公路橋梁中鋼筋混凝土箱形拱橋施工技術研究

夏遠兵

(貴州省橋梁建設集團有限公司)

1 工程概況

偏巖河大橋位于貴州省金沙縣木空鄉內，偏巖河老橋下游約190m，跨越偏巖河，橋位基本呈東西走向橋梁采用2×13m預應力鋼筋混凝土空心板+1×75m鋼筋混凝土箱形拱+1×13鋼筋混凝土空心板，橋面凈空為凈11m+2×2m人行道(含欄桿)，車寬16m，設計荷載為公路一級。

2 基坑開挖

基坑開挖施工采用機械明挖基礎，盡量安排在少雨季節開挖，以免雨水影響基坑邊坡穩定及基坑積水，在基坑明挖之前應做好基坑四周的排水工作，按進度計劃準備好勞動力、機具和材料，開工后應連續不斷地快速施工，避免當地氣候變壞影響基礎穩定。基坑軸線，邊線及各樁位的放樣力求一次準確，誤差要控制在規范允許的范圍內，避免誤差累積，在施工過程中要經常復核檢驗無誤。明挖基礎過程中技術人員要采取措施嚴格控制不得超挖。機械開挖只挖至基礎底設計標高以上20～30cm。

3 橋墩及腹孔墩施工

3.1 墩身系梁鋼筋及臺帽鋼筋制作安裝

墩柱鋼筋采用提前在現場加工房制作，運至施工現場就位綁扎成型。鋼筋制作過程中做到下料尺寸準確，盡量采用閃光對焊和機械連接制作，現場骨架連接采用搭接或綁條焊，接頭錯開。

臺帽鋼筋也采用分段制作成型，當橋臺砌筑達到設計標高時吊裝綁扎，焊接接頭。

3.2 墩、臺帽模板制安

墩身模板采用定型鋼模，共加工6套，安裝時先行組裝好，用石膏膩子或水泥砂漿將接縫處補平、打光，再用聚胺脂脫模劑進行處理。用吊車將模板整體套在鋼筋籠上定位，模板上部在四方用鋼絲繩、葫蘆進行校正定位，確保墩柱定位準確。

3.3 墩柱混凝土澆筑

混凝土采用商品混凝土，混凝土罐車運輸，混凝土泵車或輸送泵輸送入倉。為防止混凝土“離析”，澆筑高度超過2m時應掛串筒，澆筑時邊澆邊取，串筒距混凝土澆筑頂面不超過2m。混凝土振搗采用插入式振搗器，墩身混凝土澆筑時每40cm振搗一次，不得漏振和過振，以將氣泡基本排出，混凝土不下沉為止。由于本工程施工季節處于炎熱夏季，施工墩柱混凝土時先用水潤濕鋼模降溫。澆筑混凝土避開高溫時段，選擇一天中低溫時進行。混凝土脫模后用濕粗麻布把外露面纏起來，麻布處整個用塑料膜包緊，至少7d時間保持潮濕狀態。

3.4 混凝土的養護

收漿后的混凝土要盡快予以覆蓋和灑水養護，混凝土養生一般控制在7d左右，當摻入外加劑時養生控制在14d。在開始養生期間，覆蓋層不得接觸混凝土面層，養護方法視當時天氣情況而定，注意養生期覆蓋，不得操作和污染混凝土表面。當混凝土表面還有模板覆蓋時，在養護期間應經常保持模板濕潤，混凝土的養護用水與拌和用水相同。根據空氣溫度和濕度及水泥規格，摻用外加劑的情況，養護時間可根據實際情況及養護方法稍作增減，在氣溫低于5℃的情況下考慮用蒸汽養生，并按混凝土冬季施工規范規定辦理。

4 上部結構預制

4.1 拱箱預制場及模板加工

本橋拱箱為上開口箱。隔板先期預制，腹板、底板預制時一次成形。拱箱底模采用土牛拱胎加工，上澆厚度為30cm混凝土，拱箱橫移考慮場地限制采用單龍門吊，混凝土運輸采用龍門吊機上的電葫蘆完成作業，場地要求是在基本成形(其中鋪碎石、枕木、底模經調整標高軸線)后即可進行下道工序。

4.2 鋼筋的制作、焊接及綁扎

對需要制作鋼筋骨架或鋼筋網的構件，宜先按圖紙設計制成鋼筋架片或網片，在現場就位后進行焊接和綁扎，以保證安裝質量和施工進度要求。預制成的鋼筋骨架，首先必須滿足設計要求，且必須有足夠的剛度穩定性，可以在某些結點處加以點焊或加增強鋼筋。

4.3 預制加工

拱肋在技術上要求一次澆筑成形，不得間斷施工。混凝土在拌和站拌和，用混凝土運輸車運送，拌和時間滿足規范要求，澆筑時用附著式振動器在側模振動，用插入式振動器輔助;鋼筋密集部位人工用鋼釬輔助搗固密實。拱肋底部為擴大端面的構件，先澆擴大部分并振完后，再澆筑其上部腹板混凝土。預制件混凝土養護可根據實際氣候情況調整和選擇養生方式，若用蒸汽養護表面光滑平整的構件時，構件表面應加以覆蓋，以免蒸汽凝結水侵洗。混凝土澆筑應注意下列事項:安裝后不外露及雖外露但表面將進行修飾的構件可用翻轉模板法進行澆筑，澆筑宜用干硬性混凝土，澆筑完畢應立即翻轉、脫模，脫模后立即修抹整齊。預制件強度在達到75％以后隨即起吊至儲存區堆放，提高場地利用率。

