汽車吊結(jié)合支架安裝箱拱現(xiàn)澆鋼拱架施工方法

呂中玉

(廣西路橋工程集團(tuán)有限公司，廣西　南寧　530011)

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汽車吊結(jié)合支架安裝箱拱現(xiàn)澆鋼拱架施工方法

呂中玉

(廣西路橋工程集團(tuán)有限公司，廣西南寧530011)

文章結(jié)合貴州省某高速公路三家寨大橋工程實(shí)例，對(duì)現(xiàn)澆混凝土箱型拱圈鋼拱架安裝方法進(jìn)行探討，得出在地形合適的條件下采用汽車吊結(jié)合少支架法安裝拱圈現(xiàn)澆支架是一種快捷安全的施工方法，可為今后的拱橋現(xiàn)澆混凝土拱圈施工提供參考。

現(xiàn)澆箱拱；鋼拱架；少支架；汽車吊；施工方法

0　引言

隨著全國(guó)高速公路開始挺進(jìn)山區(qū)，拱橋以其跨越能力大、承載能力高、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)少、造型美觀等特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用越來越廣。在峰叢山地的峽谷地貌區(qū)，由于特殊的地形條件，拱橋的無支架纜索吊裝法、勁性骨架法和轉(zhuǎn)體施工法等適用性受到了限制，拱架法得到廣泛的運(yùn)用。本文結(jié)合貴州省某高速公路三家寨大橋施工實(shí)例，介紹了一種拱橋混凝土箱型拱圈拱架安裝的施工方法，對(duì)在橋梁兩端地形陡峭、窄小，無法安裝吊裝系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)安全高效地安裝箱拱混凝土現(xiàn)澆鋼拱架有很好的參考價(jià)值。

1　工程概況

貴州省某高速公路三家寨大橋跨越深切型峽谷干溝，大橋位于分離式路基段，左幅設(shè)計(jì)為1×10 m(鋼筋混凝土空心板)+1×78 m(鋼筋混凝土箱形拱)+1×6 m(鋼筋混凝土矩形板)，橋梁全長(zhǎng)106.52 m。右幅設(shè)計(jì)為1×10 m(鋼筋混凝土空心板)+1×70 m(鋼筋混凝土箱形拱)+1×10 m(鋼筋混凝土空心板)，橋梁全長(zhǎng)102.52 m。左幅凈矢跨比為1∶5.3，拱軸線型采用懸鏈線，拱軸系數(shù)m=1.543。右幅凈矢跨比為1∶5，拱軸線型采用懸鏈線，拱軸系數(shù)m=1.347。拱箱截面高160 cm，寬1 100 cm，為單箱四室截面，主拱圈采用C40混凝土。拱上立柱采用三柱式墩，拱上建筑均采用6 m鋼筋混凝土矩形板。

2　橋址區(qū)地質(zhì)地貌

橋址區(qū)屬于峰叢山地的峽谷地貌區(qū)，峽谷兩岸巖壁陡峭，路線走向基本與峽谷走向正交。橋址區(qū)地層構(gòu)造簡(jiǎn)單，為單斜地層，巖層產(chǎn)狀45°∠35°。地表有少量覆蓋層，基巖外露，植被發(fā)育，以灌木為主，水土保持良好。本橋跨越干溝V型峽谷，橋高約70 m。

3　鋼筋混凝土箱拱支架安裝施工方法

拱橋跨越干溝V型峽谷，峽谷最深達(dá)到170余米，同時(shí)該處作為隧道施工的棄渣場(chǎng)，隧道棄渣填充形成70余米高的松散堆積體，現(xiàn)澆箱型拱圈無法采用滿堂支架施工。其原因是橋底隧道棄渣是松散堆積體，地基難以壓實(shí)處理，不穩(wěn)定，同時(shí)地基基礎(chǔ)沉降無法解決。由于該拱橋橋頭緊臨特長(zhǎng)隧道，現(xiàn)澆箱型拱圈懸拼鋼拱架如果采用纜索吊裝進(jìn)行安裝，則需要在隧道洞口立塔架，完全擋住洞口施工的作業(yè)面，對(duì)隧道施工造成了嚴(yán)重干擾，將造成項(xiàng)目施工工期嚴(yán)重的滯后。故項(xiàng)目結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地實(shí)際情況，為了避免項(xiàng)目工程之間的施工干擾，保證項(xiàng)目進(jìn)度正常進(jìn)行，采用了汽車吊結(jié)合臨時(shí)支架的方法來進(jìn)行拱圈鋼拱架的安裝。

