高速铁路下承式系杆拱桥先梁后拱法施工技术

高速铁路下承式系杆拱桥先梁后拱法施工技术
作者：杨慧鹏
来源：《城市建设理论研究》2012年第29期
摘要：下承式系杆拱桥由于自身有跨越能力大，建筑高度小等特点，近年来在铁路建设中得到了广泛应用。

本文以向莆铁路闽江特大桥跨越福银高速公路1-72m系杆拱桥为例，对先梁后拱法施工方法进行了概述，然后从系梁施工、钢管拱施工、吊杆安装和调索张拉三个方面进行了分析。

关键词：高速铁路；下承式系杆拱桥；先梁后拱法
Abstract: Bowstring Arch Bridge because of its own large spanning capacity building height, railway construction in recent years has been widely used. This article the Minjiang Bridge across the railway to the Po Fu-yin Highway 1-72m tied arch bridge, for example, an overview of the first beam after arch method construction method, then tie beam construction, the steel arch construction boom installation and tune the cable tensioning three aspects.Keywords: high-speed rail; under-supporting Tied Arch Bridge; first beam after arch method
中图分类号：U238 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1概述
下承式系杆拱桥型与其他的桥型比较，具有跨越能力大，建筑高度小，美观经济等优点，在已建高速铁路国家都得到了应用。

我公司承建的向莆铁路闽江特大桥在0#--1#墩上跨越福银高速公路，采用1-72m钢管混凝土系杆拱桥，采用先梁后拱施工方法，系梁采用满布支架施工，拱肋钢管在系梁上搭设支架安装。

利用汽车吊机搭设拱肋拼装支架，拱肋安装完毕拆除拱肋支架，拱肋无收缩混凝土采用顶升法对称泵送灌注，之后安装并张拉吊杆，然后张拉系梁剩余预应力筋，拆除系梁支架，进行桥面施工。

2系梁(含拼脚)施工
2.1系粱支架施工
系梁采用满布支架现浇施工，支架为钢管桩+分配梁+贝雷梁构成。

系梁施工支架根据现场地形条件共设置9个支墩。

钢管桩采用φ800×8mm和φ600×6mm钢管桩，每个支墩沿横桥向设置6～8根，桩间连接系均采用[20进行焊接而成，桩顶托盘上分配梁采用2Ⅰ45a或3Ⅰ45a 作为横梁，钢管桩顶安装连接托盘，连接托盘采用钢结构进行焊接连接。

支架上部结构采用贝
雷梁桁架拼装成连续梁结构形式，贝雷梁桁架间距依据计算布置，贝雷梁桁架立面采用竖向支撑架进行连接，保证支架的整体刚度。

支架搭设完毕进行超载预压，以消除其非弹性变形，并测量其弹性变形。

支架预压完毕，调整其标高，并按照要求设置预拱度。

系杆拱施工支架布置图
2.2系粱粱体施工
首先在已铺设的底模上用全站仪准确放出粱的边线、轴线及纵梁吊杆预埋管的中心点，确保钢筋、波纹管特别是吊杆预埋管位置的准确定位，波纹管和吊杆预埋管要固定牢固。

