龍騰云

（中鐵十六局集團(tuán)第三工程有限公司， 浙江 湖州 313000）

1 拱肋施工工藝概述

所謂拱肋施工工藝，就是對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，將其坐標(biāo)和高程調(diào)整到符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后，通過(guò)機(jī)械設(shè)備，逐段地把鋼管拱拱肋吊裝至支架上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)逐步拼裝和焊接，滿足施工要求[1]。對(duì)拱肋進(jìn)行吊裝作業(yè)的時(shí)候，需要按照前后對(duì)稱、左右對(duì)稱原則實(shí)現(xiàn)吊裝，保證不平衡安裝最多不多于2 個(gè)吊裝節(jié)段。

2 工程概況

某橋梁的108#墩和109#墩屬于兩側(cè)主墩，同在一個(gè)半徑為1200m 的圓曲線上。橋梁線路大里程方向和河道有70°的夾角，主橋設(shè)計(jì)有1 孔96m 的平行系桿拱橋，橋梁各方面參數(shù)可見(jiàn)表1。

表1 某橋梁工程參數(shù)

該橋梁的拱肋橫截面是一個(gè)啞鈴型鋼管，高度是3m，由鋼板（16mm）和鋼管（16mm×1000mm）所組成。拱肋腹板內(nèi)部和上下弦管的內(nèi)部都由強(qiáng)度為C55的無(wú)收縮混凝土進(jìn)行填充。橋梁吊桿屬于尼爾森體系，橫線間距是9.6m，縱向間距保持在8m。橋梁的系梁通過(guò)單箱雙室預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面，鋼管混凝土拱肋當(dāng)中懸掛模板，使用先拱后梁方式進(jìn)行施工。

3 橋梁下承式系桿拱鋼管混凝土拱肋的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 確定施工方案

由于該橋梁橋下通航能力有限，所以上部結(jié)構(gòu)要通過(guò)先拱后梁方式進(jìn)行施工。為了更加順利、高效地安裝拱肋，選擇浮吊安裝法進(jìn)行拱肋安裝，以保證技術(shù)性基礎(chǔ)上，兼顧經(jīng)濟(jì)性[2]。首先，對(duì)拱腳預(yù)埋段和拱肋兩邊系梁節(jié)段對(duì)應(yīng)的現(xiàn)澆段1進(jìn)行施工，兩節(jié)段長(zhǎng)度都保持在15m，通過(guò)支架安裝法實(shí)現(xiàn)合理施工。通過(guò)工廠分節(jié)段的對(duì)大節(jié)段鋼管拱進(jìn)行加工，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，之后對(duì)整體加以吊裝。通過(guò)固定泵當(dāng)中的四趾對(duì)鋼管拱混凝土實(shí)現(xiàn)同時(shí)頂升，并通過(guò)掛籃懸臂澆筑系梁。

3.2 節(jié)段1 和拱腳施工

（1）對(duì)支架樁基還有冠梁進(jìn)行施工作業(yè)。吊桿張拉操作之前，系桿拱對(duì)應(yīng)的風(fēng)撐、拱肋以及系桿等荷載都施加在了支架縱梁當(dāng)中，進(jìn)而向鋼管樁傳遞。鋼管樁支架通常都在水中，所以支架基礎(chǔ)需要通過(guò)鋼管樁（A235 鋼）施工，以保證支架基礎(chǔ)足夠堅(jiān)固和穩(wěn)定。在科學(xué)驗(yàn)算之后，確定鋼管樁最多需要向持力層打入8.4m。在振沉支墩鋼管樁的時(shí)候，需要結(jié)合地層地質(zhì)情況以及鋼管樁實(shí)際受力情況，確定入土深度，確保每個(gè)鋼管樁承載力要超過(guò)600kN。插打完所有鋼管樁之后，對(duì)簡(jiǎn)易工作臺(tái)和塔吊進(jìn)行搭設(shè)，一次性完成所有冠梁，構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。

（2）搭設(shè)支架?；阡摴軜吨Ф眨?lián)合貝雷連續(xù)梁這種結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行支架搭設(shè)。橫橋方向上布置7 根鋼管樁，樁間距保持在2～2.5m 之間；縱向在系梁實(shí)體段位置、標(biāo)準(zhǔn)段位置還有系梁漸變段位置分別布置一排鋼管樁，同時(shí)通過(guò)16#槽鋼和剪力撐使鋼管樁形成整體，同時(shí)以工字鋼當(dāng)做分配梁，設(shè)置在貝雷梁之上。在分配量上面放上方木，并在上部鋪設(shè)竹膠板，以12.6#槽鋼為剪力撐。通過(guò)塔吊吊裝其他有關(guān)構(gòu)件。

（3）通過(guò)合理方式對(duì)支架加強(qiáng)變形觀測(cè)，并做好壓載試驗(yàn)，確保施工安全、順利的推進(jìn)。由于系梁1 以及1’對(duì)應(yīng)前半部分屬于單箱雙室結(jié)構(gòu)，后半部分屬于實(shí)心箱型梁，中間過(guò)渡時(shí)采用的是2.5m 漸變段，所有總體長(zhǎng)度是15m。拱腳位置實(shí)體箱梁屬于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，該部位混凝土是分兩次逐批澆筑的，在二期恒載施工全部完成之后，才能進(jìn)行第二批澆筑。同時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋也是通過(guò)兩次分批張拉施工。

