清水江風雨橋主拱圈支架現澆施工簡述

彭力

（貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001）

清水江風雨橋主拱圈支架現澆施工簡述

彭力

（貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001）

凱里市清水江風雨橋主孔為150 m的等截面懸鏈線箱形無鉸拱，凈矢高30 m，采用有支架現澆施工，介紹了其現澆支架的設計方案與主拱圈施工技術。

箱形拱橋；主拱圈；支架現澆；方案；施工

1　概述

清水江風雨橋是凱里市永豐西路延伸段上的關鍵控制性工程，位于貴州省凱里市城郊，是連接主城原滌綸廠片區和開發新區玻璃廠片區的主要通道，是凱里市實施和推動濱江開發的重要項目。大橋為跨越清水江而設，與主河槽成63°左右交角，起止里程樁號為K0+986.373～K1+363.373，橋型布置為3×22 m+1×150 m+2×（3×22 m），橋梁全長377 m，分四幅拱建設，中間兩幅車行拱橋，兩側各設一幅人行風雨拱橋，橋面總寬44.04 m，設單向2%縱坡。主孔均為等截面懸鏈線鋼筋混凝土箱形無鉸拱，拱軸系數m=1.543，凈跨徑150 m，凈矢高30 m，凈矢跨比1/5，車行拱為單箱四室截面，人行拱為單箱雙室截面，主拱箱高2.6 m，采用C40混凝土。拱上建筑采用排架柱、橫墻、3×15.9 m＋4× 15.9 m＋3×15.9 m變截面現澆連續箱梁。拱座為明挖擴大基礎；U形重力式橋臺。引橋為3×22 m變截面現澆連續箱梁，如圖1所示。

2　支架方案設計

2.1特點分析

經分析對比，該橋具有以下主要特點：跨度大，凈跨徑達到了150 m；規模大，共計四幅主拱，橋面總寬度達到44.04 m，拱上現澆連續梁體量大；工期緊，合同工期僅有24個月，拱上連續梁現澆時間長；地形開闊平坦，水位較淺，河床基巖出露；拱頂距河面僅約35 m。

2.2支架總體設計

根據橋梁結構特點，結合現場地形地質條件、施工周期、施工安全、通航、泄洪及經濟性等情況，綜合比較拱橋主拱圈施工的各種方法后，確定采用混合拱架法進行主拱圈現澆施工，采取三種不同的支架組合，分環、分段對稱施工。主拱圈采用分環施工，即底板、腹板及頂板各為一環，待前一環混凝土合攏并達到設計強度的80%以后，再進行下一環的施工。由此可知，荷載主要集中在第一環和第二環上，第二環施工時的荷載由第一環混凝土及支架共同承擔，第三環施工時的荷載則由第一、二環混凝土形成的開口箱承擔。

靠近5#拱座端18.94 m段，由于水位較深，岸基較陡，采用63 cm鋼管墩支撐2I63a工字鋼橫梁，再安裝45 a工字鋼縱梁，鋪設橫向分配梁后立模現澆。具體布置為：先澆筑混凝土條形基礎，在條形基礎預埋板上安裝63 cm鋼管墩63 cm鋼管墩高度根據主拱圈弧度取值，節間采用法蘭盤并螺栓連接，以支撐2I63a工字鋼橫梁。后在2I63a工字鋼橫梁上安裝45a工字鋼形成縱梁，45a工字鋼縱梁與5#拱座預埋板焊接。單側主拱圈（含一幅車行橋和一幅人行橋，下同）支架63 cm鋼管墩布置為3排8列，排距為6 m，列間距布置為3.15 m+3.15 m+ 1.62 m+2.85 m+2.9 m+2.9 m+2.85 m。單根鋼管墩頂部橫橋向分配梁采用經過特殊處理的2片I63a組拼加工而成，并與墩頂焊接。

圖1　清水江風雨橋立面圖

靠近6#拱座端18.94 m段，地基易于處理，采用落地式滿堂鋼管支架立模現澆。

條形基礎采取砂袋圍堰或鋼筋混凝土管涵施工，施工程序為：施工準備→土石回填→條形基礎基坑開挖→測量放樣→砂袋圍堰（鋼筋混凝土管涵安裝）→抽水清渣→條形基礎施工→清理條形基礎周圍堆積物。為了保證橋位處在常、洪水期水位的泄洪能力不影響周圍的自然環境及周圍居民的生活，結合橋位處的氣象水文資料，經仔細研究分析，決定采取清除條形基礎間的原河床堆積物，從而填補因施工條形基礎而占用的過水面積，以達到泄洪的能力。