鋼筋混凝土箱拱拱圈現(xiàn)澆支架采用懸拼鋼拱架。鋼拱架采用基本的常備式三角架加下弦桿拼裝而成，拱架連接均采用φ48.5mm銷子連接，拱架主要構(gòu)成材料均采用Q345鋼材。在支架兩側(cè)對(duì)稱拉兩組纜風(fēng)，纜風(fēng)采用φ1.8cm鋼絲繩。三角鋼架尺寸為：頂面上弦桿長(zhǎng)400cm；高218.5cm；橫向?qū)?2cm。三角架上弦桿采用[16槽鋼，斜桿采用[10槽鋼，豎向采用L6×5 mm號(hào)角鋼作為支撐。下弦桿采用兩片[16槽鋼作為縱梁，采用1 cm厚、20 cm寬、52 cm長(zhǎng)鋼板連接組成，共采用9組鋼拱架。兩排拱架之間采用81.5×97 cm L6號(hào)角鋼橫連支撐架連接。在拱腳、L/4、拱頂位置下弦桿增加上下兩排[10槽鋼橫橋向共6道通長(zhǎng)連接以增加支架的橫向穩(wěn)定性。

懸拼鋼拱架安裝首先把每組拱架10個(gè)基本三角架在平地上分為4個(gè)吊裝節(jié)段組裝好，再每次吊裝一個(gè)鋼拱架節(jié)段。每個(gè)節(jié)段在平地上按設(shè)計(jì)拱架弧線進(jìn)行試拼裝合格后方可進(jìn)行吊裝。鋼拱架安裝采用汽車吊結(jié)合支架進(jìn)行，其安裝原理是采用汽車吊作為吊裝鋼拱架節(jié)段的設(shè)備，再在拱架節(jié)段接頭位置的下方搭設(shè)3個(gè)臨時(shí)φ48鋼管鋼管支架作為鋼拱架節(jié)段的臨時(shí)支撐點(diǎn)和定位點(diǎn)。鋼拱架安裝現(xiàn)場(chǎng)如下頁(yè)圖1所示。由于采用了鋼管支架作為支撐，拱架節(jié)段在安裝時(shí)其高程和平面位置的控制和確定相對(duì)纜索吊裝等無支架安裝而言比較容易。故拱架的安裝精度能得到較好的控制。

采用汽車吊吊裝每組鋼拱架4個(gè)節(jié)段的安裝只需要1d即可完成合攏，完成9組鋼拱架安裝只需11d，拱架合攏后即形成完整自穩(wěn)定體系，不再對(duì)臨時(shí)支架有承載要求。從而對(duì)臨時(shí)支架的地基要求比較低，只要滿足15d左右吊裝拱架節(jié)段期間臨時(shí)支架地基不發(fā)生明顯的沉降即可。而這一條件通過對(duì)松散渣體表面進(jìn)行整平碾壓后是很容易達(dá)到的。這有效避免了松散隧道棄渣自然沉降對(duì)拱架安裝施工的影響。

