大跨度钢筋混凝土拱桥拱肋施工技术

1. 适用范围本条文仅适用采用现浇方案施工的钢筋砼拱肋。 2.施工准备 2 ． 1 现场调查对现场作详细的调查，包括地形地貌、水文地质、气象气候、地上地面地下障碍物、道路、电力分布、水源、当地料及外来料分布储量及价格、以及当地可以利用的其它资源分布情况、业主对工期、质量等其它方面的要求、当地政府对建设工程有关政策规定等等。

1. 适用范围

本条文仅适用采用现浇方案施工的钢筋砼拱肋。

2.施工 准备

2 ． 1 现场调查

对现场作详细的调查，包括地形地貌、水文地质、气象气候、地上地面地下障碍物、道路、电力分布、水源、当地料及外来料分布储量及价格、以及当地可以利用的其它资源分布情况、业主对工期、质量等其它方面的要求、当地政府对建设工程有关政策规定等等。

2 ． 2 技术准备

2.2.1 进行图纸审核，参加由业主组织由设计院进行技术交底会议，学习总体合同中标定的技术规范。

2.2.2 收集本公司同类工程施工的技术资料、技术装备情况、劳动生产率情况。

2.2.3 编制详细的实施性施工组织设计。

2.2.4 进行现场复测、施工配合比设计。

2.2.5 对支架结构进行力学检算如强度、刚度计算，个别压杆还要进行稳定性校核。

2 ． 3 驻地建设及 场地准备

2. 3 .1 所有管理及劳务人员营地建设。

2.3.2 保证现场三通一平即路通水通电通、施工场地平整。

2.3.3 拌和站建设。

3. 技术要 点

施工支架不仅要能受所有现浇构件的自重和支架本身的自重，还要考虑到施工时支架上的运输工具、管道和各种临时堆放材料的重量。这类施工结构要确保安全、可靠和便于施工作业，为此必须对施工支架进行设计，对其进行强度、刚度计算，个别压杆还要进行稳定性校核。

4. 施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

做临时支墩基础 →安放装卸架和拆模用的砂桶→搭设贝雷桁架→加载预压→变形观察→卸载→调整贝雷线型→浇注系梁 / 中横梁 / 端横梁 / 拱脚等→进行预应力束及相应中横梁预应力张拉→搭设拱肋施工钢管支架→在钢管支架 1 ／ 4 、 1 ／ 2 跨处进行局部加载试验 →在钢管支架上安装底模 / 绑扎钢筋→组装组合侧模→搭设仓面脚手→分次浇注左右两次拱肋。

4.2 施工要点（以某桥为例）

4.2.1 工程概况

主跨系 60m 预应力钢筋混凝土下承式系杆拱桥，两边各设三孔 20m 预应力空心板梁，桥全长 187 . 76m ，两侧接线共长 462 . 24m 。主跨上部结构为系杆拱结构，由拱肋、系梁、端横梁、中横梁、吊杆、风撑、桥面板等组成，矢跨比为 1 ／ 5 ，拱轴线为二次抛物线，其中拱肋共 2 片，为钢筋混凝土工字型断面，拱肋断面高 1l 0 cm ，顶宽 1l 0 cm ，中间肋厚 30cm ，翼板根部高度 32 . 5cm 。

