系桿拱橋邊跨門式飛燕施工技術(shù)

蔡贊文

摘要：系桿拱橋邊跨門式飛燕是對稱平衡主跨水平推力的重要結(jié)構(gòu)，一般采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。因此確保邊跨施工質(zhì)量是確保主橋結(jié)構(gòu)安全的重要要素。蕪湖袁澤橋主橋為帶副拱的中承式菱形變截面鋼管混凝土拱橋，邊跨采用門式飛燕結(jié)構(gòu)，結(jié)合施工實例，介紹門式飛燕施工技術(shù)，包括施工方案、機械設(shè)備、質(zhì)量控制措施等，為類似工程提供一種安全、可靠、實用的參考方案。

關(guān)鍵詞：拱橋飛燕橋梁混凝土施工

Abstract: the bowstring arch bridge across the side door type is symmetrical balance fly horizontal thrust a main important structure, generally USES the prestressed reinforced concrete structure design. So make sure across the construction quality is to ensure that the main structure of the importance of safety factor. YuanZeQiao wuhu bridge as take a pair of arch ZhongChengShi diamond cross-section of concrete filled steel tube arch bridge, the side door type across the fly structure, combined with the construction practice, this paper introduces construction technology fly door type, including the construction scheme, mechanical equipment, quality control measures for similar project to provide a safe, reliable and practical references.

Keywords: arch bridge concrete construction of the bridge to fly

中圖分類號：TU74文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 工程概況

蕪湖袁澤橋主橋為帶副拱的中承式菱形變截面鋼管混凝土拱橋，理論拱軸線拱腳水平距離135m，矢高30m。主橋邊跨設(shè)置門式飛燕以提供系桿的張拉結(jié)構(gòu)，邊跨跨度40m。飛燕采用混凝土結(jié)構(gòu)，飛燕拱肋部分正截面采取變高矩形截面。飛燕拱肋實際高3.607～4m，寬2.5m。飛燕在過渡墩一側(cè)設(shè)置雙支座，下接過渡墩，主拱側(cè)與主墩墩身固結(jié)。飛燕共設(shè)置了7道橫梁。飛燕通過設(shè)置預(yù)應(yīng)力橫梁抵抗設(shè)置在其內(nèi)部的系桿平彎外拉效應(yīng)和飛燕橫向彎矩效應(yīng)。袁澤橋主橋立面布置見圖1，飛燕構(gòu)造見圖2、圖3。

圖1 主橋立面布置圖

2 總體施工方案

本項目邊跨門式飛燕施工具有以下特點：一是工程量較大（飛燕拱肋、橫隔梁、橫系梁全為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，每個飛燕混凝土方量為1420m3），設(shè)計要求單個飛燕盡可能一次性澆筑完成，最多兩次澆筑完成，增加了施工難度；二是兩岸飛燕下均有新、老防

圖2 飛燕立面構(gòu)造

圖3 飛燕半平面構(gòu)造

洪墻通過，地下有橫橋向鑄鐵排水管、高壓線塔架基礎(chǔ)等地下障礙物,對臨時墩基礎(chǔ)布設(shè)與施工有較大的影響；三是飛燕拱肋最高在7號橫梁處達到6.8m，對支架的設(shè)計與施工，以及滿足支架設(shè)計預(yù)壓荷載要求，確保支架的安全與穩(wěn)定帶來較大困難；四是根據(jù)設(shè)計提供地質(zhì)資料，飛燕原地面下3～9m存在一軟弱下臥層，承載力只有60Kpa，影響地基承載力，需對基礎(chǔ)方案進行特別設(shè)計；五是飛燕結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部預(yù)埋構(gòu)件較多，施工時需確保預(yù)埋構(gòu)件的準(zhǔn)確。

為確保飛燕施工的安全穩(wěn)定，經(jīng)反復(fù)研究比較，拱肋和橫隔板部分采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)作為支墩，在其上搭貝雷膺架的施工方案；橫梁及面板部分支架方案采用地基硬化后搭設(shè)滿堂碗扣式鋼管腳手架施工。

