛架拱橋的施工技術(shù)

溫曉鋒

摘要：鋼筋混凝土剛架拱橋施工工藝主要特點是采用條形、分段預(yù)制構(gòu)件使主拱先合攏成拱，然后安裝微彎板、澆橋面組成整體。介紹327國道利溝大橋加寬施工中，構(gòu)件預(yù)制、起吊、安裝等施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：剛架拱橋；施工工藝；質(zhì)量控制

鋼筋混凝土剛架拱橋是在雙曲拱橋、桁架拱橋和斜腿剛架拱橋的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由主拱腿、實腹段、腹孔弦桿、斜撐和橫系梁等構(gòu)件拼組而成裸肋，然后在其上安裝帶有加勁肋的微彎板和懸臂板，并通過現(xiàn)澆混凝土橋面與裸肋結(jié)成整體組合結(jié)構(gòu)。該橋型具有自重輕、材料省、整體性能好、外形美觀、裝配化程度高等優(yōu)點。

1 構(gòu)件預(yù)制

327國道利溝大橋剛架拱橋的預(yù)制構(gòu)件有：拱片12片，每片共計84根構(gòu)件，橫系梁112塊，微彎板104塊，懸臂板52塊，全橋總計預(yù)制構(gòu)件352塊。為保證拼縫尺寸的精確度，預(yù)制構(gòu)件采用放全橋大樣進(jìn)行預(yù)制。拱片預(yù)制采用臥澆且在豎向三片疊澆的方法，以節(jié)省預(yù)制場地，減少模板放樣的工作量，并保證連接橫系梁的預(yù)埋鐵件位置的正確和避免放樣差錯，模板采用木制包白鐵皮模板，方便加工。

1.1 構(gòu)件預(yù)制場地。構(gòu)件的預(yù)制在固定的混凝土預(yù)制場內(nèi)進(jìn)行。場地的鋪筑，按如下程序進(jìn)行：清除障礙物齟終平鲅故旦霾飭坎⒄移僵銎唐石(拳石)黿交炷土面層。采用C15混凝土，厚6cm石砌地膜澆低標(biāo)號混凝土，可充分利用當(dāng)?shù)厣笆Y源，又保證底模的強(qiáng)度和平整度。

1.2 拱片放樣。采用坐標(biāo)法放樣，先放跨徑尺寸,再分段放出縱橫坐標(biāo)，將坐標(biāo)點連接到拱片下緣線。據(jù)設(shè)計尺寸定出拱片、斜撐、弦桿軸線，畫出構(gòu)件輪廓線及交角圓弧線，定出各吊點位置、橫系梁聯(lián)結(jié)點位置及大小結(jié)點位置。放樣后由總工校核，臨理工程師驗收合格。

1.3 拱片模板。拱片為條弧形預(yù)制件，為制作方便、降低造價，可采用紅松板材制作，用0.3mm厚的優(yōu)質(zhì)的鐵皮覆包表面，這樣既能達(dá)到鋼模板的效果，又能現(xiàn)場加工，可縮短制作時間。為便于拆裝，每塊模板長3m～5m，接頭采用企口式，模板厚5cm，為抵抗側(cè)向彎曲，模板背面每隔50cm釘豎向肋木加固。

1.4 鋼筋骨架制作與就位。鋼筋骨架采用分部成型、整體入模的方法，采取先放置鋼筋骨架，然后現(xiàn)場焊接接頭和安裝固定橫向聯(lián)結(jié)系預(yù)埋件，調(diào)整點焊好現(xiàn)澆混凝土接頭處鋼筋，校核無誤后立模。施工時拱腿、斜撐、弦桿三部分提前加工成型，實腹段現(xiàn)場扎制，接頭鋼板提前加工，這樣有利于分段接頭鋼板焊接時的位置準(zhǔn)確，又便于各工序有效銜接，節(jié)省工時、方便施工、保證骨架成型的質(zhì)量。

