连续不等跨椭圆形拱桥的施工

陈圳谦

【摘要】：拱桥施工历来是桥梁施工施工中的一大难点重点，本文将结合工程实例从施工的角度介绍11孔连续不等跨椭圆形拱桥的施工技术要点，为以后相似工程提供一定的借鉴。

【关键词】：不等跨 ；拱桥 ；施工技术

1、工程概况

平海路里程JK1+025.382～JK1+119.452处跨越现状河道上设置一座景观拱桥，平海路景观拱桥采用11孔不等跨椭圆形拱，桥长94.07m。净跨径为（5.04+5.51+6.11+6.78+7.49+8.45+7.49+6.78+6.11+5.51+5.04）m。为桥宽28m，分两幅桥设计，左幅宽14m，右幅宽14m，在中间带处轻质土填料、墩身、承台设置2cm变形缝。纵桥向每跨拱顶、桥梁起终点设置2cm变形缝。桥头引道设置10m渐变段，与路基宽度衔接。

2、施工工艺流程

3、 地基处理方法

本桥区承台施工采用全断面大范围开挖再回填，均匀性及物理性能较差，承载力基本容许值低。为保证地基有足够的承载力及在受力的重压下不产生竖向变形，在承台结构回填土方过程中预留高度一米空间用作支架搭设的基础材料回填，分别填筑80cm石粉渣分层灌水碾压整平后浇筑20cm厚C25混凝土垫层作为支架基础，硬化宽度为29m。桥下基础处理如图：

4、 支架搭设

拱圈支架拟采用φ48mm×3.0mm扣件式钢管支架，拱盔架用Φ48钢管工厂加工成拱形。拱圈内支架的布置间距为立杆横桥向间距60cm×立杆纵桥向间距90cm×横杆步距120cm，钢管拱架横桥向间距60cm。立杆底部配制KTZ-30可调底座，底座下铺设5×20×300cm木板，木板大面朝下；立杆顶部采用十字扣与拱盔架钢管连接，立杆顶部按60cm等距增加配置KTC-50顶托钢管支撑加强，斜支撑横桥向间距60cm。

拱圈扣件式钢管支架搭设图

钢管拱架上为5cm×10cm×400cm的横桥向肋木，肋木在拱弧、拱顶段间距均为30cm。肋木上面为底模板，底模板采用δ12mm竹胶板。施工时，技术人员应根据各点主拱底面标高值，扣除底模、木拱架尺寸并加上支架本身预拱值，定出支架顶托的标高。由于支架高差变化较大，为加强支架的稳定性，支架四周及中间纵、横向每四排从底到顶连续设置竖向剪刀撑。

支架预压：在底模拱架安装完成而面板的模板铺设好时，选择最大一跨全部进行预压；根据此跨预压观测结果、基础、钢管支架的高度及各处拱圈截面的差别，在其他跨选择典型区域预压。在铺好的面板模板上堆码砂袋对支架及基础进行预压，压重荷载按各处拱圈重量的1.5倍（设计图纸要求1.5倍）确定。在主拱两拱脚、1/8、1/4、3/8、1/2、5/8、3/4、7/8处各设3个观测点，认真观测并作详细记录备案。 预压开始后观测支架的沉降、受力、位移等情况，满足强度、刚度、稳定性要求后才进行上部结构的施工。

底模模拟荷载压重要求：a.压重应至基础沉降量不再产生明显的沉降为止（观测不少于24 h），才开始记录压重稳定标高；b.压重时，应根据区域的荷载情况堆码相应重量的砂袋及钢筋。总荷载应等于1.5倍设计荷载（误差要求不超过±1 %），以减小荷载的误差。

5、 拱圈钢筋工程

5.1钢筋现场安装与连接

A.纵向主筋接头位置均设在主拱圈施工间隔槽内。

B.纵向主筋的现场连接主要采用焊接。焊接时两钢筋搭接端部应先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。接头双面焊缝长度不小于5d，单面双面焊缝长度不小于10 d（d为钢筋直径）。

