墩梁式支架及扣件式鋼管拱架混合的施工與管理

陳　佩（中國鐵建十六局集團第三工程有限公司，浙江　湖州　313000）

墩梁式支架及扣件式鋼管拱架混合的施工與管理

陳佩
（中國鐵建十六局集團第三工程有限公司，浙江湖州313000）

摘要：本文簡要介紹了觀音山大橋跨徑78m拱肋，采用墩梁式鋼支架及鋼管拱架施工，在第二次、第三次混凝土澆筑過程中，鋼支拱架連接處發出異常聲響，施工完成后查實局部支拱架桿件變形扭曲，臨時支墩鋼管樁下沉，分析施工控制的管理工作重要性，對今后類似工程施工提供較好地警覺和借鑒作用。

關鍵詞：拱肋；支拱架；施工；管理

1　概述

拱橋做為一種古老的橋型，以其跨越能力大，承載能力高，造型美觀的優點，適用于跨越河流和峽谷的各種跨徑的公路橋或鐵路橋。拱橋的拱肋或拱圈混凝土澆筑時，大部分常在拱架上施工。由于拱橋設計要求及河道、交通條件的限制，選用墩梁式支架及扣件式鋼管拱架組合體支架方案，在其上完成拱肋的施工。較大跨徑拱架施工法，其施工組織設計及專項施工方案會得到專家論證。但在施工過程中技術方面偏離施工組織設計，盲目施工，管理方面監督不力檢查不嚴，安全隱患等問題失察，也會造成支架拱架變形、局部坍塌或全部坍塌事故。

2　工程實例

2.1工程概況

觀音山大橋，橋長140m，主橋拱軸線采用懸鏈線，計算跨徑78m，矢跨比f/l=1/7，拱軸系數m=1.756。單箱二室截面拱肋混凝土結構，拱肋截面除了跨中段與主梁截面形成統一而加厚加高外，其余截面為9m（寬）×1.6m（高）x的單箱雙室矩形空心截面。下緣厚度0.3m，腹板厚度為0.5m，每個室四角均設置0.4m×0.2m的倒角。跨中拱肋水平長度為18.5m，截面高度從1.82m變化到2.292m，頂板厚度從0.53m變化到0.844m，底板厚度仍為0.3m。自拱座中心水平距離4.65m、11.05m、17.45m、23.85m、29.75m分別設有橫隔板，前四道橫隔板寬1.6m，第五道橫隔板寬2.0m。

主拱拱肋設計為鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級為C40，V=841.9m3，采用支架現澆施工。

常水位高程130.4m，兩拱腳高程為130.73m。河床面水深0m～8.71m，河床面卵石，稍密—中密，層厚0.2m～2.9m，平均1.43m，基本承載力300kPa，下為風化石英砂巖，基本承載力1000kPa，暴雨產生的洪水具有“四大、二快、一短”的洪水特點。

2.2總體施工方案

位于河床面上采用墩梁式支架（下部）和扣件式鋼管拱架（上部）組合形式，兩側河岸上采用扣件式鋼管落地式拱架。兩個主墩往河床側，利用陸上場地，填筑50cm厚塊石，碾壓密實，而后用C20水泥混凝土硬化厚度20cm，長度分別為10m和14m，寬約12m。且在上游主拱河向圍堰加高以防洪水沖刷。

采用商品混凝土，強度等級C40，攪拌運輸車運輸，汽車泵泵送入模，插入式振動器振搗進行混凝土澆筑施工。

靠近拱橋下游側，用貝雷桁梁搭設一座施工便橋，寬4.0m，設計荷載汽-20。

3　施工與管理

工程實例分析，施工冒了大風險。其墩梁式支架及鋼管拱架施工存在較大質量問題，管理上有較大缺陷。

①拱架雖有支架的基本特點，但拱架還有自身獨有的特點，如需要承受水平力，對穩定性要求更敏感等。因此拱架不僅應滿足支架的一般要求，還應滿足自身的特殊要求。拱架的設計應提供設計說明書、計算書、總裝圖和細部構造圖、材料數量表，操作手冊（作業指導書）及技術安全措施等文件。并對施工人員詳盡施工技術交底。

②墩梁式支架臨時支墩Φ529×10mm鋼管樁，嵌入巖層深度不夠，導致P2臨時支墩下沉剪力撐變形扭曲。樁基工程隱蔽性很強，施工過程要嚴格控制質量關。

③樁頂樁帽上400×400×10mm三角形鋼板限位座漏做，工40b工字鋼受水平推力，無限位座，導致工40b工字鋼往河測傾斜彎曲。工字鋼立放力學特性好，一旦傾倒，力學要素突變，易造成支架坍塌。鋼管立桿在安裝時容易人為拉大間距，不易保證其設計間距，所以在復檢時橫橋向少三排鋼管立桿。因此，在搭設開始前，應對每根立桿位置進行精確放樣。施工中要注意做到橫平豎直，特別是立桿位置要準確，并與地面或支承面垂直，扣減螺栓要松緊適度，離地面20cm，設置縱橫向掃地桿，搭設過程中應隨時檢查和測量支架搭設的尺寸和偏差，并予以調整。斜撐是保證拱架穩定的重要措施，在有水平力作用下補課大意漏做。

④拱架搭設完成，沒有對支架拱架進行全面檢查，做詳細的檢查記錄，填寫《承重支架工程驗收表》。應嚴格要求排距、層距、扣件螺栓松緊程度符合規范要求，底座與基底應密貼，有間隙時應采用鋼板填塞，頂端小橫桿、大橫桿及立桿頂部均應緊密連接無松動。

⑤支拱架預壓工序走過場，砂袋沒有逐袋稱量，沒有專人稱量，預壓觀測記錄不詳。拱架安裝完成后，應按設計荷載進行預壓，一般預壓載系數1.2～1.3。并應對其平面位置、頂部高程、節點連接及縱橫向穩定性進行全面檢查，符合要求后，方可進行下一工序。這是因為拱肋的實際軸線是否符合設計軸線，直接影響拱肋的受力。

⑥拱肋混凝土澆筑沒有做到對稱澆筑，更沒有縱橫都對稱。由于不對稱不同步，極易產生水平力。因此拱肋混凝土澆筑原則“均衡、對稱”。同時混凝土入模時要注意控制好混凝土由高處落下時的高度，盡量減少傾倒混凝土產生的沖擊荷載對模板、支架產生的不利影響。

⑦澆筑過程專職人員檢查不出問題，僅檢查鋼管支拱架，墩梁式支架漏檢查，專業知識差，分析判斷能力差。在混凝土澆筑過程中，應派專人并配合工程技術人員不間斷觀察支拱架，檢查支拱架的沉降、變形情況，一旦發生異常，立即停止澆筑、分析原因，及時進行補救處理。

⑧支拱架安裝搭設施工，雖說是臨時工程，也要嚴格作業標準，嚴格現場作業指導書制度。要制訂各道工序的崗位作業標準，施工工藝、操作規程、安全規定，使施工現場有標可依，有規可循。為強化現場管理，將施工作業指導書、崗位作業標準濃縮為施工要點，擺放在施工現場各個工作面，方便工人對照作業標準，實現安全管理有序可控。

參考文獻

[1]孫明杰．大跨度預應力混凝土桁架梁橋施工控制研究[D]．揚州大學，2013．

[2]張方．大跨度預應力混凝土梁橋時變性能及分析方法研究[D]．西南交通大學，2011．

[3]李文江．大跨度預應力混凝土連續梁橋施工控制[D]．大連理工大學，2013．

中圖分類號：TU71

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