淺談鋼筋混凝土箱型拱橋的施工

瓦慶標(biāo)

(貴州省貴陽公路管理局)

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淺談鋼筋混凝土箱型拱橋的施工

瓦慶標(biāo)

(貴州省貴陽公路管理局)

貴州地處山區(qū)，最近幾年，盤縣修建了許多二級公路，在修建時(shí)結(jié)合地形，修建了許多的拱橋，其中最多的是箱型拱橋。根據(jù)施工的實(shí)際情況，介紹了南京橋大橋的施工情況。

箱型；拱橋；施工

1 工程概況

貴州省盤縣英武至羊場公路第二合同段K6+645處南京橋大橋?yàn)榭缭侥暇蛩畮於O(shè)，主孔為凈跨70 m鋼筋混凝土整體式箱型拱，拱圈為等截面懸鏈線無鉸拱，矢跨比為1/5，拱軸系數(shù)m=1.988，拱圈寬度為8.5 m，拱圈高度為1.6 m，為單箱三室截面，頂?shù)装搴穸染鶠?.25 m，腹板均為0.2 m。主拱圈在排架柱座下方及排架間設(shè)橫隔板，厚度為0.3 m，全橋共計(jì)23道橫隔板。拱上腹孔跨徑為6 m，共計(jì)13跨，均為鋼筋混凝土裝配式實(shí)心板，板厚0.32 m，拱頂設(shè)計(jì)預(yù)拱度值0.109 m。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：

(1)橋涵設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅰ級；

(2)橋梁寬度：(8+bj)m(行車道)+2×0.5 m(防撞護(hù)欄)，bj為路基加寬值；

(3)車道數(shù)：雙向二車道；

(4)公路等級：二級公路，路基寬8.5 m，瀝青混凝土路面；

(5)設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100；

(6)地震動峰值加速度<0.05 g。

2 施工方案

主橋采用剛拱架現(xiàn)澆施工，拱上排架采用現(xiàn)澆施工，實(shí)心板采用預(yù)制安裝施工，引橋采用支架立模現(xiàn)澆施工。

3 施工工序及主要操作要點(diǎn)

3.1 拱座及臨時(shí)拱座

先對主橋的拱座進(jìn)行施工，為搭設(shè)剛拱架，在拱座前墻位置設(shè)置臨時(shí)拱座，臨時(shí)拱座中設(shè)置預(yù)埋鋼板，鋼板露出混凝土外20 cm，通過打孔用銷子與剛拱架進(jìn)行連接。

3.2 引橋施工

由于受地形限制，為便于主橋施工能有更好的施工場地，先對兩岸引橋進(jìn)行施工。先進(jìn)行0#橋臺、1#樁基、4#橋臺進(jìn)行施工，然后施工1#橋墩、2#橋墩及3#橋墩，最后搭設(shè)滿堂支架澆筑空心板。

3.3 索塔架設(shè)

索塔架設(shè)在0#橋臺及4#橋臺上，索塔高度為19 m，塔柱采用160×14的角鋼、80×5的角鋼綴條焊成100 cm×100 cm鋼架。每一塔柱由4 m長的鋼架4節(jié)、3 m高底座組成，節(jié)段間用高強(qiáng)螺栓連接，采用扒桿吊方式進(jìn)行拼裝。索塔頂兩塔柱之間采用4根20a工字鋼作為骨架、用80×5的角鋼綴條組合焊接成型。為了增加索塔的穩(wěn)定性，單塔兩塔柱之間用200×14的角鋼加工成十字形特殊桿件連接。

索塔基礎(chǔ)面加鋼板調(diào)平支撐靴，每個(gè)支撐靴用8顆深150 cmφ25的錨固螺栓錨固在橋臺混凝土中。在塔腳橋臺內(nèi)預(yù)埋4層φ12鋼筋網(wǎng)，將塔腳鉆孔錨入基礎(chǔ)內(nèi)，鋼板用水準(zhǔn)儀進(jìn)行調(diào)平后再與預(yù)埋筋焊接起來進(jìn)行固定。

主纜采用2根φ50的鋼繩，牽引索采用2根φ21.5的鋼繩，浪風(fēng)索采用4～8根φ32.5鋼繩。

3.4 錨錠結(jié)構(gòu)

主纜及永久扣索地籠采用φ150 cm鋼筋混凝土圓形柱樁結(jié)構(gòu)，錨碇用于錨固主索天線和拱架扣索，采用重力式混凝土結(jié)構(gòu)，錨碇設(shè)置在地籠底部(尾端與鋼筋籠進(jìn)行焊接)，錨碇重量按錨固索破斷拉力之和控制；卷揚(yáng)機(jī)錨錠就預(yù)埋在英武岸地籠右前方8.5 m處，與軸線傾角小于60°。

3.5 纜索吊機(jī)

為方便吊運(yùn)和拼裝貝雷拱架、運(yùn)輸材料，纜索吊機(jī)采用主要數(shù)據(jù)如下。

吊重設(shè)計(jì)T=5 t

跨徑L=112 m

安裝撓度f=L/14=8m

承重繩直徑Ф承=50 mm

起重繩直徑Ф起=17.5 mm

牽引繩直徑Ф牽=21.5 mm

扣索繩直徑Ф扣=32.5 mm

承重、起重繩為單股1-6×37鋼絲繩，牽引繩為雙股1-6×37鋼絲繩。起重、牽引作業(yè)均采用5 t卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行，起重繩通過5噸四輪起重跑車組走四線。

