空腹式鋼筋混凝土連拱橋的技術(shù)應(yīng)用

武 國 良

(山西機械化建設(shè)集團有限公司，山西 太原 030000)

拱橋在橋梁結(jié)構(gòu)中得以廣泛應(yīng)用，是由于其造型美觀、結(jié)構(gòu)受力合理且經(jīng)久耐用，在拱橋施工過程中著重考慮荷載作用下的拱腳，不僅有豎向反力還有水平推力，特別是多跨連拱橋，支架搭設(shè)、拆除和混凝土的澆筑順序在施工中必須引起高度重視。

1 工程概況

1)太原師范學(xué)院新校區(qū)主橋是為跨越澗河而建，橋梁采用三跨上承式鋼筋混凝土連拱橋；橋梁跨徑布置為37 m+56 m+37 m，全橋長151.9 m。

橋梁橫向布置為：5 m綠化帶+30 m人行道+5 m綠化帶，全寬40 m，按雙幅橋進行設(shè)計(中間設(shè)2 cm縫)。

拱橋拱圈采用懸鏈線形式，56 m主跨跨徑L=51.621 m，矢高f=8.41 m；37 m邊跨跨徑L=34.161 m，矢高f=7.296 m；拱軸系數(shù)m=1.8。

拱圈為空腹式板拱，每個拱圈總寬度為19.99 m，56 m主跨拱圈高度為1.2 m，圓孔直徑為0.7 m；37 m邊跨拱圈高度為1.0 m，圓孔直徑為0.5 m；頂、底板厚度均為0.25 m。

2)場地水文地質(zhì)條件：澗河為季節(jié)性河流，水量比較枯乏，僅在降水時形成江流補給地下水，且徑流流程短、流量少。主橋靜止水位埋深2.4 m～4.4 m，水位標(biāo)高796.08 m～799.76 m。場地內(nèi)潛水位季節(jié)性變化幅度約1.0 m，勘察期間為豐水期。

2 支架方案

2.1 施工準(zhǔn)備

為了確保工程正常進行，工作人員需要對一些工程中的基礎(chǔ)元素進行測量，比如穩(wěn)住橋梁的受力樁、水準(zhǔn)點、導(dǎo)線點等都是需要測量的對象，針對測量資料需要反復(fù)核對，必須有相關(guān)工程負(fù)責(zé)人的簽字才可以生效，再進行接下來的搭建，如圖1所示。

2.2 基底處理

以一定的距離作為掃除的范圍來去除箱梁區(qū)域內(nèi)的表層下部淤泥，拋填70 cm～100 cm厚大塊石，推土機碾壓平整后，填筑80 cm厚砂礫(分二層碾壓)，用18 t振動壓路機作為有效工具不斷地壓實地面，這樣做的目的是防止地面繼續(xù)下沉。為了能夠做到有效的排出雨水，不受下雨天的干擾，需要經(jīng)過嚴(yán)格考量進而設(shè)置橫坡。為了確保工人施工不受阻礙，需要安置排水溝，這樣做可以有效保護地基不受到地下水的滲透破壞。

實驗要求針對地基的承載力方面做出相關(guān)的測量，同時需要確保經(jīng)過改建的地基承載力能夠達到標(biāo)準(zhǔn)。為了地基的承載力不受到其他外界因素的破壞，比如大雨沖刷造成地基承載力下降等狀況的發(fā)生，需要在經(jīng)過改建的地基上再灌注更多的混凝土來阻礙大雨的侵襲。

2.3 支架搭拆

1)支架布置。

支架搭設(shè)在靠拱腳2.5 m范圍內(nèi)加密為0.6 m(縱向)×0.9 m(橫向)×(1.5 m)豎向；天地托需要安裝在上下之間，天地托能夠在0.05 m～0.35 m間隨意調(diào)節(jié)，可以利用地托，使橫桿在完成第一層橫桿搭建后，令其在一個水平線上，進而繼續(xù)搭建，搭建縱向需要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)，即按照縱向3排、橫向4排的標(biāo)準(zhǔn)進行搭建，同時需要使剪刀撐在橫豎兩個方向的間距保持一致，都是3.6 m。上順橋使用的U型鋼需要遵循一定的使用標(biāo)準(zhǔn)，要求不能單一使用，同時需要保證間距是0.9 m，構(gòu)建弧形需要使用短型的U型鋼；掃地桿和剪刀撐也需要按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。剪刀撐桿是專門定制的，剪刀撐桿的使用有一定的技巧，需要使剪刀撐離節(jié)點越近越好，而后進行安裝才能夠更好地發(fā)揮剪刀撐桿的作用。

