甘河溝大橋拱圈施工分析

徐貴　文遠松　蔡燦

摘要：本文針對貴州省畢節市雙山新區梨新大道甘河溝大橋工程，對拱圈施工進行分析，分別對測量準備、臨時拱座施工、拱架安裝施工、扣索施工、拱架預壓、拱圈混凝土施工、拱架落架施工，在施工過程中只有嚴格按照施工組織進行，采用科學合理的工藝才能保證工程質量及施工安全。

關鍵詞：臨時拱座；拱架；預壓

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）30-0129-02

1工程概況

雙山新區梨新大道路線全長6.67km。甘河溝大橋為本項目的重點控制性工程。甘河溝大橋起訖樁號：K2+530.000～K2+850.000，全長320m；采用3×30m箱梁+125m箱型拱橋+3×30m×箱梁，矢跨比f₀/L₀=1/5，拱軸系數m=1.756，大橋分為左右兩幅拱橋，每幅橋面寬23.0m，設有1.6%縱坡和1.5%橫坡。拱箱截面高度2.2m，寬度15.6m，單箱四室截面見圖1所示，主跨上腹孔布置為11×12m空心板。

根據設計要求甘河溝大橋主拱圈施工采用懸拼鋼拱架現澆施工，甘河溝大橋由左右兩幅橋梁組成，每幅主拱圈總計澆筑C50混凝土2138.2m³，各類鋼筋370t。采用“豎向分環、縱向分段”原則進行澆筑。為滿足施工要求，每幅主拱圈均需進行鋼拱架安拆作業。

2測量準備

拱圈測量控制拼裝拱架頂端高程和軸線偏位，拱架安裝完成后進行拱圈模板軸線定位工作。

施工前采用全站儀進行導線控制測量，利用加密控制點進行拱架和拱圈模板測量定位。利用布置高程控制網放樣拱架線形和臨時拱座位置，在拼裝拱架頂端處做好標記，利用全站儀測量拱架高程和軸線偏位保證拱架高程和平面位置達到設計要求，拱架線形坐標如圖2及表1所示。

拱架安裝完成并預壓后，在拱架頂面鋪設木板和木模，利用全站儀測量模板頂面高程，按監控提供預拱度，將拱圈底模調整到位。測量放樣拱圈邊線并安裝側面鋼模，保證鋼模安裝符合規范要求。

3拱圈施工分析

3.1臨時拱座施工在臺座背墻上預埋大面鋼板，涂抹黃油在鋼板上，安裝鋼拱座背面到鋼板上。設置拱架落架高度為20cm，鋼拱座加上分配梁安裝高度高于臺座20cm，由卸荷砂箱支承。落架后拱架通過分配梁支承在臺座上，卸荷砂箱拆除移至下幅拱圈臨時拱座處。

臺座施工前，在拱座前口表面進行人工鑿毛，然后安裝鋼筋網片及預埋鋼板，臺座上留出凹槽安裝砂箱，在臺座上埋入2根JL32精扎螺紋鋼錨固分配梁。卸荷砂箱前在砂箱內填入珍珠砂，利用反力架將每個砂箱預壓400t，砂箱活塞長度為24cm安裝在臺座凹槽位置。鋼拱座為特制鋼板鉸支座，設計承載能力與砂箱相同。根據拱架支承位置，鋼拱座與2145a分配梁通過焊接連接，鋼拱座與分配梁連成一體，一次性安裝到卸荷砂箱上，鋼拱座背面與預埋鋼板接觸。

3.2拱架安裝施工 在拱圈下拼裝鋼拱架，從拱腳分節段逐步向拱頂推進施工順序，利用纜吊進行吊裝，兩岸對稱安裝施工。

3.2.1拱腳節段安裝 拱腳節段安裝前，清除拱腳鉸座內雜物和積水，鉸槽內打黃油，在臨時拱座前方搭設支架拼裝整聯拱腳節段使拱鉸無縫鋼管進入鋼拱座鉸槽內，安裝就位后采用鋼拱座限位板和壓板固定拱鉸，復測確認拱腳節段軸線和高程完成節段拼裝施工。

3.2.2安裝吊裝節段 鋼拱架共設置18對扣索，每岸各9對扣索，扣點對稱設置，拱架拼裝時每對扣索設兩束扣索。半跨拱圈拱架有7聯標準節段，1聯拱腳節段，1聯拱頂節段，需扣掛9對扣索，為減輕交界墩和后錨承臺壓力，前5對扣索錨固于兩岸2#、5#橋墩承臺上，后4對扣索通過交界墩頂轉索支架錨固于1#、6#橋墩承臺上。

標準節段拼裝與吊裝配合進行，在拼裝臺上拼裝第1段吊裝節段，利用纜索吊裝系統將節段吊至拱腳節段前面，將下弦陽鉸接頭插入拱腳節段下弦前端陰鉸接頭，安裝銷軸，上弦調節螺桿與拱腳節段上弦前端調節螺桿根據設計間隔旋進頂緊，在調節螺桿后部擰入Φ16×100螺栓頂住調節螺桿。利用Φ38×600高強度螺桿對拉接頭錨固板使拱架連接，扣掛第1對扣索，根據扣索索力和拱架安裝高程收緊扣索，松開纜吊吊鉤進行復測，第1段吊裝節段安裝完成。

