連續不等跨橢圓形拱橋的施工

陳圳謙

【摘要】：拱橋施工歷來是橋梁施工施工中的一大難點重點，本文將結合工程實例從施工的角度介紹11孔連續不等跨橢圓形拱橋的施工技術要點，為以后相似工程提供一定的借鑒。

【關鍵詞】：不等跨 ；拱橋 ；施工技術

1、工程概況

平海路里程JK1+025.382～JK1+119.452處跨越現狀河道上設置一座景觀拱橋，平海路景觀拱橋采用11孔不等跨橢圓形拱，橋長94.07m。凈跨徑為（5.04+5.51+6.11+6.78+7.49+8.45+7.49+6.78+6.11+5.51+5.04）m。為橋寬28m，分兩幅橋設計，左幅寬14m，右幅寬14m，在中間帶處輕質土填料、墩身、承臺設置2cm變形縫。縱橋向每跨拱頂、橋梁起終點設置2cm變形縫。橋頭引道設置10m漸變段，與路基寬度銜接。

2、施工工藝流程

3、 地基處理方法

本橋區承臺施工采用全斷面大范圍開挖再回填，均勻性及物理性能較差，承載力基本容許值低。為保證地基有足夠的承載力及在受力的重壓下不產生豎向變形，在承臺結構回填土方過程中預留高度一米空間用作支架搭設的基礎材料回填，分別填筑80cm石粉渣分層灌水碾壓整平后澆筑20cm厚C25混凝土墊層作為支架基礎，硬化寬度為29m。橋下基礎處理如圖：

4、 支架搭設

拱圈支架擬采用φ48mm×3.0mm扣件式鋼管支架，拱盔架用Φ48鋼管工廠加工成拱形。拱圈內支架的布置間距為立桿橫橋向間距60cm×立桿縱橋向間距90cm×橫桿步距120cm，鋼管拱架橫橋向間距60cm。立桿底部配制KTZ-30可調底座，底座下鋪設5×20×300cm木板，木板大面朝下；立桿頂部采用十字扣與拱盔架鋼管連接，立桿頂部按60cm等距增加配置KTC-50頂托鋼管支撐加強，斜支撐橫橋向間距60cm。

拱圈扣件式鋼管支架搭設圖

鋼管拱架上為5cm×10cm×400cm的橫橋向肋木，肋木在拱弧、拱頂段間距均為30cm。肋木上面為底模板，底模板采用δ12mm竹膠板。施工時，技術人員應根據各點主拱底面標高值，扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身預拱值，定出支架頂托的標高。由于支架高差變化較大，為加強支架的穩定性，支架四周及中間縱、橫向每四排從底到頂連續設置豎向剪刀撐。

支架預壓：在底模拱架安裝完成而面板的模板鋪設好時，選擇最大一跨全部進行預壓；根據此跨預壓觀測結果、基礎、鋼管支架的高度及各處拱圈截面的差別，在其他跨選擇典型區域預壓。在鋪好的面板模板上堆碼砂袋對支架及基礎進行預壓，壓重荷載按各處拱圈重量的1.5倍（設計圖紙要求1.5倍）確定。在主拱兩拱腳、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8處各設3個觀測點，認真觀測并作詳細記錄備案。 預壓開始后觀測支架的沉降、受力、位移等情況，滿足強度、剛度、穩定性要求后才進行上部結構的施工。

底模模擬荷載壓重要求：a.壓重應至基礎沉降量不再產生明顯的沉降為止（觀測不少于24 h），才開始記錄壓重穩定標高；b.壓重時，應根據區域的荷載情況堆碼相應重量的砂袋及鋼筋。總荷載應等于1.5倍設計荷載（誤差要求不超過±1 %），以減小荷載的誤差。

5、 拱圈鋼筋工程

5.1鋼筋現場安裝與連接

A.縱向主筋接頭位置均設在主拱圈施工間隔槽內。

B.縱向主筋的現場連接主要采用焊接。焊接時兩鋼筋搭接端部應先折向一側，使兩接合鋼筋軸線一致。接頭雙面焊縫長度不小于5d，單面雙面焊縫長度不小于10 d（d為鋼筋直徑）。

