河道高水位條件下滿堂支架法施工應用

孫凱華

（山東半島水務發展有限公司，山東 萊陽 265200）

河道高水位條件下滿堂支架法施工應用

孫凱華

（山東半島水務發展有限公司，山東 萊陽 265200）

無棣縣古城城門橋工程，位于護城河主河道上，常年平均水深達3.5m，施工導流難度大，而且4座景觀拱橋最大單跨達24m，施工技術難度大，施工工期緊迫。在景觀拱橋施工中，由于采用滿堂支架法施工技術，克服了傳統土胎法瞬時沉降量大、高水位長時間浸泡使整個土胎下沉、起拱度不易控制等工藝缺陷，加快了工程進度，保證了施工質量和景觀美觀效果，為城門橋工程的按期完成創造了條件。

滿堂支架法；跨度；景觀拱橋施工

古城城門橋工程位于無棣縣老城區古城風景區內，城門橋工程主要包括宜春橋、通衢橋、迎恩橋、鎮海橋4座景觀拱橋及附屬工程。根據護城河水文地質條件，4座拱橋采用滿堂支架法施工。

1 工程概況

1.1 拱橋結構形式及內容

宜春橋，位于東城門，結構形式為單孔20.0m鋼筋混凝土拱橋，橋長20.0m，橋寬16.0m；通衢橋，位于西城門，結構形式為2.0m×14.0m雙孔鋼筋混凝土拱橋，橋長31.4m，橋寬16.0m；迎恩橋，位于南城門，結構形式為3.2m+24.0m+3.2m三孔鋼筋混凝土拱橋，橋長34.6m，橋寬16.8m；鎮海橋，位于北城門，結構形式為7.0m+13.0m+ 7.0m三孔鋼筋混凝土拱橋，橋長41.2m，橋寬16.0m。4座景觀拱橋荷載等級為公路Ⅱ級。

1.2 地質條件

護城河水流平緩，河道寬度25.0m，常年平均水深達3.5m。河底為黃色亞粘土，層厚0.5～2.0m；主河槽為級配不良礫石及砂混合層，層厚2.0～5.0m?？紤]河道地質條件，拱橋橋臺采用6.0m×10.0m鋼筋混凝土灌注樁承臺結構形式，河水對混凝土不具腐蝕性。

1.3 工程施工特點

根據施工現場情況，外調土方填筑2.0m與 7.0m寬兩條圍堰，其中7.0m圍堰兼用作施工道路，基坑按深井降水方式考慮，每座橋打井6口井點降水，并埋設一根Φ1.5m長40.0m鋼筋混凝土管疏通河水。宜春橋和迎恩橋主跨達20.0m和24.0m，并且拱圈厚度達0.8m，自重達806.0t和1006.0t，這給堆載預壓施工增加了技術難度，且拱橋安全通行和技術標準高、施工工期緊迫。

2 工程施工工藝

2.1 施工方案比選

根據本工程施工特點，對拱橋大跨度拱圈施工考慮了如下兩種方案：如果采用傳統土胎法施工，具有工藝簡單、安全性高、進度較快的優點，但土方需求量大、縣城區土方運距遠，工程成本高，而且土胎法瞬時沉降量大、高水位長時間浸泡使整個土胎下沉、起拱度不易控制等工藝缺陷，在護城河道水位高和拱橋跨度大、景觀效果要求高的情況下，工程質量和工期難以切實保證；如果采用滿堂支架法施工，鋼管支架和模板可以逐橋周轉使用，施工成本相對較低，施工時多點支撐，能夠解決沉降和預拱度控制問題，預壓時支架反彈量小，混凝土拱圈外觀質量和線型也同樣容易控制，能夠保證工程質量和施工進度，經濟有效。經比選，本工程拱橋大跨度拱圈施工采用滿堂支架法。

2.2 施工技術措施

滿堂支架法施工技術重點是基礎處理的承載力控制與堆載預壓的起拱度控制。

1）承載力控制。使用挖掘機開挖土方至0.5m高程承臺底高程，外調土方換填至1.8m高程，對1.3m厚換填土方使用羊角碾逐層填筑夯實。在基底換填壓實的基礎上再澆筑20cm厚C20混凝土，進行基底鋼性基礎處理，以保證滿足搭設滿堂支架的承載力要求。