5 上部結構安裝

5.1 索道布置

主索設置為一組，每組主索由6根φ56鋼絲繩組成，并通過移動塔頂主索鞍實現逐肋吊裝。主索用收緊滑車組調節垂度、張力，保證主索的收緊及均勻受力，使其符合設計要求。主索最大張力H=295.24t，跨中最大吊重時最大垂度為18.84m，空載垂度(含跑車及配重)為14.24m，主索安全系數為K=3。拱肋采用歪吊正扣就位。從下游向上游進行吊裝。主索的安裝采用小拖大的間接拖拉方法安裝。主跑車設計吊重為120t。施工時穿好跑車間的間距繩。布置主索的同時即可將跑車穿繞在主索上，主索穿繞完畢后再慢慢放松跑車固定繩，同時收緊主索，跑車才慢慢升上天空。主索的收緊利用主地錨和橋臺之間的空間來收放，完成主索及跑車的布置。

拱箱在制梁場采用軌道運輸至主索正下面，拱箱吊點為留槽捆綁式結構。每臺吊梁跑車配置一組10t起重卷揚機組，作為起升動力。索道起重系統通過兩付天車，形成兩個起重滑車組，各走8線，采用兩臺10t卷揚機，用φ28鋼絲繩。牽引系統采用φ28鋼絲繩，牽引滑車組走4線，用1臺10t卷揚機。牽引索安全系數為K＞5。

5.2 吊裝方案

(1)軌道施工

運梁軌道按2m寬布置，由于軌道線形為曲線且多為回填路基，因此軌道采用在軌道下沿軌道澆筑混凝土帶(寬40cm×高25cm×長316m×2=63.2m3。每1m設置一塊鋼板預埋件(30cm×10cm厚10mm)，彎道處為0.5m，通過鋼板卡子焊在預埋件上將軌道定位卡牢。

(2)箱梁運輸

箱梁運輸首先是將箱梁從存梁臺上用油頂、滾筒、拖子、鏈條葫蘆等橫移到運梁平車上，縱向移動時，在彎道處設導向輪引導鋼絲繩將梁運輸到起吊位置。由于運梁軌道與箱梁安裝橋軸線垂直，拱箱運到起吊位置時要進行90°的轉向。

(3)拱箱吊點捆綁和起吊

拱箱運到索道起吊位置時，進行拱箱吊繩和扣索吊點的捆綁工作，吊點均用Ф43鋼絲繩進行捆綁，吊點設在拱箱端頭第二、第三橫隔板處，吊繩一端兩個點，與拱箱用卡環、鋼絲繩連接成八字千斤繩，扣索在拱腳段和次拱段的前端，緊靠吊繩后進行捆綁，用鋼絲繩、卡環與扣索連接器連接。拱箱起吊時根據箱梁安裝位置，分別用索道1#或2#吊鉤先將前端吊繩進行掛鉤起吊，在進行起吊時，吊鉤與平車配合進行箱梁轉向。當吊鉤將箱梁剛吊離前端平車時，慢慢進行索道牽引和平車移動，借助運梁后平車能轉動的特點，將箱梁后端運到起吊位置時，再進行另一個吊鉤升點起吊，隨后進行吊裝工作。

(4)拱箱吊裝工藝

拱圈由5片拱箱組成，由于主拱箱預制在橋下河道上，吊裝從下起吊，側向纜風鋼絲繩對吊裝有一定的影響，為保安全箱箱從下游向上游依次進行安裝。采取斜吊正扣方式。

進行主箱節段安裝前，先進行后扣索預拉，預拉時，用經緯儀進行觀測，當塔架開始往后移時停止預拉，并進行錨固;同時將前扣張拉端臨時錨固在塔架上(應留足安裝長度)，連接器端置于主拱臺附近。此時再檢查主索道與扣架間的位置，以保證安裝時主索道吊繩與扣索間不發生干擾。在主拱臺的拱座下預埋件下口(即主拱箱下預埋件位置)，焊接標高控制鋼板(在施工主拱臺的拱座預埋件時考慮其尺寸，測量控制標高、軸線)。

5.3 拱箱接縫混凝土澆筑

完成全部拱箱安裝，澆注前應對拱圈的接頭、跨中及1/8跨徑處的高程全面復核，以對拱箱沉落成拱情況有進一步的了解，并做詳細記錄。在安裝拱箱過程中，可先對縱縫進行底模施工(采用吊模，先行進行封底混凝土的施工，其厚度與底板一致)。混凝土集中在預制場拌合，用施工作索道吊運混凝土澆筑。澆筑順序為由兩拱腳至拱頂，橫向先中間后兩邊，左右對稱，均勻加載，嚴防拱箱縱向失穩。分三層采用由拱腳至拱頂的對稱平衡方法施工。

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