甘河沟大桥拱圈施工分析

徐贵　文远松　蔡灿

摘要：本文针对贵州省毕节市双山新区梨新大道甘河沟大桥工程，对拱圈施工进行分析，分别对测量准备、临时拱座施工、拱架安装施工、扣索施工、拱架预压、拱圈混凝土施工、拱架落架施工，在施工过程中只有严格按照施工组织进行，采用科学合理的工艺才能保证工程质量及施工安全。

关键词：临时拱座；拱架；预压

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）30-0129-02

1工程概况

双山新区梨新大道路线全长6.67km。甘河沟大桥为本项目的重点控制性工程。甘河沟大桥起讫桩号：K2+530.000～K2+850.000，全长320m；采用3×30m箱梁+125m箱型拱桥+3×30m×箱梁，矢跨比f₀/L₀=1/5，拱轴系数m=1.756，大桥分为左右两幅拱桥，每幅桥面宽23.0m，设有1.6%纵坡和1.5%横坡。拱箱截面高度2.2m，宽度15.6m，单箱四室截面见图1所示，主跨上腹孔布置为11×12m空心板。

根据设计要求甘河沟大桥主拱圈施工采用悬拼钢拱架现浇施工，甘河沟大桥由左右两幅桥梁组成，每幅主拱圈总计浇筑C50混凝土2138.2m³，各类钢筋370t。采用“竖向分环、纵向分段”原则进行浇筑。为满足施工要求，每幅主拱圈均需进行钢拱架安拆作业。

2测量准备

拱圈测量控制拼装拱架顶端高程和轴线偏位，拱架安装完成后进行拱圈模板轴线定位工作。

施工前采用全站仪进行导线控制测量，利用加密控制点进行拱架和拱圈模板测量定位。利用布置高程控制网放样拱架线形和临时拱座位置，在拼装拱架顶端处做好标记，利用全站仪测量拱架高程和轴线偏位保证拱架高程和平面位置达到设计要求，拱架线形坐标如图2及表1所示。

拱架安装完成并预压后，在拱架顶面铺设木板和木模，利用全站仪测量模板顶面高程，按监控提供预拱度，将拱圈底模调整到位。测量放样拱圈边线并安装侧面钢模，保证钢模安装符合规范要求。

3拱圈施工分析

3.1临时拱座施工在台座背墙上预埋大面钢板，涂抹黄油在钢板上，安装钢拱座背面到钢板上。设置拱架落架高度为20cm，钢拱座加上分配梁安装高度高于台座20cm，由卸荷砂箱支承。落架后拱架通过分配梁支承在台座上，卸荷砂箱拆除移至下幅拱圈临时拱座处。

台座施工前，在拱座前口表面进行人工凿毛，然后安装钢筋网片及预埋钢板，台座上留出凹槽安装砂箱，在台座上埋入2根JL32精扎螺纹钢锚固分配梁。卸荷砂箱前在砂箱内填入珍珠砂，利用反力架将每个砂箱预压400t，砂箱活塞长度为24cm安装在台座凹槽位置。钢拱座为特制钢板铰支座，设计承载能力与砂箱相同。根据拱架支承位置，钢拱座与2145a分配梁通过焊接连接，钢拱座与分配梁连成一体，一次性安装到卸荷砂箱上，钢拱座背面与预埋钢板接触。

3.2拱架安装施工 在拱圈下拼装钢拱架，从拱脚分节段逐步向拱顶推进施工顺序，利用缆吊进行吊装，两岸对称安装施工。

3.2.1拱脚节段安装 拱脚节段安装前，清除拱脚铰座内杂物和积水，铰槽内打黄油，在临时拱座前方搭设支架拼装整联拱脚节段使拱铰无缝钢管进入钢拱座铰槽内，安装就位后采用钢拱座限位板和壓板固定拱铰，复测确认拱脚节段轴线和高程完成节段拼装施工。

3.2.2安装吊装节段 钢拱架共设置18对扣索，每岸各9对扣索，扣点对称设置，拱架拼装时每对扣索设两束扣索。半跨拱圈拱架有7联标准节段，1联拱脚节段，1联拱顶节段，需扣挂9对扣索，为减轻交界墩和后锚承台压力，前5对扣索锚固于两岸2#、5#桥墩承台上，后4对扣索通过交界墩顶转索支架锚固于1#、6#桥墩承台上。

标准节段拼装与吊装配合进行，在拼装台上拼装第1段吊装节段，利用缆索吊装系统将节段吊至拱脚节段前面，将下弦阳铰接头插入拱脚节段下弦前端阴铰接头，安装销轴，上弦调节螺杆与拱脚节段上弦前端调节螺杆根据设计间隔旋进顶紧，在调节螺杆后部拧入Φ16×100螺栓顶住调节螺杆。利用Φ38×600高强度螺杆对拉接头锚固板使拱架连接，扣挂第1对扣索，根据扣索索力和拱架安装高程收紧扣索，松开缆吊吊钩进行复测，第1段吊装节段安装完成。

