鋼管混凝土系桿拱橋系桿混凝土無支架澆筑防裂縫措施

曹齊禮 夏馬喜

摘 要：近年來，由于通航要求，在主要航道上建造鋼管混凝土系桿拱橋，一般采用無支架施工。鋼管混凝土拱橋無支架施工特點是采用勁性骨架作系桿模板的臨時支撐，采用吊索懸掛支架來支撐模板和混凝土重量，由于系桿拱橋一般跨徑較大、系桿混凝土量大、混凝土澆筑時間相對較長。澆筑混凝土過程中，隨著吊桿索力逐漸增加，拱腳推力也逐漸加大，勁性骨架在拱腳推力作用下伸長，同時，由于澆筑時間長、水面上風大混凝土水分易揮發等原因，在混凝土澆筑過程中，經常會出現混凝土裂縫現象。為解決此類裂縫問題，該文通過揚州新萬福路改造工程江陽大橋主跨120 m系桿拱橋的施工，提出一些防止系桿混凝土裂縫的改進措施，供同行參考交流。

關鍵詞：鋼管混凝土系桿拱 系桿混凝土 勁性骨架 無支架施工 防裂縫措施

中圖分類號：TU755 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（a）-0023-02

揚州新萬福路江陽大橋橫跨京杭大運河，在既有江陽大橋南側加寬，主跨采用120 m鋼管混凝土系桿拱橋，鋼管拱采用啞鈴式結構，鋼管直徑1.10 m，啞鈴結構高度2.60 m，系桿采用勁性骨架結構，與拱肋一起拼裝后，直接吊裝就位。系桿結構高度2.60 m，采用空心薄壁箱室結構，單個系桿混凝土量以立方米計量，系桿混凝土模板及混凝土澆筑時荷載直接由吊桿承載，由于跨度大，澆筑時間長，澆筑時由于吊桿受力發生變化從而出現拱肋變形，產生拱腳推力，使系桿勁性骨架伸長，導致新澆混凝土開裂。為了限制勁性骨架伸長，采用張拉系桿內預埋鋼絞線與勁性骨架共同承擔拱腳推力，在混凝土澆筑過程中，根據混凝土澆筑數量，采用邊澆筑邊施工部分預應力的方法來達到目的。

1 防裂縫具體措施

以吊桿處勁性骨架為支點，在吊桿兩側安裝精軋螺紋鋼吊住兩吊桿間型鋼底模板，要求底模型鋼具有足夠的強度和剛度，能滿足在混凝土、自重及施工荷載作用下，型鋼底模板的變形滿足規范要求，不得采用勁性骨架作為模板受力構件。

2 系桿澆筑前

（1）鋼管拱肋內壓注混凝土，并達到設計強度，以保證拱肋具有足夠剛度，增加抵抗在混凝土荷載作用下的變形能力。

（2）根據系梁模板（含內模）、勁性骨架、鋼筋、波紋管及預穿鋼絞線重量，張拉吊桿部分預應力，以抵抗混凝土澆筑時，勁性骨梁和無支架模板的變形能力。

（3）根據計劃澆筑混凝土數量，計算實時拱腳推力，當拱腳推力達到勁性骨架承載力設計值的85%左右時，暫停澆筑混凝土，第一次張拉鋼絞線，張拉力不得大于拱腳實時推力，同時，由于吊索內力隨混凝土澆筑數量增加而變化，應監測吊索內應力和吊索變形情況，調整好索力防止模板下沉而產生裂縫。系梁鋼絞線張拉及索力調整完成后，繼續澆筑混凝土，當拱腳推力達到鋼絞線預加力與勁性骨架承載力設計值之和的85%左右時，暫停澆筑混凝土，第二次張拉鋼絞線，總張拉力大于拱腳實時推力，既不得使勁性骨架容許壓力超出設計要求，又要使混凝土澆筑完成后系桿混凝土處于受壓狀態，直至混凝土全部澆筑完成（見表1）。

3 混凝土澆筑過程控制

（1）對于兩拱肋兩系桿結構，將兩根系梁劃分為四個混凝土澆筑區域，采用4臺吊車同時從兩根系桿的1/4、3/4處開始，向系桿中間和兩端交替、對稱、分層混凝土，以混凝土攪拌運輸車為計量單位，當4個點混凝土攪拌運輸車均就位后，同時啟動混凝土輸送泵，8個澆筑點混凝土下料數量誤差不超過1 m3（見圖1）。同理，對于三拱肋三系桿結構，應將3根系梁劃分為6個混凝土澆筑區域。

（2）為保證混凝土澆筑順利進行，用一臺泵車備用，保證混凝土澆筑的連續性。

一旦某臺混凝土泵車出現故障，其他三臺泵車立即停止澆筑，待故障排除后再同時澆筑混凝土。

（3）采用陰天或夜間施工，摻加少量粉煤灰降低混凝土水化熱，使混凝土初凝時間延長；采用摻加緩凝減水劑，使混凝土澆筑總時間，不大于混凝土初凝時間。

（4）合攏位置布置在系桿跨中與合攏時間盡量選擇一天中氣溫最低的時段完成。合理組織混凝土的生產，減少混凝土攪拌車現場等待時間，組織充足數量的攪拌運輸車，保證混凝土供應不出現脫節現象。

（5）為了保證混凝土密實，在箱梁空心底板部位，空心內模上層開人孔，下層每隔2 m左右開混凝土觀察窗，觀察窗內混凝土密實后，用預留模板堵塞，補好上層人孔底模和鋼筋。加強振搗，尤其是鋼筋較密部位，要開下料窗和振搗孔，保證不漏振、不過振。

4 混凝土澆筑完成后

（1）及時用土工布覆蓋養生，當混凝土終凝后方可在土工布上灑水。

（2）養生期間減少振動，在混凝土強度達到設計強度的50%之前，不要進行拱上吊裝等有振動的作業工序。

5 結語

控制系梁裂縫是橋梁耐久性的關鍵工序之一，在施工過程中，及時與監控單位密切配合，適時監測系梁鋼絞線的內力變化情況和吊索內力變化情況，經常測量拱腳自由端的變化數據，為張拉力控制提供參考數據，減少裂縫的發生。

參考文獻

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