公路三跨连续拱桥支架法浇筑施工技术

黄 艳 梅， 郭 有 余

(中国水利水电第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概述

兴隆湖桥梁工程位于成都市天府新区红星路南延线桩号K11+664.75处，上跨规划的兴隆湖上游河道，河道宽约99 m。红星路南延线方向桥梁起点桩号为K11+600.77，终点桩号为K11+728.57，设计长度为127.8 m，设计纵坡为-1%。本桥桥跨布置为3跨钢筋混凝土无铰板拱，板拱跨径为36.6 m+37.8 m+36.44 m，板拱间中心间距分别为35.73 m+36.8 m+35.56 m。

红星路南延线道路红线宽60 m，按照“桥路同宽”的设计原则，拱圈采用三幅(18+24+18)m布置。桥面横断面布置为：3.5 m人行道+10.5 m辅道+5 m绿化带+22 m主行道+5 m绿化带+10.5 m辅道+3.5 m人行道=60 m。路拱横坡：主、辅道1.5%，人行道2%，立交匝道2%。桥拱圈总面积为7 728 m2，拱圈混凝土为6 457.9 m3，护拱混凝土量为1 101.4 m3，混凝土量共计为7 559.3 m3。

2 支架与模板设计

2.1 支架构件

满堂支架主体构件包括: 纵向水平杆、横向水平杆、立杆、斜撑杆、顶托、底托、剪刀撑等。

2.2 支架布置

拱圈现浇支架采用φ48×3.5 mmWDJ碗扣型多功能钢管脚手架，搭设型式为满堂落地支架，最大高度约为17.75 m。

支架立杆纵、横桥向布置均采用90 cm，横杆步距为120 cm。由于护拱与拱圈同时浇筑时荷载较大，故将其下碗扣支架纵向间距加密为30cm，横桥间距加密为90 cm；当拱底无法搭设竖向立杆时采用斜向杆件支撑，纵向间距为30 cm，横向间距为60 cm。

立杆底部配制KTZ-30可调底座，底座下铺设14 cm×12 cm底层枋木，枋木大面朝下。

立杆顶部配置KTC-50顶托；顶托上设14 cm×12 cm横桥向承重枋木；承重枋木上为纵桥向I10工字钢曲线形拱肋，横向间距为90 cm；纵向I10工字钢分配梁上为10 cm×10 cm的横桥向肋木，肋木在护拱段间距为20 cm、在护拱顶以上间距为30 cm。肋木上面为底模板，底模板采用δ15 mm的钢模板。

支架四周及中间纵、横向每四排从底到顶连续设置竖向剪刀撑；在支架底部和拱脚水平高度位置分别设置2道水平剪刀撑。

2.3 模板设计

(1)拱圈侧面模板结构。

采用与拱圈厚度和线形相同的钢模板；在钢模板上设置竖向10 cm×10 cm方木作小肋，间距40 cm；小肋的顶部、底部各采用曲线形的双φ48×3.5 mm钢管作大肋，用φ16光圆钢筋焊接在拱圈箍筋上作拉杆；拉杆竖向间距约为65 cm，纵桥向间距为80 cm。

(2)护拱段侧面模板结构。

采用与护拱(含相应的主拱)厚度和线形相同的钢模板；在钢模板上设置竖向10 cm×10 cm方木作小肋，间距30 cm；小肋上设置2[10工字钢作大肋，用φ22光圆钢筋焊接在拱圈箍筋和主筋上作拉杆；大肋设置4道，竖向间距约为60 cm；每道大肋上设置4～5根拉杆。

(3)拱背压模结构。

采用与拱背线形相同的钢模板；在钢模板上设置横桥向10 cm×10 cm的方木作小肋，间距30 cm；小肋上设置纵桥向双φ48×3.5 mm钢管作大肋，用φ12光圆钢筋焊接在拱圈箍筋上作拉杆；大肋横桥向间距90 cm；拉杆横桥向间距90 cm，纵桥向间距45 cm。

3 支架的施工

(1)支架基础：应满足支架法施工拱桥的承载力要求，可靠、安全。

(2)支架和剪刀撑的搭设须严格按照JGJ166-2008《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》施工。

(3)支架安装应从一端向另一端或从跨中间向两端延伸，按照垫木、底座、立杆、水平杆(水平加固件)、剪刀撑的顺序自下向上逐层搭设，每层高度不宜大于3 m。

(4)底座的轴心线应与地面垂直，垫木与垫层之间的空隙应填塞密实。

(5)碗扣式钢管支架的首层应采用不同长度的立杆交错布置，使相邻立杆的接头设置在不同步距内。

(6)剪刀撑、交叉支撑等加固件应与立杆和水平杆等同步安装，扣件、锁臂等应安装齐全并及时拧紧。

(7)立杆顶托上的下层承重方木接头一般应设置在顶托上，否则应采用绑条钉牢并加垫木支垫；同一断面上的承重方木接头数量不应超过50%。上层方木应交错搭接在下层方木上。