3.2.3安装拱顶合龙节段 拱顶合龙段合龙长度以合龙时实际测量长度为准。合龙前观测每天气温最低时间确定合龙时间，安装合龙段上下弦侧面钢板，打入30%冲钉临时固定。安装合龙段上下弦顶面和底面钢板，打入30%冲钉临时固定。逐孔安装M22高强度螺栓，作业时间不得超过24h。合龙钢板安装完成后，在侧面、顶面和底面焊接L50×5角钢斜杆，提高合龙段稳定性。

3.2.4拆除扣索 拱架安装完毕进行监控观测24h，无异常变化时可拆除扣索，拆除过程中跟踪监控，观测拆除扣索后拱架变形和应力。首先拆除顶部扣索，根据测量拱架高程变化决定其余扣索拆除顺序，两岸扣索保证同步放松，每组扣索放松一次后复测整个拱架高程和平面位置，完全松弛扣索从拱顶至拱脚两岸对称逐一拆除。

3.3扣索施工 梨树岸由于拱座基坑边坡陡峭，前5对扣索通过在坡顶设置临时墩转挂于2#桥墩承台锚固点上，临时墩作为后期引桥支架基础使用，后4对扣索通过3#交界墩顶转索架扣挂1#桥墩承台锚固点上：新寨岸前5对扣索扣挂于5#桥墩承台锚固点上，后4对扣索通过4#交界墩顶转索架扣挂6#桥墩承台锚固点上。

3.4拱架预压 在钢拱架上搭设钢管脚手架，在脚手架上用木板加工制做成水箱，往水箱内注水开始加载，注入水重量为主拱圈施工荷载扣除钢拱架自重、钢管支架重量和水箱自重。加载分三期进行，第一期加载重量为荷载50%，第二期加载重量为荷载50%，第三期加载重量为荷载20%。第一期加载完成后进行24h监测后进行第二期加载。拱架预压完毕后观测24h无异常情况根据预压时所得预拱度，铺设木方和底模、安装钢筋，浇筑主拱圈砼。endprint

3.5拱圈混凝土施工

3.5.1拱圈模板安装 在调整成型拱架上铺设横向10×10cm木方作模板底梁，在上面铺底模。由于预压后拱架有一定下挠，用加垫薄木板来调整底模安装高程，底模采用胶木板，侧模采用定制钢模。

3.5.2钢筋安装 首先绑扎底板及腹板钢筋，再绑扎顶板钢筋。钢筋加工及安装均需符合相关规范要求。砼保护层采用同标号小型预制砂浆块绑扎在钢筋骨架上确保砼保护层符合规范要求。

4拱圈混凝土浇筑

拱圈砼浇筑按竖向分环、纵向分段方式进行，拱圈竖向分为三环：第一环为现浇底板和下马蹄：第二环为现浇腹板和横隔板：第三环为现浇顶板和上马蹄。施工分五个步骤完成：①现浇底板和下马蹄；②现浇两道中腹板和部分横隔板；③现浇两道边腹板和部分横隔板；④现浇余下的所有横隔板；⑤现浇上马蹄和顶板。当第一环混凝土达到95%设计强度后，方可进行第二环混凝土浇筑，第三环混凝土达到90%后可进行第三环混凝土浇筑。顶板砼浇筑后，整个拱完全形成闭口箱，截面惯矩已承受桥上所有设计荷载，故本阶段拱架所受荷载增量很小。

4.1拱架落架施工 拱架落架在拱圈施工完成且混凝土达到95%设计强度下进行。

首先将拱圈外模拆除，拆下模板及时清理，拆除拱脚位置支架和底模并检查拱架螺栓松紧程度。准备装砂口袋放到拱脚砂箱位置，利用高压水枪将水灌入到砂箱内使砂子松软。随后拆除砂箱出砂口盖板，开始掏砂。砂箱内砂分层均匀掏出且所有砂箱出砂速率保持一致，拱架每下降2cm，两岸联系一次，了解对方下降情况并检查拱圈挠度和拱座位移。拱架落架到位后拆除砂箱，检查底模脱模情况，发现还有贴近模板及时拆除，务必保证整个拱架不会与混凝土面接触。

4.2钢拱架拆除 从拱顶向拱脚段拆除且从两侧向中间对称拆除，首先拆除外侧两片，最后拆除中间一片，用缆吊将每次拆除拱架节段吊至梨树岸上。从拱圈两侧分别下放缆吊起重绳，捆绑在即将拆除拱架上，在相应一侧挂好横向缆风，拆除销轴和螺栓再松缆吊起重绳，缓慢下放到一定高度后收紧横向缆风，缓缓起重靠近边侧起重走线，松开另一侧缆吊起重绳，将拱架起升高度高于拱圈后放松横向缆风绳，由缆吊将拱架转运至岸上。

5结论

本文通过对贵州省毕节市双山新区梨新大道甘河沟大桥悬拼钢拱架现浇施工，在测量準备、临时拱座施工、拱架安装施工、扣索施工、拱架预压、拱圈混凝土施工、拱架落架施工施工工艺中，只有严格按照施工组织进行，采用科学合理的工艺才能保证工程质量及安全。endprint