清水江风雨桥主拱圈支架现浇施工简述

彭力

（贵州路桥集团有限公司,贵州 贵阳 550001）

清水江风雨桥主拱圈支架现浇施工简述

彭力

（贵州路桥集团有限公司,贵州 贵阳 550001）

凯里市清水江风雨桥主孔为150 m的等截面悬链线箱形无铰拱，净矢高30 m，采用有支架现浇施工，介绍了其现浇支架的设计方案与主拱圈施工技术。

箱形拱桥；主拱圈；支架现浇；方案；施工

1　概述

清水江风雨桥是凯里市永丰西路延伸段上的关键控制性工程，位于贵州省凯里市城郊，是连接主城原涤纶厂片区和开发新区玻璃厂片区的主要通道，是凯里市实施和推动滨江开发的重要项目。大桥为跨越清水江而设，与主河槽成63°左右交角，起止里程桩号为K0+986.373～K1+363.373，桥型布置为3×22 m+1×150 m+2×（3×22 m），桥梁全长377 m，分四幅拱建设，中间两幅车行拱桥，两侧各设一幅人行风雨拱桥，桥面总宽44.04 m，设单向2%纵坡。主孔均为等截面悬链线钢筋混凝土箱形无铰拱，拱轴系数m=1.543，净跨径150 m，净矢高30 m，净矢跨比1/5，车行拱为单箱四室截面，人行拱为单箱双室截面，主拱箱高2.6 m，采用C40混凝土。拱上建筑采用排架柱、横墙、3×15.9 m＋4× 15.9 m＋3×15.9 m变截面现浇连续箱梁。拱座为明挖扩大基础；U形重力式桥台。引桥为3×22 m变截面现浇连续箱梁，如图1所示。

2　支架方案设计

2.1特点分析

经分析对比，该桥具有以下主要特点：跨度大，净跨径达到了150 m；规模大，共计四幅主拱，桥面总宽度达到44.04 m，拱上现浇连续梁体量大；工期紧，合同工期仅有24个月，拱上连续梁现浇时间长；地形开阔平坦，水位较浅，河床基岩出露；拱顶距河面仅约35 m。

2.2支架总体设计

根据桥梁结构特点，结合现场地形地质条件、施工周期、施工安全、通航、泄洪及经济性等情况，综合比较拱桥主拱圈施工的各种方法后，确定采用混合拱架法进行主拱圈现浇施工，采取三种不同的支架组合，分环、分段对称施工。主拱圈采用分环施工，即底板、腹板及顶板各为一环，待前一环混凝土合拢并达到设计强度的80%以后，再进行下一环的施工。由此可知，荷载主要集中在第一环和第二环上，第二环施工时的荷载由第一环混凝土及支架共同承担，第三环施工时的荷载则由第一、二环混凝土形成的开口箱承担。

靠近5#拱座端18.94 m段，由于水位较深，岸基较陡，采用63 cm钢管墩支撑2I63a工字钢横梁，再安装45 a工字钢纵梁，铺设横向分配梁后立模现浇。具体布置为：先浇筑混凝土条形基础，在条形基础预埋板上安装63 cm钢管墩63 cm钢管墩高度根据主拱圈弧度取值，节间采用法兰盘并螺栓连接，以支撑2I63a工字钢横梁。后在2I63a工字钢横梁上安装45a工字钢形成纵梁，45a工字钢纵梁与5#拱座预埋板焊接。单侧主拱圈（含一幅车行桥和一幅人行桥，下同）支架63 cm钢管墩布置为3排8列，排距为6 m，列间距布置为3.15 m+3.15 m+ 1.62 m+2.85 m+2.9 m+2.9 m+2.85 m。单根钢管墩顶部横桥向分配梁采用经过特殊处理的2片I63a组拼加工而成，并与墩顶焊接。

图1　清水江风雨桥立面图

靠近6#拱座端18.94 m段，地基易于处理，采用落地式满堂钢管支架立模现浇。

条形基础采取砂袋围堰或钢筋混凝土管涵施工，施工程序为：施工准备→土石回填→条形基础基坑开挖→测量放样→砂袋围堰（钢筋混凝土管涵安装）→抽水清渣→条形基础施工→清理条形基础周围堆积物。为了保证桥位处在常、洪水期水位的泄洪能力不影响周围的自然环境及周围居民的生活，结合桥位处的气象水文资料，经仔细研究分析，决定采取清除条形基础间的原河床堆积物，从而填补因施工条形基础而占用的过水面积，以达到泄洪的能力。

