公路桥梁中钢筋混凝土箱形拱桥施工技术研究

夏远兵

(贵州省桥梁建设集团有限公司)

1 工程概况

偏岩河大桥位于贵州省金沙县木空乡内，偏岩河老桥下游约190m，跨越偏岩河，桥位基本呈东西走向桥梁采用2×13m预应力钢筋混凝土空心板+1×75m钢筋混凝土箱形拱+1×13钢筋混凝土空心板，桥面净空为净11m+2×2m人行道(含栏杆)，车宽16m，设计荷载为公路一级。

2 基坑开挖

基坑开挖施工采用机械明挖基础，尽量安排在少雨季节开挖，以免雨水影响基坑边坡稳定及基坑积水，在基坑明挖之前应做好基坑四周的排水工作，按进度计划准备好劳动力、机具和材料，开工后应连续不断地快速施工，避免当地气候变坏影响基础稳定。基坑轴线，边线及各桩位的放样力求一次准确，误差要控制在规范允许的范围内，避免误差累积，在施工过程中要经常复核检验无误。明挖基础过程中技术人员要采取措施严格控制不得超挖。机械开挖只挖至基础底设计标高以上20～30cm。

3 桥墩及腹孔墩施工

3.1 墩身系梁钢筋及台帽钢筋制作安装

墩柱钢筋采用提前在现场加工房制作，运至施工现场就位绑扎成型。钢筋制作过程中做到下料尺寸准确，尽量采用闪光对焊和机械连接制作，现场骨架连接采用搭接或绑条焊，接头错开。

台帽钢筋也采用分段制作成型，当桥台砌筑达到设计标高时吊装绑扎，焊接接头。

3.2 墩、台帽模板制安

墩身模板采用定型钢模，共加工6套，安装时先行组装好，用石膏腻子或水泥砂浆将接缝处补平、打光，再用聚胺脂脱模剂进行处理。用吊车将模板整体套在钢筋笼上定位，模板上部在四方用钢丝绳、葫芦进行校正定位，确保墩柱定位准确。

3.3 墩柱混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土，混凝土罐车运输，混凝土泵车或输送泵输送入仓。为防止混凝土“离析”，浇筑高度超过2m时应挂串筒，浇筑时边浇边取，串筒距混凝土浇筑顶面不超过2m。混凝土振捣采用插入式振捣器，墩身混凝土浇筑时每40cm振捣一次，不得漏振和过振，以将气泡基本排出，混凝土不下沉为止。由于本工程施工季节处于炎热夏季，施工墩柱混凝土时先用水润湿钢模降温。浇筑混凝土避开高温时段，选择一天中低温时进行。混凝土脱模后用湿粗麻布把外露面缠起来，麻布处整个用塑料膜包紧，至少7d时间保持潮湿状态。

3.4 混凝土的养护

收浆后的混凝土要尽快予以覆盖和洒水养护，混凝土养生一般控制在7d左右，当掺入外加剂时养生控制在14d。在开始养生期间，覆盖层不得接触混凝土面层，养护方法视当时天气情况而定，注意养生期覆盖，不得操作和污染混凝土表面。当混凝土表面还有模板覆盖时，在养护期间应经常保持模板湿润，混凝土的养护用水与拌和用水相同。根据空气温度和湿度及水泥规格，掺用外加剂的情况，养护时间可根据实际情况及养护方法稍作增减，在气温低于5℃的情况下考虑用蒸汽养生，并按混凝土冬季施工规范规定办理。

4 上部结构预制

4.1 拱箱预制场及模板加工

本桥拱箱为上开口箱。隔板先期预制，腹板、底板预制时一次成形。拱箱底模采用土牛拱胎加工，上浇厚度为30cm混凝土，拱箱横移考虑场地限制采用单龙门吊，混凝土运输采用龙门吊机上的电葫芦完成作业，场地要求是在基本成形(其中铺碎石、枕木、底模经调整标高轴线)后即可进行下道工序。

4.2 钢筋的制作、焊接及绑扎

对需要制作钢筋骨架或钢筋网的构件，宜先按图纸设计制成钢筋架片或网片，在现场就位后进行焊接和绑扎，以保证安装质量和施工进度要求。预制成的钢筋骨架，首先必须满足设计要求，且必须有足够的刚度稳定性，可以在某些结点处加以点焊或加增强钢筋。

4.3 预制加工

拱肋在技术上要求一次浇筑成形，不得间断施工。混凝土在拌和站拌和，用混凝土运输车运送，拌和时间满足规范要求，浇筑时用附着式振动器在侧模振动，用插入式振动器辅助;钢筋密集部位人工用钢钎辅助捣固密实。拱肋底部为扩大端面的构件，先浇扩大部分并振完后，再浇筑其上部腹板混凝土。预制件混凝土养护可根据实际气候情况调整和选择养生方式，若用蒸汽养护表面光滑平整的构件时，构件表面应加以覆盖，以免蒸汽凝结水侵洗。混凝土浇筑应注意下列事项:安装后不外露及虽外露但表面将进行修饰的构件可用翻转模板法进行浇筑，浇筑宜用干硬性混凝土，浇筑完毕应立即翻转、脱模，脱模后立即修抹整齐。预制件强度在达到75％以后随即起吊至储存区堆放，提高场地利用率。

