浅析华为查理大桥多跨钢筋混凝土连拱桥逐跨施工管理

葛艳丽 邢志强 张凤凰 中交路桥华南工程有限公司

1.项目概况

华为培训学院项目二期桥梁工程位于东莞市松山湖北岸，与溪流背坡村（华为终端小镇）隔湖相望，北侧为大学路，西侧为新城路。本项目内容包含一座桥梁，取名查理大桥。桥梁起点位于靠近新城路的华大二期，终点位于华大一期。当前桥位处有部分为现状山体，待本桥施工完将山体挖除以连通华大一、二期之间水系。查理大桥采用14跨29m连续拱桥，桥长424m，桥梁宽度7.8m，桥头两端设置桥头堡，桥墩设置船头堡。

1.1 上部结构

本桥上部构造由主拱圈、拱上立墙、桥面板构成。主拱圈采用以理论跨径线对称布置的14孔圆弧线钢筋混凝土无铰拱，考虑纵坡桥梁纵坡设置，相邻拱圈在交接拱座处采用高低错台布置。

拱上建筑包括拱上立墙、桥面板，拱上立墙设置上下墙趾。14跨连续板拱，每跨拱圈厚70cm，板拱宽6.8m，拱轴半径R=15.044m，拱跨26.4m，矢高7.827m，矢跨比1/3.4。

1.2 下部结构

本桥下部构造包括拱座、桥台、承台及基础。钢筋砼拱座为实片状结构，拱座与拱脚相接处保持与拱轴线垂直。拱座横桥向宽6.8m，拱座通过承台与桩基相连。

2.施工部署

2.1 施工布置

本项目位于华为培训学院内部，施工便道从大学路引入至桥梁主线北侧，施工区内布置1座钢筋场、预制场，项目部及工人住宿区设置在外部租赁房，为保持松山湖滨湖路的通畅，设置滨湖路临时通道。

2.2 施工组织安排

本项目共有15个墩台，其中5个桥墩位于水中鱼塘，对于水中墩采用围堰法将其变为陆地墩施工。拱圈原设计采用全跨满堂支架现浇施工，现拟变更为拱圈逐跨现浇施工。施工顺序为：

①场地处理：全线桥位处的场地填土至常水位+0.5m的标高位置，线路北侧拓宽6m作为施工通道，陆地段采用放坡开挖，鱼塘段在线路及两侧进行填土筑岛，填筑后路线左侧修筑便道。

②桩基施工：基桩计划采用旋挖钻成孔，配置2台钻机，每个墩位安排1台钻机由5#、6#、7#、8#墩开始施工向两侧推进。

③承台施工：每个墩基桩全部施工完成，通过发包方指定的检测单位检测出具合格报告后即可开展承台的施工。

④拱座及拱间立墙：待承台混凝土强度达到设计要求开始拱座及拱间立墙的施工，拱座和拱间立墙施工顺序与承台施工顺序一致。

⑤拱圈施工：承台、拱座完成单个墩位后，逐步开始拱圈施工，首次仅施工6-8#墩两个拱圈，然后逐步向前后分别推进施工。在承台间拉设临时拉杆，用来抵消拱脚的水平推力，待全部拱圈及上部结构施工完毕后，方可拆除临时拉杆。待拱圈混凝土强度满足要求后，拱圈支架可进行拆除。

⑥拱上立墙施工：本跨拱圈强度满足要求，且两侧拱圈已浇筑完成后，进行拱上立墙施工，本跨拱圈的所有拱上立墙需同步对称浇筑。

⑦桥面板施工：桥面板提前分块预制，待拱上立墙施工后进行桥面板吊装，采用汽车吊施工，然后进行湿接缝施工。

⑧其它附属结构施工：根据设计要求逐步完善附属结构的施工。

3.主要施工方法

3.1 桩基施工

桩基采用旋挖钻进行钻孔，鱼塘区的钻孔平台采用清淤换填法施工，钢筋笼在加工厂制作后进行现场安装。

钢筋笼下放到位后，安装导管二次清孔，孔底沉渣满足不大于设计及规范要求且泥浆指标满足要求之后，方可进行桩基混凝土的灌注。灌注混凝土时首批料采用大集料斗配合罐车同时浇筑，首批结束后直接改用小料斗接料灌注。利用钻机作为灌注过程中的起吊设备。桩基混凝土灌注要连续。

3.2 承台施工

承台和桥台采用钢板桩围堰进行基坑开挖。钢筋采用在钢筋场下料、加工，平板车运输至工点，人工配合吊车绑扎安装成型；模板采用钢模板；混凝土采用罐车运输至工点，采用汽车泵入模浇筑。

