淺談鋼筋混凝土箱型拱橋的施工

瓦慶標

(貴州省貴陽公路管理局)

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淺談鋼筋混凝土箱型拱橋的施工

瓦慶標

(貴州省貴陽公路管理局)

貴州地處山區，最近幾年，盤縣修建了許多二級公路，在修建時結合地形，修建了許多的拱橋，其中最多的是箱型拱橋。根據施工的實際情況，介紹了南京橋大橋的施工情況。

箱型；拱橋；施工

1 工程概況

貴州省盤縣英武至羊場公路第二合同段K6+645處南京橋大橋為跨越南京橋水庫而設，主孔為凈跨70 m鋼筋混凝土整體式箱型拱，拱圈為等截面懸鏈線無鉸拱，矢跨比為1/5，拱軸系數m=1.988，拱圈寬度為8.5 m，拱圈高度為1.6 m，為單箱三室截面，頂底板厚度均為0.25 m，腹板均為0.2 m。主拱圈在排架柱座下方及排架間設橫隔板，厚度為0.3 m，全橋共計23道橫隔板。拱上腹孔跨徑為6 m，共計13跨，均為鋼筋混凝土裝配式實心板，板厚0.32 m，拱頂設計預拱度值0.109 m。

技術標準：

(1)橋涵設計荷載：公路—Ⅰ級；

(2)橋梁寬度：(8+bj)m(行車道)+2×0.5 m(防撞護欄)，bj為路基加寬值；

(3)車道數：雙向二車道；

(4)公路等級：二級公路，路基寬8.5 m，瀝青混凝土路面；

(5)設計洪水頻率：1/100；

(6)地震動峰值加速度<0.05 g。

2 施工方案

主橋采用剛拱架現澆施工，拱上排架采用現澆施工，實心板采用預制安裝施工，引橋采用支架立模現澆施工。

3 施工工序及主要操作要點

3.1 拱座及臨時拱座

先對主橋的拱座進行施工，為搭設剛拱架，在拱座前墻位置設置臨時拱座，臨時拱座中設置預埋鋼板，鋼板露出混凝土外20 cm，通過打孔用銷子與剛拱架進行連接。

3.2 引橋施工

由于受地形限制，為便于主橋施工能有更好的施工場地，先對兩岸引橋進行施工。先進行0#橋臺、1#樁基、4#橋臺進行施工，然后施工1#橋墩、2#橋墩及3#橋墩，最后搭設滿堂支架澆筑空心板。

3.3 索塔架設

索塔架設在0#橋臺及4#橋臺上，索塔高度為19 m，塔柱采用160×14的角鋼、80×5的角鋼綴條焊成100 cm×100 cm鋼架。每一塔柱由4 m長的鋼架4節、3 m高底座組成，節段間用高強螺栓連接，采用扒桿吊方式進行拼裝。索塔頂兩塔柱之間采用4根20a工字鋼作為骨架、用80×5的角鋼綴條組合焊接成型。為了增加索塔的穩定性，單塔兩塔柱之間用200×14的角鋼加工成十字形特殊桿件連接。

索塔基礎面加鋼板調平支撐靴，每個支撐靴用8顆深150 cmφ25的錨固螺栓錨固在橋臺混凝土中。在塔腳橋臺內預埋4層φ12鋼筋網，將塔腳鉆孔錨入基礎內，鋼板用水準儀進行調平后再與預埋筋焊接起來進行固定。

主纜采用2根φ50的鋼繩，牽引索采用2根φ21.5的鋼繩，浪風索采用4～8根φ32.5鋼繩。

3.4 錨錠結構

主纜及永久扣索地籠采用φ150 cm鋼筋混凝土圓形柱樁結構，錨碇用于錨固主索天線和拱架扣索，采用重力式混凝土結構，錨碇設置在地籠底部(尾端與鋼筋籠進行焊接)，錨碇重量按錨固索破斷拉力之和控制；卷揚機錨錠就預埋在英武岸地籠右前方8.5 m處，與軸線傾角小于60°。

3.5 纜索吊機

為方便吊運和拼裝貝雷拱架、運輸材料，纜索吊機采用主要數據如下。

吊重設計T=5 t

跨徑L=112 m

安裝撓度f=L/14=8m

承重繩直徑Ф承=50 mm

起重繩直徑Ф起=17.5 mm

牽引繩直徑Ф牽=21.5 mm

扣索繩直徑Ф扣=32.5 mm

承重、起重繩為單股1-6×37鋼絲繩，牽引繩為雙股1-6×37鋼絲繩。起重、牽引作業均采用5 t卷揚機進行，起重繩通過5噸四輪起重跑車組走四線。

3.6 鋼拱架架設及拼裝

遵循安全可靠、結構簡單、受力明確、制作和安拆方便的原則，鋼拱架采用貝雷架拼裝，并請中鐵二院貴陽分院對整個結構體系進行強度、剛度、穩定性進行驗算，驗算結果滿足相關規定要求。