5 上部结构安装

5.1 索道布置

主索设置为一组，每组主索由6根φ56钢丝绳组成，并通过移动塔顶主索鞍实现逐肋吊装。主索用收紧滑车组调节垂度、张力，保证主索的收紧及均匀受力，使其符合设计要求。主索最大张力H=295.24t，跨中最大吊重时最大垂度为18.84m，空载垂度(含跑车及配重)为14.24m，主索安全系数为K=3。拱肋采用歪吊正扣就位。从下游向上游进行吊装。主索的安装采用小拖大的间接拖拉方法安装。主跑车设计吊重为120t。施工时穿好跑车间的间距绳。布置主索的同时即可将跑车穿绕在主索上，主索穿绕完毕后再慢慢放松跑车固定绳，同时收紧主索，跑车才慢慢升上天空。主索的收紧利用主地锚和桥台之间的空间来收放，完成主索及跑车的布置。

拱箱在制梁场采用轨道运输至主索正下面，拱箱吊点为留槽捆绑式结构。每台吊梁跑车配置一组10t起重卷扬机组，作为起升动力。索道起重系统通过两付天车，形成两个起重滑车组，各走8线，采用两台10t卷扬机，用φ28钢丝绳。牵引系统采用φ28钢丝绳，牵引滑车组走4线，用1台10t卷扬机。牵引索安全系数为K＞5。

5.2 吊装方案

(1)轨道施工

运梁轨道按2m宽布置，由于轨道线形为曲线且多为回填路基，因此轨道采用在轨道下沿轨道浇筑混凝土带(宽40cm×高25cm×长316m×2=63.2m3。每1m设置一块钢板预埋件(30cm×10cm厚10mm)，弯道处为0.5m，通过钢板卡子焊在预埋件上将轨道定位卡牢。

(2)箱梁运输

箱梁运输首先是将箱梁从存梁台上用油顶、滚筒、拖子、链条葫芦等横移到运梁平车上，纵向移动时，在弯道处设导向轮引导钢丝绳将梁运输到起吊位置。由于运梁轨道与箱梁安装桥轴线垂直，拱箱运到起吊位置时要进行90°的转向。

(3)拱箱吊点捆绑和起吊

拱箱运到索道起吊位置时，进行拱箱吊绳和扣索吊点的捆绑工作，吊点均用Ф43钢丝绳进行捆绑，吊点设在拱箱端头第二、第三横隔板处，吊绳一端两个点，与拱箱用卡环、钢丝绳连接成八字千斤绳，扣索在拱脚段和次拱段的前端，紧靠吊绳后进行捆绑，用钢丝绳、卡环与扣索连接器连接。拱箱起吊时根据箱梁安装位置，分别用索道1#或2#吊钩先将前端吊绳进行挂钩起吊，在进行起吊时，吊钩与平车配合进行箱梁转向。当吊钩将箱梁刚吊离前端平车时，慢慢进行索道牵引和平车移动，借助运梁后平车能转动的特点，将箱梁后端运到起吊位置时，再进行另一个吊钩升点起吊，随后进行吊装工作。

(4)拱箱吊装工艺

拱圈由5片拱箱组成，由于主拱箱预制在桥下河道上，吊装从下起吊，侧向缆风钢丝绳对吊装有一定的影响，为保安全箱箱从下游向上游依次进行安装。采取斜吊正扣方式。

进行主箱节段安装前，先进行后扣索预拉，预拉时，用经纬仪进行观测，当塔架开始往后移时停止预拉，并进行锚固;同时将前扣张拉端临时锚固在塔架上(应留足安装长度)，连接器端置于主拱台附近。此时再检查主索道与扣架间的位置，以保证安装时主索道吊绳与扣索间不发生干扰。在主拱台的拱座下预埋件下口(即主拱箱下预埋件位置)，焊接标高控制钢板(在施工主拱台的拱座预埋件时考虑其尺寸，测量控制标高、轴线)。

5.3 拱箱接缝混凝土浇筑

完成全部拱箱安装，浇注前应对拱圈的接头、跨中及1/8跨径处的高程全面复核，以对拱箱沉落成拱情况有进一步的了解，并做详细记录。在安装拱箱过程中，可先对纵缝进行底模施工(采用吊模，先行进行封底混凝土的施工，其厚度与底板一致)。混凝土集中在预制场拌合，用施工作索道吊运混凝土浇筑。浇筑顺序为由两拱脚至拱顶，横向先中间后两边，左右对称，均匀加载，严防拱箱纵向失稳。分三层采用由拱脚至拱顶的对称平衡方法施工。

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