3.2.3安裝拱頂合龍節段 拱頂合龍段合龍長度以合龍時實際測量長度為準。合龍前觀測每天氣溫最低時間確定合龍時間，安裝合龍段上下弦側面鋼板，打入30%沖釘臨時固定。安裝合龍段上下弦頂面和底面鋼板，打入30%沖釘臨時固定。逐孔安裝M22高強度螺栓，作業時間不得超過24h。合龍鋼板安裝完成后，在側面、頂面和底面焊接L50×5角鋼斜桿，提高合龍段穩定性。

3.2.4拆除扣索 拱架安裝完畢進行監控觀測24h，無異常變化時可拆除扣索，拆除過程中跟蹤監控，觀測拆除扣索后拱架變形和應力。首先拆除頂部扣索，根據測量拱架高程變化決定其余扣索拆除順序，兩岸扣索保證同步放松，每組扣索放松一次后復測整個拱架高程和平面位置，完全松弛扣索從拱頂至拱腳兩岸對稱逐一拆除。

3.3扣索施工 梨樹岸由于拱座基坑邊坡陡峭，前5對扣索通過在坡頂設置臨時墩轉掛于2#橋墩承臺錨固點上，臨時墩作為后期引橋支架基礎使用，后4對扣索通過3#交界墩頂轉索架扣掛1#橋墩承臺錨固點上：新寨岸前5對扣索扣掛于5#橋墩承臺錨固點上，后4對扣索通過4#交界墩頂轉索架扣掛6#橋墩承臺錨固點上。

3.4拱架預壓 在鋼拱架上搭設鋼管腳手架，在腳手架上用木板加工制做成水箱，往水箱內注水開始加載，注入水重量為主拱圈施工荷載扣除鋼拱架自重、鋼管支架重量和水箱自重。加載分三期進行，第一期加載重量為荷載50%，第二期加載重量為荷載50%，第三期加載重量為荷載20%。第一期加載完成后進行24h監測后進行第二期加載。拱架預壓完畢后觀測24h無異常情況根據預壓時所得預拱度，鋪設木方和底模、安裝鋼筋，澆筑主拱圈砼。endprint

3.5拱圈混凝土施工

3.5.1拱圈模板安裝 在調整成型拱架上鋪設橫向10×10cm木方作模板底梁，在上面鋪底模。由于預壓后拱架有一定下撓，用加墊薄木板來調整底模安裝高程，底模采用膠木板，側模采用定制鋼模。

3.5.2鋼筋安裝 首先綁扎底板及腹板鋼筋，再綁扎頂板鋼筋。鋼筋加工及安裝均需符合相關規范要求。砼保護層采用同標號小型預制砂漿塊綁扎在鋼筋骨架上確保砼保護層符合規范要求。

4拱圈混凝土澆筑

拱圈砼澆筑按豎向分環、縱向分段方式進行，拱圈豎向分為三環：第一環為現澆底板和下馬蹄：第二環為現澆腹板和橫隔板：第三環為現澆頂板和上馬蹄。施工分五個步驟完成：①現澆底板和下馬蹄；②現澆兩道中腹板和部分橫隔板；③現澆兩道邊腹板和部分橫隔板；④現澆余下的所有橫隔板；⑤現澆上馬蹄和頂板。當第一環混凝土達到95%設計強度后，方可進行第二環混凝土澆筑，第三環混凝土達到90%后可進行第三環混凝土澆筑。頂板砼澆筑后，整個拱完全形成閉口箱，截面慣矩已承受橋上所有設計荷載，故本階段拱架所受荷載增量很小。

4.1拱架落架施工 拱架落架在拱圈施工完成且混凝土達到95%設計強度下進行。

首先將拱圈外模拆除，拆下模板及時清理，拆除拱腳位置支架和底模并檢查拱架螺栓松緊程度。準備裝砂口袋放到拱腳砂箱位置，利用高壓水槍將水灌入到砂箱內使砂子松軟。隨后拆除砂箱出砂口蓋板，開始掏砂。砂箱內砂分層均勻掏出且所有砂箱出砂速率保持一致，拱架每下降2cm，兩岸聯系一次，了解對方下降情況并檢查拱圈撓度和拱座位移。拱架落架到位后拆除砂箱，檢查底模脫模情況，發現還有貼近模板及時拆除，務必保證整個拱架不會與混凝土面接觸。

4.2鋼拱架拆除 從拱頂向拱腳段拆除且從兩側向中間對稱拆除，首先拆除外側兩片，最后拆除中間一片，用纜吊將每次拆除拱架節段吊至梨樹岸上。從拱圈兩側分別下放纜吊起重繩，捆綁在即將拆除拱架上，在相應一側掛好橫向纜風，拆除銷軸和螺栓再松纜吊起重繩，緩慢下放到一定高度后收緊橫向纜風，緩緩起重靠近邊側起重走線，松開另一側纜吊起重繩，將拱架起升高度高于拱圈后放松橫向纜風繩，由纜吊將拱架轉運至岸上。

5結論

本文通過對貴州省畢節市雙山新區梨新大道甘河溝大橋懸拼鋼拱架現澆施工，在測量準備、臨時拱座施工、拱架安裝施工、扣索施工、拱架預壓、拱圈混凝土施工、拱架落架施工施工工藝中，只有嚴格按照施工組織進行，采用科學合理的工藝才能保證工程質量及安全。endprint