浅谈某拱桥４０米跨钢筋砼主拱圈施工

谭海荣　刘　军　陈金鹏

摘要：龙头坳桥主拱圈净跨40m，宽8.50m，高0.9m，矢跨比为1/4=10m，拱轴线长47.16m，拱脚支撑在现浇C20砼拱座上。文章论述了主拱圈施工从拱架搭设到砼施工的整个过程。

关键词：拱桥；钢筋砼；40m跨；主拱圈；拱架；砼施工

中图分类号：U445文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）03-0085-02

龙头坳桥及引道工程属于高州水库除险加固工程施工D标的项目，由广东省水利水电第三工程局承建。龙头坳桥为1-16m+1-40m+1-16m钢筋砼拱桥，40m跨主拱圈采用矢跨比为1/4钢筋砼拱圈，16m跨采用矢跨比为1/3的钢筋砼拱圈，下部结构采用引桥式桥台，引桥采用独立前墙式桥台，全桥长88.96m。本文讲述40m跨主拱圈施工从拱架搭设到砼施工整个过程。

一、工程概况

龙头坳桥的40m跨主拱圈，宽8.5m，高0.9m，矢跨比为1/4=10m，拱圈采用等截面悬链线无铰拱，拱弧长度：外弧长47.90m，内弧长46.42m，拱轴线长47.16m，拱脚支撑在现浇C20砼拱座上。本文讲述主拱圈施工从拱架搭设到砼施工整个过程。施工顺序：拱架搭设―拱架的预压试验―拱架变形观测―钢筋制作与安装－拱圈砼浇筑－拱架拆除。

二、拱架搭设

40m跨主拱圈横跨龙头坳连通渠，拱顶到河床底高差有20m，属于高支模施工。拱架施工前需编写拱架专项施工方案报送监理审核，审核通过后方可施工。

（一）地基处理

首先进行搭设场地的平整、夯实工作，从建筑物主体向外围按照3‰～5‰找坡。回填土夯实后，再浇筑一层C10砼垫层，在上面铺设厚1.5cm厚的散板，之后在散板上铺设方木，在方木顶面放置钢底座，钢底座上放置立杆，之后按设计的立杆间距进行放线定位。下雨过后要对支架架体基础进行全面检查，严禁支架基底积水下沉。

（二）排水措施

在距拱架外排立杆外0.5米处，设置一排水沟，排水沟坡度为3‰～5‰。将水直接排到水库。

（三）拱架搭设

搭设尺寸为：立杆的纵距为0.80米，立杆的横距为0.80米，立杆的步距为1.20 米与0.80米，局部稍微调整；横杆与立杆连接方式为扣件；扣件抗滑承载力系数为0.80；连墙件采用刚性连接。

1．立杆：立杆接头采用对接扣件连接，立杆与横杆采用直角扣件连接。接头交错布置，两个相邻立柱接头避免出现在同步同跨内，并在高度方向错开的距离不小于50cm；各接头中心距主节点的距离不大于步距的1/3。

2．纵向水平杆：纵向水平杆置于横向水平杆之下，在立柱的内侧，用直角扣件与立柱扣紧；纵向水平杆采用对接扣件连接，其接头交错布置，不在同步、同跨内。相邻接头水平距离不小于50㎝，各接头距立杆的距离不大于50cm。

3．横向水平杆：每一立杆与纵向水平杆相交处（即主节点），都必须设置一根横向水平杆，并采用直角扣件扣紧在纵向水平杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不大于15cm。横向水平杆伸出纵向水平杆边缘距离不小于10cm。

4．纵、横向扫地杆：纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮20cm处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆上方的立柱上。

5．剪刀撑：本支架采用剪刀撑与横向斜撑相结合的方式，随立柱、纵横向水平杆同步搭设，用通长剪刀撑沿架高连续布置。剪刀撑每5纵跨设置一道，斜杆与地面的夹角在45～60度之间。斜杆相交点处于同一条直线上，并沿架高连续布置。剪刀撑的斜杆一端扣在立柱上，另一端扣在横杆伸出的端头上，两端分别用旋转扣件固定，在其中间增加2～4个扣结点。所有固定点距主节点距离不大于15cm。最下部的斜杆与立杆的连接点距地面的高度控制在30cm内。40m拱架拱脚以下的支架每3步距设置一道水平剪刀撑，拱脚以上平均设二道水平剪刀撑。剪刀撑的杆件连接采用搭接，其搭接长度≥100cm，并用不少于2个旋转扣件固定，端部扣件盖板的边缘至杆端的距离≥10cm。

6．三角架：采用120mm×100mm方木制作。先在平地上把拱圈按1:1放样出来，再把设计好的三角架也放样出来，对比调整之后再对方木进行加工。方木与方木之间用马钉双面钉紧；方木之间不应有间隙。三角架之间在斜边、底边用槽钢连接起来；每三个三角架在竖直边用木板打交叉钉紧。纵向横杆也用顶托顶住三角架。在纵向上，上下三角架用三角方木连接好。