C.縱向主筋的焊接接頭在鋼筋安裝時，應該滿足規范JTG/T F50-2011和圖紙要求。

D.拱圈底模鋪好后，即測設中線、邊線、標高、標出各分段點的位置，作為安裝其他模板及綁扎鋼筋的依據。拱圈鋼筋安裝在橋臺側邊加工場加工彎制，運至拱架上就地焊接及綁扎施工。鋼筋焊接綁扎順序按拱腳至拱跨1/4段，先安箍筋后穿主筋的辦法；拱跨1/4處至拱頂段先穿主筋后套箍筋，以利施工。主鋼筋接頭、箍筋及橫隔板鋼筋連接采用焊接；間隔槽鋼筋除縱橋向在焊接分段鋼筋時一次成型外，其余的橫橋向鋼筋和箍筋可在澆筑前綁扎。

E.鋼筋綁扎時，應校核鋼筋網片間距，以保證鋼筋網片的保護層符合要求。

5.2鋼筋保護層

為確保砼外觀質量，減少保護層墊塊與模板接觸面積，在鋼筋與模板間設置砂漿預制保護卡子或墊塊，卡子中設半圓孔，套入外層鋼筋。墊塊不少于4個/m2，呈梅花型布置。

5.3預埋鋼筋

A.拱腳處預埋鋼筋如與墩身鋼筋有沖突，主拱預埋鋼筋位置不動，可適當移動墩身鋼筋。預埋鋼筋位置必須準確，固定牢固。

B.主拱圈上腹拱圈預埋鋼筋及扶壁預留鋼筋不得遺漏，腹拱圈預留鋼筋應按考慮腹拱圈設計、施工要求。

6、 主拱圈砼施工

6.1 混凝土澆筑

本工程主拱圈寬28米，分兩幅橋設計；左幅寬14米，右幅寬14米，在左右幅中間帶處設置2cm變形縫，主拱圈混凝土澆筑擬采用三次澆筑的施工方法（從下到上，從兩側到拱頂合攏）。混凝土澆筑過程主要施工控制如下：

A.施工時應嚴格按拱圈砼分段對稱澆筑程序進行，準確控制兩端的澆筑速度，避免產生較大的偏差。主拱圈按施工順序圖（節段1-節段2-節段3）對稱、均衡地澆筑砼，各分段內的混凝土應按施工步驟圖分段澆筑，各節段應保證一次性連續澆筑完畢，因故中斷時，應澆筑成垂直于拱軸線的施工縫；如已澆筑成斜面，應鑿成垂直于拱軸線的平面或臺階式結合面。每節段砼連續澆注不得中斷，保證在砼初凝時間內澆注完畢。合攏時的溫度選擇20℃左右，采用半干性微脹砼澆筑合攏段。

B.砼振搗采用插入式振動器，振動器移動距離不得超過其作用半徑的1.5倍；與側模應保持在一定的間距，插入下層砼5cm～10cm，每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出振動棒，應避免振動棒碰撞模板、鋼筋，插棒時布點均勻，斜坡死角處應加密布點，不得漏振或過振。砼振搗原則：砼不再下沉、不再冒泡、表面開始泛漿后為止。

6.2 砼養護及拆模

A.按施工規范嚴格養生，防止開裂。砼澆注完成并初凝后，立即鋪土工布覆蓋灑水養護，養護時間不低于7d，在砼初凝前不得受水沖蝕。

B.養護期間溫度低于5℃時，應覆蓋保溫，不得向砼面上灑水。

C.每節段砼澆注完畢后，接縫面在砼強度達到85%時，將兩側砼洗凈、鑿毛、嚴格按施工縫處理。處理后表面要不見白漿，可見毛糙的砼新鮮面為止。

D.在澆筑主拱圈砼時，應注意預埋側墻鋼筋。主拱圈須等養護試件強度達到設計強度的100%時，方可進行下一道工序施工。

7 主拱圈支架拆除

主拱圈砼達到設計強度且混凝土養護齡期不少于7天后，從拱頂開始，同時對稱卸落支架。本橋拱架卸落應考慮相鄰孔的影響，從橋梁兩端邊孔向中間孔對稱卸架。

卸架原則為少量、多次、均勻、對稱。支架卸落時橫橋向必須同時均勻卸落，在縱橋向從拱頂向拱腳逐排卸落，并保持左右兩側同步對稱進行。卸落設備應放在支架梁柱處，每拱圈孔支架卸落時從跨中向兩端進行，模板卸落分階段進行，當達到一定的卸落量時，支架才能脫離梁體。施工中進行嚴密觀測，達到最佳卸架要求。

【參考文獻】：

【1】《橋涵施工規范》.中國交通出版社2011年版

【2】《建筑施工計算手冊》，中國建筑工業出版社，江正榮編著。