钢管混凝土系杆拱桥系杆混凝土无支架浇筑防裂缝措施

曹齐礼 夏马喜

摘 要：近年来，由于通航要求，在主要航道上建造钢管混凝土系杆拱桥，一般采用无支架施工。钢管混凝土拱桥无支架施工特点是采用劲性骨架作系杆模板的临时支撑，采用吊索悬挂支架来支撑模板和混凝土重量，由于系杆拱桥一般跨径较大、系杆混凝土量大、混凝土浇筑时间相对较长。浇筑混凝土过程中，随着吊杆索力逐渐增加，拱脚推力也逐渐加大，劲性骨架在拱脚推力作用下伸长，同时，由于浇筑时间长、水面上风大混凝土水分易挥发等原因，在混凝土浇筑过程中，经常会出现混凝土裂缝现象。为解决此类裂缝问题，该文通过扬州新万福路改造工程江阳大桥主跨120 m系杆拱桥的施工，提出一些防止系杆混凝土裂缝的改进措施，供同行参考交流。

关键词：钢管混凝土系杆拱 系杆混凝土 劲性骨架 无支架施工 防裂缝措施

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）06（a）-0023-02

扬州新万福路江阳大桥横跨京杭大运河，在既有江阳大桥南侧加宽，主跨采用120 m钢管混凝土系杆拱桥，钢管拱采用哑铃式结构，钢管直径1.10 m，哑铃结构高度2.60 m，系杆采用劲性骨架结构，与拱肋一起拼装后，直接吊装就位。系杆结构高度2.60 m，采用空心薄壁箱室结构，单个系杆混凝土量以立方米计量，系杆混凝土模板及混凝土浇筑时荷载直接由吊杆承载，由于跨度大，浇筑时间长，浇筑时由于吊杆受力发生变化从而出现拱肋变形，产生拱脚推力，使系杆劲性骨架伸长，导致新浇混凝土开裂。为了限制劲性骨架伸长，采用张拉系杆内预埋钢绞线与劲性骨架共同承担拱脚推力，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土浇筑数量，采用边浇筑边施工部分预应力的方法来达到目的。

1 防裂缝具体措施

以吊杆处劲性骨架为支点，在吊杆两侧安装精轧螺纹钢吊住两吊杆间型钢底模板，要求底模型钢具有足够的强度和刚度，能满足在混凝土、自重及施工荷载作用下，型钢底模板的变形满足规范要求，不得采用劲性骨架作为模板受力构件。

2 系杆浇筑前

（1）钢管拱肋内压注混凝土，并达到设计强度，以保证拱肋具有足够刚度，增加抵抗在混凝土荷载作用下的变形能力。

（2）根据系梁模板（含内模）、劲性骨架、钢筋、波纹管及预穿钢绞线重量，张拉吊杆部分预应力，以抵抗混凝土浇筑时，劲性骨梁和无支架模板的变形能力。

（3）根据计划浇筑混凝土数量，计算实时拱脚推力，当拱脚推力达到劲性骨架承载力设计值的85%左右时，暂停浇筑混凝土，第一次张拉钢绞线，张拉力不得大于拱脚实时推力，同时，由于吊索内力随混凝土浇筑数量增加而变化，应监测吊索内应力和吊索变形情况，调整好索力防止模板下沉而产生裂缝。系梁钢绞线张拉及索力调整完成后，继续浇筑混凝土，当拱脚推力达到钢绞线预加力与劲性骨架承载力设计值之和的85%左右时，暂停浇筑混凝土，第二次张拉钢绞线，总张拉力大于拱脚实时推力，既不得使劲性骨架容许压力超出设计要求，又要使混凝土浇筑完成后系杆混凝土处于受压状态，直至混凝土全部浇筑完成（见表1）。

3 混凝土浇筑过程控制

（1）对于两拱肋两系杆结构，将两根系梁划分为四个混凝土浇筑区域，采用4台吊车同时从两根系杆的1/4、3/4处开始，向系杆中间和两端交替、对称、分层混凝土，以混凝土搅拌运输车为计量单位，当4个点混凝土搅拌运输车均就位后，同时启动混凝土输送泵，8个浇筑点混凝土下料数量误差不超过1 m3（见图1）。同理，对于三拱肋三系杆结构，应将3根系梁划分为6个混凝土浇筑区域。

（2）为保证混凝土浇筑顺利进行，用一台泵车备用，保证混凝土浇筑的连续性。

一旦某台混凝土泵车出现故障，其他三台泵车立即停止浇筑，待故障排除后再同时浇筑混凝土。

（3）采用阴天或夜间施工，掺加少量粉煤灰降低混凝土水化热，使混凝土初凝时间延长；采用掺加缓凝减水剂，使混凝土浇筑总时间，不大于混凝土初凝时间。

（4）合拢位置布置在系杆跨中与合拢时间尽量选择一天中气温最低的时段完成。合理组织混凝土的生产，减少混凝土搅拌车现场等待时间，组织充足数量的搅拌运输车，保证混凝土供应不出现脱节现象。

（5）为了保证混凝土密实，在箱梁空心底板部位，空心内模上层开人孔，下层每隔2 m左右开混凝土观察窗，观察窗内混凝土密实后，用预留模板堵塞，补好上层人孔底模和钢筋。加强振捣，尤其是钢筋较密部位，要开下料窗和振捣孔，保证不漏振、不过振。

4 混凝土浇筑完成后

（1）及时用土工布覆盖养生，当混凝土终凝后方可在土工布上洒水。

（2）养生期间减少振动，在混凝土强度达到设计强度的50%之前，不要进行拱上吊装等有振动的作业工序。

5 结语

控制系梁裂缝是桥梁耐久性的关键工序之一，在施工过程中，及时与监控单位密切配合，适时监测系梁钢绞线的内力变化情况和吊索内力变化情况，经常测量拱脚自由端的变化数据，为张拉力控制提供参考数据，减少裂缝的发生。

参考文献

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