3.3 桥台身施工

桥台身施工计划分三次浇筑完成，桥台身侧墙采取搭设脚手架施工平台进行施工，顶板采用搭设碗扣满堂支架进行施工，分节浇筑。

3.4 拱座施工

全桥共13个拱座，钢筋砼拱座为实片状结构，拱座与拱脚相接处保持与拱轴线垂直。拱座横桥向宽6.8m，纵桥向宽4米，高度在2.1～7.5米之间，拱座下方通过承台与桩基相连，拱座上方接拱间立墙，与拱间立墙连成整体；拱座与两相邻拱圈交接处拱座斜面采用高低错台布置；拱座采用C40混凝土。

拱圈施工前，先搭设拱座施工平台，施工平台沿拱座周边往外35cm进行搭设，平台宽度为1m，施工平台支架采用脚手架搭设，立杆水平步距为1.5m，横杆竖向步距为1m。

主桥拱座模板为组合钢模板，模板面板采用5mm钢板，法兰80×12带钢，内横8#槽钢，筋板80×6，背肋14#双槽钢,连接板12mm钢板，角拉杆座125×12角钢，法兰开φ22×30孔，配M20×50螺栓；角拉杆采用HRB400C30钢筋，对拉杆采用HRB400C20钢筋（模板开φ34孔）。拱座模板种类多，拱座高度不统一，模板安装前，现场技术员应仔细核对拱座模板图纸及拱座施工图，根据拱座高度选用合适的模板进行拼装，并确定模板的安装顺序。拱座混凝土采取水平分层浇注，一次性浇筑成型。混凝土养护按大体积混凝土进行覆盖洒水养护，起到保温保湿的作用。

3.5 拱间立墙施工

竖向主筋N1锚固于拱座中，且锚固深度不小于145cm。锚固方式为：拱座施工时，将整个拱间立墙钢筋骨架N1进行加工制作，然后埋设至拱座里；水平箍筋N4、N4a按照竖向15cm的间距均匀排布，与竖向主筋N1进行绑扎固定；横向水平筋N6在拱间立墙顶部沿N1主筋纵向15cm的间距均匀排布，并与竖向主筋N 1 进行绑扎固定。模板采用大块定型钢模板。加工好的模板经验收合格后运至施工现场。安装前，在现场将模板涂刷脱模剂，然后用吊车按顺序将各边模板吊拱圈上进行拼装。拱间立墙混凝土浇筑采取一次浇筑成型的方式，坍落度控制在180～220mm，混凝土采用料斗浇筑。

3.6 拱圈施工

拱圈待拱座施工完成后进行施工，拱圈施工前拱座设置临时拉杆，拉杆位置采用放坡开挖设置槽口，支架采用整体桁架式，钢筋在钢筋加工厂集中加工，平板车转运至现场工点，人工配合吊车绑扎安装成型；模板采用大块钢模板；混凝土采用罐车运输至工点，采用汽车泵泵送入模。待拱圈混凝土强度达到设计强度的85%之后，方可拆除拱圈支架。

拱圈支架由拱圈桁架和钢管立柱组成（如图1所示），横桥向布置4 排，间距为1.7m，拱圈桁架之上铺设分配梁以及模板。拱圈桁架的上下弦杆的间距为1.5m，弦杆采用250×115×10×12mm焊接H型钢，对于在拱架端部位置应力集中，弦杆腹板厚度改为2cm厚钢板进行加强，弦杆之间设置[14a槽钢平联及剪刀撑，腹杆采用16a工钢，分配梁采用双肢14的槽钢，长9m，间距为1m；模板采用6mm的钢板，宽7.2m，纵向加劲肋尺寸为80×8mm，间距30 0mm。在拱架两侧分配梁上搭设1m宽的施工平台；钢管立柱采用426×8mm钢管，立柱顶设置2I25工钢承重梁兼做导轨。

图1 拱架立面图

将拱圈全线施工变更为拱圈逐跨施工后，拱脚将产生不平衡的水平推力，需设置临时拉杆（如图2所示）来抵抗此水平力。全桥共14跨拱圈，其中中间12跨设置临时拉杆，边跨2跨不设置临时拉杆[1]。临时拉杆布置在拱座侧面上，跨与跨之间的拉杆上下层布置，在进行拱座施工的时候，预埋直径为5cm的PVC管和精扎螺纹钢垫板，作为临时拉杆的预留孔，设置两排，每排8根，拉杆布置须避开钢管立柱位置。跨中采用“U”型防护棚倒扣形式进行防电焊或防撞击保护。一排预留孔中其中6个孔位的拉杆进行张拉，预留2个孔位作为拱脚位移及应力过大时张拉力值调整，临时拉杆采用4根φ32精扎螺纹钢，单根拉杆承受的最大拉力控制在450kN以内。拉杆的张拉力根据不同施工阶段，其拱脚的位移其应力情况进行调节，应以位移为主，应力为辅进行控制。

