孫勇 孫小勇

摘 要：以某項目工程實例為研究背景，對橋梁下承式系桿拱鋼管混凝土拱肋技術(shù)實踐要點進行研究。先是從系桿拱鋼管混凝土拱肋技術(shù)方案選擇對方案確定的內(nèi)容進行論述，其次在詳細地分析了橋梁下承式系桿拱鋼管混凝土拱肋技術(shù)操作工藝，希望論述后，可以給此類工程提供幫助。

關鍵詞：橋梁下承式;系桿拱鋼管;混凝土;拱肋技術(shù)

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A

1 工程概況

某橋梁工程中的108#墩和109#墩為兩側(cè)主墩，其處在同一個半徑為1 200 m的圓曲線上。橋梁工程的正常行駛方向和河道存在70°的夾角，主橋中布置有1孔96 m的平行系桿拱橋，其拱肋橫截面為啞鈴型鋼管，高3 m，由鋼板（16 mm）和鋼管（16 mm×1 000 mm）所組成。拱肋腹板內(nèi)部和上下弦管全部使用C55的無收縮混凝土進行填充。系梁的主要結(jié)構(gòu)為單箱雙室預應力混凝土箱形截面，鋼管混凝土拱肋是整個結(jié)構(gòu)的懸掛模板，具體的施工方式為先拱后梁的方式[1]。

2 橋梁下承式系桿拱鋼管混凝土拱肋主要施工環(huán)節(jié)分析

2.1 確定施工方案

因為該橋梁在施工中，直接受到下部河道的通航能力的影響，所以上部結(jié)構(gòu)的施工需要按照先拱后梁的方式來進行，但是拱肋安裝應該對比如下方案再確定合適方案。

（1）方案一：拱肋中段整體提升的方法。該方式應該設置臨時碼頭才能完成整個施工環(huán)節(jié)，然后在現(xiàn)場進行拱肋中部拼接處理，且要利用浮船來將其運輸?shù)酱沟醯奈恢蒙?，并且使用提升系統(tǒng)到達規(guī)定的位置上，進行合攏拼接施工。

優(yōu)點：一是能夠?qū)崿F(xiàn)工期控制，上、下部分的施工不會產(chǎn)生干擾影響;二是線型更加精確，因為使用支架施工方式，工程難度較低，線型可以控制;三是僅占用航道一次，一天時間即可完成。

缺點：拼裝拱肋初期投入大量的資金和工期。比如安全防護、設備租賃、場地費用等方面。

（2）方案二：采用纜索吊的方法。把拱肋總計分成2組，每組有5段，主要從兩岸對稱進行安裝施工。

優(yōu)點：一是能夠節(jié)約現(xiàn)場的拼裝時間，各段拱肋在預制廠內(nèi)市場加工拼裝，然后再運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工;二是可以有效地降低現(xiàn)場組拼工作量，很多工作都是在制作廠內(nèi)進行;三是節(jié)約現(xiàn)場的空間，并不需要設置臨時場地進行施工。

缺點：一是工期過長，支架搭設難度高且技術(shù)要求高，不能提前開始施工，在承臺部分結(jié)構(gòu)施工后才能進行;二是工藝難度高，纜索吊裝階段還要確定吊索線型、扣索拼裝各個部分都要進行錨固施工等，數(shù)據(jù)精度要求高且難以控制質(zhì)量;三是成本過高，且要實現(xiàn)多次河道占用[2-3]。

（3）方案三：采用浮吊安裝法。首先在岸邊清理一定區(qū)域作為臨時施工長度，把各個節(jié)段拱肋分別組裝施工，然后利用浮船運輸?shù)揭?guī)定的位置，進而可以從岸邊來進行逐步安裝施工。

優(yōu)點：一是工期非常短，上、下結(jié)構(gòu)可以同時施工;二是成本非常低，租賃設備、場地費用都可節(jié)約;三是工藝簡單且難度低，工程質(zhì)量水平較高。

