墩梁式支架及扣件式钢管拱架混合的施工与管理

陈　佩（中国铁建十六局集团第三工程有限公司，浙江　湖州　313000）

墩梁式支架及扣件式钢管拱架混合的施工与管理

陈佩
（中国铁建十六局集团第三工程有限公司，浙江湖州313000）

摘要：本文简要介绍了观音山大桥跨径78m拱肋，采用墩梁式钢支架及钢管拱架施工，在第二次、第三次混凝土浇筑过程中，钢支拱架连接处发出异常声响，施工完成后查实局部支拱架杆件变形扭曲，临时支墩钢管桩下沉，分析施工控制的管理工作重要性，对今后类似工程施工提供较好地警觉和借鉴作用。

关键词：拱肋；支拱架；施工；管理

1　概述

拱桥做为一种古老的桥型，以其跨越能力大，承载能力高，造型美观的优点，适用于跨越河流和峡谷的各种跨径的公路桥或铁路桥。拱桥的拱肋或拱圈混凝土浇筑时，大部分常在拱架上施工。由于拱桥设计要求及河道、交通条件的限制，选用墩梁式支架及扣件式钢管拱架组合体支架方案，在其上完成拱肋的施工。较大跨径拱架施工法，其施工组织设计及专项施工方案会得到专家论证。但在施工过程中技术方面偏离施工组织设计，盲目施工，管理方面监督不力检查不严，安全隐患等问题失察，也会造成支架拱架变形、局部坍塌或全部坍塌事故。

2　工程实例

2.1工程概况

观音山大桥，桥长140m，主桥拱轴线采用悬链线，计算跨径78m，矢跨比f/l=1/7，拱轴系数m=1.756。单箱二室截面拱肋混凝土结构，拱肋截面除了跨中段与主梁截面形成统一而加厚加高外，其余截面为9m（宽）×1.6m（高）x的单箱双室矩形空心截面。下缘厚度0.3m，腹板厚度为0.5m，每个室四角均设置0.4m×0.2m的倒角。跨中拱肋水平长度为18.5m，截面高度从1.82m变化到2.292m，顶板厚度从0.53m变化到0.844m，底板厚度仍为0.3m。自拱座中心水平距离4.65m、11.05m、17.45m、23.85m、29.75m分别设有横隔板，前四道横隔板宽1.6m，第五道横隔板宽2.0m。

主拱拱肋设计为钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C40，V=841.9m3，采用支架现浇施工。

常水位高程130.4m，两拱脚高程为130.73m。河床面水深0m～8.71m，河床面卵石，稍密—中密，层厚0.2m～2.9m，平均1.43m，基本承载力300kPa，下为风化石英砂岩，基本承载力1000kPa，暴雨产生的洪水具有“四大、二快、一短”的洪水特点。

2.2总体施工方案

位于河床面上采用墩梁式支架（下部）和扣件式钢管拱架（上部）组合形式，两侧河岸上采用扣件式钢管落地式拱架。两个主墩往河床侧，利用陆上场地，填筑50cm厚块石，碾压密实，而后用C20水泥混凝土硬化厚度20cm，长度分别为10m和14m，宽约12m。且在上游主拱河向围堰加高以防洪水冲刷。

采用商品混凝土，强度等级C40，搅拌运输车运输，汽车泵泵送入模，插入式振动器振捣进行混凝土浇筑施工。

靠近拱桥下游侧，用贝雷桁梁搭设一座施工便桥，宽4.0m，设计荷载汽-20。

3　施工与管理

工程实例分析，施工冒了大风险。其墩梁式支架及钢管拱架施工存在较大质量问题，管理上有较大缺陷。

①拱架虽有支架的基本特点，但拱架还有自身独有的特点，如需要承受水平力，对稳定性要求更敏感等。因此拱架不仅应满足支架的一般要求，还应满足自身的特殊要求。拱架的设计应提供设计说明书、计算书、总装图和细部构造图、材料数量表，操作手册（作业指导书）及技术安全措施等文件。并对施工人员详尽施工技术交底。

②墩梁式支架临时支墩Φ529×10mm钢管桩，嵌入岩层深度不够，导致P2临时支墩下沉剪力撑变形扭曲。桩基工程隐蔽性很强，施工过程要严格控制质量关。

③桩顶桩帽上400×400×10mm三角形钢板限位座漏做，工40b工字钢受水平推力，无限位座，导致工40b工字钢往河测倾斜弯曲。工字钢立放力学特性好，一旦倾倒，力学要素突变，易造成支架坍塌。钢管立杆在安装时容易人为拉大间距，不易保证其设计间距，所以在复检时横桥向少三排钢管立杆。因此，在搭设开始前，应对每根立杆位置进行精确放样。施工中要注意做到横平竖直，特别是立杆位置要准确，并与地面或支承面垂直，扣减螺栓要松紧适度，离地面20cm，设置纵横向扫地杆，搭设过程中应随时检查和测量支架搭设的尺寸和偏差，并予以调整。斜撑是保证拱架稳定的重要措施，在有水平力作用下补课大意漏做。

④拱架搭设完成，没有对支架拱架进行全面检查，做详细的检查记录，填写《承重支架工程验收表》。应严格要求排距、层距、扣件螺栓松紧程度符合规范要求，底座与基底应密贴，有间隙时应采用钢板填塞，顶端小横杆、大横杆及立杆顶部均应紧密连接无松动。

⑤支拱架预压工序走过场，砂袋没有逐袋称量，没有专人称量，预压观测记录不详。拱架安装完成后，应按设计荷载进行预压，一般预压载系数1.2～1.3。并应对其平面位置、顶部高程、节点连接及纵横向稳定性进行全面检查，符合要求后，方可进行下一工序。这是因为拱肋的实际轴线是否符合设计轴线，直接影响拱肋的受力。

⑥拱肋混凝土浇筑没有做到对称浇筑，更没有纵横都对称。由于不对称不同步，极易产生水平力。因此拱肋混凝土浇筑原则“均衡、对称”。同时混凝土入模时要注意控制好混凝土由高处落下时的高度，尽量减少倾倒混凝土产生的冲击荷载对模板、支架产生的不利影响。

⑦浇筑过程专职人员检查不出问题，仅检查钢管支拱架，墩梁式支架漏检查，专业知识差，分析判断能力差。在混凝土浇筑过程中，应派专人并配合工程技术人员不间断观察支拱架，检查支拱架的沉降、变形情况，一旦发生异常，立即停止浇筑、分析原因，及时进行补救处理。

⑧支拱架安装搭设施工，虽说是临时工程，也要严格作业标准，严格现场作业指导书制度。要制订各道工序的岗位作业标准，施工工艺、操作规程、安全规定，使施工现场有标可依，有规可循。为强化现场管理，将施工作业指导书、岗位作业标准浓缩为施工要点，摆放在施工现场各个工作面，方便工人对照作业标准，实现安全管理有序可控。

参考文献

[1]孙明杰．大跨度预应力混凝土桁架梁桥施工控制研究[D]．扬州大学，2013．

[2]张方．大跨度预应力混凝土梁桥时变性能及分析方法研究[D]．西南交通大学，2011．

[3]李文江．大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制[D]．大连理工大学，2013．

中图分类号：TU71

文献标识码：A