下承式系杆拱桥施工技术

系梁采用预应力混凝土箱梁结构，中系梁标准截面尺寸高为 2.1m，宽 7m，主墩支点处 梁高为 2.65m，在支点梁侧 10m 范围过渡，中系梁高出桥面 20cm。边系梁标准截面尺寸为 高 2.29m，宽 2m，，主墩支点处梁高为 2.65m，在支点梁侧 10m 范围过渡，边系梁高出桥面 39cm。翼缘板长 2.5m，根部厚度为 40cm。主跨内横梁间距为 6.3m，采用预应力混凝土 T 型梁结构，梁高 1.7m，腹板厚度 30cm。
钢管拱肋截面均采用桁哑形式，截面高 2.5m、宽 1.6m，上下弦杆采用 D600×10mm 钢 管，钢管内灌注 C50 微膨胀混凝土；腹杆管采用 D299×9mm 空钢管。桥面以上边拱肋和中 拱肋之间共设三道横撑，其中二道为 “K”撑，一道为“米”撑。横撑上下弦杆采 用 D450×10mm 空钢管，腹杆采用 D245×8mm 空钢管，拱肋钢管材质为 Q370qC 钢管。
② 拱肋及风撑安装 在拱肋节段拼接点下部系梁上搭设安装支架，采用碗扣式支架搭设。精确放出支架平面 位置，支架高度按拱肋钢管的下缘坐标准确放出。在支架顶上放出拱肋中心线，同时在系梁 顶面放出拱肋中心线，以便检查拱肋安装质量。拱肋用起吊能力为50t的汽车吊安装就位， 吊装拱肋时采用两点吊，吊点位置设在每节段的第1根腹杆处。为确保钢管吊装后，其拱轴 线在同一竖直平面内，吊点位置位于顶面位置正中。架设时在拱肋下方系梁上用经纬仪控制 拱轴线，防止偏差。拱肋就位后，先点焊固定。待全部拱肋就位后，再次检查并调整拱轴线 高程、平面位置，合格后，全部焊接固定。此外，在拱肋吊装前将风撑焊接线标注出来。 风撑安装时搭设工作平台，工作平台采用碗扣支架搭设，将风撑就位后，调整使其与拱 肋上标注的焊接线对准，然后焊接固定。 ③ 浇筑拱肋混凝土 拱肋混凝土采用泵送顶升压注方法，由两拱脚向拱顶一次对称均衡地压注完成。施工中 严格控制水灰比及坍落度，水灰比控制在0.4~0.45之间，坍落度控制在l6~18cm。同时在混 凝土中掺加具有缓凝、减水、微膨胀功能的减水剂，既可满足混凝土的坍落度要求，又可减 少混凝土收缩量。 压注工艺流程为：清洗管内污物→润湿内壁→安放压注头和闸阀→压注管内混凝土→从 拱顶排浆孔振捣混凝土→关闭压注口处闸阀稳定→拆除闸阀完成压注。 灌注混凝土时在拱顶放置排气孔，钢管混凝土的质量检测方法以超声波检测为主，人工 敲击为辅。对不密实部分用钻孔压浆法 补强，然后将钻孔补焊封固。 ⑵ 施工要点 ① 为保证拱肋加工质量，拱肋制作应放在有相应制作资质的大型钢结构加工厂制作。 ② 微膨胀混凝土在配合比设计时掺加适量的微膨胀剂，利用膨胀变形来补偿混凝土的 收缩变形，减少混凝土收缩量，保证钢管内混凝土的密实。在实际施工时，不能仅仅按照厂 家说明书根据经验掺加，而必须对膨胀剂的掺量进行试验，根据试验效果确定膨胀剂的掺量。 ③ 钢管拱混凝土的顶升对混凝土级配具有较高的要求，拱肋混凝土灌注过程中要保证 连续放料，不得间断。 ④ 混凝土浇筑完成后，及时关闭压注口的截止阀，防止混凝土倒流而产生质量问题。 3.4 吊杆、风撑施工 吊杆索体待拱肋安装后由下往上安装，注意调整其中心位置。当拱肋混凝土强度达设计
浆。 ⑵ 施工要点 ① 浇筑应对称均衡进行，同时在支架基础上设观测点，随时监测支架沉降情况。 吊杆预埋件采用定位措施，防止浇筑过程中发生位移。
