下承式鋼管混凝土系桿拱橋上部結(jié)構(gòu)施工方法

史年元

摘要：下承式鋼管混凝土系桿拱橋是一種以鋼管混凝土為拱助主要材料的新式拱橋，在鋼管之中注入混凝土，將這種組合式的材料作為拱橋的主要建筑材料，本文圍繞具體的工程項(xiàng)目中的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此類型的拱橋上部結(jié)構(gòu)的具體施工方法展開分析討論，提出了施工之前的設(shè)計(jì)以及施工過程中需要注意的具體事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：下承式;鋼管混凝土;上部結(jié)構(gòu);施工方法

引言

該類型的拱橋拱助的主要建造材料是混凝土澆筑的鋼管，是一種尚不算復(fù)雜的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)，該類型的結(jié)構(gòu)可以將拱橋抗壓能力較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)充分地發(fā)揮出來，鋼管對(duì)混凝土的束縛作用使其變成三向受力的模式，這種模式克服了混凝土材料特有的脆弱，鋼管內(nèi)部的混凝土同時(shí)對(duì)鋼管提供了十分強(qiáng)大的支撐，保證了鋼管不會(huì)因受到外界的壓力便產(chǎn)生形變，提升了整體的穩(wěn)定性，該類型的拱橋穩(wěn)定無外部推力的作用使得在全國(guó)各地中都得到了廣泛的利用。本文便圍繞工程中的鋼管混凝土式的拱橋上部結(jié)構(gòu)的建造展開了充分的分析與討論。

一、工程的主要施工方法

該類工程的主要建造方式是采用少量的支架作為支撐，部分鋼管采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑以及提前安裝相結(jié)合的方式，先安裝梁部再建設(shè)拱部分。一般來說常見的該類拱橋的具體施工工序?yàn)椋合冗M(jìn)行系梁支架的搭建與壓力測(cè)試，再對(duì)兩側(cè)的拱腳以及橫梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑，安裝澆濕接頭，使整個(gè)平面出現(xiàn)一個(gè)閉合框架的結(jié)構(gòu)。然后對(duì)拱橋的拱助支架進(jìn)行搭建，安裝拱助等許多其他結(jié)構(gòu);接著對(duì)拱助進(jìn)行混凝土的澆筑，安裝剩余的中橫梁部分，將橋的表面面板搭建上去，對(duì)橋面進(jìn)行相應(yīng)的澆筑工作。另外在建造的過程中應(yīng)當(dāng)注意中橫梁、端橫梁以及吊桿應(yīng)當(dāng)分為兩批張拉。建造完成的鋼管混凝土拱橋如圖1所示。

二、施工的具體工藝方法

（一）系桿拱橋的支架施工

1、支架預(yù)設(shè)。不同地區(qū)的系桿拱橋需要根據(jù)實(shí)際情況的不同對(duì)支架的建設(shè)進(jìn)行不同的參數(shù)估計(jì)和考量。具體建造過程如圖2所示。因?yàn)楣皹蛏婕昂拥篮铰吠〞尺\(yùn)輸問題，因此需要考慮的因素有建設(shè)過程中的航路凈空以及凈寬的問題，需要結(jié)合工程的實(shí)際要求，測(cè)量出系梁的具體長(zhǎng)度參數(shù)，將兩段拱橋分成三段進(jìn)行安裝，根據(jù)實(shí)際的長(zhǎng)度，設(shè)置合適的支撐點(diǎn)的數(shù)目，并將兩端的支撐點(diǎn)打入鋼柱作為支撐，保證凈寬以及距離的合適[1]。

2、支架的基礎(chǔ)性搭建過程。水中的支架建設(shè)工程中一般采用鋼管樁作為整個(gè)橋梁支架的基礎(chǔ)以及支撐，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)鋼管樁的鋼板厚度以及鋼管的直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)，在橋梁的橫斷面上布置數(shù)量適中的鋼管樁，中端的鋼管樁的數(shù)量一般是橫斷面的兩倍，使用雙拼的方式將這些鋼管連接在一起作為橋梁的縱梁、橫梁，并與懸桿的節(jié)點(diǎn)連接在一起。

3、支架的搭建過程。在進(jìn)行橋梁支架搭建的過程中一般采用四層的鋼貝雷寶塔形的布置方式，每一片貝雷都和天棚連接在一起，兩個(gè)組之間一般使用鐵件連接，貝雷之間使用鐵件固定牢靠，使其成為一個(gè)整體，為了增加橋體的橫向剛度，將倒數(shù)第二層的貝雷兩片在橫橋向邊緣與中間的橋墩連接在一起，并使用花籃螺絲與鋼絲繩固定以增加橫向的穩(wěn)定性。在拱橋的跨中處加入作為支撐的木樁，保證可以支撐一定的重量，于節(jié)點(diǎn)處傾斜并使平臺(tái)連接的工型鋼形成平面的框架，使縱向的穩(wěn)定性也有所保障。

