简支拱桥施工关键技术

康塨

（中建路桥集团有限公司，河北石家庄 050000）

0 引言

简支拱桥具有构造简单、便于架设等特点，结构内力不会受到地基基础变形及温度变化的影响。为保证简支拱桥的整体质量，在施工过程中，可将重点放在钢管拱上，采取合理可行的方法和措施，提高钢管拱的质量。

1 工程概况

某简支拱桥下部结构采用钻孔灌注桩基础，桩径为1500mm，桩长为49和50m。上部构造为拱梁组合的结构体系，该桥的系梁设计为双主梁的纵横梁体系，其中主纵梁的高度为1.8m，梁宽为1.4m，端横梁的高度与主纵梁相同，宽度为2.25m；拱肋为钢管混凝土结构，无横撑。本文重点对该简支拱桥施工关键技术展开分析。

2 简支拱桥施工关键技术

本工程中，钢管拱施工是重点环节，与整个简支拱桥的质量密切相关，为此要掌握钢管拱的施工技术要点，以确保简支拱桥的质量达标。

2.1 制作钢管拱

采用现场多段拼装的方法安装钢管拱，拼装过程对各段的精度要求比较高，故此，需要在专业的工厂加工制作钢管拱，管节全部采用坡口焊接工艺，严格按照现行规范的规定要求操作，使用的焊接材料要通过工艺评定，确保焊接强度超过母材本身的强度，焊缝的质量要符合规范要求，吊杆锚箱与拱肋相应的节段焊接全部在工厂内完成，其余管节与构件按照1∶1的比例放样控制尺寸[1]。制作好的钢管拱出厂前，要对拱肋试拼装，看拼接误差是否在允许范围内，确认合格后方可装车运至现场，运输途中要采取有效的防护措施，避免钢管拱节段扭曲、变形，影响拼装。

2.2 拱脚与端横梁

在主桥台拱脚位置处设有端横梁，其与梁体采用整体现浇的方法施工，在横桥向上施加预应力。本工程中，拱脚采用的是预应力混凝土结构。拱脚与端横梁混凝土同时施工，具体要点如下：

（1）为确保钢支架的刚度、强度及结构稳定性，可根据计算结果对钢支架合理设置，从而使其能够承受施工中产生的荷载，确保结构的形状及尺寸准确。同时，现浇支架基础必须坚实牢固，保证其上安装的支架稳定、可靠。底模铺设在钢垫梁的顶面上，设置可调整标高的装置。

（2）外模板为定制钢模，在生产车间制作，运至现场后安装，立模尺寸以及模板的刚度必须与现行规范标准的规定要求相符；钢筋采用现场绑扎的方法，下料时，要准确计算出钢筋的长度，减少接头及焊接作业量，必须对焊施作钢筋接头，焊缝的长度及质量要与现行规范要求相符。箍筋定位必须与图纸相一致，在钢筋与模板间设置垫块，与钢筋牢固绑扎，以此来确保保护层的厚度。

（3）保证拱脚预埋段的方向及尺寸准确无误，以免影响钢管拱后续合龙，必须反复检查核对后，方可正式定位。在预埋底节钢管时，为确保其位置正确，可通过设计图纸，对定位铰的尺寸加以计算，在拱脚预埋拱肋的位置处采取固定措施，避免发生变化。

（4）预应力孔道采用波纹管制孔，制作好的波纹管必须进行抗渗试验，检测合格后才能在施工中使用。安装波纹管时不得采用电焊，需严格按照设计要求设置预应力束孔道定位骨架并对骨架牢靠固定，以此来保证孔道的位置准确。

（5）本工程使用的混凝土为低水灰比，配合比由实验室确定，混凝土在搅拌站集中生产，运至现场后由输送泵浇筑。混凝土施工中，要安排专人跟踪观测托架的情况，若出现变形等异常现象，应采取有效的方法和措施加以处理。拱脚部位的钢筋密集程度较高且受力情况较为复杂，在灌注混凝土和振捣过程中必须予以注意，避免造成钢筋移位。混凝土浇筑完毕后，在强度达到设计强度80%后方可拆模，及时按照规范要求养生，要求时间不少于7d，防止混凝土早期开裂[2]。

