江夏大桥拱桥施工技术

刘 波 明

(江西省地质工程(集团)公司，江西 南昌 330029)



江夏大桥拱桥施工技术

刘 波 明

(江西省地质工程(集团)公司，江西 南昌 330029)

结合罗田县江夏大桥工程的特点与难点，介绍了该桥的施工方案和原则，并阐述了拱桥、间隔槽支撑、钢筋及混凝土的施工技术，确保了桥梁的质量，为类似工程施工积累了经验。

桥梁，拱圈，间隔槽，混凝土

1 项目概况

罗田县江夏大桥位于罗田县城北义水河上，北接义水北路，南路滨河路是罗田县城市规划路网中的链接南北城区的一座重要桥梁，桥梁全长178 m，桥宽20 m。上部主体结构为拱式刚架体系，跨径布置为(34.92+50+50+34.92)m，中跨拱轴半径40.567 m，计算矢高7.5 m，边跨拱为直线接圆曲线，圆曲线半径依次为5 000 m,30 m,39.67 m。主拱与边拱设圆曲线副拱，拱轴半径为14.256 m。桥梁设计荷载：汽车荷载公路—Ⅰ级，人群荷载3.5 kN/m2(见图1)。

2 工程特点及难点

1)桥梁纵面处于R=5 000 m凸形竖曲线上，变坡点为桥梁跨中，桩号K0+675，桩号K0+587～K0+675纵坡为+1.5%，桩号K0+675～K0+764纵坡为-1.5%。

2)主拱为箱形截面，拱箱高1.8 m，顶、底板0.22 m，腹板厚0.45 m，边跨主拱施加体内有粘结预应力，主梁中设计施加体外无粘结预应力，梁高1.4 m。

3)该桥位于罗田县城北义水河上，桥位属义水河冲积区，河谷平坦，为季节性河流，河床宽170 m。

4)该区域需搭设满堂脚手架，脚手架搭设必须保证搭设架体的安全稳定，确保季节性涨水安全。

5)中跨拱轴线为圆曲线，拱轴线半径为40.567 m(由于拱底模与水平夹角约35°，坡度较大)，混凝土在浇筑时极易下滑，严重影响混凝土成型质量。

3 拱圈的施工技术及控制要点

3.1 施工思路以及方法

江夏大桥位于罗田县城北义水河上，河谷平坦，为季节性河流，考虑到临时大雨天气，河水上涨较快的特点，主拱圈设计采用扣件式满堂钢管钢拱架现浇施工。

拱圈混凝土施工过程是一个对支架不断加载的过程。考虑拱圈浇筑与支架变形之间的相互影响关系，为防止支架异常变形，破坏主拱轴线，甚至产生混凝土裂缝，在底模支好后采用沙袋对支架进行加载，以消除支架的非弹性变形，同时掌握支架的弹性变形情况，以确定底模的支模标高，施工时遵循“分环分段灌注顺序应使支架在混凝土灌注过程中发生的变形幅度最小”的施工原则，确定了主拱圈浇筑顺序,见图2(图2中所标数码即为混凝土浇筑顺序)，主拱圈混凝土施工采用分环、分段的方法进行施工，即：整个拱圈根据支架的结构体系分为3个浇筑环；即底板环、腹板环及顶板环(见图3)。

3.2 拱桥施工技术

1)地基的处理。

本桥地质大部分为砾砂层和粉土层，覆盖层约为3 m，岩层为麻岩。支架处理区先机械进行整平，再填筑40 cm土层，碾压整平，对砾砂层和粉土层进行压注水泥浆加固处理，顶面浇筑20 cm厚C20素混凝土进行封层，并在四周做好排水设施，土层填筑完成后进行压浆处理，采用梅花桩布置施工，桩纵、横距均设置为1.5 m，处理深度3 m。

2)主拱圈施工工艺流程。

a.地基基础处理完成后搭设支架，支架采用外径4.8 cm(壁厚3.5 mm)满堂式支架，立杆横向间距60 cm，纵向间距70 cm，横向水平杆间距60 cm，垂距120 cm，纵向水平杆间距70 cm。

外模采用15 mm厚竹胶板，内模采用木模板。外模模板下部采用10 cm×10 cm的方木作为横向支撑肋，底模和翼缘模板的横向支撑肋中心间距为20 cm，下部采用10 cm×15 cm的方木作为纵向方木支撑于竖杆的顶托上翼缘下部的纵向方木中心间距为70 cm，底板下部的纵向方木中心间距为60 cm。侧模模板的竖向支撑肋采用15 cm×15 cm的方木，中心间距为30 cm，竖向支撑肋外侧用外径48 mm，壁厚3.5 mm双钢管固定，双钢管竖向间距为60 cm，双钢管的2根钢管之间穿16 mm的圆钢做拉杆固定侧模，其纵向间距为70 cm，竖向距离为60 cm。

b.拱圈施工流程。支架搭→安装主拱圈底模→用沙袋堆载对拱圈进行1.2倍荷载预压(对支架应力应变监测)→底、腹板内外模板及钢筋的安装→安装间隔槽模板及支撑型钢→分层、分段浇筑主拱圈底、腹板混凝土→搭设内支架，安装主拱圈顶板底模、外侧模板，绑扎顶板钢筋→分段浇筑主拱圈顶板混凝土→对间隔槽两侧混凝土进行凿毛处理，确保断面与拱轴线垂直，绑扎间隔槽钢筋，浇筑间隔槽混凝土，使主拱圈合龙→浇筑副拱圈、顶板混凝土→卸落支架。

