提籃式鋼管混凝土拱橋施工過程關鍵技術分析以武岡客運專線路口特大橋為例

王鳳喜

一、工程簡介

武漢至黃岡城際鐵路路口特大橋112m提籃鋼管拱橋工程，橋梁總長116m，計算跨長112m，矢跨比f/l=1∶5，拱肋平面內矢高22.4m，拱肋采用懸鏈線型。拱肋橫截面采用啞鈴形鋼管混凝土截面，截面高度3m，鋼管直徑為1.2m，由厚18的鋼板卷制而成。每根拱肋的兩鋼管之間用16厚的腹板連接，每隔一段距離在鋼管內設置加勁環，在兩腹板間焊接拉筋。拱肋在橫橋向內傾9°，形成提籃式，拱頂處兩拱肋中心距9.19m。拱腳處兩拱肋中心距16.2m。本橋拱肋鋼管、腹板等采用Q345qD鋼，其余鋼材采用Q235鋼。與傳統的平行拱肋相比提籃拱橋具有較大的寬跨比，因此在進行施工的過程中具有比較高的穩定性以及良好的抗震性能。

二、提籃式鋼管混凝土拱橋施工的關鍵技術分析

1.在拱座進行大體積混凝土澆筑時對裂縫的控制

在對供座進行混凝土澆筑的過程中，由于是大體積的混凝土澆筑，因此在單位時間內混凝土發生水化反應就會產生大量的熱，并且熱傳導的距離較長。這樣就會導致熱量集聚在混凝土的內部無法發散，造成大體積混凝土中的內外溫差很大。因此施工人員在對混凝土進行養護以及后期拆模的過程中就容易產生開裂現象。這種裂縫現象對于提籃式鋼管混凝土拱橋的質量影響很大，所以在施工過程中注意對裂縫進行控制是拱橋供座施工的關鍵點和質量控制的關鍵。我們可以將混凝土的材料配合比進行優化從而減小在施工中混凝土的水化熱。同時，也可以對施工的技術進行優化來達到釋放水化熱的目的，以此來控制大體積混凝土內外的溫度差，使得拱座的大體積混凝土溫度應力不大于混凝土的抗拉強度，從而防止大體積混凝土產生裂縫。

在拱座進行大體積混凝土澆筑時對裂縫的控制具體措施如下：

（1）拱座的澆筑采用的是C25的混凝土，在混凝土的配合比設計中我們采用的是熱量低的礦渣水泥，在其中摻雜粉煤灰以及高效的減水劑，用以降低在混凝土中水泥的用量，降低水灰比，最終降低混凝土的水化熱。

（2）將在拱肋預埋的鋼管作為分界線，供座按照分界線分別進行混凝土的澆筑，因此來減少每次澆筑的混凝土的澆筑量，這樣有利于降低單位時間內的水化熱，有利于混凝土內部熱量的散發。

（3）利用混凝體的裂縫計算出結果，在混凝土的內部設置循環冷卻的水管，確定每一次澆筑的混凝土的數量，及時地對混凝土進行養護，這樣能夠減少混凝土內外的溫度差，從而對于拱座的大體積混凝土的裂縫具有一定的限制作用。

2.武岡客運專線路口特大橋提籃式鋼管混凝土拱橋施工步驟

（1）首先對于主孔的基礎以及墩身進行施工，然后搭設支架，安裝拱腳段預埋鋼拱肋及其定位鋼構件，混凝土進行澆筑之前支架需要預壓。

步驟1

（2）支架現澆系梁以及拱腳混凝土，混凝土需要養護15天并且要達到設計強度的90%以后，交錯張拉預應力索，交錯張拉第一批預應力索。

步驟2

（3）在系梁上搭設支架，對支架進行預壓。然后在支架對稱安裝第一段拱肋鋼管，同時注意K撐以及輔助臨時定位撐的安裝。最后調整拱肋的線型，焊接拱腳的接頭焊縫。

步驟3

（4）對稱安裝第二段拱肋鋼管，然后調整拱肋的線型達到設計的標高，注意臨時定位撐以及永久橫撐的安裝，焊接拱肋鋼管的接頭焊縫。

步驟4

（5）安裝合攏段的鋼管；檢查、校核、調整各接頭點的標高；安裝焊接各接頭處的焊縫；安裝拱頂的橫撐；泵送拱肋上的鋼管混凝土；泵送拱肋下的混凝土；分倉、對稱、均勻灌注拱肋腹板板內的混凝土，要嚴防板內的混凝土外翻；在混凝土進行泵送時，要注意觀測拱腳和拱肋的位移；

步驟5

（6）等待管內的混凝體土到達設計強度的95%以后，拆除系梁上的混凝土支架，安裝吊桿并且張拉3。

步驟6

（7）依次張拉其余的吊桿；張拉系梁剩余預應力索；

步驟7

（8）拆除系梁支架；安裝橋面的線上設備；檢測和調整吊桿力至設計值；對拱腳進行二次混凝土的澆筑；鋼管外的表面涂裝；施工完成，驗收，準備運營。

步驟8

3.拱肋合攏段的施工方案

我們在進行合攏段的施工之前，應該對于水平的系梁進行初張，這樣可以有效地防止拱肋自重產生的水平力的作用。要在合攏段和兩側的前端之間存留有一定的空隙，在這空隙中安裝臨時的法蘭來對整個系梁進行臨時的固定，然后采用焊接的形式對其進行加固。對于合攏段的施工順序是：利用精密儀器對兩拱之間的間距進行測量→利用得到的數據對已經合攏的施工段進行修正→對于合攏段進行提升和就位→在空隙的內部安裝臨時的法蘭→等到溫度穩定以以后進行固定→利用焊接進行加固。

（1）施工準備

對于臨時的法蘭進行加工，加工的質量要滿足相關的規范和要求。對于臨時的法蘭盤應該進行噴砂的處理，經過處理后的法蘭盤的表面摩擦系數不小于0.5。出廠前的設備要做抗滑移的試驗。對于已架拱段的調整：在每個分段的拼裝過程中要對拼裝的誤差進行實際的控制，這樣才能使得偏差的方向保持一致性，合理的控制偏差的范圍。拱段的標高要滿足誤差范圍內的測量，四點的高差也要滿足誤差的要求。在拱段進行調整以后，對于兩拱之間的間距進行精確的測量，根據得到的數據來計算安裝的誤差。

（2）合攏段的吊裝

起吊：吊點的位置要盡量保持水平。

對位：在上弦管進行跨越的同時，必須要對前后吊點的高度進行調整，然后使得整個合攏段保持一定的高度。隨后再進行一定的調降工作，這樣能夠使得合攏的部分依靠懸臂的支梁橫跨在段的兩側。然后在合攏的部位達到吊裝的位置時候，在合攏段的兩側要設置電動裝置來進行合攏的操作；還要設置一定數量的緊線器，對于合攏段的軸線的位置進行調整。利用緊線器和電動葫蘆，能夠實現合攏段的精確的線型的控制。

定位：在我們調整完合攏段的選型以后，應該在接頭處立即安裝臨時的法蘭盤，原先接頭處安裝的是內襯圈。在安裝臨時的法蘭盤時，要注意保持法蘭盤的靈活，不得輕易鎖死臨時法蘭盤。

三、 結語

本文以武岡客運專線路口特大橋主跨112m的提籃式鋼管混凝土拱橋施工項目為基礎，探討了這一類型鐵路橋梁的關鍵性技術的施工步驟，希望能給廣大的工程技術人員以借鑒。