7．模板安装。拱圈的底模采用钢模板。底模经测量定位后，支设于三角架斜边的槽钢上，横向用水准仪找平；纵向用全站仪确定标高，全部支设完成后，检查校正，确保一次到位，避免重复挪动调整。所有模板拼缝均在2mm范围内。依据设计图纸的要求，结合本工程具体情况拱顶预拱550mm，拱脚处为零设置，其余各点按照二次抛物线分配。侧模在预压试验后再进行安装。

三、拱架的预压试验

采用砂袋法进行预压，砂袋总重量取拱圈砼总重量的1.2倍。砂袋应逐袋称量，要设专人称量、专人记录；称量好的砂袋一旦到位就必须采用防水措施，要准备好防雨布。加载时应分级进行，并尽量符合浇筑砼的状态，按每级加载进行拱圈底模变形观测，并做详细记录。全部加载后，不可立即卸载，需等压一段时间（一般24h～72h）后，再逐级卸载、逐级测量并详细记录。

四、拱架变形观测

拱架在预压和浇筑砼时以及完成以后都要进行变形观测。变形观测分以下几个方面：

1．地基沉降观测：以1/4拱圈和拱顶断面在地面上的点为观测点。

2．拱圈变形观测：以拱脚、1/4拱圈和拱顶断面的模板上的点为观测点。

3．拱架位移观测：以拱脚、1/4拱圈和拱顶断面的拱架上的点为观测点。

4．荷载作用于桥墩的水平推力观测：在邻近两个桥墩上弹一条线，观测时在上面吊一条垂线，观察有没有偏移。

以上观测在预压和浇筑砼时每两小时一次，预压和浇筑砼完成以后每天两次，都做详细记录。

五、钢筋制作与安装

钢筋制作安装严格按照图纸要求和现行规范JTJ041——2000规范进行。拱圈纵向主筋为Φ16，横向主筋为Φ12，采用双面焊接，焊接长度≥5d。钢筋安装完成后，要进行自检和互检，确认无误后方可浇筑砼。

六、拱圈砼浇筑

40m主拱圈的砼一共有361m3，全部采用商品砼，采用汽车泵泵送至浇筑点，布料时应注意布料高度及浇筑程序。为了保证拱混凝土的密实性，避免漏振、过振等施工中的人为因素，拱混凝土浇筑前必须做好预浇混凝土及振捣手的培训。

工艺流程：现场准备→混凝土运输→混凝土浇筑与振捣→养护

1．现场准备:浇筑混凝土前，应将模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净。

2．混凝土利用汽车运输至施工地点，坍落度要求为140±20mm，浇筑时应保证混凝土的供应速度，不得随意留缝。

3．混凝土浇筑与振捣

拱混凝土各个施工段的接缝面应与拱轴线垂直，各分段点处理方案如下：

拱圈砼浇筑程序应对称于桥孔中心线，从拱脚、拱顶和四分之一点交叉进行，在纵、横向保持对称均衡施工，并在施工过程中随时注意观测拱圈变位。

砼浇筑过程中，应派专人观测模板支撑系统的工作状态，观测人员发现异常时应及时报告施工负责人，施工负责人应立即通知浇筑人员暂停作业，情况紧急时应采取迅速撤离人员的应急措施，并进行加固处理。

4．拱圈侧模拆模后及时覆盖保温，尽量降低混凝土的内外温度差，避免温度裂缝的产生。养护时间不少于14d。

七、拱架拆除

底模及其支架拆除时的砼强度应符合设计要求，即卸落拱架时间应在拱圈合拢后至少二星期进行，同时在卸拱前，桥台全部完成及台背填土必须基本完成。

支架拆除顺序必须遵循和搭设相反的顺序，即先搭后拆、后搭先拆，不允许上下同时作业。拆除的各构配件必须及时分段集中运至地面，严禁抛扔，运至地面的构配件要及时检查整修与保养，并按品种、规格随时码堆存放，置于干燥通风处，防止锈蚀。

八、结语

通过对40m跨主拱圈的施工，总结出其优点是：现浇砼对于拱桥的施工比较方便，无需预制场地，而且不需要吊装设备和架梁设备，桥梁的整体刚度好，并避免了预制安装形成的接缝以及梁体的颜色的差异，整体色泽效果好；缺点是：前期准备时间长，施工中要占大量的支架和模板，施工费用一次投入大，浇筑砼时间较长。

参考文献

[1]龚九德．现浇大跨径拱圈的施工及其自检要点[J]．

[2]公路桥涵施工技术规范．JTJ 041—2000．

作者简介：谭海荣（1980- ），男，广东茂名人，广东省水利水电第三工程局技术员，助理工程师，研究方向：土木工程（路桥方向）。