(8)在各层支架安装过程中，应及时校正杆间距、垂直度、纵横向直线度和水平杆水平度等，避免因误差累积导致支架质量不合格。

(9)支架在搭设、使用过程中，必须设置脚手板，其宽度不应低于30 cm，厚度不小于5 cm，探头板长度不得大于20 cm。

(10)支架安装完毕，对其平面位置、顶部标高、节点联接及纵横向稳定性进行检查，经检验合格后方可安装模板。

(11)支架拆除顺序：先拆除②号区域，再拆除①号区域，详见图1。

4 模板的施工

图1 支架拆除顺序示意图

支架平台搭设完成后，安装横向承重梁、纵向曲线形拱肋、横向分配肋木。横向承重梁为14 cm×12 cm枋木，纵向承重梁由I10工字钢冷弯加工而成，工字钢承重梁间的连接采用法兰盘螺栓连接，螺栓为M20高强螺栓，每处螺栓连接根数为4根。工字钢上横向分配肋采用10 cm×10 cm枋木。

模板的安装严格按模板设计方案进行。为保证混凝土的捣固质量，在拱圈上侧设置了方便捣固的活动模板，捣固时将模板拆下，待混凝土捣固完毕，再将模板安装就位并固定牢固。

5 支架预压

(1)预压荷载的分布。

支架预压按照拱圈荷载的浇筑工况进行。目前的混凝土浇筑均采用先护拱以下浇筑，在逐孔浇筑的方式进行。总荷载按拱圈荷载的1.2倍设置(预压总重为93.78 t)，并根据护拱以下与护拱以上的拱圈荷载进行预压。加载过程分别按预压设计重量的60%、100%、120%三级进行；加载材料采用钢筋及砂袋，护拱以下用砂袋作为压重材料，对于护拱以上的拱圈采用纵向均布的钢筋作为压重材料，用塔吊和吊车吊预压材料就位，按照设计加载的部位进行堆载。加载应对称、分层、均匀、满铺，荷载的分布方式与拱圈基本一致。

(2)监控点的布置：监测断面设置在预压区域的两端及间隔1/4长度位置，在每个监测断面的支架顶面各布置3个观测点，在其上下对应位置设置地基沉降变形观测点。

(3)观测方法。

加载前，记录各观测点的初始标高。每级加载完成1h后进行支架变形观测，之后间隔6 h监测并记录各监测点的位移量，当相邻两次监测位移平均值之差不大于2 mm时，方可继续加载；全部预压荷载施工完成后，应间隔6 h监测记录各监测点的位移量。当连续12 h监测位移平均值之差不大于2 mm时，方可卸除预压荷载。支架卸载6 h后，应监测记录各监测点的位移量。

沉降量的测量采用高精度水准仪或全站仪，记录初始前的高程和加载后的高程值，然后计算出沉降量。

(4)弹性、非弹性变形量的测量。

支架搭设完成后，在方木顶面每个观测点位置钉铁钉作为基准点，加载前进行初始标高测量，卸载后再进行相对标高测量，两者之间的差值△′即为模型、支架总的非弹性变形值。

对底模观测点进行加载后(卸载前)测量，并与卸载后标高进行比较，其差值即为支架弹性变形值。

(5)预拱度。

在预压完成之后，根据现场实测计算得出的弹性变形量进行预拱度的预留。

6 拱圈钢筋的施工

钢筋施工严格遵守《公路桥涵施工技术规范》中的相关规定。在拱圈钢筋施工时应注意预埋侧墙钢筋和排水管。

由于拱圈弧度较大，为了在光滑的模板上固定弧形主筋，在安装主筋前，需先沿拱圈纵向铺设φ20钢筋做引铁，横向间距为1.5 m。

7 拱圈及护拱的浇筑

(1)浇筑应尽可能避开炎热的白天和雨天。

(2)每幅三联拱跨的3个拱圈下端及3个护拱混凝土一次性一体浇筑完毕。

(3)采用两台高架泵同时从每跨拱圈下端由下而上对称、均匀浇筑混凝土。为满足拱圈合拢时应将环境温度控制在15℃左右的要求，对于合拢段的浇筑安排在夜间或凌晨全天温度较低的时候进行。

(4)在混凝土发热阶段，最好采用喷雾养护。

8 结 语

兴隆湖桥梁工程采用支架法浇筑拱圈和护拱，确保了工程质量、安全和进度，经济可行，值得借鉴和推广。