簡(jiǎn)支拱橋施工關(guān)鍵技術(shù)

康塨

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

簡(jiǎn)支拱橋具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、便于架設(shè)等特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力不會(huì)受到地基基礎(chǔ)變形及溫度變化的影響。為保證簡(jiǎn)支拱橋的整體質(zhì)量，在施工過程中，可將重點(diǎn)放在鋼管拱上，采取合理可行的方法和措施，提高鋼管拱的質(zhì)量。

1 工程概況

某簡(jiǎn)支拱橋下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑為1500mm，樁長(zhǎng)為49和50m。上部構(gòu)造為拱梁組合的結(jié)構(gòu)體系，該橋的系梁設(shè)計(jì)為雙主梁的縱橫梁體系，其中主縱梁的高度為1.8m，梁寬為1.4m，端橫梁的高度與主縱梁相同，寬度為2.25m；拱肋為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，無橫撐。本文重點(diǎn)對(duì)該簡(jiǎn)支拱橋施工關(guān)鍵技術(shù)展開分析。

2 簡(jiǎn)支拱橋施工關(guān)鍵技術(shù)

本工程中，鋼管拱施工是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，與整個(gè)簡(jiǎn)支拱橋的質(zhì)量密切相關(guān)，為此要掌握鋼管拱的施工技術(shù)要點(diǎn)，以確保簡(jiǎn)支拱橋的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.1 制作鋼管拱

采用現(xiàn)場(chǎng)多段拼裝的方法安裝鋼管拱，拼裝過程對(duì)各段的精度要求比較高，故此，需要在專業(yè)的工廠加工制作鋼管拱，管節(jié)全部采用坡口焊接工藝，嚴(yán)格按照現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定要求操作，使用的焊接材料要通過工藝評(píng)定，確保焊接強(qiáng)度超過母材本身的強(qiáng)度，焊縫的質(zhì)量要符合規(guī)范要求，吊桿錨箱與拱肋相應(yīng)的節(jié)段焊接全部在工廠內(nèi)完成，其余管節(jié)與構(gòu)件按照1∶1的比例放樣控制尺寸[1]。制作好的鋼管拱出廠前，要對(duì)拱肋試拼裝，看拼接誤差是否在允許范圍內(nèi)，確認(rèn)合格后方可裝車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸途中要采取有效的防護(hù)措施，避免鋼管拱節(jié)段扭曲、變形，影響拼裝。

2.2 拱腳與端橫梁

在主橋臺(tái)拱腳位置處設(shè)有端橫梁，其與梁體采用整體現(xiàn)澆的方法施工，在橫橋向上施加預(yù)應(yīng)力。本工程中，拱腳采用的是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。拱腳與端橫梁混凝土同時(shí)施工，具體要點(diǎn)如下：

（1）為確保鋼支架的剛度、強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，可根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)鋼支架合理設(shè)置，從而使其能夠承受施工中產(chǎn)生的荷載，確保結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸準(zhǔn)確。同時(shí)，現(xiàn)澆支架基礎(chǔ)必須堅(jiān)實(shí)牢固，保證其上安裝的支架穩(wěn)定、可靠。底模鋪設(shè)在鋼墊梁的頂面上，設(shè)置可調(diào)整標(biāo)高的裝置。

（2）外模板為定制鋼模，在生產(chǎn)車間制作，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后安裝，立模尺寸以及模板的剛度必須與現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符；鋼筋采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎的方法，下料時(shí)，要準(zhǔn)確計(jì)算出鋼筋的長(zhǎng)度，減少接頭及焊接作業(yè)量，必須對(duì)焊施作鋼筋接頭，焊縫的長(zhǎng)度及質(zhì)量要與現(xiàn)行規(guī)范要求相符。箍筋定位必須與圖紙相一致，在鋼筋與模板間設(shè)置墊塊，與鋼筋牢固綁扎，以此來確保保護(hù)層的厚度。

（3）保證拱腳預(yù)埋段的方向及尺寸準(zhǔn)確無誤，以免影響鋼管拱后續(xù)合龍，必須反復(fù)檢查核對(duì)后，方可正式定位。在預(yù)埋底節(jié)鋼管時(shí)，為確保其位置正確，可通過設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)定位鉸的尺寸加以計(jì)算，在拱腳預(yù)埋拱肋的位置處采取固定措施，避免發(fā)生變化。

（4）預(yù)應(yīng)力孔道采用波紋管制孔，制作好的波紋管必須進(jìn)行抗?jié)B試驗(yàn)，檢測(cè)合格后才能在施工中使用。安裝波紋管時(shí)不得采用電焊，需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)應(yīng)力束孔道定位骨架并對(duì)骨架牢靠固定，以此來保證孔道的位置準(zhǔn)確。

（5）本工程使用的混凝土為低水灰比，配合比由實(shí)驗(yàn)室確定，混凝土在攪拌站集中生產(chǎn)，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后由輸送泵澆筑。混凝土施工中，要安排專人跟蹤觀測(cè)托架的情況，若出現(xiàn)變形等異常現(xiàn)象，應(yīng)采取有效的方法和措施加以處理。拱腳部位的鋼筋密集程度較高且受力情況較為復(fù)雜，在灌注混凝土和振搗過程中必須予以注意，避免造成鋼筋移位?；炷翝仓戤吅?，在強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后方可拆模，及時(shí)按照規(guī)范要求養(yǎng)生，要求時(shí)間不少于7d，防止混凝土早期開裂[2]。

