水中現澆拱橋拱圈支架體系技術

張長義

【摘要】本文以某跨河拱橋為例，介紹了現澆拱圈的施工工藝。首先介紹了貝雷梁鋼鋼管樁基礎的做法，鋼管樁施工注意事項，貝雷梁安裝的具體要求。隨后介紹了滿堂支架的工藝，特別是對巖石地基的處理做了介紹，值得參考。

【關鍵詞】拱橋；現澆拱圈；貝雷梁；滿堂支架

一、工程概況

本橋為五跨連拱結構，拱肋為鋼筋混凝土板拱，采用24.5米等跨徑布置形式，橋梁全長155.16m，拱圈混凝土板厚度為1.0m，拱圈寬度為36m，拱圈長32.81m，拱矢高8.75 m，矢跨比0.357。拱圈兩側澆筑鋼筋混凝土側墻，側墻內填筑砂卵石填料，構成實腹式拱橋。

0#-1#拱跨地質條件較好，地基全為巖石，地勢較高，在小通江河常水位以上，支架施工直接采用滿堂碗扣支架搭設。1#-2#，2#-3#、3#-4#水中拱圈施工采用鋼管柱+貝雷片+碗扣滿堂支架施工工藝。

二、鋼管樁貝雷梁支架施工工藝

1.鋼管樁基礎設置

鋼管柱基礎采用C30砼基礎，基礎長2米，寬1米，由于通江河底部是砂卵石層和巖層，挖除砂卵石層，用啄木鳥破碎開挖巖層約1米后澆筑C30砼基礎，基礎頂標高按整米標高控制，基礎混凝土最低厚度不低于0.8米，混凝土頂面預埋10 mm厚鋼板，鋼板長、寬各0.9米，鋼板四周用Ф25的鋼筋焊接固定，并深入混凝土基礎內0.5米。

2.鋼管樁施工

在基礎鋼管柱安裝完成后，進行鋼管柱接長安裝。采用標準節安裝，速度快，施工簡便，效率高；鋼管立柱采用直徑630mm（壁厚12mm），鋼管安裝前，先用全站儀對平面控制點位置進行精確放樣，鋼管分段吊裝空中豎向連接，當采用焊接連接時應嚴格控制其對接的精確度，安裝時嚴格控制鋼管的傾斜度小于0.1%。每安裝3m高設置一個連接，連接四面焊接橫、縱、斜向聯系，聯系采用20號槽鋼，鋼管柱的頂部采用90cm×90cm×1.0cm的鋼板作為法蘭與工字鋼橫梁焊牢，以增強橫梁的穩定性。

3.貝雷片安裝

在鋼管樁施工完成并經過檢查驗收合格后，進行貝雷片吊裝。貝雷片的吊裝采用將雙排貝雷片縱向分為幾節，分跨吊裝拼接。安裝順序為先吊裝中間，后對稱吊裝兩邊的貝雷片，吊裝完成后，按設計用角鋼作為橫向聯系，增強貝雷片的橫向剛度。吊裝作業必須又專人指揮，起吊和下落須平穩，避免對立柱等結構造成沖擊，以確保安全。貝雷桁架片兩兩組合成一幅，每兩片用支撐架連為整體，同時用L75×75×8cm的角鋼每隔3米將全部貝雷梁兩兩連接，保證貝雷片的整體性。貝雷片安裝完畢后，在貝雷片上鋪設25#工字鋼。

三、碗扣式滿堂支架施工準備

1.測量放樣

在混凝土面上測設出橋梁拱跨的縱軸線和橋墩橫軸線，放出設計拱圈中心線，左右對稱用墨線彈出縱向0.6米，橫向0.6米的方格網；

2.地基處理

本工程現澆拱圈采用就地支架法施工，由于0#-1#拱圈地基為大體積巖石，在0#橋臺開挖時已經將0#-1#拱圈地基破碎整平，方便大型施工機械停放和進出，0#-1#拱圈地基良好，將巖石破碎整平后澆筑0.2米C20砼精平，滿足碗扣支架搭設地基條件。局部地基沒有巖石的，開挖換填巖石宕渣，并用大型機械壓實，靠近1#墩側由于設計要求回填過程中不能對1#墩產生推力，擬在1#墩基坑回填范圍內分臺階澆筑C20片石砼至精平高度，第一層臺階距離1#墩北側0.8米，臺階高1.1米，寬0.5米。4#-5#地形起伏較大，高差達8.5米，用巖石宕渣分層填筑，碾壓后，在2排和3排鋼管柱斷面澆筑一條長40米，寬1.5米，高1米的條形基礎，能滿足鋼管柱地基承載力的要求。

四、碗扣式滿堂支架施工

本工程現澆拱圈支架搭設型式采用滿堂碗扣式支架型式，支架立桿布置如下：

縱向布置：拱圈中軸線至側墻內邊緣距離間距60cm，側墻內邊緣至外邊緣間距30cm，側墻外邊緣外間距80cm，中軸線左右各14.4米間距60cm，14.4米-18米間距30cm，18米-20米間距80cm。

橫向布置：拱圈中心線向0#和1#方向間距60cm，側墻3.6米范圍內間距30cm。

豎向布置：軸心承插安裝，頂、底層碗扣架設置可調節頂托，安裝頂、底托時，要嚴格控制其調節螺桿的自由端長度，最大自由長度必須控制在25cm以內。確保每一根鋼管的地托與砼地面（或工字鋼），天托與上橫梁方木接觸面密貼，不能騰空。在地基進行了碾壓并作了砼面層硬化的情況下，鋼管地托下不需要另外加墊方木。天托上的橫梁方木必須居中安放，橫梁方木不能出現懸挑板。

剪刀撐布置：縱、橫向每間隔不大于4.5m分別設置一道剪刀撐，剪刀撐跨越立桿的根數5-7根，豎向每3m設置一層水平剪力撐。考慮支架的整體穩定性，支架頂部及底部設置水平剪力撐，中部剪力撐設置間距小于4.8米；在支架的四周及中間的縱橫向，由底到頂連續設置豎向剪力撐，其間距不大于4.5米，剪力撐斜桿與地面的夾角在45°—60°之間。

頂托安裝：為便于在支架上高空作業，安全省時，可在地面上大致調好頂托伸出量，再運至支架頂安裝。根據拱圈底高程變化決定順橋向控制斷面間距，每個斷面橫向設置5個控制點，順橋向在拱腳、1/8L、1/4L、3/8L、拱頂設置控制面，精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量，以便校驗。最后再用拉線內插方法，依次調出每個頂托的標高（以設計圖紙確定最終標高，注意加上預拱度），頂托伸出量控制在20cm以內。

縱橫梁方木安放、底模安裝：頂托標高調整完畢后，在其上安放15×15cm的方木橫梁，橫梁長度隨橋梁寬度（36m）而定，每一邊各寬出至少160cm，以支撐外模支架及檢查人員行走。在橫梁上順橋向鋪設10×10cm的方木縱梁，縱梁間距20cm。

參考文獻：

[1]劉鵬.鋼筋混凝土箱形拱橋現澆施工方案比較[J].交通科技與經濟，2008，（04）.

[2]孫玲，朱爾玉，蘇國明，等.鋼筋混凝土拱橋懸臂現澆施工控制分析[J].鐵道建筑，2004，（11）.

[3]李諾.箱型拱橋鋼筋混凝土現澆施工技術[J].西北水電，2009，（02）.