C.纵向主筋的焊接接头在钢筋安装时，应该满足规范JTG/T F50-2011和图纸要求。

D.拱圈底模铺好后，即测设中线、边线、标高、标出各分段点的位置，作为安装其他模板及绑扎钢筋的依据。拱圈钢筋安装在桥台侧边加工场加工弯制，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；间隔槽钢筋除纵桥向在焊接分段钢筋时一次成型外，其余的横桥向钢筋和箍筋可在浇筑前绑扎。

E.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。

5.2钢筋保护层

为确保砼外观质量，减少保护层垫块与模板接触面积，在钢筋与模板间设置砂浆预制保护卡子或垫块，卡子中设半圆孔，套入外层钢筋。垫块不少于4个/m2，呈梅花型布置。

5.3预埋钢筋

A.拱脚处预埋钢筋如与墩身钢筋有冲突，主拱预埋钢筋位置不动，可适当移动墩身钢筋。预埋钢筋位置必须准确，固定牢固。

B.主拱圈上腹拱圈预埋钢筋及扶壁预留钢筋不得遗漏，腹拱圈预留钢筋应按考虑腹拱圈设计、施工要求。

6、 主拱圈砼施工

6.1 混凝土浇筑

本工程主拱圈宽28米，分两幅桥设计；左幅宽14米，右幅宽14米，在左右幅中间带处设置2cm变形缝，主拱圈混凝土浇筑拟采用三次浇筑的施工方法（从下到上，从两侧到拱顶合拢）。混凝土浇筑过程主要施工控制如下：

A.施工时应严格按拱圈砼分段对称浇筑程序进行，准确控制两端的浇筑速度，避免产生较大的偏差。主拱圈按施工顺序图（节段1-节段2-节段3）对称、均衡地浇筑砼，各分段内的混凝土应按施工步骤图分段浇筑，各节段应保证一次性连续浇筑完毕，因故中断时，应浇筑成垂直于拱轴线的施工缝；如已浇筑成斜面，应凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式结合面。每節段砼连续浇注不得中断，保证在砼初凝时间内浇注完毕。合拢时的温度选择20℃左右，采用半干性微胀砼浇筑合拢段。

B.砼振捣采用插入式振动器，振动器移动距离不得超过其作用半径的1.5倍；与侧模应保持在一定的间距，插入下层砼5cm～10cm，每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，应避免振动棒碰撞模板、钢筋，插棒时布点均匀，斜坡死角处应加密布点，不得漏振或过振。砼振捣原则：砼不再下沉、不再冒泡、表面开始泛浆后为止。

6.2 砼养护及拆模

A.按施工规范严格养生，防止开裂。砼浇注完成并初凝后，立即铺土工布覆盖洒水养护，养护时间不低于7d，在砼初凝前不得受水冲蚀。

B.养护期间温度低于5℃时，应覆盖保温，不得向砼面上洒水。

C.每节段砼浇注完毕后，接缝面在砼强度达到85%时，将两侧砼洗净、凿毛、严格按施工缝处理。处理后表面要不见白浆，可见毛糙的砼新鲜面为止。

D.在浇筑主拱圈砼时，应注意预埋侧墙钢筋。主拱圈须等养护试件强度达到设计强度的100%时，方可进行下一道工序施工。

7 主拱圈支架拆除

主拱圈砼达到设计强度且混凝土养护龄期不少于7天后，从拱顶开始，同时对称卸落支架。本桥拱架卸落应考虑相邻孔的影响，从桥梁两端边孔向中间孔对称卸架。

卸架原则为少量、多次、均匀、对称。支架卸落时横桥向必须同时均匀卸落，在纵桥向从拱顶向拱脚逐排卸落，并保持左右两侧同步对称进行。卸落设备应放在支架梁柱处，每拱圈孔支架卸落时从跨中向两端进行，模板卸落分阶段进行，当达到一定的卸落量时，支架才能脱离梁体。施工中进行严密观测，达到最佳卸架要求。

【参考文献】：

【1】《桥涵施工规范》.中国交通出版社2011年版

【2】《建筑施工计算手册》，中国建筑工业出版社，江正荣编著。