1.5 立模。把模板沿放樣線拼裝成整體，調(diào)整好板垂直度、直順度、底部、上部用螺栓加固。接頭縫用1cm厚的海綿條填塞，底模鋪一層塑料薄膜。模板表面涂刷脫模劑。待第一片強(qiáng)度達(dá)到30%以上時，疊澆第二片、第三片，立模時，先做一層水泥摻粘土砂漿2cm 厚隔離層，然后加固模板，確保立模不變形，尺寸準(zhǔn)確。澆混凝土前，應(yīng)對模板尺寸、鋼筋尺寸、位置、焊接長度、預(yù)埋件數(shù)量、位置等做全面檢查，無誤后進(jìn)入下道工序。

1.6 澆筑混凝土。嚴(yán)格按設(shè)計配合比配料、拌制。拌制時嚴(yán)格控制配合比及拌制時間，隨時檢查混凝土塌落度、和易性。澆筑時，每一預(yù)制段必須一次澆完，不留施工縫?；炷恋恼駬v，采用插入式振動器，要控制振動時間，使混凝土表面達(dá)到不冒氣泡、下沉、表面返漿平整。振搗器切勿碰撞側(cè)模，也不能插入過深，以免模板變形。預(yù)制每個構(gòu)件時，隨機(jī)取樣做三組混凝土試塊，分別做3d、7d、28d抗壓強(qiáng)度試驗?；炷吝_(dá)到設(shè)計強(qiáng)度25%后即可拆模。脫模后應(yīng)及時養(yǎng)生，采取覆蓋草袋并及時灑水，確保構(gòu)件經(jīng)常保持濕潤。

1.7 微彎板懸臂板預(yù)制。為了節(jié)省木材，采用土模，表層必須做6cm石灰土，并夯實。加強(qiáng)土模覆蓋，以免經(jīng)雨變形。橫系梁的預(yù)制在澆筑地膜上，立木制包白鐵皮的側(cè)模板澆筑?？稍诖蠹A(yù)制的同時進(jìn)行。

1.8 設(shè)置槽孔。為保證裸肋與橋面整體承受活載，在實腹段及腹孔弦桿截面的凸出部分，除應(yīng)鑿毛外，還需設(shè)置側(cè)向齒槽或槽孔。槽孔的制作是在臥澆預(yù)制混凝土的構(gòu)件時，在肋頂凸出部分緊靠上緣鋼筋處，插入一塊底面積為10×20（cm）的木塊，于混凝土初凝前拔除成孔。同時在槽孔頂部留溢漿孔。每個槽孔中插入兩根Φ8mm～Φ10mm的鋼筋，長70cm，以便與橋面鋼筋連接作為錨固筋。

2 構(gòu)件拼接接頭施工

構(gòu)件安裝的相應(yīng)環(huán)節(jié)，要及時處理好構(gòu)件的接頭。利溝大橋施工，為能較大調(diào)節(jié)接頭誤差范圍，減小接頭拼接難度，采用干接頭、濕接頭及環(huán)氧水泥砂漿工藝，取得良好效果。

2.1 干接頭施工程序。為保證安裝時快速成拱，實腹段與拱腿、弦桿與拱腿接頭以及裸肋與橫系梁接頭采用鋼板焊接接頭(簡稱干接頭)，全橋共272個干接頭。其處理程序如下。

2.1.1 塊件定位測量。構(gòu)件起吊就位及時檢測定位線、中線、高程，測量拱頂、拱腳、1/4處高程，各項指標(biāo)及時調(diào)整直至滿足設(shè)計。同時滿足預(yù)留拱度(本橋為2.5cm)。

2.1.2 接頭鋼板檢驗。先清除污漬、銹蝕。檢測兩對接鋼板有無縫隙、錯位，是否牢固，以便采取相應(yīng)措施。

2.1.3 鋼板接頭焊接。要有熟練的專業(yè)技師，持證操作，所用焊條滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。焊接方法采用跳焊法，分段、對稱交錯焊接。既防止混凝土被燒壞，也可避免鋼板局部過熱變形。焊后，有專業(yè)技術(shù)員檢驗。