2)搭拆順序。

對支架立桿放樣：拱橋中心線的設(shè)置需要使用到全站儀，而且需要使用尺子拋出底盤十字線，仔細標(biāo)記；而后，根據(jù)標(biāo)記的記號，依次安裝底座和立桿。

安裝第一層水平桿：立桿底部需要接入水平插頭，不能使水平桿和第一層水平桿不在一個平面中，接下來轉(zhuǎn)動其目的是緊鎖。

搭建立桿離不開剪刀撐和頂托，所以在這一系列動作之中，需要安裝二者，而且還需要保證頂托是能夠隨意調(diào)節(jié)的。

碗扣支架拆除：首先要卸載支架，也就是說要使頂托松動，進而才可以按照標(biāo)準(zhǔn)程序進行拆除。

3)支架預(yù)壓。

對于搭建好的支架，我們需要使用重物壓住支架，重物的標(biāo)準(zhǔn)為：中跨拱圈2 657.34 t;邊跨拱圈2×1 755.62 t。支架預(yù)壓時間是根據(jù)測量組待沉降量不再發(fā)生變化后，重新設(shè)置沉降觀測點作為依據(jù)進而規(guī)定的，同時需要工作人員記錄好初始值。沉降觀測的頻率是間隔2 h反復(fù)測量，而且需要對記錄歸檔處理，對今后的工作具有參考價值。

為了對支架進行預(yù)壓，需要擺放木條在支架上面，那么如何擺放是需要將結(jié)構(gòu)分布作為參考依據(jù)的，預(yù)壓的全過程是根據(jù)設(shè)計重量不同分為三個時段，也就是說按照設(shè)計重量百分比不同進行劃分。初始的兩個時段，都需要暫停半天，沉降觀測的頻率是2 h一次；最后的時段，沉降觀測的頻率是1 h一次；需要依據(jù)設(shè)計重量百分比不同進行分層次卸載，同時需要將支架的沉降值有效保存起來，關(guān)于支架處于多種狀態(tài)下的變形值需要計算得出，對今后的工作具有參考價值。

3 模板施工

1)竹膠板的材質(zhì)比較適合做底膜，支承方木的規(guī)格是正方形且寬為100 m，需要沿著平向鋪建，雙U型鋼由于其材質(zhì)堅韌所以適合做主龍骨，橫向間距為1.2 m，縱向跨度為1.2 m，模板完成后，還有一些工作不能不做，也就是說還需要檢查所做的模板是否合格，模板的質(zhì)量尺寸以及韌性能否達到標(biāo)準(zhǔn)，進而標(biāo)記模板編號，根據(jù)號碼排放模板。

2)拱圈底板、側(cè)模、頂模的安置。

模板完成后，還有一些工作不能不做，也就是說還需要檢查所做的模板是否合格，模板的質(zhì)量尺寸以及韌性能否達到標(biāo)準(zhǔn)，進而標(biāo)記模板編號，根據(jù)號碼排放模板。安裝模板的時候需要檢查縫隙是否達到要求，進而黏貼。

工藝流程：裝置底、側(cè)模板→捆縛鋼筋→裝置內(nèi)模→安放頂模。

需要按照標(biāo)準(zhǔn)放置，即由核心向兩側(cè)安置。底板線形需要在模型鋪建過程中始終保持接順的狀態(tài)，標(biāo)高和軸線是作為日后檢查的標(biāo)準(zhǔn)。

4 拱圈混凝土的澆筑順序

拱圈混凝土澆筑采用商品混凝土，混凝土的供應(yīng)量滿足主橋半幅橋長同時澆筑，從拱腳處對稱澆筑至拱頂，如圖2所示。

5 監(jiān)測監(jiān)控

主要監(jiān)測監(jiān)控項目為架體結(jié)構(gòu)不超過結(jié)構(gòu)的容許強度、變形、傾斜、搖晃或扭曲現(xiàn)象，以確保安全。