先在兩岸引橋上按支架圖將貝雷片組拼成一聯后再進行吊裝，每2片間以貝雷支撐架聯接，為加強貝雷拱架的穩定，另用槽鋼架與貝雷拱架作平面橫向連接；貝雷架縱向由6段構成，每段長為12 m，每段內貝雷梁底部橫向每9 m用φ18騎馬鏍栓連接25a工字鋼，節段間由長35 cm陰陽接頭短焊件聯結，貝雷拱架跨中由梯型鋼桁架聯結。陰陽接頭的長度根據電腦模擬和實際情況確定，找加工廠進行加工制作。

拱架在支架拼裝全過程中進行軸線及高程觀測，通過調整浪風索控制支架安裝的平面位置。以纜索天線將拼好的貝雷架節段吊移至安裝位置，穿貝雷銷聯接，按全斷面合攏拼裝，并用Ф15.5 mm鋼絲繩在附近設橫向浪風索。

拱盔支架由國標3.84 kg/mφ48鋼管支架連接而成，按0.8 m×0.6 m的立桿布置，大橫桿間步距采用1.2 m，拱盔支架向下延伸搭至貝雷片底與貝雷片形成整體；拱圈模板用1.83 m×0.915 m×0.016 m機壓木模板。

設置施工預拱度，按凈跨徑的1/400設置，為7 000/400=17.5 cm，加上主拱圈設計時考慮的預拱度10.9 cm，鋼拱架設置的預拱度為28.4 cm。

3.7 剛拱架預壓

拱盔支架搭設完成后進行加載試壓，采用鋼管架搭設成水箱加水試壓，施壓重量按拱圈開口箱重量1.2倍，預壓過程盡量符合拱圈澆筑過程。在預壓時在鋼拱架上設置觀測點，連續觀測3 d。對拱架平面位置、頂部高程、節點連接及縱橫向的穩定性進行全面檢查。

3.8 拱圈澆筑

主拱圈分環澆筑， 并遵循縱橫向對稱、 均衡地澆筑混凝土的原則，底板與承托同時澆筑(底板澆筑自拱腳向拱頂方向澆筑至 1/8 跨后，可自拱頂向拱腳方向澆筑，在 1/4 跨附近合攏) ，待底板混凝土強度達到 80%以上設計強度后才能澆筑肋板、橫隔板。待其強度達到 80%以上設計強度后才能澆筑頂板混凝土。后兩環澆筑順序可自拱腳至拱頂一次澆筑完成。

分別在1/4部位、拱頂處預留3道間隔槽，寬度為50～100 cm，待拱圈混凝土強度達到85%后，由拱腳向拱頂對稱澆筑，拱頂間隔槽混凝土在最后封拱時澆筑。混凝土澆筑采取泵送的方式進行。

3.9 主拱圈養生

采用灑水養生，全天安排2名工人在拱圈兩側進行灑水養生。

3.10 拱架拆卸

拱架拆卸應待拱橋混凝土強度達到設計強度的85%后才可拆除。為了能使拱架所支承的拱圈重力能逐漸轉給拱圈自身來承受，拱架不能突然卸除。本項目采取分步卸落，在縱向對稱均衡卸落，在橫向同時一起卸落，從拱頂向拱腳依次對稱均衡地進行。

3.11 拱上排架及蓋梁的施工

拱上排架及蓋梁的施工采用在拱上搭設滿堂架關模施工。

3.12 裝配板預制及吊裝

6 m板預制時，按1 m一道在鉸縫的側模嵌上 0.5 m長的φ6 mm 鋼筋，形成6 mm 凹凸不平的粗糙面。6 m板采用設吊孔穿束兜板底加扁擔梁的吊裝方法。

3.13 橋面系的施工

6 m板安裝就位后，應先澆筑鉸縫混凝土，待其強度達到設計強度的 85%以后，再進行橋面鋪裝及防撞護欄施工。

4 結束語

目前，南京橋大橋已建成通車2年多，從整個施工和運行情況來看，施工的質量還是很不錯的，鋼拱架的設計和拼裝也是比較合理的，但同時還存在許多需要改進的地方，在今后的施工中，我們將不斷作出改進，以便施工更加完善和合理。

[1] 姚玲森.橋梁工程[M].人民交通出版社.

[2] 公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011)[S].

[3] 黃紹金.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].人民交通出版社.

[4] 黃繩武.橋梁施工及組織管理[M].人民交通出版社.

2015-08-28

瓦慶標，男，貴州興義人，工程師，主要從事橋梁施工、設計、養護方面工作。

U445

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1008-3383(2015)11-0152-01