文/馬忠海 烏海市公路工程有限公司 內蒙古烏海 016000
淺談跨徑35m人行拱橋施工
文/馬忠海 烏海市公路工程有限公司 內蒙古烏海 016000
烏海市甘德爾河3#人行拱橋位于甘德爾河流上,系為改善烏海市生態﹑人居及投資環境而建,因此本項目的建設除于實用性方面具有一定的要求外,在景觀方面也具有一定的要求。
人行拱橋;施工;工藝
位于交通橋下游的人拱行橋緊貼交通橋設置,系按拱橋結構形式設計。拱橋系橋梁家族中較為美觀的一種橋型,同時也是一種古老的橋型,現代化城市建設出于美觀需要,同時也傳承民族文化,體現民族文明,在城市建設中仍選用拱橋結構形式。
上部構造:4孔35m鋼筋混凝土空腹式拱橋,計算跨徑為32.848m,矢跨比為1/6.429,拱軸線為二次拋物線,每孔凈跨為32m。
下部構造:樁基礎,重力式墩﹑臺。
橋面寬度:總寬度2m,其中人行道寬1.7m,護欄座寬0.3m
2.1 下部構造
2.1.1 基樁
拱橋基樁較短,施工工藝較容易,發生塌孔的幾率較小,鋼筋籠下放可整體進行,無需分段,發生斷樁事故幾率也較小。
2.1.2 墩臺承臺
承臺鋼筋較為密集,澆筑混凝土較為困難,因此要控制好混凝土粗骨料粒徑,控制好混凝土坍落度,確保混凝土具有一定的流動性。
2.1.3 墩臺身
橋墩承臺施工時須將墩身鋼筋綁入,同樣橋臺承臺施工時須將臺身鋼筋綁入。墩臺身鋼筋同樣較為稠密,澆筑混凝土同樣要求控制好混凝土粗骨料粒徑﹑坍落度,并對混凝土加強振搗。此外還需確保混凝土體外表美觀。
2.2 上部構造
拱橋的施工工藝主要體現于上部構造。本項目中的拱橋為空腹式拱,即主拱上面設置腹拱。拱橋施工中主拱圈施工是關鍵,其他部位施工相對簡單。
2.2.1 主拱圈施工
主拱圈施工程序為:搭設支架→安裝拱架→鋪設拱圈底模→綁扎鋼筋→支立側模→澆筑混凝土→拆除支架﹑拱架
對拱橋施工來講,真正關心的是拱圈的底面和頂面。而拱圈底面系于帶有弓形木拱架上鋪設底板而成,且側模下端也支撐于拱架上,因此關鍵的問題是如何控制拱架頂面問題。
2.2.1.1 搭設支架
拱橋施工支架采用普通架管搭設。支架系由直立﹑水平及各種斜向的架管組合而成。堰后防護體以鋼筋混凝土板的形式已將河床封蓋。搭設支架的架管底端直接支承于鋼筋混凝土底板的頂面,因此主拱圈施工考慮的下沉量中可不考慮非彈性下沉量,而僅考慮彈性下沉量即可。主拱圈支架彈性下沉量跨中處為最大,經作認真分析并作概略計算取1.7cm。
支架立管頂端高程遵循拱圈底面拋物線方程,立管頂端略低于拱底,與拱底模板拉開一定距離。立管于橋梁縱橫向間距通過計算決定,跨中左右各6.8m范圍內主拱圈厚度較大,自重也較大,此范圍內立管支設無論沿橋梁縱向還是橫向均需加密。沿橋梁縱橫向設置的水平架管與立管連接為一體。此外還需沿拱軸線徑向設置斜撐管以進一步增強支架的穩定性。
2.2.1.2 拱架的制作與安設
①拱架制作﹑加工
