钢筋混凝土拱围堰在桥梁基础施工中的应用探讨

（四川港建水利水电工程有限责任公司， 四川成都 610000）

钢筋混凝土拱围堰在桥梁基础施工中的应用探讨

李龙

（四川港建水利水电工程有限责任公司， 四川成都 610000）

针对目前桥梁基础工程应用钢筋混凝土拱围堰过程中存在的问题缺陷，文章分析了钢筋混凝土拱围堰的应用特性，并提出了实践控制的方法策略，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明，将钢筋混凝土拱围堰的施工形式与桥梁基础工程的实际情况结合，是实现其作用价值的关键。研究人员应在明确这一点的情况下，提高其作用于实践的普及度。

钢筋混凝土拱围堰；桥梁基础施工；拱受力；拱圈

0 .引言：

桥梁工程作为现代化经济建设的重要基础设施，其在基础施工中易受施工环境复杂与工程建设规模不断扩大的影响，而降低使用效果。为此，建设者应将现有的科学技术利用起来，以强化桥梁工程的作用效果。钢筋混凝土拱围堰作为提高桥梁基础结构施工质量的有效策略，相关建设人员应在明确其作用特性的情况下，找出作用于实践的优化控制方法。这是实现当前现代化经济建设可持续性目标的重要课题，研究人员应将其充分重视起来，以作用于实际桥梁工程项目的建设。

1 .研究钢筋混凝土拱围堰应用于桥梁基础施工的现实意义

围堰是水利工程、公路工程项目建设中的重要临时性维护结构，其主要用于承担结构水平方向的水、土压力，为桥梁工程的下部结构基础施工提供充足的建设空间。研究表明，按照材料类型可将围堰分为土石围堰、木质围堰、草土围堰、锁口管柱围堰、钢板桩围堰、钢混组合围堰以及钢筋混凝土围堰。由于上述围堰形式的选用，易受桥梁基础施工技术条件与工程地质条件的双重限制影响，相关建设者应在明确拱受力特性以及钢筋混凝土材料使用特点的情况下，找出优化控制的方法策略，以提高其作用于桥梁基础施工实践的质量效率[1]。

2 .桥梁基础施工中钢筋混凝土拱围堰应用特性

钢筋混凝土拱围堰，就是将钢筋混凝土的材料性能与拱的受力特点充分结合起来，以在桥梁基础施工上实现结构的围堰优化与材料性能效果发挥。因此，钢筋混凝土拱围堰的应用特性应从多方面论证，一方面从拱的受力特点分析，因其在竖向荷载的作用下，不仅会在桥梁基础施工中产生竖向反力，还会产生一定的水平推力。此状态下，使得拱要承受的弯矩要比梁结构小，这就意味着拱主要承担的是压力。为此，相关建设者在进行拱设计时，要结合拱轴线的作用情况，来优化拱的受力效果，以减少拱圈截面所要受到的弯矩影响[2]。

另一方面，从混凝土的材料性能分析，作为人造石的混凝土，其虽具有很强的抗压能力，但抗拉能力十分有限。例如，桥梁基础施工常使用的C30混凝土，其轴心抗压强度标准值高达20.1MPa,，而其轴心抗拉强度标准值仅为2.01MPa。此外，在复合应力状态下，混凝土强度就会发生变化。例如，当结构双向受压时，其中一个方向的混凝土强度会随着另一方向压应力变化，即混凝土强度比单向受压情况下的抗压强度要高出16%-25%，故桥梁基础施工采用混凝土材料来进行围堰的修建，将大幅度提高涉及结构的抗压能力。经分析统计，钢筋混凝土拱围堰的应用，具有投入设备少、施工方式简单且对施工机械设备的使用条件限制少等特点，桥梁基础施工人员应将其高效性用于实际建设，以提高工程项目建设使用的安全稳定性。

3 .优化钢筋混凝土拱围堰在桥梁基础施工实践中的控制策略

以某地桥梁工程为例，由于工程2号墩承台地处的河床地形陡峭，因此，为避免采用钻孔桩平台作业的施工周期长、机械设备投入成本大且施工便捷性差等问题出现，基础施工人员设计使用钢筋混凝土拱形式作为围堰[3]。