3.6 鋼拱架架設(shè)及拼裝

遵循安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、制作和安拆方便的原則，鋼拱架采用貝雷架拼裝，并請中鐵二院貴陽分院對整個(gè)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果滿足相關(guān)規(guī)定要求。

先在兩岸引橋上按支架圖將貝雷片組拼成一聯(lián)后再進(jìn)行吊裝，每2片間以貝雷支撐架聯(lián)接，為加強(qiáng)貝雷拱架的穩(wěn)定，另用槽鋼架與貝雷拱架作平面橫向連接；貝雷架縱向由6段構(gòu)成，每段長為12 m，每段內(nèi)貝雷梁底部橫向每9 m用φ18騎馬鏍栓連接25a工字鋼，節(jié)段間由長35 cm陰陽接頭短焊件聯(lián)結(jié)，貝雷拱架跨中由梯型鋼桁架聯(lián)結(jié)。陰陽接頭的長度根據(jù)電腦模擬和實(shí)際情況確定，找加工廠進(jìn)行加工制作。

拱架在支架拼裝全過程中進(jìn)行軸線及高程觀測，通過調(diào)整浪風(fēng)索控制支架安裝的平面位置。以纜索天線將拼好的貝雷架節(jié)段吊移至安裝位置，穿貝雷銷聯(lián)接，按全斷面合攏拼裝，并用Ф15.5 mm鋼絲繩在附近設(shè)橫向浪風(fēng)索。

拱盔支架由國標(biāo)3.84 kg/mφ48鋼管支架連接而成，按0.8 m×0.6 m的立桿布置，大橫桿間步距采用1.2 m，拱盔支架向下延伸搭至貝雷片底與貝雷片形成整體；拱圈模板用1.83 m×0.915 m×0.016 m機(jī)壓木模板。

設(shè)置施工預(yù)拱度，按凈跨徑的1/400設(shè)置，為7 000/400=17.5 cm，加上主拱圈設(shè)計(jì)時(shí)考慮的預(yù)拱度10.9 cm，鋼拱架設(shè)置的預(yù)拱度為28.4 cm。

3.7 剛拱架預(yù)壓

拱盔支架搭設(shè)完成后進(jìn)行加載試壓，采用鋼管架搭設(shè)成水箱加水試壓，施壓重量按拱圈開口箱重量1.2倍，預(yù)壓過程盡量符合拱圈澆筑過程。在預(yù)壓時(shí)在鋼拱架上設(shè)置觀測點(diǎn)，連續(xù)觀測3 d。對拱架平面位置、頂部高程、節(jié)點(diǎn)連接及縱橫向的穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查。

3.8 拱圈澆筑

主拱圈分環(huán)澆筑， 并遵循縱橫向?qū)ΨQ、 均衡地澆筑混凝土的原則，底板與承托同時(shí)澆筑(底板澆筑自拱腳向拱頂方向澆筑至 1/8 跨后，可自拱頂向拱腳方向澆筑，在 1/4 跨附近合攏) ，待底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到 80%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能澆筑肋板、橫隔板。待其強(qiáng)度達(dá)到 80%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才能澆筑頂板混凝土。后兩環(huán)澆筑順序可自拱腳至拱頂一次澆筑完成。

分別在1/4部位、拱頂處預(yù)留3道間隔槽，寬度為50～100 cm，待拱圈混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%后，由拱腳向拱頂對稱澆筑，拱頂間隔槽混凝土在最后封拱時(shí)澆筑?；炷翝仓扇”盟偷姆绞竭M(jìn)行。

3.9 主拱圈養(yǎng)生

采用灑水養(yǎng)生，全天安排2名工人在拱圈兩側(cè)進(jìn)行灑水養(yǎng)生。

3.10 拱架拆卸

拱架拆卸應(yīng)待拱橋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后才可拆除。為了能使拱架所支承的拱圈重力能逐漸轉(zhuǎn)給拱圈自身來承受，拱架不能突然卸除。本項(xiàng)目采取分步卸落，在縱向?qū)ΨQ均衡卸落，在橫向同時(shí)一起卸落，從拱頂向拱腳依次對稱均衡地進(jìn)行。

3.11 拱上排架及蓋梁的施工

拱上排架及蓋梁的施工采用在拱上搭設(shè)滿堂架關(guān)模施工。

3.12 裝配板預(yù)制及吊裝

6 m板預(yù)制時(shí)，按1 m一道在鉸縫的側(cè)模嵌上 0.5 m長的φ6 mm 鋼筋，形成6 mm 凹凸不平的粗糙面。6 m板采用設(shè)吊孔穿束兜板底加扁擔(dān)梁的吊裝方法。

3.13 橋面系的施工

6 m板安裝就位后，應(yīng)先澆筑鉸縫混凝土，待其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 85%以后，再進(jìn)行橋面鋪裝及防撞護(hù)欄施工。

4 結(jié)束語

目前，南京橋大橋已建成通車2年多，從整個(gè)施工和運(yùn)行情況來看，施工的質(zhì)量還是很不錯(cuò)的，鋼拱架的設(shè)計(jì)和拼裝也是比較合理的，但同時(shí)還存在許多需要改進(jìn)的地方，在今后的施工中，我們將不斷作出改進(jìn)，以便施工更加完善和合理。

[1] 姚玲森.橋梁工程[M].人民交通出版社.

[2] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG/T F50-2011)[S].

[3] 黃紹金.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].人民交通出版社.

[4] 黃繩武.橋梁施工及組織管理[M].人民交通出版社.

2015-08-28

瓦慶標(biāo)，男，貴州興義人，工程師，主要從事橋梁施工、設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)方面工作。

U445

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1008-3383(2015)11-0152-01