3.3 對(duì)兩端邊拱肋鋼管進(jìn)行對(duì)稱安裝

在現(xiàn)澆系梁的上部進(jìn)行支架搭設(shè)，并對(duì)拱肋鋼管進(jìn)行預(yù)拼，結(jié)合實(shí)際施工需求，臨時(shí)增加設(shè)置定位撐，以對(duì)稱的形式對(duì)兩端邊拱肋鋼管進(jìn)行安裝，同時(shí)安裝1號(hào)K 撐和風(fēng)攬，對(duì)拱肋線形進(jìn)行嚴(yán)格復(fù)查。

3.4 對(duì)中間大節(jié)段鋼管拱進(jìn)行整體吊裝

（1）合理選擇拼裝場(chǎng)地。由于108#墩的右側(cè)大堤有約為30m 寬、100m 長(zhǎng)的場(chǎng)地，可以將此處作為拼裝場(chǎng)地。工廠對(duì)鋼管拱進(jìn)行預(yù)制之后，分為七段運(yùn)輸?shù)狡囱b現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)拼裝順序合理的放置在支墩旁邊。節(jié)段鋼管放置位置和支墩要保留8m 的車道，促使吊車在后續(xù)吊裝環(huán)節(jié)可以順利通過(guò)。在其它場(chǎng)地合理堆放錨具、拱角以及系桿等原材料，同時(shí)安排一個(gè)場(chǎng)地專門進(jìn)行鋼筋加工。

（2）拼裝支墩。結(jié)合施工場(chǎng)地交通條件和地形地貌特點(diǎn)，通過(guò)地面臥拼的形式拼裝拱肋。設(shè)置的混凝土臨時(shí)支墩總共有28 個(gè)，所有節(jié)段下部都設(shè)置有兩個(gè)支墩，支墩高度為1m。根據(jù)拱肋具體分段形式，設(shè)置的支墩（1m×0.5m×4m）有14 個(gè)。為了確保拱軸線線性合理，需要在地面對(duì)拱肋線形進(jìn)行放樣操作，同時(shí)在拱肋吊桿孔位置上端和下端設(shè)置位置控制點(diǎn)。拱肋側(cè)面進(jìn)行雙向限位支架的焊接，確保拼裝支架平面具有高度穩(wěn)定性。通過(guò)三維坐標(biāo)，測(cè)量并定位拱肋線形還有具體高程。

（3）拼裝中間段拱肋。每個(gè)鋼管拱肋都劃分為7 個(gè)節(jié)段，在鋼管拱按順序進(jìn)場(chǎng)后，通過(guò)吊車將鋼管拱捆綁吊裝到支墩上，吊裝誤差需要保持在20mm 之內(nèi)。吊裝就位之后，通過(guò)人工方式實(shí)現(xiàn)對(duì)位調(diào)整，保證吊裝精確性。之后，嚴(yán)格檢查并評(píng)定現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝、設(shè)備條件、材料以及方法等，保證焊接接頭的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接過(guò)程中，以焊接工藝對(duì)應(yīng)評(píng)定報(bào)告為指導(dǎo)，如果現(xiàn)場(chǎng)條件出現(xiàn)比較大的變化，要重新評(píng)定焊接工藝。

（4）吊裝單片拱片。在單片拱片吊裝之前，有關(guān)操作人員和監(jiān)管人員需充分掌握安裝工藝流程，并做好安裝前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。利用兩臺(tái)浮吊設(shè)備同時(shí)吊裝，配備技術(shù)合格、數(shù)量充足的浮吊操作人員。根據(jù)浮吊操作中所謂位置高度以及各項(xiàng)條件，確定浮吊吊點(diǎn)位置和高度。吊運(yùn)安裝之前，先對(duì)中間階段具體安裝長(zhǎng)度進(jìn)行合理調(diào)整，保證出接口位置焊縫破口尺寸準(zhǔn)確。吊運(yùn)安裝需要按照規(guī)范逐步、緩慢推進(jìn)，之后焊接和龍。焊接完拱肋和龍之后，做好橫撐焊接工作，等焊接工作結(jié)束后去掉風(fēng)攬。

3.5 安裝系桿和吊桿

將系梁當(dāng)中的臨時(shí)支架拆除，并進(jìn)行系桿安裝工作。之后，在拱助上下方向上垂直設(shè)置鋼絲繩，將系桿索拉住，對(duì)預(yù)應(yīng)力索進(jìn)行張拉操作，同時(shí)進(jìn)行灌漿作業(yè)，避免施工過(guò)程中系桿受到自重影響出現(xiàn)下垂現(xiàn)象。該橋梁設(shè)置的吊桿總共有20 對(duì)，并以尼爾森體系進(jìn)行布置。安裝完拱肋之后，對(duì)系桿索進(jìn)行安裝，對(duì)2#和8#系桿進(jìn)行張拉操作，每根系桿對(duì)應(yīng)索力為1900kN。之后，通過(guò)泵送拱肋上管混凝土和下管混凝土，做好鋼管混凝土的養(yǎng)生工作。對(duì)1 以及1’段當(dāng)中的橫向預(yù)應(yīng)力索進(jìn)行張拉操作，同時(shí)灌漿作業(yè)，對(duì)2 和2’的吊桿進(jìn)行安裝操作，做好張拉操作，對(duì)支架進(jìn)行規(guī)范化拆除，以對(duì)稱的形式安裝掛籃。

4 結(jié)束語(yǔ)

合理地將橋梁下承式系桿拱鋼管混凝土拱肋的施工技術(shù)應(yīng)用在橋梁施工中，能夠顯著縮短施工工期，降低施工成本，保證施工質(zhì)量。在該施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格把握好施工要點(diǎn)，控制好墩身底部和拱腳位置的彎矩，并對(duì)浮吊起吊穩(wěn)定性和起吊能力進(jìn)行合理化計(jì)算，保證技術(shù)應(yīng)用的安全、可靠，為保障整體橋梁施工質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。