(1)支墩位置根據(jù)現(xiàn)場條件和貝雷片長度進行布置，盡量避開防洪墻位置，兩端支撐在主墩及過渡墩承臺上。

(2)支架采用碗扣式支架，模板采用15mm厚度的優(yōu)質(zhì)竹膠板。

(3)拱肋弧線采用小段直線想相連的以直代曲方案。

(4)底模支撐由于不是水平，方木縱橫梁接觸面小，傳力困難，分段直線下采用工字鋼作縱梁支撐，同時，由于存在較大施工水平推力，為加大支架整體穩(wěn)定性，采取鋼桁架支撐。

(5)在拱肋高度較高地段，盡量降低鋼管支架高度，增加支架穩(wěn)定性。同時為滿足支架預(yù)壓要求，考慮采用鋼件分段預(yù)壓方案，確保支架變形穩(wěn)定，滿足受力要求。

(6)為減小混凝土澆注施工難度，方便施工，飛燕混凝土采用二次澆筑方案。第一次澆注部分拱肋，從拱肋下部澆注至3#、4#橫梁中間（便于避開副拱預(yù)應(yīng)力張拉槽口），高度澆注至于橫梁底部齊平（如圖2、3陰影部分）。第二次澆注剩余部分。第一次澆注采用單臺泵車分別從單條拱肋拱腳開始向上澆筑，按照規(guī)范要求分層澆筑；第二次澆注采用兩臺泵車分別從1#橫梁兩側(cè)向中心澆筑至7#橫梁，最后澆注橫系梁。

3 膺架結(jié)構(gòu)及樁基布置方案

受地上、地下障礙物影響，結(jié)合現(xiàn)場實際，設(shè)計膺架結(jié)構(gòu)共3跨， 4個臨時墩，其中0#墩、4#墩分別設(shè)置于主墩承臺及過渡墩承臺上，1～2跨跨越防洪墻，1號墩設(shè)置高低墩，在承臺上靠近2#支墩側(cè)預(yù)埋3塊鋼板，設(shè)置3根φ50的鋼管立柱。膺架梁采用標(biāo)準(zhǔn)貝雷片，其中0～1#墩頂布置8排貝雷片，1～3#墩頂布置10片貝雷片。樁基采用在0#、1#墩位置分別設(shè)置2根直徑120cm的鉆孔樁；在0#、1#、3#墩頂采用鋼管樁接高，鋼樁頂采用工字鋼作為分配梁；1#、2#墩墩頂設(shè)計5.5m×1.8m×1.5的承臺。樁基布置及膺架結(jié)構(gòu)方案如圖4、5所示。

圖4 樁位平面布置示意圖

圖5 膺架布置示意圖

4、膺架結(jié)構(gòu)受力檢算

4.1 膺架梁計算

（1)拱肋荷載計算

（3）經(jīng)計算，墩頂受力

單層單片貝雷片允許彎矩788.2 KN.m、允許剪力245.2KN。

根據(jù)膺架梁剪力及彎矩情況，考慮橫系梁施工，0～1跨采用8片貝雷片，1～3跨采用10片貝雷片。

（6）樁基計算

根據(jù)單樁荷載情況，確定單樁承載力按照300t設(shè)計，根據(jù)地質(zhì)情況，確定樁徑為1.2m，樁底標(biāo)高為-22.4m。

（7）墩頂分配梁計算

經(jīng)計算，單墩墩頂采用2根Ⅰ40a工字鋼。

（8）鋼管樁計算

經(jīng)計算，采用直徑50cm，壁厚5mm規(guī)格的鋼管樁。

（9）鉆孔樁、承臺配筋按規(guī)范要求布置

5碗扣式腳手架計算和布置

采用φ48*3.5碗扣式腳手架，根據(jù)廠家提供資料，橫桿步距1.2m時，單根立桿允許荷載為30KN，橫桿步距為0.6m時, 單根立桿允許荷載為40KN。

5.1 荷載計算

斷面及部位 混凝土高度 混凝土荷載 施工荷載 混凝土澆筑荷載 混凝土振搗荷載

5.2腳手架布置方案

根據(jù)計算結(jié)果，腳手架布置方案如下：