中承式鋼筋混凝土系桿拱橋主拱肋施工劉鳳蘭【摘要】浙江湖州市南潯和興大橋為一座3跨自錨式中承式鋼筋混凝土系桿拱橋，主跨計算跨徑85m.以南潯和興大橋為例介紹軟士地基中承式系桿拱橋的施工工藝.【期刊名稱】《鐵道標準設計》【年(卷)，期】2006(000)009【總頁數】3頁(P60-62)【關鍵詞】公路橋;系桿拱;主拱肋;施工【作者】劉鳳蘭【作者單位】中鐵七局集團有限公司，鄭州,450009【正文語種】中文【中圖分類】U448.22+51概述浙江湖州市南潯和興大橋為橫跨長湖申航道的公路橋。湖州臨近太湖屬于平原區軟土地帶，該橋主橋設計為3跨自錨式鋼筋混凝土中承式系桿拱橋，跨徑布置為26.5m+85m+26.5m，柔性系桿剛性拱結構(圖1)。3跨自錨式中承式拱橋是將中承式拱橋和上承式拱橋完美地結合在一起的橋型，外觀氣勢宏偉，造型新穎美觀，開創了在平原地區興建大跨度拱橋的先例，推動了拱橋技術的發展。該橋主橋橋面總寬18m,其中15m行車道+2x1.5m人行道；主跨拱肋凸出橋面部分，橋面寬度增加到20.9m,主拱肋是本橋的主要受力構件，拱軸線為二次拋物線，計算跨徑L=85m，計算矢高F=20m，矢跨比為1/4.25。拱肋斷面為工字形，高2m，寬1.2m（拱腳加寬到1.7m），為減輕自重，內部挖空成空心截面。設計每片主拱肋分5段施工，為滿足35m通航凈跨的要求，采用鋼拱架作支架，主拱肋各段預制與現澆相結合的施工方法。具體施工方案：兩拱腳段在支架上現澆，中間3段預制吊裝。此方案與全現澆相比優點為：①縮短工期；②解決主拱肋預壓問題；③減少木材、模板數量；④減少高空作業時間；⑤拱肋線形容易控制。圖1大橋主橋立面（單位：m）2主拱肋的施工2.1主拱肋現澆段（拱腳段）施工（1） 支架在長湖申運河南北岸靠近岸邊的水中插打中600mm鋼管樁，利用鋼管樁和陸地混凝土基礎拼接萬能桿件支架，支架上面用內填充混凝土的短鋼管調節高度。拱肋縱向以工字鋼，橫向以方木，再縱向鋪5cm厚木板做成弧型底模。（2） 預壓及預留沉降量預壓采用等于1.5倍拱肋混凝土重量的沙袋在萬能桿件支架上堆積，預壓時間為3d，預壓前必須做好各種高程的測量及記錄。預壓過程中，每隔6h進行1次測量,并做好記錄，預壓卸載后進行一次全面的檢查和測量，預壓沉降量控制在1cm之內方可進行下步施工。⑶混凝土澆筑鋼筋和模板安裝完畢即可進行混凝土的澆筑施工。混凝土在拌和站集中拌制，水平運輸采用混凝土運輸攪拌車，垂直運輸用混凝土輸送泵。采用坍落度為13~18cm厚的混凝土，摻加適量減水劑。澆筑采用水平分層，斜向分段連續澆筑方式，從拱腳向上順序推進，分段長度2~3m,分層下料厚度不超過30cm，上層混凝土必須在下層混凝土初凝之前覆蓋，以保證接縫處混凝土的接合良好。2.2主拱肋預制段施工拱肋預制臺座設置拱肋第二段和中段為預制安裝，預制采用立式預制，便于拱肋的起吊和移動。預制臺座采用C20素混凝土，上鋪10cm厚鋼筋混凝土面層，表面鋪6mm鋼板以使混凝土表面光潔。中段拱肋由于左右對稱，坐標計算時只需取其相對坐標進行控制；二段拱肋立式預制時兩端要放在同一平面上，其坐標需要進行平面內的旋轉。將拱肋上、下緣線形近似看為二次拋物線，再加上該點的預拱度作為施工用下緣線方程。吊桿預埋鋼管的控制臺座施工完畢，在其上找出中線和起始點，做好標記，并在適當位置放出護樁測定距離并記錄。根據計算鋼管中心線與拱肋上、下緣交叉點的坐標，在臺座上放出鋼管中心下緣點，待鋼筋與模板施工完畢后，再在側模頂放設鋼管中心的上緣點位，使之與下緣點拉線成為鋼管中心線以控制鋼管位置。⑶預制拱肋橫移預制段拱肋側模采用定型鋼模，內模采用木模(內模不能取出)，拱肋澆筑一次成型。拱肋混凝土達到設計強度后用托盤移至河邊，由于拱肋下緣為弧線，所以在起梁、移梁時在拱肋與油頂、拱肋與移梁托盤間要墊上與弧線一致的楔形木。