3.1汽車吊結(jié)合支架法

鋼拱架安裝采用汽車吊結(jié)合支架進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)配備兩臺(tái)25t并采用φ48鋼管搭設(shè)3個(gè)臨時(shí)支架作為安裝鋼拱架節(jié)段的臨時(shí)支點(diǎn)和定位點(diǎn)。在鋼拱架拱腰接頭位置對(duì)稱搭設(shè)兩個(gè)2m×12m的臨時(shí)支架，在拱架合攏位置搭設(shè)一個(gè)4.8m×12m的臨時(shí)支架作為拱架合攏位置的支點(diǎn)以及操作平臺(tái)。臨時(shí)支架頂面采用全站儀精確放出每組支架節(jié)段接頭平面與高程位置，并安放鋼管進(jìn)行固定，吊裝節(jié)段時(shí)，直接安放節(jié)段至固定鋼管上，實(shí)現(xiàn)鋼拱架節(jié)段精確定位安裝。鋼拱架縱向逐環(huán)按節(jié)段進(jìn)行拼裝，從拱腳至拱頂對(duì)稱進(jìn)行；橫橋向按逐環(huán)從外到里進(jìn)行拼裝，完成一環(huán)鋼拱架合攏后，方進(jìn)行下一環(huán)鋼拱架拼裝。拼裝順序如下：

鋼拱架步驟一：先完成三個(gè)臨時(shí)鋼管支架施工，見圖1。

圖1　臨時(shí)鋼管支架安裝示意圖

鋼拱架步驟二：吊裝鋼拱架左右拱腳節(jié)段6、7、8、9、10節(jié)，吊裝前對(duì)每個(gè)臨時(shí)邊上支架對(duì)拉四根纜風(fēng)，見圖2。

圖2　對(duì)稱安裝拱架拱腳節(jié)段示意圖

鋼拱架步驟三：吊裝鋼拱架左側(cè)1、2、3、4、5節(jié)，右側(cè)1、2、3、4、5節(jié)，完成單組拱架合攏，見圖3。

圖3　對(duì)稱安裝拱架拱頂節(jié)段示意圖

吊裝鋼拱架節(jié)段時(shí)，吊車安裝位置在平地上擺好，起吊時(shí)盡量減小吊車的工作半徑，盡量減少吊車起吊后平移吊重物的距離。完成鋼拱架拼裝合攏后，對(duì)稱在拱腰位置對(duì)拉4根19.5mm鋼絲繩纜風(fēng)后，拆除臨時(shí)安裝支架。

3.2實(shí)施效果

采取汽車吊結(jié)合少支架法安裝拱圈支架成功完成了三家寨大橋左右幅現(xiàn)澆箱型混凝土拱圈的澆筑施工。施工過程安全、快捷，9組鋼拱架安裝完成僅用時(shí)11d。由于臨時(shí)支架頂部定位比較容易、準(zhǔn)確，故支架安裝的線型、高程、平面位置控制可以通過精確的放樣在支架頂面鋼管上，安裝精度控制準(zhǔn)確，可取得比較好的施工效果，確保了三家寨大橋拱圈支架安裝施工的安全和進(jìn)度。

4　結(jié)語(yǔ)

本文以三家寨大橋施工為工程背景，對(duì)高速公路混凝土現(xiàn)澆拱圈支架施工進(jìn)行了探討，可以得出：

(1)采用汽車吊結(jié)合臨時(shí)小鋼管支架進(jìn)行箱拱拱圈支架安裝施工是可行的，施工比較快捷和安全。

(2)安裝現(xiàn)澆鋼拱架采用臨時(shí)鋼管支架可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼拱架節(jié)段安裝的線型、高程、平面位置的精準(zhǔn)控制。

[1]JTG/TF50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]黃紹金，劉陌生.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，2002.

Cast-in-place Steel Arch Construction Method by Truck Crane and Stent Mounting Box Arch

LV Zhong-yu

(Guangxi Road and Bridge Engineering Group Co.，Ltd.，Nanning，Guangxi，530011)

Combined with Sanjiazhai Bridge project of an expressway in Guizhou Province，this article discussed the steel arch mounting method of cast-in-place concrete box arch，and obtained that the arch cast-in-place stent installation by using the truck crane in combination with less stent method under appropriate terrain conditions is a safe and fast construction method，which can provide the reference for future cast-in-place concrete arch construction of arch bridges.

Cast-in-place box arch；Steel arch；Less stent；Truck crane；Construction method

U448.22+3

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.07.023

1673-4874(2016)07-0090-03

2016-06-01

呂中玉(1980—)，工程師，研究方向：公路隧道、橋梁施工技術(shù)管理。