2）起拱度控制。滿堂支架法主要通過支架堆載預壓，根據預壓成果合理設置預拱度和混凝土澆筑施工進度控制來實現，其中合理設置預拱度是起拱度控制的關鍵。預壓的目的是檢驗支架的承受能力，消除非彈性變形，觀測支架的彈性變形和非彈性變形數值，通過加、卸載過程觀測點數據和對變形曲線的分析，為鋪設、調整底模、合理確定和設置4個景觀拱橋預拱度提供直接數據支持。

2.3 滿堂支架法工藝流程

1）支架搭設。結合各橋基坑地質和水文情況，進行基礎鋼性處理后搭設鋼管支架。采用Φ48mm、長3.5m鋼管，扣件連接方式采用雙扣件，施工時根據施工需要和規范規定設置斜撐和剪力撐，剪力撐間距按規范規定布置。拱盔架在可調頂托上，方木與鋼管在拱盔上按30cm間距交錯排放。

2）支架預壓。支架經驗收合格，模板鋪設完成后進行支架預壓。采用級配碎石袋裝法進行加壓，預壓結束后將袋裝級配碎石就近卸裝于兩側橋臺進行臺背回填，經濟實用，既保證了預壓效果，又控制了工程造價。預壓加載按鋼筋混凝土拱圈自重的120%分三次加載，每級加載完成后，按照6h、12h、24h觀測3次，相隔24h的預壓沉降量觀測平均值不大于1.0mm時，認為支架預壓已達穩定，可以卸載，卸載后再次測量標高，根據加載前和卸載后的標高計算支架的變形量，作為預拱度設置的依據。

3）模板調整。根據支架預壓得到可靠的預拱度參數進行模板調整，模板的調整主要通過可調頂托來實現。

4）混凝土拱圈澆筑?；炷琳麄€拱圈采取兩側對稱、平衡澆筑混凝土，一次澆注完成，以保證滿堂支架的受力均衡，是混凝土拱圈澆筑質量的根本控制措施。

2.4 施工中特殊情況處理措施

1）支架加密。南城門迎恩橋拱圈跨度長達24.0m，預壓加載重量達1207.0t，按規范標準搭設支架后預壓，在二次加載時滿堂支架出現不穩定的跡象。經重新核算各項參數后，采用加密滿堂支架的方法，立面承重鋼管加密25%，剪力撐加密50%，調整加密后重新驗收進行支架預壓，滿堂支架穩定運行，效果良好。

2）地基加固。對于地質條件差、基底土層含水量偏高的東城門宜春橋，采用就地向基底加水泥砂漿、水泥與粘土混合回填夯實的方法，使1.3m厚換填層形成水泥土加固地基層。待水泥土凝固后再澆筑20cm厚C20混凝土，方法簡單、經濟有效。

2.5 施工質量與景觀效果

無棣縣古城城門橋工程經檢測橋梁混凝土質量，各項指標均符合質量標準，單元工程評定質量為優良，優良率達到95%；4座拱橋的起拱度、外觀質量、混凝土的應力應變等參數均達到設計標準。滿堂支架法施工工法起到了保證景觀拱橋的施工質量和降低工程成本的目的。

3 結語

1）滿堂支架法施工適用于無通航和通行要求、橋梁高度低于20.0m以及其它施工方法不經濟的情況下建造橋梁上部結構，具有周轉次數多，周轉時間短，不需要大型吊裝設備，使用輔助設備少，減少了人力物資的浪費，特別適用于多跨現澆梁和多座橋梁連續施工，既保證了工程質量，又能加快施工進度，具有良好的經濟效益。

2）實踐證明，滿堂支架法用于解決單跨跨度大、景觀效果標準高和復雜水文條件下拱橋施工工法問題，技術及經濟效果都很明顯，為在河流高水位、河道水文條件復雜的情況下建造大跨度橋梁提供了一種施工方案，使橋梁選址有了更多的余地。

（責任編輯遲明春）

F426.91

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1009-6159（2017）-02-0011-02

2016-08-29

孫凱華（1988—），女，助理工程師