大跨度拱桥钢筋混凝土拱箱缆索吊装施工技术
王利杰+李立博
摘 要 本文以某大跨度桥梁工程为例，该桥梁位于深水上方，选取钢筋混凝土-钢结构-木结构复合支架法现浇施工，该施工技术的合理应用，大大提升施工质量。在我国大力发展基础设施建设的今天，加大大跨度钢筋砼拱桥支架施工技术研究力度，对推动我国拱桥事业发展意义重大。
关键词 大跨度钢筋砼拱桥；复合支架现浇；工程案例
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）12-0053-02
作为交通建设体系的重要组成部分，桥梁工程在公路运输系统发挥着关键性的作用。在进一步提升桥梁技术等级的同时，桥梁结构形式也越来越多。但因使用荷载及外部环境等因素的影响，将导致桥梁使用性能衰退、结构安全性下降，进而缩短桥梁使用寿命，产生大量安全隐患。为此，必须高度重视桥梁工程施工技术，提高施工质量。本文将复合支架现浇技术应用于大跨度钢筋混凝土拱桥，大大提升了桥梁结构使用性能，增強了桥梁承载力，为我国桥梁工程建设事业的发展贡献了一份力量。
1 工程案例分析
某桥梁工程主桥为中承式钢筋砼箱型双肋桥，133m为其净跨径。195.88m为桥梁总长度，9m为桥面行车道宽度，两侧人行道宽度分别为1.5m。四孔13m简支空心板为南岸引桥上部结构类型，则选取柱式墩与重力式U型台作为其下部结构。本桥梁两条主拱肋拱轴线都为悬链线，10.6m为两轴线中心间距，1.347为拱轴系数，2.3：1为净矢跨比，126m为起拱线标高，149.40m为拱顶中心标高。选取箱型变截面作为拱肋，其中两端拱脚段存在宽度、厚度增加现象，即拱脚起拱点截面313×260cm转化为294×160cm；而拱肋顶端宽度无变化，厚度有所降低，由294cm转化为245cm，0.65为截面系数。纵向各条拱肋可划分为28个箱，横隔板设置于箱与箱之间，285m?为混凝土数量，570m?为两条肋量。
2 主拱肋复合支架设计
由于本桥梁需跨越河流，如选取复合支架现浇法施工，需将拱肋支架设置于深水或水上，这种情况下，水流将对支架基础与其下部位置产生极大冲击，甚至会导致桥梁坍塌问题。通过对比分析多个设计方案，选择将满堂式木拱架设置到两端拱脚段，选取复合支架进行跨中120m拱肋施工。其中钢结构、钢筋砼支墩、下导梁、门式桁架等为构成复合支架的主要成分，选取西乙型万能杆件进行下导梁、门式桁架拼装，共划分为5跨，各跨为24m。则其具体构造如图1所示。
为便于支架施工，加快施工速度，需将一组18t工作索架设到桥梁两岸，160m为索跨长度，36m为索塔高度，选取2组直径为47.5mm的钢丝绳作为主索。且在引桥3#墩空心板上方搭设南岸塔架，在右侧地面平台搭设北岸塔架。工作索应与快速卷扬机配合施工，其作用为各类部件吊装及混凝土运输。
支架施工中，需先抛填、平整桥头片石，对支架两端1#、6#贝雷片支墩进行搭拼作业，除此之外，还应选取方舟进行水上钻机工作平台组拼，为水下2#、3#、4#、5#支墩钻孔灌注桩施工提供便利，随后施工上方钢筋混凝土接柱、墩帽等部位。
3 钢筋砼主拱肋现浇施工
随着国民经济发展水平的不断提高，桥梁工程建设规模也在不断扩大，为了有效提高施工质量，更多新技术被应用于施工建设。复合支架现浇技术具有施工操作简单、移动灵活等优势，在桥梁建设中得到了广泛的应用。因此，在施工过程中，应全面掌握施工技术要求，确保施工方案的科学性，为具体施工操作行为提供积极的指导作用。
3.1 主拱肋混凝土现浇施工
由于本桥梁拱肋跨度较大，为133m，且285m?为各条肋混凝土量，为降低混凝土收缩应力，避免拱架变形，可选取分环、分段对称浇注及分环合拢法进行主拱肋施工。
3.1.1 主拱肋分段长度确定