3.3 拱肋施工 由于本工程施工顺序为先梁后拱，可以利用系梁作为搭设拱肋支架的平台。 ⑴ 施工工艺 ① 拱肋预制 每片拱肋分7段制作。将拱肋在放样平台上用坐标法按l：l的比例进行放样，在大样上
放出压注孔、排气孔、吊杆、风撑以及段间接头位置。大样图经过检查后下料加工，之后进 行管节加工和焊接。对焊缝按二级质量等级进行控制，所有焊缝在焊接24 h后必须进行外观 检查、超声波探伤及抽取长度10％进行射线探伤检验，在厂内将每片拱肋的7个拱肋节段进 行预拼，制作检验合格后方可进行防腐、涂装，之后分段运送到现场进行拼装。
系梁
d1500钻孔桩
d1500钻孔桩
图 1 下承式系杆拱桥立面图 2. 主要施工流程
系梁与横梁采用满堂支架现浇施工，拱肋采用搭支架的施工方法。上部结构施工顺序为
先梁后拱，具体施工工序为先搭设横、系梁支架并进行支架预压，然后现浇横、系梁，安装 拱脚钢结构，浇注拱脚混凝土。搭拱肋支架，安装拱肋、吊杆和风撑。浇注拱肋混凝土。安 装桥面板，进行桥面铺装。施工过程中横、系梁预应力筋分段分批张拉，吊杆张拉1次，索 力调整1次。 3. 具体施工工艺 3.1 支架施工
吊杆采用φ7 高强度低松弛平行钢丝，外裹双层 PE，两端配可调节式带球铰的 OVMS （K）7-85，为成品索。顺桥向吊杆间距均为 6.3m，全桥共 4 索面，52 根吊杆，拱上为固 定端，梁下为张拉端，上下端均设抗震橡胶圈。
该桥的立面图见图 1。
35m
100m
35m
钢管拱肋
内横梁
12×6.3m
砼拱肋
下承式系杆拱桥先梁后拱法施工技术
摘 要：钢管混凝土拱桥自20世纪90年代以来得到了迅速发展和广泛应用。由于起步较晚， 其施工技术还有待完善。结合工程实践，对下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术进行了阐述， 为施工提供了一些实际经验。
关键词：下承式钢管混凝土拱桥；上部结构；施工技术
钢管混凝土是在钢管内灌注混凝土形成的一种组合结构。钢管与混凝土独特的组合方式 使得钢管混凝土结构具有很高的抗压强度与抗变形能力。下承式钢管混凝土拱桥外部为静定 结构，为无推力或少推力体系，适合于软土地基等不良地质条件，且下承式钢管混凝土拱桥 具有形式优美、自重较轻等优点，在公路、铁路及市政桥梁工程中得到广泛应用。 1. 工程概况
某拱桥跨越东湖塘，与河道成90°角相交。全桥共2墩2台，钻孔桩基础，桥墩采用重力 形式，分为中主墩和边主墩。桥台采用轻型埋置肋式桥台。
全桥跨径组合 35m+100m+35m，主跨与锚跨之比为 1：0.35，拱肋矢高 20m，矢跨比为 1/5。其拱轴线为二次抛物线，本桥采用四榀拱肋，其中在 7m 中央分隔带内布置二榀中拱 肋，在两侧人行道及非机动车道之间各布置一榀边拱肋，中拱肋和边拱肋间距 19m。全桥断 面共布置三片箱型系梁，整个桥面总宽 49m。
强度的100％时，张拉吊杆达到设计锚固控制应力的100％，桥面板安装完后二次调整吊杆索 力，达到设计理想索力标准。 3.5 桥面板施工
吊杆第一次张拉完成后，拆除横、系梁底满堂支架，现浇桥面板。桥面板施工采用吊模 施工，模板采用竹胶板，吊架采用Ф20螺杆与型钢组合而成。 4. 施工注意事项