拱架采用12×12cm方木加工制作。長度方向要順直,上下或左右兩平面無扭曲現象。拱架由順橋向的弓形木和橫橋向的橫木組合而成。橫木位于弓形木上,與弓形木垂直。人行拱橋寬度為2m,經按最不利荷載組合計算確定橫橋向拱架弓形木為3根。拱架由數個節段組成,所有節段拱架弓形木均按3根設置。弓形木頂面為曲線,為確保每個節段拱架弓形木兩端頭厚度,每個節段拱架長度不可過長。根據主拱圈底面長度確定拱架節段數為9節,跨中處為0#支架,以跨中為對稱軸,1#﹑2#﹑3#﹑4#拱架左右對稱布設。0#拱架長度為3m,其余拱架長度相近,均略短于4m。只因弓形木兩端頭厚度減小,其底面增設一層方木以增強其強度和剛度。為方便施工,將拱圈側模﹑底模關系選擇為側模夾包底模的形式。拱圈底模邊線與拱架橫木端頭對齊,拱圈設計寬度為2m,故所有拱架橫木長度均為2m。
②拱架安裝
每個孔跨設置9個節段拱架,拱架安裝應逐節并按順序進行,具體安裝順序為0#→1#→2#→3#→4# ,以跨中為對稱軸左右兩側對稱安裝。拱架安裝需對其高程和平面位置兩方面進行控制。
③拱圈底模鋪設
拱圈底模于擺置好的拱架頂面鋪設。為便于施工,拱圈底模采用1.5cm厚竹膠板鋪設,竹膠板利用鐵釘與其下的拱架橫木相連。拱圈底模兩側邊線應與拱架橫木端頭對齊。
④鋼筋綁扎
拱圈底模鋪設完畢即可綁扎鋼筋。主拱圈主筋于拱腳處插入墩﹑臺身內,因此墩﹑臺身施工時應將主筋預埋,拱圈拱架﹑底模均為木質結構,為避免發生火災事故,拱圈主筋連接宜搭接而不宜焊接。主筋搭接長度不得小于30倍主筋直徑。。
⑤側模制作與安裝
a﹑側模制作
拱圈側模分段加工,依拱圈頂面輪廓線進行。拱圈兩側模板呈對稱,拱圈側模采用竹膠板與方木組合形式加工,加工制作時充分利用竹膠板的長度和寬度以節約材料。為確保拱圈側面的大面平整度和直順度,要求用于加工側模的方木厚度一致。拱圈側模夾包底模,側模底邊支撐于拱架弓形木上,為便于加工制作,所有拱圈側模底邊均為直線,因而側模下端以點支承的形式支承于拱架弓形木上。
b﹑側模安裝
側模安裝按照順序和模板編號進行。首先安裝跨中兩側范圍內的平頂部分,隨后再安裝扇形部分。從拱圈橫向來看,側模按上﹑中﹑下三層拉桿設置,底層對拉螺桿自拱底拱架橫木空當間穿過,將底模緊夾,中﹑上層對拉螺桿自拱圈內部穿過。沿拱圈走向,每層對拉螺桿夾于兩根鋼管中,對拉螺桿兩端借住于燕尾卡件利用螺栓與鋼管相連。拱圈側模與底模結合處應墊以海綿膠條,以防止澆筑混凝土時發生露漿現象。
⑥拱圈混凝土澆筑
拱圈混凝土澆筑順序為自拱腳至拱頂方向。跨中左右兩側混凝土須對稱﹑同步﹑同速澆筑,以免支架發生偏斜,甚至于傾倒。為確保混凝土強度,同時為避免混凝土澆筑時沿拱頂面向下流動,坍落度不可過大。拱圈內鋼筋較為稠密,故應加強振搗。對澆筑完畢的混凝土適時進行養生。
⑦拱圈支架﹑拱架及模板拆除
澆筑完畢的拱圈混凝土達到一定強度時即可拆除側模。
拱圈支架﹑拱架拆除需待拱圈混凝土強度達到設計要求時方可進行。支架﹑拱架拆除應以跨中主界對稱﹑同步進行。
2.2.2 腹拱圈施工
腹拱圈施工基本上同主拱圈,且相對主拱圈而言其施工相對簡單﹑容易。
腹拱圈拱軸線為圓弧,拱頂﹑拱底﹑拱架頂及拱架弓形木頂均為圓弧,且與拱軸線為同心圓。
腹拱圈施工順序為:搭設支架→安裝拱架→鋪設底模→綁扎鋼筋→支設側模﹑頂蓋模﹑封端模→澆筑混凝土→拆除支架﹑拱架。
2.3 橋面板施工
橋面板施工按照現澆板梁的方式進行。橋面板施工應設置支座預埋鋼板﹑防震設施預埋鋼板。
2.4 橋面系施工
在確保內在質量的前提下,橋面系施工應注重外表美觀。