缺點：安裝施工階段，要設置必要的防護裝置，橫撐安裝時應該保證質(zhì)量和穩(wěn)定性合格。進行全面分析論證，通過浮吊進行安裝效果最佳，技術(shù)性、經(jīng)濟性較為優(yōu)越。即先進行拱肋兩端系梁節(jié)段1（1'）現(xiàn)澆段和拱腳預埋段的施工，節(jié)段1和節(jié)段1'長度均為15 m，然后就能夠開始進行支架安裝施工，中間大節(jié)段部分的鋼管拱要在制作廠內(nèi)進行分段施工，運輸?shù)浆F(xiàn)場進行整體吊裝。其中，鋼管拱混凝土結(jié)構(gòu)使用固定泵四趾同時向上提升，系梁則主要是掛籃懸臂方式，整體吊裝到拱肋水平長度51 m，重量約170 t。

2.2 節(jié)段1和拱腳施工

（1）支架樁基、冠梁施工。吊桿張拉施工開始前，此時的系桿拱結(jié)構(gòu)部位上的風撐、拱肋和系桿等荷載全部都施加到支架縱梁的結(jié)構(gòu)位置上，然后傳輸?shù)戒摴軜渡?。鋼管樁支架一般都需要插入到水中，支架應該應用鋼管樁（A235鋼）施工，以提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求。經(jīng)過準確的數(shù)據(jù)計算分析之后，保證鋼管樁進入到持力層8.4 m就能夠達到標準的要求。振沉支墩鋼管樁階段，應該考慮到地層條件、承載性能等方面來合理確定打入深度，保證每個鋼管樁承載性能不低于600 kN。所有鋼管樁施工后，就要開始搭設簡易工作臺和塔吊，保證冠梁施工結(jié)束后組合成為整體結(jié)構(gòu)形式。

（2）搭設支架。對于鋼管樁支墩來說，選擇使用聯(lián)合貝雷架連續(xù)梁的形式來搭設支架結(jié)構(gòu)。橫橋向應該設置7根鋼管樁，間隔距離處于2 m～2.5 m之間;縱向在系梁、標準段、系梁漸變段都要設置一排鋼管樁，然后使用16#槽鋼和剪力撐使組合成為整體結(jié)構(gòu)形式，并且要應用工字鋼作為配梁結(jié)構(gòu)安裝到貝雷架上。在分配梁上布置方木，同時在上層需要鋪設一層竹膠板，以12.6#槽鋼為剪力撐。

（3）采用科學合理的方式來進行支架變形量的監(jiān)測，同時進行加載試驗，保證其安全性達標。因為系梁1以及1'所對應的前半部分為單箱雙室的結(jié)構(gòu)形式，后半部分則為實心箱梁形式，中間過渡應用的是2.5 m的過渡段，整體結(jié)構(gòu)長度尺寸為15 m。拱腳部分的實體箱梁結(jié)構(gòu)設計為預應力箱梁形式，其是按照分兩次澆筑方式，在二期恒載達到標準要求后，開始第二次澆筑施工[4-5]。

2.3 對兩端邊拱肋鋼管進行對稱安裝

現(xiàn)澆系梁上部要開展支架搭設的情況下，同時要進行拱肋鋼管支架的預拼施工，根據(jù)工程的具體規(guī)定，應該合理的設置定位撐結(jié)構(gòu)，然后以對稱的方式來開展兩側(cè)邊拱鋼管結(jié)構(gòu)的安裝施工，并且要安裝1號K撐與風纜，保證拱肋線形達到設計方案要求。

2.4 對中間大節(jié)段鋼管拱進行整體吊裝

（1）合理選擇拼裝場地。因為本次工程中的108#墩的右側(cè)有一塊30 m寬、100 m長的場地，能夠達到正常的拼裝施工要求。在工廠進行鋼管拱預制結(jié)束后，要分成七段來進行運輸，按照施工順序逐步放置大支墩側(cè)邊。在放置后，要預留寬度為8 m的車道，保證后續(xù)施工吊車可以順利進行現(xiàn)場。在其他的位置上方式錨具、拱腳、系桿等部件，同時還要確定鋼筋加工場地。

（2）拼裝支墩。充分考慮到現(xiàn)場的交通運行狀態(tài)和地形特點，采用地面臥拼腮紅方式來進行拱肋的組裝施工。總計需要布置臨時支墩28個，節(jié)段下部應該設置兩個支墩，其高度尺寸為1 m。按照拱肋分段放置，總計需要設置支墩（1 m×0.5 m×4 m）有14個。為了能夠使得拱肋線形達到要求，要按照要求在地面放線，并且要在吊桿桿上下位置上布置控制點。拱肋兩側(cè)都應該焊接限位部件，保證拼裝支架穩(wěn)定性合格。采用三維坐標方式，測量且確定拱肋線形、高程等方面的數(shù)據(jù)。