4. 2 .2 方案的实施

该桥中跨施工支架的搭设是在水中打入群桩，设立施工平台，在平台上安放装卸架和拆模用的砂桶，在砂桶上搭设常规采用的贝雷桁架以承受所有现浇构件的施工荷载。该支架的贝雷桁架梁长 60m ，支于 4 个支架上，故为 3 跨连续梁。为保证安全，对此桁梁以 L ： 20m 的简支梁进行设计。由于现浇构件中最重、最大的是系梁，故先按系梁现浇件设计。充分考虑现浇系梁的重量、模板重量、管道运输等的重量，并折算成单位长的匀布荷载后，分别计算梁的最大弯矩和最大挠度。根据计算结果，决定采用加强上下弦杆的 4 榀贝雷桁架，并按立模时砂桶的变形、群桩基础的沉陷及系梁的预拱度进行核算。对设计结果，按 3 跨连续梁进行复核校验，确保所设计的贝雷桁架能确保安全。由于现浇拱肋时需按 0.3—0.7m 的间距搭设满堂钢管支架，计算中应一并考虑，经计算，该桁架梁的强度和刚度也是可以满足的，至于其它构件，由于较轻，可以不必计算。下部结构完成后，按设计图纸实施上部结构支架搭设。针对在施工过程中的最不利情况，对下部桩基的设计要作复核。按最大施工荷载计算，通过上部结构荷载计算及自由落锤单根木桩安全荷载计算而得支架木桩数量。准确定位后，用落锤法将木桩逐根打入亚粘土混粉砂土层深度 3m 以上，且控制最后 5 击贯入度小于 1 . 25cm 。系梁贝雷纵架搁置在上述支架上，在贝雷纵梁相关位置设置变形观察点，加载预压，预压荷载根据设计要求采用编织袋装碎石按相应节段结构重量 120 ％荷载，按一定的观测频率进行观测。直至变形量符合规范变形量符合规范要求即可卸载，卸载后，调整贝雷线型，逐一实施系梁、中横梁、端横梁、拱脚等，达强度后按设计要求进行预应力束及相应中横梁预应力张拉。张拉后的系梁及内横梁已形成一平面承重框架体系。在其上搭设拱肋施工钢管支架，通过计算拱片施工单位荷载达 2 . 99t ／ m ，取荷载稳定系数 1 . 4 。经压杆稳定变形核算。从拱中部钢管立杆间距 30cm 渐变到拱边部 70cm ( 横向在系梁上设 3 排 ) ，为加强支架的刚度和稳定性，在每道中横梁处用钢管联系并设双向多层剪刀撑，在拱 1 ／ 4 、 1 ／ 2 跨处进行局部加载试验，结果表明钢管支架几无变形。在成形的钢管支架上立底模，扎筋，用事先加工的 2m 节段模板组合侧模，为防侧向水平力须进行限位、固定，然后根据模板高度搭设仓面脚手。高温季节为保证混凝土施工质量，两片拱肋分两次浇筑，控制浇筑节奏，每片拱肋采用两台拌和机从两端对称浇筑，混凝土采用人力小斗车运输，井字吊篮垂直运料，混凝土在高出拱顶的仓面上设串管由人工用锹入仓，施工中避免产生过大的冲击力。

4.3 操作要点

4.3.1 对支架的要求

现浇方案对支架要求较高，须搭设满堂承重支架，同时要保证支架的变形符合设计要求，确保各部位的线形符合要求。

4.3.2 施工工艺要求

现浇方案主要是支架的设计搭设，混凝土浇筑采用泵送工艺及井架吊篮垂直运输均是比较成熟的工艺。

4 .3.3 拱圈的施工

拱圈模板采用 18 mm 厚的 7 层光面层板，半拱按 1 ： 1 放大样，侧模按照大样制作，以保证模板的弧度及拼装紧密。在拱架和支架的制作与安装时，为保证结构竣工后的尺寸准确，拱架和支架按以下几个方面考虑施工预留拱度值：

(1) 承受施工荷载引起的弹性变形。

(2) 由混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度。

(3) 由于墩台的水平位移所引起的拱圈挠度。

(4) 由结构重力引起拱圈的弹性挠度以及汽车的荷载引起拱圈的弹性挠度。

(5) 支架基础在受载后的非弹性沉陷。考虑到以上因素，该工程预留的施工拱度值为 100 mm 。按施工规范要求，拱跨 ≥ 16 m 时，应沿拱跨方向分段浇注，以拱架受力对称、均衡和变形小为原则，确定分段位置。拱圈共分 4 段浇注，分段位置分别设于两拱脚处、拱圈的 1 ／ 4 拱跨部位及拱顶处，各分段点预留宽度为 1 000 mm 的间隔槽，各段的接缝面与拱轴线垂直。各段拱圈混凝土要一次性连续对称浇注完毕，采取这种施工方法，拱架的受力对称均匀、变形小。浇注的顺序为： I Ⅱ Ⅲ Ⅳ。其中间隔槽的浇注，待拱圈分段混凝土浇注完成、强度达到设计标号的 70 ％、接合缝按施工缝处理后再进行。拱顶及两拱脚间隔槽混凝土应在最后封拱时浇注。