浅谈钢筋混凝土箱型拱桥的施工

2015-03-21瓦庆标

黑龙江交通科技 2015年11期

关键词：贝雷拱架拱圈

瓦庆标

(贵州省贵阳公路管理局)

浅谈钢筋混凝土箱型拱桥的施工

瓦庆标

(贵州省贵阳公路管理局)

贵州地处山区，最近几年，盘县修建了许多二级公路，在修建时结合地形，修建了许多的拱桥，其中最多的是箱型拱桥。根据施工的实际情况，介绍了南京桥大桥的施工情况。

箱型；拱桥；施工

1 工程概况

贵州省盘县英武至羊场公路第二合同段K6+645处南京桥大桥为跨越南京桥水库而设，主孔为净跨70 m钢筋混凝土整体式箱型拱，拱圈为等截面悬链线无铰拱，矢跨比为1/5，拱轴系数m=1.988，拱圈宽度为8.5 m，拱圈高度为1.6 m，为单箱三室截面，顶底板厚度均为0.25 m，腹板均为0.2 m。主拱圈在排架柱座下方及排架间设横隔板，厚度为0.3 m，全桥共计23道横隔板。拱上腹孔跨径为6 m，共计13跨，均为钢筋混凝土装配式实心板，板厚0.32 m，拱顶设计预拱度值0.109 m。

技术标准：

(1)桥涵设计荷载：公路—Ⅰ级；

(2)桥梁宽度：(8+bj)m(行车道)+2×0.5 m(防撞护栏)，bj为路基加宽值；

(3)车道数：双向二车道；

(4)公路等级：二级公路，路基宽8.5 m，沥青混凝土路面；

(5)设计洪水频率：1/100；

(6)地震动峰值加速度<0.05 g。

2 施工方案

主桥采用刚拱架现浇施工，拱上排架采用现浇施工，实心板采用预制安装施工，引桥采用支架立模现浇施工。

3 施工工序及主要操作要点

3.1 拱座及临时拱座

先对主桥的拱座进行施工，为搭设刚拱架，在拱座前墙位置设置临时拱座，临时拱座中设置预埋钢板，钢板露出混凝土外20 cm，通过打孔用销子与刚拱架进行连接。

3.2 引桥施工

由于受地形限制，为便于主桥施工能有更好的施工场地，先对两岸引桥进行施工。先进行0#桥台、1#桩基、4#桥台进行施工，然后施工1#桥墩、2#桥墩及3#桥墩，最后搭设满堂支架浇筑空心板。

3.3 索塔架设

索塔架设在0#桥台及4#桥台上，索塔高度为19 m，塔柱采用160×14的角钢、80×5的角钢缀条焊成100 cm×100 cm钢架。每一塔柱由4 m长的钢架4节、3 m高底座组成，节段间用高强螺栓连接，采用扒杆吊方式进行拼装。索塔顶两塔柱之间采用4根20a工字钢作为骨架、用80×5的角钢缀条组合焊接成型。为了增加索塔的稳定性，单塔两塔柱之间用200×14的角钢加工成十字形特殊杆件连接。

索塔基础面加钢板调平支撑靴，每个支撑靴用8颗深150 cmφ25的锚固螺栓锚固在桥台混凝土中。在塔脚桥台内预埋4层φ12钢筋网，将塔脚钻孔锚入基础内，钢板用水准仪进行调平后再与预埋筋焊接起来进行固定。

主缆采用2根φ50的钢绳，牵引索采用2根φ21.5的钢绳，浪风索采用4～8根φ32.5钢绳。

3.4 锚锭结构

主缆及永久扣索地笼采用φ150 cm钢筋混凝土圆形柱桩结构，锚碇用于锚固主索天线和拱架扣索，采用重力式混凝土结构，锚碇设置在地笼底部(尾端与钢筋笼进行焊接)，锚碇重量按锚固索破断拉力之和控制；卷扬机锚锭就预埋在英武岸地笼右前方8.5 m处，与轴线倾角小于60°。