2.3支架计算

根据支架设计方案建立了MIDAS/Civil模型。采用梁单元模拟钢管墩、钢管支架、贝雷梁、工字梁等构件，主拱圈按照钢管墩在横向的布置方式，划分成梁格网络，并采用修正截面特性的梁单元模拟，采用拉索单元模拟钢管墩间拉杆，模型共有节点21 438个，单元43 787个。经计算，在考虑钢管墩沉降的工况下，竖向变形最大值位于第5跨跨中，为16.5 mm，结构线弹性稳定系数为6.08，支架变形、应力、线弹性稳定性均能满足要求。

3　支架拼装及预压

钢管墩及型钢、贝雷拱架采用人工配合吊车进行安装，并在拱架拼装过程中，对称设置侧向缆风绳，保证拱架拼装过程中的稳定性。拱架拼装时，应做好拱架预抬高度及轴线的控制，并适时与计算值做对比，当发现偏差较大时，应及时分析原因并做调整。贝雷拱架安装完毕，静置48 h无变化后，即开始在其上方搭设钢管拱盔。支架顶面小横杆搭设时，考虑拱架变形及拱上荷载作用，在跨中处预设8 cm的预抬高值，其余位置按悬链线预设。拱盔及满堂支架搭设完毕后，按照预压方案，在拱架上采用钢管锁扣成阶梯式水箱进行拱架加载预压。

4　混凝土浇筑及卸架

4.1主拱圈混凝土浇筑

拱架预压变形与计算结果基本一致，在拆除预压附加物体并再次对调平钢管进行调整后，进行模板安装。主拱圈施工除上、下马蹄及外侧模采用定型钢模板外，底模与内模均采用木模，模板间采用U形扣件连接，对拉杆及钢管加固。与混凝土施工分环对应，模板及钢筋分三次安装，待拱圈混凝土全部浇筑完成，达到拆模条件后，再一次性将模板拆除。主拱圈混凝土采用拌和站集中拌和、罐车运输至施工现场，混凝土车载泵泵送入模现浇。第一环为底板，第二环为腹板及横隔板（即浇至顶板倒角下沿），第三环为顶板及排架底座。对车行桥主拱圈，因腹板数量较多（5道），又分为2次浇筑，第一次浇筑2、4号腹板，第二次浇筑1、3、5号腹板及横隔板。每环拱圈混凝土自下而上对称连续浇筑。前一环混凝土达到设计强度的80%后，方可施工下一环。

拱脚至1/4段因坡度较大，混凝土浇筑时，需在混凝土顶面采用木模反压以防止混凝土流至低处。因肋板厚仅30 cm，振捣须特别注意，浇筑时可设专人用小锤敲击模板，检查混凝土密实情况。由于夏天气温较高，因此混凝土合拢时间应尽量控制在夜间0点至凌晨7点。在拱圈施工全过程中必须加强对各监控点的观测。

4.2卸架

主拱圈混凝土浇筑完毕，强度达到设计强度的100%后，开始拆除模板，并卸落拱底支架及钢支架。拆架时，对拱盔支架部分按照二次卸荷步骤进行。具体做法是：分两个循环从拱脚到拱顶隔排对称拧松小横杆扣件，使小横杆脱离拱架顶部立杆；第一循环拧松单排号小横杆扣件，第二循环拧松双排号小横杆扣件，再从跨中拱顶开始拆架。卸架过程中统一指挥，听号令有序进行，全程监测支架及拱圈变形情况。根据实际操作结果，卸架方案安全可控。

5　结　语

清水江风雨桥自2011年3月正式开工，至2012 年5月底完成主拱圈浇筑，到年底主体结构全部完成，如图2所示。由于项目规模大，技术要求高，在施工过程中，开展了有效的监测和技术控制，施工支架稳定，实测结果与设计方案吻合度较好，确保了主拱圈成拱精度和全桥线形达到了设计要求。大桥建成后，在大桥两边人行桥上建成的单边长度达387m、独具苗侗特色的风雨桥，已成为凯里市城市标志性建筑和旅游观赏景点。大桥如期建成，对加快凯里市城市建设步伐、完善城市路网功能、扩大城市规模、全力打造滨江旅游城市具有积极的推动作用。

U445

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1009-7716（2016）10-0121-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.10.038

2016-07-11

彭力（1977-），男，贵州绥阳人，高级工程师，主要从事路桥施工技术管理工作。