鲁南高铁洸府河特大桥1-128 m简支系杆拱施工技术

孙耀国

(中铁一局集团第五工程有限公司,陕西 宝鸡 721000)

1 工程概况

中铁一局第五工程有限公司承担了鲁南高速铁路菏泽至曲阜段QHTJ-2标工程，本标段正线里程范围DK296+780.78～DK329+660.39，正线长度32.875 km。起自兖州区西侧、洸府河东岸，起点为洸府河特大桥145号墩(跨日兰高速1-128 m系杆拱曲方墩)，终点位于嘉祥北站东侧，出嘉祥北站向西至梁宝寺特大桥台尾即为本标段终点。该标段桥梁长度29.326 km/1.5座，占标段总长的89.17%。其中连续梁14座，桥跨类型多样，结构复杂，尤其是2个128 m简支拱连续梁拱桥施工难度大，工期长，对施工进度影响很大。

2 总体安排

1)桥梁工程中大跨、特殊桥跨，应以满足桥梁专业节点工期要求为原则。优先安排开工,确保结构变形、沉降、混凝土龄期、收缩、徐变等技术间歇时间满足工期、后续工程施工工艺需要。

2)以连续梁和简支拱施工作为本标段的首开工程，较其他桥涵提前施作，为后续工程创造条件，并以节点工期要求控制，均衡安排桥梁其他部位施工。

3)洸府河特大桥DK296+780.67～DK296+911.29跨越日兰高速采用128 m简支系杆拱、DK299+638.19～DK299+768.79跨越614省道采用128 m简支系杆拱，采用现浇支架法施工。

4)简支系杆拱关键线路：桩基施工→承台施工(墩梁支撑体系基础施工)→墩身施工(墩梁支撑体系支架施工及A段系梁支架预压)→A段系梁底模板(B段支架施工及预压)→A段系梁钢筋及内模施工(B段系梁底模板)→A段系梁混凝土施工(B段系梁钢筋内模)→A段系梁张拉压浆→B段系梁混凝土→B段系梁张拉压浆→桥面钢管拱拼装平台搭设(钢管拱在工厂生产)→钢管拱拼装施工→拱内自密实混凝土顶升→吊杆施工→桥面系施工。

5)简支拱施工时需要占压既有路面搭设门洞支架，保证道路通行，为此要编制专项施工方案经公路、路政、交警部门审查后并签订相关协议，期间配合路政、交警部门做好交通疏解与道路保通工作，施工期间道路限高5 m，施工安全防护等级高。

3 施工技术

洸府河特大桥在DK296+781.77处跨日兰高速和DK299+639.29处跨S614省道，采用128 m简支拱。跨日兰高速处日兰高速与线路大里程方向夹角为34°，日兰高速正宽27.5 m，施工期间简支拱下须限高5.5 m。跨S614省道处S614省道和线路大里程方向夹角为98°，S614省道正宽84 m，施工期间简支拱下须限高5.5 m。

1)基础是旋挖转桩基础，基础及墩身采用常规施工方法施工。桩基础采用旋挖钻机施工，承台采用大块钢模板，混凝土输送泵入模；墩、台身采用整块钢模板。

2)简支拱桥采取墩梁支撑体系法原位先梁后拱的施工工艺。

3)简支拱施工流程：施工准备→办理各项手续→桩基→承台(支架基础)→墩身(墩梁支架安装)→系梁分节段浇筑及张拉(钢拱拱脚预埋)→桥面钢管拱拼装平台搭设(钢管拱在工厂生产)→钢管拱施工→吊杆施工→桥面系施工。

4)系梁施工采用墩梁支架法现浇成型。

5)钢管拱施工。

3.1 拱部支架施工

拱肋以桥梁中心和线路中心将拱肋分成A，B，C，D四个区进行拱肋编号。拱肋节段制采用从拱脚到桥梁中心连续匹配卧拼(内侧上下弦管放置在组拼胎架上，外侧上下弦管在上面)，并拼装相邻拱肋节段之间的临时匹配件和吊杆上锚箱(见图1，图2)。