2.3 安装钢管拱

（1）本工程中，选用钢管支架作为拱肋支架并以人工的方式现场搭设，在纵横方向拉2根风缆并设置斜杆，以此来固定支架。将钢板安置在拱肋接头位置处的支架上，采用焊接的方法，将钢板底部与型钢支架牢固连接形成整体，随后在钢板上设置能够自由调节的桁架，与钢板牢固焊接[3]。

（2）在简支拱桥中，拱脚所承受的作用力为拱肋的水平推力，拱脚处的构造具有一定的复杂性，当预应力束与埋设在拱脚内的拱肋钢管出现干扰的情况时，可在钢管相应位置处开槽通过。施工拱脚的过程中，必须设置劲性骨架，以此来确保拱肋定位的准确性。

（3）梁部施工完毕后便可安装拱肋，先在桥面上搭设支架，利用汽车吊分段吊装就位，从拱脚到拱顶要对称安装，除合龙段外，要在拱肋全部吊装后才能焊接节段。为避免吊装过程中引起拱肋变形，需采用两点起吊的方法，两个吊点的重心要与拱肋的重心保持一致。在前端吊点处设置倒链，以此来调整拱肋的俯角和仰角；将支架搭设在现浇梁上，为钢管拱安装施工提供条件，从而保证支架的稳定性和安全性，外侧必须设置安全防护网，避免高空坠物；钢管拱在临时支架上就位后，可对其平面和轴线复测并适当调整，确认达到精度要求后方可焊接。需要注意的是，钢管拱合龙时，温度要控制在5～15℃[4]。

2.4 拱肋混凝土压力灌注

2.4.1 混凝土的技术要求

拱肋钢管混凝土采用自密实、高强混凝土，以泵送的方式灌注，不需要振捣。泵送过程中，要使混凝土保持良好可泵性，控制坍落度损失，混凝土每次压注的时间相对较长，为在初凝前完成压注，混凝土要具备缓凝性，初凝时间在16h以上。为缩短两次压注的时间间隔，混凝土还要具有早强性能，可在相对较短的时间内达到设计强度的80%。出料时的混凝土坍落度不得小于200mm，入管时的坍落度要达到160mm以上[5]。

2.4.2 压注技术要点

（1）在室外温度相对较低的条件下对混凝土泵送施工，正式泵送前，需先泵送一盘水泥砂浆，借此来润湿泵机和管路。压注混凝土时，要控制好拱肋的施工线型并降低混凝土自重对墩帽的水平作用力。

（2）每盘混凝土的搅拌时间不得少于120s，上料前要对配料全面检查，出料前观察混凝土的性状，看有无异常现象。试验人员要经常检查各种原材料的质量，尤其是骨料的含水量，当混凝土存在泌水情况时，不得出料[6]。

（3）泵机在泵送开始时为低速，观察泵机的工作压力，当达到正常后，将泵机调节为正常速度即可。钢管拱内连续对称顶升完毕后，要完成同侧混凝土的压注。作业时，泵机料斗内要装满混凝土，防止泵吸入空气。两侧泵送混凝土的施工人员要及时联系，保证顶升的速度协调一致，顶升长度差需控制在2.0m以内[7]。

（4）在顶升阶段，可安排专人对顶升情况全面检查，顶升达到拱顶后，敲打排气孔附近的拱肋，将内部的空气排出。当混凝土从排气管冒出时，便可停止顶升，将管口封住后，关闭截止阀。控制好泵送管路的悬空长度并设置多个支点，弯头位置处要牢固支撑，减少弯头的数量，连接泵机的第一节泵管以直管为宜。每根钢管混凝土要具备3组以上的试件并在拆模前及时养护。泵送过程中，要及时清理钢管表面上的混凝土浆液，确保表面干净、整洁。为保证混凝土的施工质量，要确保泵送的连续性，中途不得中断[8]。

3 结语

简支拱桥是一种应用较为广泛的桥型，为确保其整体质量，作业人员需掌握具体的施工关键技术及要点，尤其是钢管拱施工技术，从而为确保简支拱桥的质量提供保障。为此，相关工作者要进一步加强简支拱桥施工技术的研究力度，通过优化和改进，使技术更加完善，更好地为桥梁建设服务。