巖土工程師輔導(dǎo)：混凝土剛架拱橋施工技術(shù)(1)

　　鋼筋混凝土剛架拱橋是在雙曲拱橋、桁架拱橋和斜腿剛架拱橋的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由主拱腿、實腹段、腹孔弦桿、斜撐和橫系梁等構(gòu)件拼組而成裸肋，然后在其上安裝帶有加勁肋的微彎板和懸臂板，并通過現(xiàn)澆混凝土橋面與裸肋結(jié)成整體組合結(jié)構(gòu)。該橋型具有自重輕、材料省、整體性能好、外形美觀、裝配化程度高等優(yōu)點。

　　327國道k164+k177處利溝大橋原為4m～30m雙曲拱橋，橋?qū)拑H7.94m.1999年加寬7.06m，列入山東省公路局養(yǎng)護(hù)改建工程。加寬部分下部為擴(kuò)大式基礎(chǔ)，重力式石砌墩臺，上部為4m～30m鋼筋混凝土剛架拱，該橋全長152.12m.利溝大橋加寬每孔采用三片拱肋，為臥式三片疊放澆筑，每拱片為實腹段一段、拱腿、斜撐、弦桿各二段共分七段預(yù)制，兩臺汽車吊(25t)同時起吊、翻身，炮車、掛車運輸，有支架安裝。實腹段與拱腿、弦桿與拱腿接頭以及裸肋與橫系梁接頭采用鋼板焊接接頭(稱干接頭)，以保證快速成拱;其余構(gòu)件采用現(xiàn)澆混凝土接頭(簡稱濕接頭)，以較大調(diào)節(jié)接頭誤差范圍，節(jié)省鋼材。同時，干接頭鋼板周側(cè)縫采用環(huán)氧水泥砂漿，有效防止鋼板銹蝕。

　　①拱腿;②實腹段;③斜撐;④弦桿;⑤現(xiàn)澆混凝土接頭;⑥鋼板焊接頭;⑦橫系梁

　　主拱片構(gòu)造示意剛架拱橋受地形、跨徑等限制，常規(guī)規(guī)劃、建設(shè)采用較少。且現(xiàn)行橋涵施工技術(shù)規(guī)范及有關(guān)橋梁資料對該橋型施工技術(shù)介紹較少，缺乏施工經(jīng)驗，特別是拱片預(yù)制、吊裝施工難度較大，現(xiàn)就利溝大橋加寬施工，構(gòu)件預(yù)制、起吊、運輸、安裝等工藝要求及方法作簡要介紹。

　　1、構(gòu)件預(yù)制

　　327國道利溝大橋剛架拱橋的預(yù)制構(gòu)件有：拱片12片，每片共計84根構(gòu)件，橫系梁112塊，微彎板104塊，懸臂板52塊，全橋總計預(yù)制構(gòu)件352塊。為保證拼縫尺寸的精確度，預(yù)制構(gòu)件采用放全橋大樣進(jìn)行預(yù)制。拱片預(yù)制采用臥澆且在豎向三片疊澆的方法，以節(jié)省預(yù)制場地，減少模板放樣的工作量，并保證連接橫系梁的預(yù)埋鐵件位置的正確和避免放樣差錯，模板采用木制包白鐵皮模板，方便加工。

　　1.1 構(gòu)件預(yù)制場地

　　構(gòu)件的預(yù)制在固定的混凝土預(yù)制場內(nèi)進(jìn)行。場地的鋪筑，按如下程序進(jìn)行：清除障礙物粗整平壓實測量并找平鋪片石(拳石)澆混凝土面層。采用C15混凝土，厚6cm石砌地膜澆低標(biāo)號混凝土，可充分利用當(dāng)?shù)厣笆Y源，又保證底模的強(qiáng)度和平整度。

　　1.2 拱片放樣

　　采用坐標(biāo)法放樣，先放跨徑尺寸，再分段放出縱橫坐標(biāo)，將坐標(biāo)點連接到拱片下緣線。據(jù)設(shè)計尺寸定出拱片、斜撐、弦桿軸線，畫出構(gòu)件輪廓線及交角圓弧線，定出各吊點位置、橫系梁聯(lián)結(jié)點位置及大小結(jié)點位置。放樣后由總工校核，臨理工程師驗收合格。

　　1.3 拱片模板

　　拱片為條弧形預(yù)制件，為制作方便、降低造價，可采用紅松板材制作，用0.3mm厚的優(yōu)質(zhì)的鐵皮覆包表面，這樣既能達(dá)到鋼模板的效果，又能現(xiàn)場加工，可縮短制作時間。為便于拆裝，每塊模板長3m～5m，接頭采用企口式，模板厚5cm，為抵抗側(cè)向彎曲，模板背面每隔50cm釘豎向肋木加固。

　　1.4 鋼筋骨架制作與就位

　　鋼筋骨架采用分部成型、整體入模的方法，采取先放置鋼筋骨架，然后現(xiàn)場焊接接頭和安裝固定橫向聯(lián)結(jié)系預(yù)埋件，調(diào)整點焊好現(xiàn)澆混凝土接頭處鋼筋，校核無誤后立模。施工時拱腿、斜撐、弦桿三部分提前加工成型，實腹段現(xiàn)場扎制，接頭鋼板提前加工，這樣有利于分段接頭鋼板焊接時的位置準(zhǔn)確，又便于各工序有效銜接，節(jié)省工時、方便施工、保證骨架成型的質(zhì)量。