（3）拼裝中間段拱肋。每個鋼管拱肋都需要分解成為7個節(jié)段，在鋼管拱按照要求運輸?shù)浆F(xiàn)場之后，要使用吊車把鋼管直接捆綁到支墩的頂部，吊裝偏差不能超過20 mm。吊裝到規(guī)定的位置上，采取人工方式進行微調(diào)處理，確保安裝精度合格。然后要檢測現(xiàn)場的安裝質(zhì)量，明確現(xiàn)場焊接施工工藝、設備條件和材料等，保證焊接質(zhì)量合格。拼裝焊接施工階段，要嚴格按照焊接評定報告來進行，如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境變動過大，應該重新評定，否則禁止焊接。

2.5 安裝系桿和吊桿

把系梁施工中的臨時支架全部拆除，然后開始進行安裝施工。之后，拱肋上下結(jié)構(gòu)垂直方向都應該設施鋼絲繩裝置，將系桿索拉住，然后開始進行張拉施工，并且要開展灌漿施工，防止系桿結(jié)構(gòu)受到自重影響而導致下垂的問題。該橋梁工程中總計需要設置吊桿20對，按照尼爾森體系設置。在拱肋安裝后，要開展系桿索的安裝施工。

2.6 預埋件設置

首先是便橋基礎的搭設，這點對于后續(xù)的操作影響很大，因此應對其高度重視。在河岸區(qū)域進行基坑的開挖，使其進行到強風化泥質(zhì)砂巖的深度以后，即應將片石回填其中，并對其實施壓實以及混凝土的澆筑，以最終形成橋臺結(jié)構(gòu)。通常情況下，橋臺基礎上需要架設4片貝雷梁，其上還應焊接橫向槽和防滑板，這樣基礎性的設置才算基本完成。前期的準備工作完成以后，即可按照既定的設計程序進行吊裝施工，整個的操作務必要保持穩(wěn)定有序，各個部分都應有精細嚴格的控制。預埋件也應按照既定的設計標準設置，同時鋼絞線也應符合具體的施工要求，且應保持穩(wěn)定有序的推進速度。立模的設置以及波紋管的穿接都應確保前后銜接，而后是系桿梁及橫梁錨墊板的設置，這些完成以后則是端模方面的操作，此處應謹防漏漿情況的出現(xiàn)，通?？稍趥?cè)模與底模拼接區(qū)域設置海綿條予以防范。以下預埋件在具體施工中應高效精細地設置：①處在系桿以及橫梁張拉等區(qū)域的錨墊板;②排漿孔的有序布設，這點應嚴格按照既定的技術(shù)標準實施;③對于吊桿來說，通常應使其有效固定，同時還應精確控制每個下導管的平面位置以及垂直度，這樣后續(xù)的施工推進才會更為穩(wěn)定高效。

3 結(jié)語

橋梁是我國非常重要的交通基礎結(jié)構(gòu)形式，在橋梁施工中應用下承式系桿拱鋼管混凝土拱肋施工技術(shù)，可以大大提升施工效率、縮短工期，保證工程質(zhì)量合格。經(jīng)過本文的橋梁施工案例分析可以發(fā)現(xiàn)，應用該技術(shù)實施階段，要嚴格控制各個施工要點，加強各項技術(shù)標準的監(jiān)督與管理，同時需要合理的計算確定各個關鍵技術(shù)點，確保各項施工技術(shù)全部合格，為橋梁工程質(zhì)量的全面提升打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]楊凱榮.1-96 m下承式系桿拱橋鋼管混凝土拱肋施工技術(shù)[J].鐵道建筑技術(shù)，2012，29（s1）：15-17+48.

[2]吉小軍.下承式鋼管混凝土系桿拱橋拱肋施工風險研究[J].河南建材，2012，14（06）：105-106.

[3]張齊東.先梁后拱法下承式系桿拱橋系梁拱肋施工技術(shù)研究[J].公路交通科技（應用技術(shù)版），2017，13（12）：265-268.

[4]方飛洲.下承式系桿拱橋鋼管混凝土施工技術(shù)[J].山西建筑，2011，37（30）：179-180.

[5]趙培沖.探究下承式鋼管混凝土系桿拱橋支架施工技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，24（16）：113-114.