由于拱肋軸線重心偏高，在起梁、移梁時，雙側均用兩臺導鏈拉住防止傾倒，移梁時前、后導鏈同步收緊和放松，將拱肋移至河邊。2.3預制段主拱肋吊裝、就位(1)鋼拱架施工(圖2)鋼拱架采用中600mm鋼管樁作基礎，鋼管樁壁厚8mm,入土深度25m。在鋼管樁分配橫梁上拼裝平面尺寸為6mx8m,高度為4m的萬能桿件支架。分配鋼箱（平面尺寸2mx6m）在萬能桿件支架頂端就位作為支撐拱架支座的平臺。2條主拱肋下各設4棉拱架，間距為0.85m+0.75m+0.85m，棉與棉之間用聯接系角鋼、結點板聯結，兩肋拱架之間用5道雙層貝雷梁聯接。為了減少拱架等對萬能桿件支架產生的水平推力，在拱腳部位設水平拉桿，水平拉桿安裝后鉸接固定。圖2鋼拱架示意（單位：m）（2） 吊裝方案主拱肋每段重量約80t,采用1臺最大起吊質量100t、最大起吊高度34.6m的浮吊作業。拱肋由浮吊吊起轉向后，直接擱置在拱架上就位。先吊裝中段然后兩邊段就位。遵循吊裝過程中對預制構件產生的內力最小的原則，吊點設置在距拱肋端頭3.5m位置附近，同時要避開支點。由于拱肋為曲梁，第二段的2個吊點有高差，捆綁時要設置防滑繩。為了防止千斤繩受力時損傷拱肋，在捆綁時在拱肋4個棱角上墊上橡膠和角鐵。（3） 預制段拱肋高程及位移控制根據設計計算的數據，拱架上中段拱肋位置處預留下沉量5cm（含彈性變形及非彈性變形），第二段拱肋位置入拱架的預留下沉量為3cm。為了控制、調整拱肋高程，對應拱肋各段的支點位置在拱架上用8mm鋼板焊成頂面水平的分配橫梁，在分配橫梁上測量放樣、高程測設，使該點高程達到拱肋設計下緣高程，并在分配橫梁上距拱肋兩側距離相等的位置作點，以控制拱肋就位。在分配橫梁上墊5~10mm鋼板，一方面為了墊夠高度，另一方面可通過抽插鋼板調整高程。鋼板上放置楔形木，以適應拱肋底部曲線線形。吊裝過程中安排專人利用2臺全站儀，隨時觀測拱肋高程及軸線偏移情況，并把各次記錄結果存檔備查。如發現拱肋或拱架有異常的較大沉降和偏位，需立即停止加載待查明原因采取相應措施后繼續施工。必須隨時觀察拱座位移，如大于設計允許范圍，停止加載，分析原因采取相應對策。⑷拱肋的平衡穩定措施拱肋在支點就位后，立即用導鏈在上、下游兩側穩定拱肋。中段就位后，用4臺導鏈將其固定在拱架上，吊裝主拱第二段時，除用4臺導鏈將該段固定在拱架上外，在與中段相接的上緣和與拱腳段相接的下緣各用一條導鏈將第二段拱肋與中段和拱腳段連接，加強第二段拱肋的穩定性。由于第二段拱肋放置在拱架上后有近23°的傾角，為防止拱肋下滑，需要采取防滑措施，一方面及時焊接上部端頭與中段拱肋端頭部分鋼筋、下部端頭與拱腳端頭的鋼筋，另一方面用4根L75的角鐵頂在拱腳段與二段拱肋下部端頭之間濕接縫處。拱肋位置調整采用安放在拱架上的2臺千斤頂調整高程，千斤頂上應墊楔形木。高程調整要緩緩進行，并隨時用水平儀觀測，調整完畢后用鋼板墊實。采用10t導鏈固定在拱肋的上下端，人工調整主拱肋軸線前后位置，調整就位后將拱肋接頭鋼筋焊接固定。拱肋的合龍一側的3段拱肋全部吊裝就位后，用儀器觀測拱肋安裝在縱向軸線方向的偏差和接頭高程偏差是否在規范允許的范圍內，超出則繼續調整。整條拱肋的線型調整完畢焊接所有接頭鋼筋，分3次灌注濕接縫。首先兩拱腳段與拱座之間灌注濕接縫，然后拱腳段與主拱第二段間濕接縫灌注，最后是第二段與主拱中段濕接縫澆筑。濕接縫灌注混凝土應采用較小的水灰比，澆筑合龍段宜在一天中溫度最低時進行，防止混凝土收縮產生裂紋。3結語主拱肋預制段采用立式預制，與平面預制相比可少占用施工場地，免除平面預制起吊時的翻身等工作。主拱肋采用預制和現澆相結合的方法，打破了傳統的全預制和現澆的思想束縛，既解決了拱腳段因水面較淺浮吊無法作業的問題，又減少全現澆時在繁忙航道上高空作業的工作量。由于現澆段與預制段可