3.3 间隔槽支撑的设计

该桥主拱跨径为50 m，为避免混凝土因拱架下沉及混凝土的干缩变形，造成混凝土开裂。故沿拱跨方向分段浇筑，设置间隔槽,段与段之间预设间隔槽(顶板不设间隔槽)，间隔槽宽0.5 m～1.5 m。

在拱圈合龙前，为保证各段成型的位置不产生移动，我们在混凝土模板安装之前，采用预埋工字钢作为各段支撑骨架。

中跨拱轴线为圆曲线，拱轴线半径为40.567 m(由于拱底模与水平夹角约35°，坡度较大)，在间隔槽采用普通工字钢Ⅰ10作为支撑，以1/4处间隔槽计算如下，而拱脚处的间隔槽顶、底板各增加2根。

F=Gsin35°-Gcos35°μ，其中，F为工字钢支撑力；G为现浇段自重；μ为木模与混凝土摩擦系数，取0.15。G=4.5×9×25=1 012.5 kN，则F=Gsin35°-Gcos35°μ=1 012.5×sin35°-1 012.5×cos35°×0.15=456.34 kN,每段间隔槽工字形劲性骨架(采用工字钢I10)所受应力面积:A=F/[σ]=456 340/205=2 226.05 mm2，n=2 226.05/1 433=1.6，在施工时取n=9根，则σ=F/A=456 340/(9×1 433)=35.4 MPa,安全系数为：205÷35.4=5.79，满足要求。

间隔槽如图4，图5所示。

3.4 钢筋制安

拱圈底模铺好后,即测设中线、边线、标高、标出各分段点及横隔板的位置,作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装采用在桥下加工弯制,运至拱架上就地焊接及绑扎施工。钢筋焊接绑扎顺序按拱脚至拱跨1/4段，先安箍筋后穿主筋的办法；拱跨1/4处至拱顶段先穿主筋后套箍筋，以利施工。主钢筋接头、箍筋及横隔板钢筋连接采用焊接。钢筋绑扎时,应校核钢筋网片间距，以保证钢筋网片的保护层符合要求。

3.5 混凝土施工方法

1)混凝土分环浇筑：拱桥拱圈结构为箱型，拱圈混凝土采用分环浇筑施工。

2)混凝土分段浇筑：为避免拱架因混凝土浇筑变形而产生裂缝，以及减少混凝土的收缩应力，采用沿拱跨方向分段浇筑，并采取相应的技术措施。

3)混凝土浇筑的措施。

a.先对称浇筑拱脚段，再从跨中段向两拱脚方向浇筑，拱顶段浇筑完后，再浇筑1/4段,保证混凝土对模板的加载符合要求。

b.混凝土采用吊车、料斗浇筑时，严格控制混凝土的到场坍落度为80 mm～100 mm。

c.在浇筑拱肋脚中下部因倾斜度较大，需在其顶部扣压模板，防止混凝土向下坍落。

d.间隔槽的混凝土应结合该地区的气温实际情况，采取措施来严格控制间隔槽的合龙温度，以确保拱圈的整体质量。

4 结语

罗田县江夏大桥在主拱圈的施工中，各段混凝土模板安装之前，间隔槽内采用预埋工字钢作为各段支撑骨架。从浇筑的实际情况看，在严格控制混凝土坍落度在80 mm～100 mm时，采用吊车分环分段浇筑主拱混凝土实施效果良好，避免了混凝土振捣时的下滑现象。同时，预埋工字钢作为各段支撑骨架，保证了各段混凝土位置，避免了成型段向下滑移，确保了拱圈混凝土的施工质量。

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[4] 靳利平,沈春芝.浅谈拱桥施工技术[J].科技传播,2011(11):27-28.

The arch bridge construction technology of Jiangxia bridge

Liu Boming

(Jiangxi Geological Engineering(Group) Limited Company, Nanchang 330029, China)

According to the characteristics and difficulties of Jiangxia bridge engineering in Luotian county, this paper introduced the construction scheme and principle of the bridge, and elaborated the construction technology of arch bridge, interval groove support, steel and concrete, ensured the bridge quality, accumulated experience for similar engineering construction.

bridge, arch ring, interval groove, concrete

1009-6825(2017)12-0137-03

2017-02-17

刘波明(1976- )，男，高级工程师，国家一级注册建造师

U445

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