4、支撐預(yù)壓。在支架安裝完成之后使用型鋼與鋼筋進(jìn)行負(fù)載預(yù)壓的操作，根據(jù)實(shí)際的超載系數(shù)，定時(shí)的對(duì)橋梁的支架進(jìn)行觀察，大約觀測(cè)時(shí)長(zhǎng)為三天，這段時(shí)間后若下沉的長(zhǎng)度不超過3mm則認(rèn)為地基已經(jīng)穩(wěn)定。卸去負(fù)載之后再進(jìn)行測(cè)量，若地基的非彈性形變減小，則認(rèn)為此形變已經(jīng)被支架抬高[2]。

（二）系桿拱橋的系梁施工

1、頂制系梁。系梁的底座寬度需要比實(shí)際的系梁底座的寬度小1.5cm，保證連接處的膠條按緊之后的尺寸要求，底座的頂面需要按照實(shí)際的要求根據(jù)預(yù)拱值加以控制，核膜部分采用竹膠板作為模板，在鋼筋與模板之間添加墊塊，同時(shí)在模間設(shè)置拉桿和頂撐。

2、吊裝系梁。在對(duì)底座進(jìn)行澆筑的過程中需要注意吊點(diǎn)位置槽口的預(yù)留，保證這個(gè)槽口可以穿過鋼絲繩，同時(shí)在槽口間放置木條，吊起時(shí)將木板取出。

3、拱腳節(jié)段以及端橫梁現(xiàn)澆。這兩部分均需要在岸邊進(jìn)行現(xiàn)澆，先把一部分勁性骨架進(jìn)行加工定型，使用吊機(jī)將這些部分安裝連接起來，拱腳處的鋼板較為復(fù)雜，所以需要配備小石子的混凝土進(jìn)行搗實(shí)澆筑。

4、現(xiàn)澆濕接頭。該部分的波紋管在接口處使用直徑較大的套管，用膠布將接口纏在一起，防止有額外的泄露，現(xiàn)澆接頭的材料選擇微膨脹型的C50混凝土，并且選擇在氣溫較低時(shí)進(jìn)行澆筑，澆砌之前需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，特別是標(biāo)高與水平之間的測(cè)量調(diào)整，使其符合工程項(xiàng)目的需求。

（三）系梁拱橋拱助施工。對(duì)拱助的施工之前首先需要對(duì)拱助進(jìn)行預(yù)制，一般是分成三段進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際工程的要求，對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，最后交由工廠進(jìn)行制作最終投入使用，按照安裝前的計(jì)劃順序?qū)爸M(jìn)行安裝，在邊片拱助安裝結(jié)束后，立即進(jìn)行風(fēng)撐的安裝，以保證安全，最后使用強(qiáng)度較高、氣泡量較少、流速性好的混凝土對(duì)拱助進(jìn)行灌注。

（四）中橫梁與橋面的施工。橋梁的中橫梁以及橋面最終都由吊機(jī)進(jìn)行安裝，對(duì)于中橫梁采用兩端現(xiàn)澆的方式，安裝的時(shí)候從中間向兩側(cè)進(jìn)行安裝，橋面板對(duì)稱安裝，兩端使用陸上小吊機(jī)進(jìn)行安裝作業(yè)。

三、結(jié)束語

為了保證工程安裝的順利進(jìn)行，需要在安裝之前對(duì)項(xiàng)目的施工進(jìn)行明確的規(guī)劃，對(duì)相應(yīng)的材料參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)保證安裝作業(yè)的進(jìn)行，加強(qiáng)對(duì)安裝過程中的安全性加以控制，對(duì)常見的下承式鋼管混凝土系桿拱橋的項(xiàng)目案例進(jìn)行分析，學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，保證最大限度的省時(shí)、省力，同時(shí)保證節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃國(guó)凱.三跨下承式鋼管混凝土系桿拱橋施工控制研究[J].福建建筑，2018，No.242（08）：93-97.

[2]楊國(guó)飛，陳玉驥，陳舟，等.下承式鋼管混凝土系桿拱橋不同拱肋傾角動(dòng)力性能分析[J].佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，37（02）：34-39.

（作者單位：中濟(jì)通（江蘇）工程檢測(cè)有限公司）