2.1.4 環(huán)氧水泥砂漿抹縫。接頭焊好后，為防止干接縫中水氣浸入，導(dǎo)致鋼板銹蝕，接頭鋼板周圈用環(huán)氧水泥砂漿抹縫、顏色一致、外表美觀。①環(huán)氧水泥砂漿的配比(質(zhì)量比)為：環(huán)氧樹脂E-44(6101)：乙二胺(EDA)：二丁脂：甲苯：細(xì)砂：水泥=1：01∶012：018：45：15。②配制方法為：先稱量前四種化學(xué)試劑倒入大容器內(nèi)攪拌均勻，然后加入事先拌勻的水泥和砂混合料，攪拌均勻后即可使用。③注意：每次配料不宜過多，應(yīng)隨配隨用，氣溫20 ℃時，有效使用時間為3h～4h。同時要注意，乙二胺毒性較大，操作人員須戴口罩和橡皮手套防毒。④使用效果：利溝大橋經(jīng)一年多運(yùn)行，接頭所涂抹環(huán)氧水泥砂漿沒脫落、裂縫，有效防止水氣浸入。

2.1.5 接縫養(yǎng)生

待接縫砂漿稍干后，先灑少量水，然后用黑色塑料薄膜將其周側(cè)包扎緊，并定期灑水，以保持濕潤，確保不脫落和強(qiáng)度的形成。

2.2 濕接頭施工程序

為能較大調(diào)節(jié)接頭誤差范圍，減少拼裝難度，弦桿與實腹段、弦桿與斜撐接頭采用現(xiàn)澆混凝土接頭(濕接頭)，全橋共48個濕接頭。其處理程序為：①塊件定位、測量觫誚油犯紙詈附螢觫郯滄笆接頭模板觫芟紙絞接頭混凝土鍪接頭混凝土脫模養(yǎng)生。

3 橋面系施工

3.1 現(xiàn)澆混凝土填平層及橋面。先將懸臂板與微彎板加勁肋外伸鋼筋焊接，在每個預(yù)留肋頂槽孔內(nèi)穿入兩根10mm～12mm，長70cm 的鋼筋，然后將凹下去的三角形部分用現(xiàn)澆混凝土填平至微彎板頂，再鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)現(xiàn)澆混凝土橋面。橋面的澆筑嚴(yán)格按路面施工規(guī)范進(jìn)行。橋面混凝土每孔一天完成，避免施工縫。

3.2 現(xiàn)澆混凝土防撞欄。橋面混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度70%以上時，焊接防撞欄鋼筋，立模，澆混凝土。

3.3 伸縮縫處理。橋面澆筑時留出伸縮縫安裝寬度，固定焊接伸縮縫，檢測好高程，澆混凝土。混凝土標(biāo)號為C40，混凝土摻入環(huán)氧樹脂。澆好后，加強(qiáng)養(yǎng)生，確?；炷翉?qiáng)度。

4 施工注意事項

4.1 墩臺帽、拱座臺冒檢測必須達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。橋位中線，跨徑，墩臺高程，弦桿支座位置、高程要滿足設(shè)計要求，校核無誤后方可吊裝。

4.2 拱腿及斜撐伸入墩臺帽30cm，在澆筑墩臺帽時預(yù)留凹槽，并在凹槽內(nèi)留深6cm，寬8cm的灌漿槽，確保各部位尺寸，位置準(zhǔn)確。

4.3 吊安裝前，兩側(cè)U型橋臺背后最好填滲水性好的砂，碎石(卵石)等材料，保證填料的密實度，并填至臺帽之上，以保證橋臺受力時安全。

4.4 吊安裝前干接頭鋼板、濕接頭鋼筋要檢測，整型，使其位置、尺寸準(zhǔn)確，同時要除銹蝕和污漬。構(gòu)件凸出部分表面及構(gòu)件濕接頭表面必須鑿毛。

4.5 拱片起吊要嚴(yán)格控制兩端點的升空高度一致，必須在2cm之內(nèi)。要恰當(dāng)掌握預(yù)留拱度，及時檢測。安裝時嚴(yán)格操作程序。

4.6 環(huán)氧水泥砂漿的配制要嚴(yán)格配比稱量，要隨配隨用，注意防毒。同時，不要將環(huán)氧殘液或洗刷用具的殘液倒入河中，以免污染河水，造成人、畜中毒。

4.7 制定質(zhì)量、工期保證措施以及安全生產(chǎn)措施，防止人身及構(gòu)件出現(xiàn)事故。要切實強(qiáng)化交通管制和高空作業(yè)、用電及施工機(jī)具的安全管理。