首先，施工人员要在靠近航道侧面的围堰筑岛边缘1m处，插打钢板桩，从而形成止水帷幕，以防止河水渗入。

其次，边坡开挖不应采用拱圈支护的方式进行3m距离的初挖，应采用挖掘设备来进行施工操作。此过程，施工人员要注意边坡土体是否存在变形或是裂缝问题，如发现，则应立即停止作业，经有效处理后，再进行施工建设。对于基岩情况，应采用凿岩机来进行处理。与边坡开挖不同的是，坡面挖好后，要进行水泥砂浆的喷射以完成护坡处理，以防止因雨水冲涮而造成滑坡灾害的发生。值得注意的是，开挖作业不能出现超挖问题，完成一层开挖，就要完成一层支护，否则基坑壁土体就容易出现变形滑坡现象。

再次，拱圈施工应按照从上至下以及由外到里的顺序进行作业，即按照施工图纸测量放线的位置开挖。当挖出拱圈的施工位置后，要立即进行模板安装与钢筋绑扎，同时，还要在短时间内通过浇筑混凝土以形成拱圈结构，来完成基坑壁的支护。对于拱圈的拱脚，应设置在上下游侧工程原有地貌的基岩岩层上。这样一来，在基岩上完成植筋，并使其与拱圈的钢筋进行连接，从而与之成为一个整体。当拱脚与基岩结合，施工人员还要保证其不会对拱圈外的基岩造成扰动或是破坏。在进行拱圈底板的钢筋预埋接茬来说，其应采用将钢筋直接打入地面的方式，待下层拱圈完成土方挖除后，就能实现钢筋与下层拱圈钢筋的连接。

最后，拱圈浇筑混凝土的拆模作业，当混凝土结构强度达到50%后，就可进行下一层拱圈的作业。值得注意的是，上下层拱圈间应在宽度方向咬合30cm，高度方向应咬合为10cm。这样一来，桥梁基础施工中的上下层拱圈间，就能形成有效的止水带，从而避免不良施工问题可能带来的影响。

当基础施工完成拱圈结构的设计建设后，还要对其进行验算，即对承载能力极限状态与正常使用的极限状态进行验算。其中承载能力极限就是分别对结构的抗压、抗拉以及抗疲劳能力等进行验算；而正常使用极限状态，就是对结构的裂缝、挠度以及裂缝等进行验算。结果表明，当每一层拱圈施工稳定后，拱圈受到了水平方向的水压力、土压力以及等效车荷载水平压力。其中等效荷载为桥梁基础施工围堰顶面放置的搅拌车等施工设备的总重量。

经验算分析，从施工角度来看，相关建设人员应尽可能采用分层施工方法，即以对土体产生的最小扰动，来提高施工建设的安全性。由此可以判断，在工程中，虽施工条件有限且工程建设地质环境较为特殊，但钢筋混凝土拱围堰的形式，以其自身的构造简单、施工便捷以及受力分析明确等优势，保证了工程结构建设使用的耐久性。为此，相关建设人员应加大对其施工控制的研究力度，以提高其施工形式的普及度。

4 .结束语：

综上所述，钢筋混凝土拱围堰以其自身结构简单、施工效果好且受力分析明确的特征效果，作用于桥梁基础施工，将大幅度提升工程项目施工建设的安全稳定性。其次，桥基础施工完毕，基坑内可逐层回填密实，作为桥基础的刚性保护外壳，防止桥基础直接受河水冲蚀，延长使用寿命。事实证明，将混凝土的材料性能与拱受力特性的充分结合，将在钢筋混凝土拱围堰施工形式中实现两方面作用效果的共赢。为此，施工人员应结合工程建设的实际情况，将其作用于实践，以实现现代化经济发展对桥梁基础工程提出的施工质量与效果目标。

[1]彭撞,许明君,陈德华. 钢筋混凝土拱围堰在桥梁基础施工中的应用[J]. 公路交通技术,2016,(01):70-73.

[2]王杰先,陈学锋,王爱君. 内腔封底双壁钢套箱围堰在桥梁基础施工中的应用[J]. 公路交通科技(应用技术版),2015,(10):186-187.

[3]龙祖惠. 海洋环境下整体式钢板桩围堰在桥梁基础施工中的应用[J]. 公路与汽运,2015,(02):188-191.

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