2.3支架計算

根據支架設計方案建立了MIDAS/Civil模型。采用梁單元模擬鋼管墩、鋼管支架、貝雷梁、工字梁等構件，主拱圈按照鋼管墩在橫向的布置方式，劃分成梁格網絡，并采用修正截面特性的梁單元模擬，采用拉索單元模擬鋼管墩間拉桿，模型共有節點21 438個，單元43 787個。經計算，在考慮鋼管墩沉降的工況下，豎向變形最大值位于第5跨跨中，為16.5 mm，結構線彈性穩定系數為6.08，支架變形、應力、線彈性穩定性均能滿足要求。

3　支架拼裝及預壓

鋼管墩及型鋼、貝雷拱架采用人工配合吊車進行安裝，并在拱架拼裝過程中，對稱設置側向纜風繩，保證拱架拼裝過程中的穩定性。拱架拼裝時，應做好拱架預抬高度及軸線的控制，并適時與計算值做對比，當發現偏差較大時，應及時分析原因并做調整。貝雷拱架安裝完畢，靜置48 h無變化后，即開始在其上方搭設鋼管拱盔。支架頂面小橫桿搭設時，考慮拱架變形及拱上荷載作用，在跨中處預設8 cm的預抬高值，其余位置按懸鏈線預設。拱盔及滿堂支架搭設完畢后，按照預壓方案，在拱架上采用鋼管鎖扣成階梯式水箱進行拱架加載預壓。

4　混凝土澆筑及卸架

4.1主拱圈混凝土澆筑

拱架預壓變形與計算結果基本一致，在拆除預壓附加物體并再次對調平鋼管進行調整后，進行模板安裝。主拱圈施工除上、下馬蹄及外側模采用定型鋼模板外，底模與內模均采用木模，模板間采用U形扣件連接，對拉桿及鋼管加固。與混凝土施工分環對應，模板及鋼筋分三次安裝，待拱圈混凝土全部澆筑完成，達到拆模條件后，再一次性將模板拆除。主拱圈混凝土采用拌和站集中拌和、罐車運輸至施工現場，混凝土車載泵泵送入模現澆。第一環為底板，第二環為腹板及橫隔板（即澆至頂板倒角下沿），第三環為頂板及排架底座。對車行橋主拱圈，因腹板數量較多（5道），又分為2次澆筑，第一次澆筑2、4號腹板，第二次澆筑1、3、5號腹板及橫隔板。每環拱圈混凝土自下而上對稱連續澆筑。前一環混凝土達到設計強度的80%后，方可施工下一環。

拱腳至1/4段因坡度較大，混凝土澆筑時，需在混凝土頂面采用木模反壓以防止混凝土流至低處。因肋板厚僅30 cm，振搗須特別注意，澆筑時可設專人用小錘敲擊模板，檢查混凝土密實情況。由于夏天氣溫較高，因此混凝土合攏時間應盡量控制在夜間0點至凌晨7點。在拱圈施工全過程中必須加強對各監控點的觀測。

4.2卸架

主拱圈混凝土澆筑完畢，強度達到設計強度的100%后，開始拆除模板，并卸落拱底支架及鋼支架。拆架時，對拱盔支架部分按照二次卸荷步驟進行。具體做法是：分兩個循環從拱腳到拱頂隔排對稱擰松小橫桿扣件，使小橫桿脫離拱架頂部立桿；第一循環擰松單排號小橫桿扣件，第二循環擰松雙排號小橫桿扣件，再從跨中拱頂開始拆架。卸架過程中統一指揮，聽號令有序進行，全程監測支架及拱圈變形情況。根據實際操作結果，卸架方案安全可控。

5　結　語

清水江風雨橋自2011年3月正式開工，至2012 年5月底完成主拱圈澆筑，到年底主體結構全部完成，如圖2所示。由于項目規模大，技術要求高，在施工過程中，開展了有效的監測和技術控制，施工支架穩定，實測結果與設計方案吻合度較好，確保了主拱圈成拱精度和全橋線形達到了設計要求。大橋建成后，在大橋兩邊人行橋上建成的單邊長度達387m、獨具苗侗特色的風雨橋，已成為凱里市城市標志性建筑和旅游觀賞景點。大橋如期建成，對加快凱里市城市建設步伐、完善城市路網功能、擴大城市規模、全力打造濱江旅游城市具有積極的推動作用。

U445

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1009-7716（2016）10-0121-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.038

2016-07-11

彭力（1977-），男，貴州綏陽人，高級工程師，主要從事路橋施工技術管理工作。