公路拱橋拱圈施工技術探討

【摘要】由于拱橋的構造較為簡單并且施工技術容易掌握，加上拱橋施工中用到的材料相對較少，所以能很好地控制公路工程的造價，并且投入使用后的維護保養費用較少。本文將根據某公路工程中拱橋建設的實際情況，對其中的五連拱橋施工技術進行探討。

【關鍵詞】 公路拱橋；拱圈；施工技術；探討

1、工程情況概述

南川河整治工程陸洪閘橋為圓弧線拱式連拱拱橋（5跨雙幅，橋梁全長52.50m，寬28.90m）。該拱橋線形簡單，施工方便，其上部結構采用圓弧無鉸板拱，拱圈為C30鋼筋混凝土結構，拱軸線為圓弧線。拱圈厚度（等截面）40cm，邊孔內半徑2.61m，拱圈夾角123.9o，凈矢高1.38m，第二孔內半徑4.25m，拱圈夾角123.9o，凈矢高1.38m，中孔內半徑6.8m，拱圈夾角123.9o，凈矢高3.60m。下部結構橋墩采用承臺，橋臺采用重力式橋臺，基礎為鉆孔灌注樁，樁徑均為1.0m。

對于該拱橋工程的施工，主要的工法特點有以下幾點：

首先是施工的方法，該工程中主要是用滿堂式腳手架支立拱架施工。這樣的施工方法較為簡單，并且有良好的穩定性，能夠滿足工程安全施工的要求。

其次是施工中使用到的材料和設備比較常見，一般情況下很容易買到，并且施工期間可以很方便的安裝和拆卸拱架。

最后，施工期間采用分部和分時段的方式進行五跨拱圈的施工。這樣可以減少施工中的設備投入，讓鋼筋混凝土順利完成結合。同時，這樣還能讓施工中的各個工序順利地銜接在一起，可以實現多個平面同時施工，從而完成減小施工的成本。

這種工法的實際應用有一定的限制，因為其主要是針對橋跨范圍內地勢較為平坦，并且沒有較大的河流經過的施工場地，最好是河谷地段的鋼筋混凝土拱橋施工。對于施工中需要的工具和設備，主要參照下表：

2、質量安全控制措施

2.1質量控制措施

在施工期間完成對拱架的搭設之后，需要將小橫桿高程仔細調平，從而讓拱軸線處于正確的位置上。同時需要有人專門負責對拱架變形的情況進行觀測，并且要加強施工現場的其它施工測量。對于支架模板，必須要保持其強度能滿足施工需要，確保拱架的穩定。

2.2安全控制措施

施工現場的所有人員都必須要嚴格執行安全管理制度和相關操作規程，施工現場必須要有醒目的安全操作標牌，施工人員在進入現場的時候必須要有完整的安全防護措施。對于施工中的特殊施工人員，必須要有相關的資格證，而一般施工人員則需要經過培訓后進入施工現場。施工中使用到的設備和工具應安排專人進行維護，防止工具損壞后繼續使用。

3、施工技術

3.1支架受力計算

3.1.1立桿強度計算

3.2拱架搭設

通過對拱架的計算可以將立桿的間距確定，本列以0.6m×0.6m作為立管縱橫間距，大橫桿與小橫桿的步距設為0.9m，用對接接頭作為立桿接頭，搭設的順序應該按照先兩側、后中間，在搭設的過程中要先檢查立桿是否與地面保持垂直并測量其道相鄰兩桿間的距離。在拱架的搭設到達頂部的時候，要以立桿的位置進行對應拱腹線高程的計算，通過對小橫桿的高程控制完成對拱圈線型的控制。在拱架的基本構造搭設完成時，需要對斜撐和剪刀撐進行加固，并調平拱底的小橫桿，橫向剪刀撐沒3排立桿加設1排，斜桿的角度為45°，順橋向剪刀撐在拱腳到1/4拱跨范圍步距為2，到拱頂的步距為3，步距以拱腹線處步距為準，隔孔反向布設。對于拱底小橫桿的調平，要將其誤差控制在2cm范圍內，弧形鋼管橫橋向每50cm一道，然后將5cm的厚木板鋪設在上面。腳手架支架之托支撐在15cm厚的C20混凝土面上，底托的大小為10cm×10cm，45度角進行擴散?；炷翂|層與砂礫接觸的面積應按0.25m×0.25m即0.0625㎡，取受力最大的單桿進行計算，產生的最大的基地應力9.33KN/0.0625m2=149KPa，到達原狀地基的接觸面積為0.6m×0.6m即0.36㎡，產生的最大地基應力為：25.92KPa。根據《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范》回填土取0.4的折減系數，故地基承載力大于80.5Kpa，砂礫層承載力大于464KPa，本列滿足要求。同時，為了防止雨水的沖刷和浸泡，還需要在拱架的兩側修筑臨時的排水溝。

3.3拱架預拱度設置

在進行拱圈預拱度設置的時候，需要考慮的主要有拱圈的自重引起的拱頂彈性下沉量，溫度降低時混凝土出現收縮而導致的下沉量，因拱圈荷載作用而導致拱架出現的變形，以及立桿接頭在受擠壓和壓縮是產生的變形與支架基礎受載后產生的下沉量。通過綜合考慮多種因素的影響，將數據帶入相應的計算中，可以得到拱架跨中預拱度。

3.4監測方法

在預壓前對拱底標高觀測一次，在每加載一級后預壓的過程中監測各觀測點標高并計算沉降量，全部預壓荷載施加完成后，每間隔12h應監測一次并記錄各監測點標高，當預壓結構符合支架合格規定：各監測點最初24小時沉降量平均值小于1.0mm，各監測點最初72小時沉降量累計值小于5.0mm，判定支架預壓合格。將預壓荷載按加載級別卸載后再對標高觀測一次，預壓過程中要進行精確的測量，要測出梁段荷載作用下支架將產生的彈性變形值及地基下沉值，將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其它因素需要設置的預拱度疊加，算出施工時應當采用的預拱度，按算出的預拱度調整底模標高。監控點的布置按拱腳、1/8 L、1/4L、3/8L和拱頂，每個截面按5個控制點均勻進行控制。

3.5鋼筋綁扎和拱圈混凝土施工

在底模的高程和軸線滿足施工要求后，即可對各拱肋中線和拱圈兩側邊線進行測量，并對橫隔板位置線進行鋼筋綁扎施工，由下往上進行鋼筋的綁扎，在完成對肋板和頂板支架及模板后才能進行頂板鋼筋的綁扎，板扎的過程中要在再次對供上排架底座預埋鋼筋位置進行測量，確保施工的準確性。

對于目標工程，采用的是分環分段對稱澆筑的方式進行單跨拱圈混凝土澆筑，并將拱圈斷面分為底板、肋板和頂板三環且施工分為五個階段。澆筑的過程中需要兩臺混凝土輸送泵讓混凝土完成由拱腳到跨中合攏。除了頂板，需要一次性連續完成混凝土的澆筑，從而保證施工質量。

3.6拱圈卸架

拱圈混凝土最低強度達到設計的100%后，即進行拱圈卸架。卸架原則為少量、多次、均勻、對稱。支架卸落在橫橋向必須同時均勻卸落，在縱橋向從拱頂向拱腳逐排卸落，并保持左右兩側同步對稱進行。支架卸落時從跨中向兩端進行，模板卸落分階段進行，當達到一定的卸落量時，支架才能脫離梁體。施工中進行嚴密觀測，達到最佳卸架要求。

參考文獻：

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