下承式鋼管混凝土系桿拱橋上部結構施工方法

史年元

摘要：下承式鋼管混凝土系桿拱橋是一種以鋼管混凝土為拱助主要材料的新式拱橋，在鋼管之中注入混凝土，將這種組合式的材料作為拱橋的主要建筑材料，本文圍繞具體的工程項目中的實際工作經驗，對此類型的拱橋上部結構的具體施工方法展開分析討論，提出了施工之前的設計以及施工過程中需要注意的具體事項。

關鍵詞：下承式;鋼管混凝土;上部結構;施工方法

引言

該類型的拱橋拱助的主要建造材料是混凝土澆筑的鋼管，是一種尚不算復雜的新型復合結構，該類型的結構可以將拱橋抗壓能力較強的優勢充分地發揮出來，鋼管對混凝土的束縛作用使其變成三向受力的模式，這種模式克服了混凝土材料特有的脆弱，鋼管內部的混凝土同時對鋼管提供了十分強大的支撐，保證了鋼管不會因受到外界的壓力便產生形變，提升了整體的穩定性，該類型的拱橋穩定無外部推力的作用使得在全國各地中都得到了廣泛的利用。本文便圍繞工程中的鋼管混凝土式的拱橋上部結構的建造展開了充分的分析與討論。

一、工程的主要施工方法

該類工程的主要建造方式是采用少量的支架作為支撐，部分鋼管采用現場澆筑以及提前安裝相結合的方式，先安裝梁部再建設拱部分。一般來說常見的該類拱橋的具體施工工序為：先進行系梁支架的搭建與壓力測試，再對兩側的拱腳以及橫梁進行現場澆筑，安裝澆濕接頭，使整個平面出現一個閉合框架的結構。然后對拱橋的拱助支架進行搭建，安裝拱助等許多其他結構;接著對拱助進行混凝土的澆筑，安裝剩余的中橫梁部分，將橋的表面面板搭建上去，對橋面進行相應的澆筑工作。另外在建造的過程中應當注意中橫梁、端橫梁以及吊桿應當分為兩批張拉。建造完成的鋼管混凝土拱橋如圖1所示。

二、施工的具體工藝方法

（一）系桿拱橋的支架施工

1、支架預設。不同地區的系桿拱橋需要根據實際情況的不同對支架的建設進行不同的參數估計和考量。具體建造過程如圖2所示。因為拱橋涉及河道航路通暢運輸問題，因此需要考慮的因素有建設過程中的航路凈空以及凈寬的問題，需要結合工程的實際要求，測量出系梁的具體長度參數，將兩段拱橋分成三段進行安裝，根據實際的長度，設置合適的支撐點的數目，并將兩端的支撐點打入鋼柱作為支撐，保證凈寬以及距離的合適[1]。

2、支架的基礎性搭建過程。水中的支架建設工程中一般采用鋼管樁作為整個橋梁支架的基礎以及支撐，根據實際情況對鋼管樁的鋼板厚度以及鋼管的直徑進行設計，在橋梁的橫斷面上布置數量適中的鋼管樁，中端的鋼管樁的數量一般是橫斷面的兩倍，使用雙拼的方式將這些鋼管連接在一起作為橋梁的縱梁、橫梁，并與懸桿的節點連接在一起。

3、支架的搭建過程。在進行橋梁支架搭建的過程中一般采用四層的鋼貝雷寶塔形的布置方式，每一片貝雷都和天棚連接在一起，兩個組之間一般使用鐵件連接，貝雷之間使用鐵件固定牢靠，使其成為一個整體，為了增加橋體的橫向剛度，將倒數第二層的貝雷兩片在橫橋向邊緣與中間的橋墩連接在一起，并使用花籃螺絲與鋼絲繩固定以增加橫向的穩定性。在拱橋的跨中處加入作為支撐的木樁，保證可以支撐一定的重量，于節點處傾斜并使平臺連接的工型鋼形成平面的框架，使縱向的穩定性也有所保障。

4、支撐預壓。在支架安裝完成之后使用型鋼與鋼筋進行負載預壓的操作，根據實際的超載系數，定時的對橋梁的支架進行觀察，大約觀測時長為三天，這段時間后若下沉的長度不超過3mm則認為地基已經穩定。卸去負載之后再進行測量，若地基的非彈性形變減小，則認為此形變已經被支架抬高[2]。

（二）系桿拱橋的系梁施工

1、頂制系梁。系梁的底座寬度需要比實際的系梁底座的寬度小1.5cm，保證連接處的膠條按緊之后的尺寸要求，底座的頂面需要按照實際的要求根據預拱值加以控制，核膜部分采用竹膠板作為模板，在鋼筋與模板之間添加墊塊，同時在模間設置拉桿和頂撐。

2、吊裝系梁。在對底座進行澆筑的過程中需要注意吊點位置槽口的預留，保證這個槽口可以穿過鋼絲繩，同時在槽口間放置木條，吊起時將木板取出。

3、拱腳節段以及端橫梁現澆。這兩部分均需要在岸邊進行現澆，先把一部分勁性骨架進行加工定型，使用吊機將這些部分安裝連接起來，拱腳處的鋼板較為復雜，所以需要配備小石子的混凝土進行搗實澆筑。

4、現澆濕接頭。該部分的波紋管在接口處使用直徑較大的套管，用膠布將接口纏在一起，防止有額外的泄露，現澆接頭的材料選擇微膨脹型的C50混凝土，并且選擇在氣溫較低時進行澆筑，澆砌之前需要做好相應的準備工作，特別是標高與水平之間的測量調整，使其符合工程項目的需求。

（三）系梁拱橋拱助施工。對拱助的施工之前首先需要對拱助進行預制，一般是分成三段進行，根據實際工程的要求，對相應的參數進行設置，最后交由工廠進行制作最終投入使用，按照安裝前的計劃順序對拱助進行安裝，在邊片拱助安裝結束后，立即進行風撐的安裝，以保證安全，最后使用強度較高、氣泡量較少、流速性好的混凝土對拱助進行灌注。

（四）中橫梁與橋面的施工。橋梁的中橫梁以及橋面最終都由吊機進行安裝，對于中橫梁采用兩端現澆的方式，安裝的時候從中間向兩側進行安裝，橋面板對稱安裝，兩端使用陸上小吊機進行安裝作業。

三、結束語

為了保證工程安裝的順利進行，需要在安裝之前對項目的施工進行明確的規劃，對相應的材料參數進行嚴格控制，按照相應的標準保證安裝作業的進行，加強對安裝過程中的安全性加以控制，對常見的下承式鋼管混凝土系桿拱橋的項目案例進行分析，學習經驗，保證最大限度的省時、省力，同時保證節約成本。

參考文獻：

[1]黃國凱.三跨下承式鋼管混凝土系桿拱橋施工控制研究[J].福建建筑，2018，No.242（08）：93-97.

[2]楊國飛，陳玉驥，陳舟，等.下承式鋼管混凝土系桿拱橋不同拱肋傾角動力性能分析[J].佛山科學技術學院學報（自然科學版），2019，37（02）：34-39.

（作者單位：中濟通（江蘇）工程檢測有限公司）