现浇钢筋混凝土箱形拱桥主拱圈施工技术

120m 跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术

1.工程概况

xx 市xx 大桥位于xx 市xx 镇内，为xx 水库建成后原有道路改建工程。该桥位于xx 水库上游，跨越库区，终点与上大线连接。该桥桥长192.8m ，其中桥梁主跨为净跨径120m 上承式悬链线箱形拱桥，其矢跨比1/6，拱轴系数m ＝1.756；拱上结构为全空式三柱排架结构，采用7.8m 先张法预应力空心板作桥面结构，主箱为高2m 的等截面单箱双室，三腹板支承拱上排架柱；拱上结构根据高度分为横墙和排架两种形式；拱座采用8根φ130cm 桩承台基础。桥梁设计荷载为公路Ⅱ级，桥面宽度9.5m （0.25m 栏杆＋1.0m 人行道＋7.0m 行车道＋1.0m 人行道＋0.25m 栏杆）。桥面总体布置图见图1。 附加墩5

43J7'J6'J5'J4'J3'J2'J1'J0J1J2J3J4J5J6J712

0L0=12000GZO GZ1

3*120040019280

16*780

2*1200400中心桩号 K16+294.00

起点K 16+191.60 终点K 16+384.4

图1 桥梁总体布置图

2.支架施工

2.1.支架布置

本桥根据施工条件采用有支架施工。在两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架，中间段采用梁柱式复合体系：其结构构成为：明挖现浇混凝土基础；钢支架分三层，底层为置于混凝土基础上钢管立柱支墩，中层用万能杆件搭成框架结构形成纵梁，上层为满布式碗扣式脚手架。拱部利用碗扣式支架调整成拱型，拱架卸落利用碗扣式支架顶的可调托撑完成。

钢管立柱支墩用φ325×8㎜钢管作为主要支撑柱，在N 型万能杆件高度变化处采用双立柱，其余采用单立柱，各钢管立柱水平用I12工字钢连接，且在纵横设置剪刀撑；其上用万能杆件搭成2m 框架结构，通过横向［28a 槽钢分配梁与立柱连接，在N 型万能杆件两侧设置缆风绳；在万能杆件上布设纵横向工字钢分配梁，其上搭设碗扣件式脚手架。全桥钢管立柱布置成11跨形式，跨度为8 m 、9m 、10m 。支架两拱脚段根据原有的地形情况采用在硬化的地面上直接拼装碗扣式脚手架。具体布置见图2。

图2 支架总体布置图

2.2支架基础施工

基础处理时，先清除桥位地表耕植土，并根据立柱间距及桥位地形，开挖至含砂质粘土卵石层，在清理后的地基上回填厚20cm 的碎石，并用手工电动夯实，在夯实地基上浇注3.0m×9.0m×1.0m或1.5m×9.0m×1.0m的C25凝土立柱基础，地基表面用水泥沙浆封闭，基础承载力不小于160kPa，在混凝土浇注前将预埋件按照立柱设计位置准确预埋并固定，防止浇注过程中移位。

2.3支架搭设

2.3.1钢管立柱

按照设计长度在陆地上接长或截短，利用吊车辅助立于设计位置上，在吊点未放松的情况下将根部焊接在基础预埋件上。逐根支立完成后，及时将纵横向槽钢及工字钢连接，以确保钢管立柱的稳定性。

2.3.2 N型万能杆件

拼装均为人工散拼，为保证支架拼装质量，拼装过程中应注意的事项有：

⑴万能杆件拼装之前，应组织技术交底以利于顺利拼装，进场材料应作全面检查，必要时作力学性能抽验。

⑵万能杆件为螺栓连接，拼装时螺栓应一次拧紧。

⑶万能杆件支架拼装前底层应固结，可采用后方支架上挂设滑轮卷扬机提升安装散根杆件, 万能杆件支架每拼装10m应进行测量检查并作调整。万能杆件支架拼装过程中应及时拉缆风索确保支架施工安全, 万能杆件支架拼装完成后应进行全面检查,其各项误差应符合下列要求:

万能杆件支架顶标高:≯50mm

万能杆件支架顶位移:≯20mm

万能杆件支架顶平面高差:≯10mm

横梁挠度:＜L/1000

立柱倾斜:＜H/2000

⑷拼装万能杆件支架属高空作业，施工中应严格遵守高空作业有关的安全技术规程。

2.3.3碗扣式脚手架

钢管支架立杆按照纵向间距90cm、横向90cm搭设于置于万能杆件支架上的纵向I18工字钢上，横杆步距采用90cm。在纵横向和水平按照间距300cm布置剪刀撑，以增强整体的稳定性。立杆及大小横杆连接采用对接方式，而在拱顶立杆单根长度若不足时则采用搭接方式，且至少用3个扣件与3根小横杆连接，立杆对接扣件位置呈交错布置。所有斜撑采用搭接方式，搭接长度不小于50cm，搭接段用扣件连接。在顶部小横杆与立杆连接的扣件下再增加一个扣件，以防拱顶小横杆下滑。由于拱架在拱圈混凝土浇注过程中存在较大的侧向挤压力，拱脚处立杆、横杆、斜撑均做了加密处理。拱架搭设要求严格控制立杆垂直度，但由于拱架较高处，对接立杆轴线难以做到完全重合，对接面也可能是非理想的水平状态，钢管的吊运碰撞也可能导致钢管产生的微弯曲，使用旧钢管也可能使立杆难以做到理想的直线状态。为增加立杆的稳定性，对情况严重的立杆通过增设横杆或斜撑作了局部加强处理。拱架架设完后，对所有扣件进行全面检查。

2.3.4支架预压

支架预压荷载试验的目的是检验其承载能力和消除非弹性变形，并实测支架的变形值。根据支架试压加载各项测试结果，绘出支架荷载—挠度曲线，为施工监控提供可靠依据。在拱桥结构施工过程中，同时对支架的应力与变形进行检查、测试、确保支架的整体性、刚度、强度与稳定性满足要求。

施工支架预压荷载试验采用部分荷载对整个拱圈进行预压，即预压总荷载值为：（拱圈底板重+拱圈腹板重）×1.2，这是根据主拱圈浇筑顺序确定的，加载顺序与主拱圈浇筑施工顺序相同。加载形式见图3。

加载重量（底版+腹板）重*1.2

预压砂袋

图3 主拱圈支架预压立面图

加载监控及数据采集

选取顺桥向拱跨1/8、1/4、3/8、拱顶四个断面，横桥向每个断面布三个：两边、中间，用扎丝吊铅球，上端固结在拱圈槽钢上，下端吊铅球（用钢筋头焊接成三角形也行），与地面有50cm 的活动空隙，在距地面的1m左右的扎丝上绑1m长精度以mm为单位的尺（用卷尺截成）；后视尽量用水准点；测点作为整个桥梁施工全过程的观测点，因而采取保护措施。