笔者认为施工中有如下几点值得注意： ⑴ 对一些复杂的施工工序，应做好严密的施工组织计划，对施工过程中可能存在的各 种不利因素应尽量考虑周全，准备好应急处理措施。如本桥下部支架施工，由于对现场施工 难度估计不足，致使支架施工时间延续了近3个月，在一定程度上延缓了整个工程进度。 ⑵ 严格按照规程施工，一些关键工艺要切实做到位，如钢管拱拱肋的焊接必须满足规 范要求，又如为了保证钢管混凝土密实，一定要进行超声波检测，不能为节省费用而省略这 一工序而仅采用人工敲击。 ⑶ 施工中为了保证结构受力均匀，必须保持对称施工，严禁单侧加载。 ⑷ 施工方法应灵活变通，根据实际情况采用相应对策。 5. 结语 钢管混凝土拱桥在我国还是一种新型的桥梁结构，具有广阔的发展前景。下承式钢管混 凝土拱桥在公路、铁路及市政桥梁工程中具有很高的应用价值，但由于起步较晚，施工还有 待完善。宁德市福宁路 2#桥工程的顺利实施，证实了下承式钢管混凝土拱桥施工工艺的切 实可行性，为同类桥梁的施工提供了一些借鉴。
⑴ 施工工艺 ① 支架设计及基础处理 由于系梁、横梁及桥面板施工主要在支架上完成，若支架产生非均匀沉降，将造成系梁、 横梁开裂，影响桥梁的使用寿命。本桥支架设计时为保持湖塘内流水畅通，在主跨中部修建 长 33m 的贝雷膺架（钢管桩基础）跨越湖面，在膺架上搭设满堂支架。其余地段采用抛填 片石处理后，利用 22t 振动式压路机将填料分层（共 5 层每层 30cm 厚）碾压后搭设满堂支 架。 ② 支架搭设 现浇系（横）梁满堂支架采用力学性能好、拆装速度快WDJ碗扣式脚手搭设,根据箱梁 底和地面的净空间选配立杆，上端安装可调Ｕ型顶托，调节细微高度。支架立杆底部设可调 底座，底座底板12cm×12cm，底座可调丝杆Φ38,可调底座放置在水泥地面上,并用丝杆调整 地面不平整而引起的高差，丝杆最大露出长度不超过30cm。 ③ 支架预压 支架搭成后，用预制桥面板进行堆载预压。通过定时定点的观测，测出弹性变形，清除 非弹性变形，按照1．25的保险系数进行预压。预压前在支架上每2m布置1个测点，然后预 压。每天上、下午各测1次，以观测点标高稳定为止卸载。把预压的数据绘成曲线，与理论 的挠度值进行比较，调整底模标高。 ⑵ 施工要点 下部支架搭设完毕后，应对其平面位置、顶面标高、节点联系及纵横向稳定性作全面检 查，合格后方可进行下道工序。 3.2 横、系梁施工 根据设计要求，综合考虑桥位地形水文条件和施工条件，决定采用现浇法施工横、系梁。 ⑴ 施工工艺 ① 铺设底模，在支架可调U型顶托上顺梁向放置10cm×10cm方木作为底带，在垂直与 底带方向放置5cm×10cm的方木，间距为15cm，作为底肋。系（横）梁底模采用1.22m×2.44m 厚15mm竹胶板,面板钉在5×10方木上,两竹胶板结合部位调整于肋上，直接承受荷载。 预压后在底模上精确放样出系梁的外边线、吊杆线，按设计要求设置预拱度。 ② 绑扎系梁钢筋，按钢筋细部尺寸图将加工好的钢筋在底模上现场绑扎，钢筋接头错 开布置。钢筋交叉点用铁丝绑扎结实，必要时采用点焊焊牢。在钢筋与模板间设置垫块，垫 块与钢筋扎紧，并相互错开，保护层厚度应符合图纸要求，绑扎成形的钢筋应满足施工规范 要求。 ③ 搭侧模，系梁侧模采用竹胶板。在模板安装完毕后，对其平面位置、顶部标高、节 点联系及纵横向稳定性进行检查，确认无误方可浇筑混凝土。浇筑时，发现模板有超过允许 偏差变形值的可能时，应及时纠正。 ④ 浇筑横、系梁混凝土，采用泵送C50混凝土，浇筑前用塑料衬管穿入预埋波纹管内， 浇筑时应保证混凝土振捣密实。 ⑤ 预应力筋张拉，当横系梁混凝土强度达到设计强度的90％时，进行预应力筋张拉。 张拉完毕后，端头用砂轮机切割，切割时应注意预留钢绞线锚固长度，随后立即进行管道压