可按照以下两种方式确定主拱肋浇筑分段长度，第一，在对施工方施工生产能力综合考虑的前提下，要求在15～20h内合理控制各段主拱圈浇筑时间，混凝土初凝前，必须完成该段混凝土浇筑工作。以此确保浇筑施工中产生的支架变形不会导致混凝土产生裂缝。第二，施工中应对支架结构特性、混凝土浇筑时受力及变形状况进行全面考虑。按照以上两个方法，顺着拱轴方向可将本桥梁各条主拱肋进行7段划分，且将间隔槽设置到两道横隔板位置，100cm为各道间隔槽宽度。
3.1.2 主拱肋混凝土浇筑顺序确定
支架施工是大跨度钢筋混凝土拱桥施工的一部分，施工中应确保施工支架具有良好整体稳定性，且具备较高强度及刚度。为此，在主拱肋混凝土浇筑顺序确定时，应对主拱肋混凝土浇筑、支架变形之间的作用进行探讨，避免支架变形，损坏主拱轴线，或出现混凝土裂缝。根据施工设计要求，可选用的浇筑方案为分环、分段对称浇筑，分环合拢。
按照主拱肋分环分段现状，与施工支架结构特征相结合，选取QCS软件分析支架受力情况。由此得出，混凝土浇筑顺序不同，所有杆件、节点应力变化不大，但选取最优浇筑顺序。
3.1.3 钢筋砼主拱肋现浇施工
浇筑主拱肋混凝土时，顺序为拱肋底板混凝土到下倒角分段浇筑—拱肋腹板混凝土到上倒角分段浇筑—整体浇筑横隔板混凝土和腹板混凝土—顶板混凝土浇筑。完成拱腹板混凝土浇筑后需先合拢底板，完成顶板混凝土浇筑后则可对腹板所有分段点混凝土浇筑，并合拢腹板。浇筑混凝土过程需保证拱肋两端对称，浇筑步骤如图2所示。安装拱肋顶板模板后，需将一个孔洞留设到两道横隔板间，尺寸为50×100cm，为便于拆除内模板，需选取吊模封洞施工。为确保拱架具有良好稳定性，需交叉浇筑上下游两条拱肋混凝土。
3.2 卸落与拆除拱架
主拱肋现浇施工中，卸落与拆除拱架极为关键，完成浇筑主拱肋混凝土后，待其养护强度满足设计要求后，即可依据相应程序卸除拱架。本文选取螺栓组合硬木楔的方式作为本桥拱架卸落装置，以此对其标高、落架进行适当调整。共有366个螺栓组合木楔设置于上下游两条拱肋中间120m拱架位置，同时拱脚段组合木楔有几十个，由此可见，共有400多个拱架卸落点。因卸落点众多，根本无法实现多点同步均匀卸落。通过分析得出，要求横桥向拱架应同时均匀卸落；纵桥向由拱顶一排一排向拱脚卸落，保证上下游两条拱肋拱架对称同步卸落。
1）确定所有卸落点卸落总量。按照桥梁拱架设计要求，拱架所有卸落点卸落量=主拱圈脱架弹性变形量+拱架弹性变形量，计算分析得出，9cm为拱顶卸落最大值。
2）拱架卸落程序。为保证供体均匀卸落及受力，分3次确定卸落量，即各段降落量为1/3高度，每次循环间存有相应间歇。要求在较高气温条件下确定卸落时间，具体程序如下。第一，第3号支墩到第4号支墩间的拱顶段拱架卸落—第2号支墩到第3号支墩、第4号支墩到地5号支墩之间的拱架卸落—第1号支墩到第2号支墩、第5号支墩到第6号支墩之间拱架卸落，按照上述卸落顺序，其卸落量依次为3—2、2—1、1cm。第二，对上述卸落顺序及卸落量重复施工。第三，对上述卸落顺序及卸落量重复施工，保证拱肋底模板完全脱离主拱圈。
3）拆除拱架。由拱顶分别对称卸落拱架，拆除拱架应先拆除后安装拱架且分层施工，选取工作索吊运施工，减少拆除时间。在拆除木拱盔、导梁与门型桁架后，通过留设的孔洞，将灌注桩基础、墩帽等去除，随后将岸边贝雷支墩、抛石围堰体等拆除，并将河道清理干净。
4 结论
综上所述，钢筋砼拱桥是桥梁建筑施工中最为常见的结构之一，其结构相对来说较为稳定，承载能力强，在后期投入运营之后产生的变形量小，同时具有较强抗震能力。施工技术选择是否得当对桥梁施工质量以及稳定性影响巨大，在施工过程中需要综合考虑多方面因素，本文根据具体工程案例，选取复合支架现浇法进行大跨度钢筋混凝土拱桥施工，其不仅能够提高桥梁承载能力，还能合理控制工程造价，进一步提升工程施工质量。
参考文献
[1]宫锁.预应力混凝土箱梁现浇施工技术[J].交通世界（建养·机械），2012（4）：238-239.
[2]杨勃，马炎国.梁柱式钢管桩支架在连续梁现浇施工中的应用[J].广东交通职业技术学院学报，2010，9（2）：41-44.