在混凝土浇筑之前，对波纹管进行专项检查，避免在混凝土灌注过程中水泥浆流人孔道，影响今后预应力筋的张拉、压浆。

系梁上预留孔及预埋件较多，位置及尺寸精度要求高，尤其是拱脚混凝土浇筑之前要详细检查，确保预留孔及预埋件的位置及尺寸正确。

系梁混凝土按底板、腹板、顶板(拱脚)分层浇筑，一次连续灌注成型，中间停顿时间不得超过45min，由中间向两端推进，分层厚度不大于30cm。

同一断面腹板混凝土的下料和振捣须对称，同步进行振捣，以避免在混凝土振捣过程中造成内模偏位，影响结构尺寸。

系梁混凝土强度达到设汁要求的强度后，首先张拉第一批纵向预应力束。

张拉前，首先拆除侧模，并将支座及墩顶部位的底模拆除，以减少模板与粱体之间的摩阻力，保证纵向预应力有效施加于梁体。

预应力束张拉以张拉控制为主，伸长量进行校核，确保在误差控制规范范围以内。

张拉完毕及时进行割丝、压浆、封端等工序。

3钢管拱施工
3.1拱肋钢管加工
拱肋在工厂分段制造，分段吊装上桥的方法安装。

节段制造好后在厂内先平面试拼，检查线型、误差不超过规定值，焊接拱肋腹板，连接临时法兰，再立体试拼，试装横撑，经检查整体预拼装合格后发往工地。

3.2拱部支架施工
在系梁施工完成且第一批张拉完成后，安排1台25t汽车吊从0#台行走至系梁上，利用已施工的系梁作为吊装平台。

系梁上汽车吊吊装作业时站位设置在系梁施工支架的支墩处，不允许起吊后在系梁上走行。

在系梁顶面搭设支架作为拱肋拼装平台，根据每节拱肋长度在其下设2-3个支墩，支墩由2排φ600螺旋管立柱组成，立柱之间通过2[20a作为连接系连接，以增加支墩的整体稳定性。

3.3钢管拱吊装施工
拱肋支架架设后，用汽车吊将钢管拱吊装至拱架上焊接成拱，并按从拱脚到拱顶的顺序拼装钢管拱节段，最后进行合拢段的架设施工，每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接合拢的顺序安装。

每一节段吊装准确就位后，接口临时锁固，在支墩上完成拱肋的空中焊接。

合拢段焊接选择在一天中气温最低的时候进行。

3.4钢管混凝土压筑
钢管混凝土拱肋为钢管混凝土拱桥的主要承重结构，钢管内混凝土与钢管是共同受力的结构，因此泵送混凝土的技术性能要求使其具有高强、缓凝及良好的可泵性、自密实性和收缩的补偿性能(即微膨胀性)。

拱肋混凝土压注C50无收缩混凝土，用4台混凝土输送泵，从两肋四拱脚同时对称顶升混凝土至拱顶。

混凝土压注顺序为先拱肋上管，再拱肋下管。

钢管拱泵送混凝土前要有详细的拱肋线型测量资料，并在拱脚、1/4L、1/2L等位置做好测量标记，以便在泵送混凝土过程中监测拱肋线型的变化，通过拱顶排浆孔排出浮浆，完成钢管混凝上压注。

4吊杆的安装和张拉
吊杆实际下料时，应在拱肋混凝土浇筑完成后，精确测量上锚垫板顶面标高，并由设计单位根据施工过程中实测拱肋变位情况，修正有关计算参数，计入拱肋在桥面系恒载作用下竖向变位推算值影响，并考虑制索和装索温度差对长度的影响因素后，确定实际下料长度。

吊杆安装采用人工配合汽车吊进行安装作业。

吊杆的安装应按顺序左右对称依次进行。

在拱肋混凝土强度达到设计要求后，采用千斤顶在吊杆底部单端张拉，按设计图纸顺序对称的吊杆同时张拉至初始应力后锚固。

吊杆安装张拉完成后，张拉系梁第二批纵向剩余预应力索。

拆除系梁支架，根据设计要求再次对吊杆预应力进行张拉调整，调整时必须按设计顺序对称进行，张拉力完毕后及时做好保护罩，保证梁拱体系在施工过程中的受力平衡及成桥时吊杆应力符合设计要求。

吊杆终张拉完毕后施工台背混凝土，进行桥面系及其它桥上附属设施施工。

结语
采用先梁后拱法施工大跨度高速铁路，施工时减少了大量的跨高速公路吊装作业，不影响高速公路的通行。

系梁采用满布支架现浇施工，钢管拱肋在系梁上拼装，更加安全可靠。

吊杆的张拉及索力调整严格按照设计的顺序和索力进行，对于保证成桥后的线形及内力状态达到设计要求至关重要。