图2 临时拉杆

支架预压采用堆载法预压，根据拱圈混凝土的重量分布情况，将混凝土块堆载于相应位置，堆载重量为拱圈混凝土重量的1.2倍，共496.1T。拱圈支架搭设完成后进行支架预压，支架预压采用砂袋进行堆载。拱圈预压按混凝土自重的70%、100%、120%共分三阶段进行堆载，每阶段进行变形观测，满载持续24小时后进行卸载，再进行残余变形观测。支架预压按照纵向均衡对称、横向同步加载的原则进行堆载。预压完成后反方向逐级卸载。预压施工前布置测量控制点，做好控制点原始数据收集。采用全站仪对控制点进行精确放样，控制点布设在拱脚、1/8L、1/4L、3/8L、拱顶（1/2L）处，每断面三点，分布在桥轴线及拱圈两侧的底模上。控制点布置后用油漆作好明显标识并注意好保护。设置好控制点后用水准仪精确测量控制点高程并做好记录。

拱圈模板分为底模、顶模和侧模，底模、侧模采用钢模板，顶模采用木模板，顶底模之间设置对拉杆，底模提前安装以便进行钢筋安装。拱圈混凝土采用商品混凝土，尽量减少混凝土的转载次数和运输时间。从搅拌机卸出混凝土到混凝土浇筑完毕的延续时间以不影响混凝土的各项性能为限。混凝土采用混凝土搅拌运输车运输，拱圈混凝土采用混凝土泵车泵送入模。混凝土的浇筑采用分层连续推移的方式进行，不得随意留置施工缝；当因故间歇时，浇筑间隙时间不超过前层混凝土的初凝时间（或能重塑的时间）。

3.7 拱上立墙施工

同一个拱圈上的所有立墙同步、对称浇筑施工，待拱圈混凝土强度及模量至少达到设计值的85%方可进行拱上立墙施工。拱上立墙最大高度为3.5m，采用大块钢模一次性浇筑完成。

3.8 桥面板架设

桥面板由预制板和后浇带组成，预制板在预制场进行预制；现场采用75T履带吊进行安装，安装顺序为从拱脚至拱顶，坚持纵向对称、横向均衡的原则进行加载。后浇带采用悬吊式模板进行浇筑。

为减轻混凝土收缩对不利影响，预制板的存放时间不小于28d。后浇带采用无收缩混凝土，并应于当日低温时浇筑。

在桥面板与拱圈接触部位均设置有后浇带，桥面板预制时预留后浇带伸出钢筋。浇筑后浇带混凝土时，同跨后浇带应一次性浇筑完毕，不再设置施工缝浇筑。

3.9 支架拆除

根据《公路桥涵施工技术规范》，待拱圈混凝土强度达到设计强度的85%之后，方可拆除拱圈支架。拱架拆除采取整体下放的形式，具体顺序如下：

（1）装配式护栏拆除采取人工拆除，履带吊吊装护栏至临时存放场地。

（2）I25工钢拆除，I25工钢之间竖直隔断。

（3）拱架下放，拱架下放采取切割钢管桩顶U型槽口使拱架及模板整体下放的方式。

（4）拱架外移，拱架整体下放后，在拱架端部设置锁口，在承重梁导轨端头处放置卷扬机，利用卷扬机将拱架沿主承重梁导轨轴向牵拉进行整体外移。

（5）拱架吊装至下一跨。拱架外移出来后，解除中间跨两根弦杆之间平联一侧的销子连接，将模板及分配梁分块拆除，吊装至下一跨安装，将拱架分成两组，采用75t履带吊分组吊装至下一跨，吊点布置在两侧弦杆1/4处，模板分块吊装至下一跨。

3.10 临时拉杆卸载

待桥梁逐跨施工完成所有的拱圈及上部结构后，再由桥梁两端向中间逐跨进行临时拉杆卸载。最后拆除临时拉杆。

4.结束语

本文详细介绍了查理大桥的钢筋混凝土连续拱桥逐跨施工组织管理，施工过程中有很多技术创新，同时为大桥建设提供技术支撑，也创造了良好的经济效益。查理大桥承台、拱圈、桥头堡等施工技术是创新型方案，施工技术及措施安全可靠，操作方便、快捷高效，施工质量优良。随着我国连续拱桥的蓬勃发展，钢筋混凝土连续拱桥施工技术具有广阔的应用前景，是一种值得推广的施工技术，为今后同类桥梁的施工提供了有益的参考和借鉴作用。