空腹式钢筋混凝土连拱桥的技术应用

武 国 良

(山西机械化建设集团有限公司，山西 太原 030000)

拱桥在桥梁结构中得以广泛应用，是由于其造型美观、结构受力合理且经久耐用，在拱桥施工过程中着重考虑荷载作用下的拱脚，不仅有竖向反力还有水平推力，特别是多跨连拱桥，支架搭设、拆除和混凝土的浇筑顺序在施工中必须引起高度重视。

1 工程概况

1)太原师范学院新校区主桥是为跨越涧河而建，桥梁采用三跨上承式钢筋混凝土连拱桥；桥梁跨径布置为37 m+56 m+37 m，全桥长151.9 m。

桥梁横向布置为：5 m绿化带+30 m人行道+5 m绿化带，全宽40 m，按双幅桥进行设计(中间设2 cm缝)。

拱桥拱圈采用悬链线形式，56 m主跨跨径L=51.621 m，矢高f=8.41 m；37 m边跨跨径L=34.161 m，矢高f=7.296 m；拱轴系数m=1.8。

拱圈为空腹式板拱，每个拱圈总宽度为19.99 m，56 m主跨拱圈高度为1.2 m，圆孔直径为0.7 m；37 m边跨拱圈高度为1.0 m，圆孔直径为0.5 m；顶、底板厚度均为0.25 m。

2)场地水文地质条件：涧河为季节性河流，水量比较枯乏，仅在降水时形成江流补给地下水，且径流流程短、流量少。主桥静止水位埋深2.4 m～4.4 m，水位标高796.08 m～799.76 m。场地内潜水位季节性变化幅度约1.0 m，勘察期间为丰水期。

2 支架方案

2.1 施工准备

为了确保工程正常进行，工作人员需要对一些工程中的基础元素进行测量，比如稳住桥梁的受力桩、水准点、导线点等都是需要测量的对象，针对测量资料需要反复核对，必须有相关工程负责人的签字才可以生效，再进行接下来的搭建，如图1所示。

2.2 基底处理

以一定的距离作为扫除的范围来去除箱梁区域内的表层下部淤泥，抛填70 cm～100 cm厚大块石，推土机碾压平整后，填筑80 cm厚砂砾(分二层碾压)，用18 t振动压路机作为有效工具不断地压实地面，这样做的目的是防止地面继续下沉。为了能够做到有效的排出雨水，不受下雨天的干扰，需要经过严格考量进而设置横坡。为了确保工人施工不受阻碍，需要安置排水沟，这样做可以有效保护地基不受到地下水的渗透破坏。

实验要求针对地基的承载力方面做出相关的测量，同时需要确保经过改建的地基承载力能够达到标准。为了地基的承载力不受到其他外界因素的破坏，比如大雨冲刷造成地基承载力下降等状况的发生，需要在经过改建的地基上再灌注更多的混凝土来阻碍大雨的侵袭。

2.3 支架搭拆

1)支架布置。

支架搭设在靠拱脚2.5 m范围内加密为0.6 m(纵向)×0.9 m(横向)×(1.5 m)竖向；天地托需要安装在上下之间，天地托能够在0.05 m～0.35 m间随意调节，可以利用地托，使横杆在完成第一层横杆搭建后，令其在一个水平线上，进而继续搭建，搭建纵向需要遵循一定的标准，即按照纵向3排、横向4排的标准进行搭建，同时需要使剪刀撑在横竖两个方向的间距保持一致，都是3.6 m。上顺桥使用的U型钢需要遵循一定的使用标准，要求不能单一使用，同时需要保证间距是0.9 m，构建弧形需要使用短型的U型钢；扫地杆和剪刀撑也需要按照标准设定。剪刀撑杆是专门定制的，剪刀撑杆的使用有一定的技巧，需要使剪刀撑离节点越近越好，而后进行安装才能够更好地发挥剪刀撑杆的作用。

2)搭拆顺序。

对支架立杆放样：拱桥中心线的设置需要使用到全站仪，而且需要使用尺子抛出底盘十字线，仔细标记；而后，根据标记的记号，依次安装底座和立杆。

安装第一层水平杆：立杆底部需要接入水平插头，不能使水平杆和第一层水平杆不在一个平面中，接下来转动其目的是紧锁。

搭建立杆离不开剪刀撑和顶托，所以在这一系列动作之中，需要安装二者，而且还需要保证顶托是能够随意调节的。

碗扣支架拆除：首先要卸载支架，也就是说要使顶托松动，进而才可以按照标准程序进行拆除。

3)支架预压。

对于搭建好的支架，我们需要使用重物压住支架，重物的标准为：中跨拱圈2 657.34 t;边跨拱圈2×1 755.62 t。支架预压时间是根据测量组待沉降量不再发生变化后，重新设置沉降观测点作为依据进而规定的，同时需要工作人员记录好初始值。沉降观测的频率是间隔2 h反复测量，而且需要对记录归档处理，对今后的工作具有参考价值。

为了对支架进行预压，需要摆放木条在支架上面，那么如何摆放是需要将结构分布作为参考依据的，预压的全过程是根据设计重量不同分为三个时段，也就是说按照设计重量百分比不同进行划分。初始的两个时段，都需要暂停半天，沉降观测的频率是2 h一次；最后的时段，沉降观测的频率是1 h一次；需要依据设计重量百分比不同进行分层次卸载，同时需要将支架的沉降值有效保存起来，关于支架处于多种状态下的变形值需要计算得出，对今后的工作具有参考价值。

3 模板施工

1)竹胶板的材质比较适合做底膜，支承方木的规格是正方形且宽为100 m，需要沿着平向铺建，双U型钢由于其材质坚韧所以适合做主龙骨，横向间距为1.2 m，纵向跨度为1.2 m，模板完成后，还有一些工作不能不做，也就是说还需要检查所做的模板是否合格，模板的质量尺寸以及韧性能否达到标准，进而标记模板编号，根据号码排放模板。

2)拱圈底板、侧模、顶模的安置。

模板完成后，还有一些工作不能不做，也就是说还需要检查所做的模板是否合格，模板的质量尺寸以及韧性能否达到标准，进而标记模板编号，根据号码排放模板。安装模板的时候需要检查缝隙是否达到要求，进而黏贴。

工艺流程：装置底、侧模板→捆缚钢筋→装置内模→安放顶模。

需要按照标准放置，即由核心向两侧安置。底板线形需要在模型铺建过程中始终保持接顺的状态，标高和轴线是作为日后检查的标准。

4 拱圈混凝土的浇筑顺序

拱圈混凝土浇筑采用商品混凝土，混凝土的供应量满足主桥半幅桥长同时浇筑，从拱脚处对称浇筑至拱顶，如图2所示。

5 监测监控

主要监测监控项目为架体结构不超过结构的容许强度、变形、倾斜、摇晃或扭曲现象，以确保安全。