3.5 缆索吊机

为方便吊运和拼装贝雷拱架、运输材料，缆索吊机采用主要数据如下。

吊重设计T=5 t

跨径L=112 m

安装挠度f=L/14=8m

承重绳直径Ф承=50 mm

起重绳直径Ф起=17.5 mm

牵引绳直径Ф牵=21.5 mm

扣索绳直径Ф扣=32.5 mm

承重、起重绳为单股1-6×37钢丝绳，牵引绳为双股1-6×37钢丝绳。起重、牵引作业均采用5 t卷扬机进行，起重绳通过5吨四轮起重跑车组走四线。

3.6 钢拱架架设及拼装

遵循安全可靠、结构简单、受力明确、制作和安拆方便的原则，钢拱架采用贝雷架拼装，并请中铁二院贵阳分院对整个结构体系进行强度、刚度、稳定性进行验算，验算结果满足相关规定要求。

先在两岸引桥上按支架图将贝雷片组拼成一联后再进行吊装，每2片间以贝雷支撑架联接，为加强贝雷拱架的稳定，另用槽钢架与贝雷拱架作平面横向连接；贝雷架纵向由6段构成，每段长为12 m，每段内贝雷梁底部横向每9 m用φ18骑马镙栓连接25a工字钢，节段间由长35 cm阴阳接头短焊件联结，贝雷拱架跨中由梯型钢桁架联结。阴阳接头的长度根据电脑模拟和实际情况确定，找加工厂进行加工制作。

拱架在支架拼装全过程中进行轴线及高程观测，通过调整浪风索控制支架安装的平面位置。以缆索天线将拼好的贝雷架节段吊移至安装位置，穿贝雷销联接，按全断面合拢拼装，并用Ф15.5 mm钢丝绳在附近设横向浪风索。

拱盔支架由国标3.84 kg/mφ48钢管支架连接而成，按0.8 m×0.6 m的立杆布置，大横杆间步距采用1.2 m，拱盔支架向下延伸搭至贝雷片底与贝雷片形成整体；拱圈模板用1.83 m×0.915 m×0.016 m机压木模板。

设置施工预拱度，按净跨径的1/400设置，为7 000/400=17.5 cm，加上主拱圈设计时考虑的预拱度10.9 cm，钢拱架设置的预拱度为28.4 cm。

3.7 刚拱架预压

拱盔支架搭设完成后进行加载试压，采用钢管架搭设成水箱加水试压，施压重量按拱圈开口箱重量1.2倍，预压过程尽量符合拱圈浇筑过程。在预压时在钢拱架上设置观测点，连续观测3 d。对拱架平面位置、顶部高程、节点连接及纵横向的稳定性进行全面检查。

3.8 拱圈浇筑

主拱圈分环浇筑，并遵循纵横向对称、均衡地浇筑混凝土的原则，底板与承托同时浇筑(底板浇筑自拱脚向拱顶方向浇筑至 1/8 跨后，可自拱顶向拱脚方向浇筑，在 1/4 跨附近合拢) ，待底板混凝土强度达到 80%以上设计强度后才能浇筑肋板、横隔板。待其强度达到 80%以上设计强度后才能浇筑顶板混凝土。后两环浇筑顺序可自拱脚至拱顶一次浇筑完成。

分别在1/4部位、拱顶处预留3道间隔槽，宽度为50～100 cm，待拱圈混凝土强度达到85%后，由拱脚向拱顶对称浇筑，拱顶间隔槽混凝土在最后封拱时浇筑。混凝土浇筑采取泵送的方式进行。

3.9 主拱圈养生

采用洒水养生，全天安排2名工人在拱圈两侧进行洒水养生。

3.10 拱架拆卸

拱架拆卸应待拱桥混凝土强度达到设计强度的85%后才可拆除。为了能使拱架所支承的拱圈重力能逐渐转给拱圈自身来承受，拱架不能突然卸除。本项目采取分步卸落，在纵向对称均衡卸落，在横向同时一起卸落，从拱顶向拱脚依次对称均衡地进行。

3.11 拱上排架及盖梁的施工

拱上排架及盖梁的施工采用在拱上搭设满堂架关模施工。

3.12 装配板预制及吊装

6 m板预制时，按1 m一道在铰缝的侧模嵌上 0.5 m长的φ6 mm 钢筋，形成6 mm 凹凸不平的粗糙面。6 m板采用设吊孔穿束兜板底加扁担梁的吊装方法。

3.13 桥面系的施工

6 m板安装就位后，应先浇筑铰缝混凝土，待其强度达到设计强度的 85%以后，再进行桥面铺装及防撞护栏施工。