3.2 主拱肋钢管加工

1)在平台上采用高度尺沿着钢管纵向划出基准线(直径上两侧各一根)，并在两端管口外壁作出十字定位线作为切割钢管两端(横撑头一段)相贯线、组对基准。

2)采用相贯线切割机切去钢管两端相贯线及坡口，杆件长度比施工图(理论尺寸)长5 mm。

3)工厂分节制造预拼完成后，进行编号运到现场，分段吊装上桥安装。

3.3 钢管拱吊装施工

拱肋安装步骤为：拱节起吊→安装就位→相邻段连接→位置精调→点焊固接→焊接→探伤检测。钢管拱吊装前，应将节段运送至吊装点的正下方，并应满足横、纵移要求。

拱架安装由拱脚依次向拱顶进行。每段安装均应设置临时风撑，并应确保拱架不得发生扭斜。施工中加强拱轴线观测，重点对每个节段连接点的垂直度、对接错台、拱肋相对高差、拱架中心对设计位置偏差及连接质量进行控制，确保结构安全。

3.4 拆除拱肋安装支架

合龙前根据监测结果对拱肋线形、内力调整，直至满足设计要求。同时进行温度观测，测量合龙长度，切割合龙段余量，安装合龙段就位，进行合龙段施工。合龙后拆除拱部支架。

3.5 拱肋混凝土压注

管内混凝土泵送采用由拱脚至拱顶“连续顶升”施工。泵送过程中始终对拱桥进行监控，控制泵送顶升速度，以保证混凝土密实度达到要求。泵送顺序：先下弦，后上弦；先中间，后两边。

3.6 吊杆安装

吊杆采用人工配合吊车安装，在拱肋混凝土强度达到75%以上，方可进行吊杆安装。安装由钢管拱肋上锚孔自上而下穿出，再穿过梁体的预留孔。

3.7 吊杆调索张拉

拱肋、吊杆安装完毕后，拱肋混凝土强度达到设计强度时，将吊杆调直，进行吊杆张拉；然后进行梁体第二次张拉，桥面二期恒载施工完毕后，实测吊杆力与设计是否相符合，不符合时即进行调整。施工中通过对吊杆和拱肋的监测，控制拱肋的应力与变形均在设计允许的范围内。

3.8 简支拱现场涂装及防水层施工

简支拱各构件均在工厂完成外露面的涂装施工，现场拖拉就位后，应进行全面的检查，发现涂层碰坏，现场及时修复。

4 质量控制要点

为了确保洸府河128 m简支拱质量满足规范要求，应着重加强以下关键点进行控制。

1)管节精度控制。

应在工厂内进行工艺评定试验，严格按照拼装胎架控制管节线型。

2)焊接质量控制。

所有焊缝不仅要进行外观检测还要进行超声波检测，检测单位资质须满足规范要求。

3)安装精度控制。

加强施工观测，严格控制各管段接口及拱轴线并随时调整其位置使其满足安装允许误差。为便于合龙，应使拱脚段向靠近跨中一端较设计高程提高10 cm左右，并应使每段拱节不发生扭斜。

4)拱肋混凝土质量控制。

采用自密实(不振捣)混凝土。设计水胶比0.27、坍落度220 mm～260 mm、扩展度700 mm±50 mm，含气量2%～4%。要求混凝土不离析、不泌水、不分层、流动性、均质性、稳定性好。

5 结语

基于鲁南高铁洸府河特大桥2个128 m简支拱连续梁拱桥施工的实际情况，通过对简支系杆拱关键施工影响因素、技术环节、施工过程重点管控等关键因素进行分析论证，使得该工程顺利完成、达到预期目标，实现了技术方案合理、施工成本受控、工期目标实现的良好效果，为同类工程积累、传递了实践经验。