2.3 安裝鋼管拱

（1）本工程中，選用鋼管支架作為拱肋支架并以人工的方式現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)，在縱橫方向拉2根風(fēng)纜并設(shè)置斜桿，以此來固定支架。將鋼板安置在拱肋接頭位置處的支架上，采用焊接的方法，將鋼板底部與型鋼支架牢固連接形成整體，隨后在鋼板上設(shè)置能夠自由調(diào)節(jié)的桁架，與鋼板牢固焊接[3]。

（2）在簡(jiǎn)支拱橋中，拱腳所承受的作用力為拱肋的水平推力，拱腳處的構(gòu)造具有一定的復(fù)雜性，當(dāng)預(yù)應(yīng)力束與埋設(shè)在拱腳內(nèi)的拱肋鋼管出現(xiàn)干擾的情況時(shí)，可在鋼管相應(yīng)位置處開槽通過。施工拱腳的過程中，必須設(shè)置勁性骨架，以此來確保拱肋定位的準(zhǔn)確性。

（3）梁部施工完畢后便可安裝拱肋，先在橋面上搭設(shè)支架，利用汽車吊分段吊裝就位，從拱腳到拱頂要對(duì)稱安裝，除合龍段外，要在拱肋全部吊裝后才能焊接節(jié)段。為避免吊裝過程中引起拱肋變形，需采用兩點(diǎn)起吊的方法，兩個(gè)吊點(diǎn)的重心要與拱肋的重心保持一致。在前端吊點(diǎn)處設(shè)置倒鏈，以此來調(diào)整拱肋的俯角和仰角；將支架搭設(shè)在現(xiàn)澆梁上，為鋼管拱安裝施工提供條件，從而保證支架的穩(wěn)定性和安全性，外側(cè)必須設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，避免高空墜物；鋼管拱在臨時(shí)支架上就位后，可對(duì)其平面和軸線復(fù)測(cè)并適當(dāng)調(diào)整，確認(rèn)達(dá)到精度要求后方可焊接。需要注意的是，鋼管拱合龍時(shí)，溫度要控制在5～15℃[4]。

2.4 拱肋混凝土壓力灌注

2.4.1 混凝土的技術(shù)要求

拱肋鋼管混凝土采用自密實(shí)、高強(qiáng)混凝土，以泵送的方式灌注，不需要振搗。泵送過程中，要使混凝土保持良好可泵性，控制坍落度損失，混凝土每次壓注的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，為在初凝前完成壓注，混凝土要具備緩凝性，初凝時(shí)間在16h以上。為縮短兩次壓注的時(shí)間間隔，混凝土還要具有早強(qiáng)性能，可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%。出料時(shí)的混凝土坍落度不得小于200mm，入管時(shí)的坍落度要達(dá)到160mm以上[5]。

2.4.2 壓注技術(shù)要點(diǎn)

（1）在室外溫度相對(duì)較低的條件下對(duì)混凝土泵送施工，正式泵送前，需先泵送一盤水泥砂漿，借此來潤(rùn)濕泵機(jī)和管路。壓注混凝土?xí)r，要控制好拱肋的施工線型并降低混凝土自重對(duì)墩帽的水平作用力。

（2）每盤混凝土的攪拌時(shí)間不得少于120s，上料前要對(duì)配料全面檢查，出料前觀察混凝土的性狀，看有無異常現(xiàn)象。試驗(yàn)人員要經(jīng)常檢查各種原材料的質(zhì)量，尤其是骨料的含水量，當(dāng)混凝土存在泌水情況時(shí)，不得出料[6]。

（3）泵機(jī)在泵送開始時(shí)為低速，觀察泵機(jī)的工作壓力，當(dāng)達(dá)到正常后，將泵機(jī)調(diào)節(jié)為正常速度即可。鋼管拱內(nèi)連續(xù)對(duì)稱頂升完畢后，要完成同側(cè)混凝土的壓注。作業(yè)時(shí)，泵機(jī)料斗內(nèi)要裝滿混凝土，防止泵吸入空氣。兩側(cè)泵送混凝土的施工人員要及時(shí)聯(lián)系，保證頂升的速度協(xié)調(diào)一致，頂升長(zhǎng)度差需控制在2.0m以內(nèi)[7]。

（4）在頂升階段，可安排專人對(duì)頂升情況全面檢查，頂升達(dá)到拱頂后，敲打排氣孔附近的拱肋，將內(nèi)部的空氣排出。當(dāng)混凝土從排氣管冒出時(shí)，便可停止頂升，將管口封住后，關(guān)閉截止閥?？刂坪帽盟凸苈返膽铱臻L(zhǎng)度并設(shè)置多個(gè)支點(diǎn)，彎頭位置處要牢固支撐，減少?gòu)濐^的數(shù)量，連接泵機(jī)的第一節(jié)泵管以直管為宜。每根鋼管混凝土要具備3組以上的試件并在拆模前及時(shí)養(yǎng)護(hù)。泵送過程中，要及時(shí)清理鋼管表面上的混凝土漿液，確保表面干凈、整潔。為保證混凝土的施工質(zhì)量，要確保泵送的連續(xù)性，中途不得中斷[8]。

3 結(jié)語

簡(jiǎn)支拱橋是一種應(yīng)用較為廣泛的橋型，為確保其整體質(zhì)量，作業(yè)人員需掌握具體的施工關(guān)鍵技術(shù)及要點(diǎn)，尤其是鋼管拱施工技術(shù)，從而為確保簡(jiǎn)支拱橋的質(zhì)量提供保障。為此，相關(guān)工作者要進(jìn)一步加強(qiáng)簡(jiǎn)支拱橋施工技術(shù)的研究力度，通過優(yōu)化和改進(jìn)，使技術(shù)更加完善，更好地為橋梁建設(shè)服務(wù)。