大跨径简支组合拱桥施工技术

常 祎 刘 杨

(中铁一局集团有限公司，陕西 西安 710054)

大跨径简支组合拱桥施工技术

常 祎 刘 杨

(中铁一局集团有限公司，陕西 西安 710054)

以某简支组合拱桥施工为工程背景，对大跨径简支组合拱桥桩基、承台和现浇梁施工技术，拱肋吊装与拱肋焊接工艺等进行了详细介绍，为同类工程施工提供参考。

拱桥，桩基，承台，现浇梁，施工

1 工程概况

某等截面钢管混凝土平行拱大桥计算跨度106 m，矢高21.2 m，多箱三室预应力钢筋混凝土主梁高3.0 m，顶宽15.5 m。主拱肋为哑铃形钢管混凝土截面，标准段钢管直径为1 200 mm。全桥32根吊索采用外挤双层彩色PE成品索，拉索由127Φ7低松弛镀锌高强钢丝组成。

2 施工主要技术

2.1 桩基施工技术

本桥采用群桩基础，桩径2 m，桩长为85 m，89 m。桩位地质情况为黄河河滩地土质多为粘性土以及沙土，考虑施工时间、成本消耗以及工艺成熟程度，选取气举反循环钻孔成孔。

成孔主控指标有：孔径、孔深、沉渣厚度、泥浆比重、泥浆粘度、泥浆含沙量等。采用场内制作桩基钢筋笼分节安装下放，节段间主筋采用直螺纹套筒连接技术。桩基检测采用超声波检测法进行，在每节段安装完全后应将钢管中注满清水并整体提升钢筋笼1 m～2 m，静放10 min后观察管内清水是否有下沉现象，通过此法检测钢管接头是否存在不密封处。灌注混凝土导管在使用前需要做水密性实验，水下混凝土灌注的主控项目为：封底混凝土方量、灌注工作中的导管埋深、灌注混凝土的入模温度、坍落度、含水量等。

2.2 大体积混凝土承台施工

本桥承台尺寸为24.4 m×13.8 m×4.5 m。采用拉森Ⅳ型钢板桩围堰进行施工，见图1。内撑围囹采用双榀工40，内撑钢管采用φ630×10 mm螺旋钢管，纵横向采用抱箍连成整体增强压杆稳定性。承台分层浇筑，第一次浇筑2.5 m，拆除模板后在已浇筑承台与钢板桩之间回填土并夯实，拆除承台上层2 m范围内的围堰内撑钢管及围囹，完成受力体系的转化。

2.3 现浇梁施工

2.3.1 支架总体布置方案

梁柱式支架体系，立柱采用φ630×10 mm螺旋钢管桩，基础采用混凝土条形基础，管桩顶部设置沙桶以便于后期支架的拆除，其上部为双榀Ⅰ56垫梁用于放置贝雷片，本支架纵向主体受力梁采用的是贝雷片，上部为间距75 cm的Ⅰ25分配梁，如图2所示。

2.3.2 现浇梁施工流程

地基处理、安装钢管立柱、安装横垫梁、吊装贝雷梁、安装上部分配梁、支架预压、铺设箱梁底模板、安装支座、铺设墩顶底模、焊接拱脚加劲型钢支撑架、吊装拱脚预埋段、安装侧模、安装吊杆系梁端预埋锚头、绑扎底腹板钢筋及预应力预埋波纹管的安装、安装内模、绑扎顶板钢板及顶板内预应力预埋波纹管、绑扎拱脚钢筋、安装拱脚模板、进行系梁的浇筑、拆除部分影响张拉和非支撑性模板、安装纵横向预应力钢绞线、张拉压浆。

现浇梁内外模板布置图见图3。

2.4 拱肋安装

2.4.1 拱肋支架安装

受到运输条件和安装精度等因素的限制，拱肋分段加工逐节安装。单个拱肋节段重量约为20 t，长度为12 m。下部支撑体系采用钢管支架，并在每个节段设计位置的下部设拱肋调节装置，见图4。

系梁浇筑前在箱梁顶面安装预埋钢板，预埋钢板与钢管采用焊接连接。钢管顶板设置拱肋调节平台，拱肋调节平台安装完成后，进行拱肋调节装置的安装,见图5。首先，在四榀工40焊制的横垫梁上对拱肋调节装置底座纵横向轴线的测量放样，吊装底座至设计位置与横垫梁焊接固定。吊装调节装置的上部构件插入下部底座对应的槽口中。四个伸缩槽中各放入一个20 t的千斤顶，采用水准测量并用千斤顶将上托盘顶至设计标高，上托盘与下底座槽口间塞入三角木楔做临时固定。

2.4.2 拱肋吊装

根据地面标高和拱肋设计位置以及节段重量先后选用了120 t汽车吊与80 t履带吊配合吊装、单辆160 t汽车吊吊装的施工方案，平均每节段安装及定位需用10 h。其中采用拱肋调节装置大大缩短了拱肋定位及精调的施工时间，节约了大型起重设备的使用成本，并申请了国家专利。

2.4.3 拱肋焊接

高标准的焊接质量是钢结构室外场地施工中的难点，为了确保拱肋接头的焊接质量，采用CO2气体保护焊并对已完成焊缝做100%超声波检测以及10%的X光探伤片拍摄。焊接中应着重注意防风措施记忆T型焊缝的焊接。

2.4.4 拱肋支架的拆除

待拱肋接头焊接合格后，接触拱肋支架与拱肋的支撑关系，即释放油顶下放调节装置上托盘，进行受力体系转化，卸除支架支撑力的顺序应从跨中向两侧拱脚对称进行，并随时对拱肋轴线及高程进行观测。

2.5 拱肋灌注混凝土

在拱脚处拱肋段设置注浆孔，跨中拱顶设出浆孔，采用地泵从拱脚泵送混凝土。为保证拱肋上的吊杆预留孔在泵送混凝土的强大压力下不致变形，预先采用型钢制作内支撑并在缝隙内填砂。泵送混凝土要确保混凝土供应连续。

2.6 安装吊杆

根据拱肋端锚头标高确定吊杆下料长度，采用吊机安装吊杆，进行张拉，张拉采用应力控制，并实时检测梁面标高。

2.7 下部系梁支架的拆除以及其余附属工程的施工

主体受力结构施工完成后需对拱肋做最后一次的涂装、桥面系的安装、针对铁路桥还需进行挡渣墙的统一浇筑等。

3 结语

简支组合拱桥施工技术是一项综合性较强的工作，各个施工环节考虑要点繁杂且容易出现较多问题，施工前应进行详细的总体方案设计避免不必要的问题出现。

[1] 陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京：人民交通出版社,2000.

[2] 钟善桐.钢管混凝土结构[M].北京：清华大学出版社，2003.

[3] 吕建英.大跨度钢管混凝土拱桥施工技术研究[J].山西建筑，2012，38(4)：192-193.

The construction technology of long span simply-supported composite arch bridge

CHANG Yi LIU Yang

(ChinaRailwayFirstBureauGroupCo.,Ltd,Xi’an710054,China)

Take the simply supported composite arch bridge construction as background， construction technology of pile foundation, cushion cap and casting beam is introduced. A detailed introduction of arch rib hoisting and welding technology is put up forward, it can provide a reference for similar engineering construction.

arch bridge, pile foundation, cushion cap, casting beam, construction

1009-6825(2014)11-0176-03

2014-02-09

常 祎(1962- )，女，高级工程师； 刘 杨(1987- )，男，助理工程师

U448.22

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