　　1.5 立模

　　把模板沿放樣線拼裝成整體，調(diào)整好板垂直度、直順度、底部、上部用螺栓加固。接頭縫用1cm厚的海綿條填塞，底模鋪一層塑料薄膜。模板表面涂刷脫模劑。待第一片強(qiáng)度達(dá)到30%以上時，疊澆第二片、第三片，立模時，先做一層水泥摻粘土砂漿2cm 厚隔離層，然后加固模板，確保立模不變形，尺寸準(zhǔn)確。澆混凝土前，應(yīng)對模板尺寸、鋼筋尺寸、位置、焊接長度、預(yù)埋件數(shù)量、位置等做全面檢查，無誤后進(jìn)入下道工序。

　　1.6 澆筑混凝土

　　嚴(yán)格按設(shè)計配合比配料、拌制。拌制時嚴(yán)格控制配合比及拌制時間，隨時檢查混凝土塌落度、和易性。澆筑時，每一預(yù)制段必須一次澆完，不留施工縫?；炷恋恼駬v，采用插入式振動器，要控制振動時間，使混凝土表面達(dá)到不冒氣泡、下沉、表面返漿平整。振搗器切勿碰撞側(cè)模，也不能插入過深，以免模板變形。預(yù)制每個構(gòu)件時，隨機(jī)取樣做三組混凝土試塊，分別做3d、7d、28d抗壓強(qiáng)度試驗。混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度25%后即可拆模。脫模后應(yīng)及時養(yǎng)生，采取覆蓋草袋并及時灑水，確保構(gòu)件經(jīng)常保持濕潤。

　　1.7 微彎板懸臂板預(yù)制

　　為了節(jié)省木材，采用土模，表層必須做6cm石灰土，并夯實。加強(qiáng)土模覆蓋，以免經(jīng)雨變形。橫系梁的預(yù)制在澆筑地膜上，立木制包白鐵皮的側(cè)模板澆筑?？稍诖蠹A(yù)制的同時進(jìn)行。

　　1.8 設(shè)置槽孔

　　為保證裸肋與橋面整體承受活載，在實腹段及腹孔弦桿截面的凸出部分，除應(yīng)鑿毛外，還需設(shè)置側(cè)向齒槽或槽孔。槽孔的制作是在臥澆預(yù)制混凝土的構(gòu)件時，在肋頂凸出部分緊靠上緣鋼筋處，插入一塊底面積為10×20(cm)的木塊，于混凝土初凝前拔除成孔。同時在槽孔頂部留溢漿孔。每個槽孔中插入兩根Φ8mm～Φ10mm的鋼筋，長70cm，以便與橋面鋼筋連接作為錨固筋。

　　2、構(gòu)件的起吊

　　為使構(gòu)件接頭位置準(zhǔn)確，起模前要將構(gòu)件編號并復(fù)核尺寸，待構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%時，方可起吊。所有構(gòu)件除實腹段應(yīng)空中翻身外，其余構(gòu)件均可直接翻身就位，其起吊翻身應(yīng)須仔細(xì)小心，以免誤傷構(gòu)件。因此，利溝大橋所有預(yù)制構(gòu)件起吊的重點是實腹段。因為實腹段內(nèi)弧是二次拋物線，且為臥疊澆制，起吊不慎，容易因彎矩不等造成斷裂或裂縫。其實腹段起吊過程如下。

　　(1)先將疊放的構(gòu)件用撬棍多點微微撬動，同時準(zhǔn)備2根～3根撬棍待起吊時再輔以撬動。

　　(2)用二臺汽車吊(25t)，分別拴住構(gòu)件兩端上、下緣吊環(huán)，拴下緣吊環(huán)必須用倒鏈，兩吊車同時輕、慢提升，撬棍與之配合輕撬動，構(gòu)件一端撬起的高度要控制在2cm之內(nèi)，邊撬邊墊同一直徑8mm的短鋼筋，當(dāng)4點一同上升上緣稍有移動時，再用20mm的短鋼筋逐步深入，待與底部完全脫離，上部緩慢上升，下部倒鏈回放，使拴下緣吊鏈逐漸放長，構(gòu)件逐漸立起，直至構(gòu)件完全成垂直狀，將倒鏈取下，構(gòu)件翻身完成。

　　實腹段起吊示意

　　(3)注意點：起吊過程必須嚴(yán)格控制，決不能使實腹段下緣兩端點著地，造成跨中彎矩過大，而使構(gòu)件發(fā)生裂縫甚至斷裂。同時要注意兩臺吊車同時均勻、緩慢提升，保證兩端升空高度一致，下緣回放迅速。

　　3、構(gòu)件的運輸

　　所有構(gòu)件運輸，根據(jù)構(gòu)件重量采用10t～20t掛車，部隊退役炮車最為理想。

　　(1)構(gòu)件翻身完成起吊到一定高度，將準(zhǔn)備好的拖車開入，使構(gòu)件輕輕下放，構(gòu)件兩端吊環(huán)處放枕木，使構(gòu)件兩端不接觸車廂為宜，然后用倒鏈將構(gòu)件捆牢，以免在運輸中傾斜或歪倒。

　　(2)吊裝前修好預(yù)制場到橋位的便道，運輸過程有專人指揮行駛，確保行車及構(gòu)件的安全。

　　(3)其它構(gòu)件可按安裝次序直接起吊、裝車、運輸，但也要確保構(gòu)件的完好、安全。

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