钢筋混凝土系杆拱桥的现浇施工

摘要：钢筋混凝土系杆拱桥跨径一般在60m～75m，盐河四桥主跨跨径为82.2m，施工采用现浇工艺，与小跨径的现浇和预制安装施工存在差异，主要对此结构的现浇施工作介绍。 关键词：现浇施工；临时支撑；支架稳定；对称施工 1、工程概述

盐河四桥工程位于连云港灌南境内，桥梁跨越盐河，与盐河正交。桥梁中心桩号为k0+500.00，起点桩号为k0+235.740，终点桩号为k0+764.300。桥梁全长为528.56m，总宽为12m。其中主桥跨径82.2m，采用下承式钢筋混凝土系杆拱结构。主桥拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/5 计算跨径80m，矢高16m。拱肋采用工字形截面，宽1.3m，高1.5m，腹板厚70cm；系杆采用箱梁断面，宽1.3m，高1.7m，壁厚30cm；风撑采用矩形截面，高度0.8m，宽度1.2m。系杆、拱肋、风撑采用支架现浇。横梁采用钢筋混凝土现浇横梁。跨越河道的航道等级iii级，最高通航水位4.14m。 2、施工方法

结合现场实际情况，将原预制安装系杆拱变更为现浇施工。第一步在主桥承台和水中设置临时支撑墩，搭设贝雷梁形成主要承重体系。第二步在贝雷梁上搭设支架进行系杆现浇施工。第三步在系杆两侧设置支撑钢管，利用贝雷片和门式支架进行中横梁、拱肋和风撑的现浇。（临时支撑布置如下图） 3、主要施工技术

3.1水上临时支撑的设计

在水中打入钢管桩，浇筑混凝土承台，然后浇筑钢筋混凝土立柱形成水中支撑；岸上支撑点利用承台搭设贝雷片形成支撑点。最后在支撑点上搭设贝雷纵梁。 3.1.2现浇构件自重

考虑到拱肋端部及端横梁处于盖梁顶，故不考虑该部位自重产生的荷载。每片拱肋由5个节段，每片拱肋砼为104.8m3；每道系杆砼为153.2m3；风撑共5道，砼为30.3m3。中横梁共15道，砼为139.5m3；吊杆30根，重量42kn。

3.1.3水上支撑的布置位置、可操作性分析

根据盐和四桥的设计特点及桥址附近地形条件，同时考虑到尽量避免断航。现浇施工的要求，支撑采用在水中打入钢管桩，在桩顶架设支墩，然后用贝雷片作为纵梁，钢管桩排架计划在运河中心线两侧各9m以外打入钢管桩，中孔通航。通航净空宽度确保≥18m，但净空高度受设计限制，经计算施工阶段通航高度维持在6.526m，（即11.416-1.6m（贝雷）-1m（系杆3.1.5钢管桩承载能力验算 主桥支撑采用2根直径为100cm的c30的钢筋混凝土立柱，柱高为4.276m，承台采用c30钢筋混凝土，平面尺寸为400×400cm，厚1m。每个水中墩打入钢管桩16根，单桩承载力需要468.3kn，钢管桩采用直径ds=40cm，壁厚为5mm，河床第一层为淤泥质亚粘土容许承载力为50kpa，桩侧极限摩阻力为15kp。河床第二层为粘土容许承载力为220kpa，桩侧极限摩阻力为55kp。拟入土深度为

7.2m。

钢管桩承载力验算：quk=qsk+qpk=λsuσqsik×ii+λqpk×ap =477.4> 468.3kn

钢管桩强度验算：σ=n/an=292700/6201.5=47.1mpa（1）预压施工

预压重量为：所承受混凝土构件的荷载和施工荷载之和的1.2倍。预压分为三级进行，按照承受荷载的实际自重加载，不按均值施压。 第一级加压为30%总重量，观测4～8小时 第二级加压为30%总重量，观测4～8小时

第三级加压为40%总重量，预压7天，并连续观测72小时，累积沉降不超过3mm。 （2）卸载

卸载时可均值卸载按两次卸完，分别为50%。 第一次卸载后停4-6小时，观测2次

第二次卸载后48小时内进行6次观测，，推算其弹性变形 预压时间不小于10天，连续24小时沉降量不大于2mm说明支架稳定。

（3）立模标高

预压完成后，对模板的轴线和支架标高进行调整，系杆立模标高按设计标高+弹性变形+系杆预拱度值控制。 3.3.3混凝土浇筑

调整完底模标高后，进行钢筋绑扎及侧模的安装，完成后进行混

凝土浇筑，浇筑时应从两端向中间对称均衡的进行浇筑，浇筑断面以45°向前全断面推进，以分层浇筑消除施工层面而影响外观质量的缺陷，浇筑完成后进行混凝土养护。 3.4现浇横梁施工

（1）端、中横梁支架及模板施工

主桥中横梁采用现浇施工，我部中横梁支架采用吊模进行施工，在拱肋支架顺桥向布置的25工字钢对应中横梁两侧安放贝雷梁，用间距3mφ25精扎螺纹钢吊2根20的工字钢（2根为一组），然后在工字钢上铺设10*10木楞、安放竹胶板底模。

端横梁底模采用直接在盖梁上设置木锲块，横向铺设30*30cm木楞，上叠10*10cm和竹胶板。

端横梁内芯模由于在混凝土浇筑完成后不能拆除，采用木工板、10*10木楞组合加工成箱形。

端、中横梁侧模采用竹胶板和角钢制作的组合模板，模板接缝嵌入海棉条，防止漏浆，模板表面平整度、顺直度必须符合规范有关规定。

（2）预压（参照系杆预压） （3）横梁混凝土浇筑

横梁的浇筑顺序：首先施工的是2道端横梁和3道中横梁，待拱肋施工完成后，再进行12道中横梁的施工。混凝土应从变形大向变形小的方向对称浇筑。 3.5现浇拱肋的施工

3.5.1支架和模板施工

因设计要求拱肋的支架不能直接搭设在系杆上，故施工时贝雷纵梁上系杆两侧设置φ40cm的钢管，钢管上纵向设置工字钢、搭设支架。因拱肋线形采用的二次抛物线，拱肋底模由木板和竹胶板结合组合而成。拱肋支架示意图如下： 3.5.2吊杆和风撑预埋件

吊杆预埋件：施工前首先采用全站仪在拱肋底模上精确的放出吊杆的位置，安放钢管时采用吊垂线的办法保证吊杆钢管的垂直度，埋设锚垫板。并采用吊垂线的方法与系杆预埋钢管进行校对，保证吊索位置准确无误。

风撑预埋件：用全站仪定出风撑的位置，然后现场直接在内侧模板上开孔，准确的埋设风撑钢筋的位置。 3.5.3拱肋混凝土浇筑

每道拱肋由5个节段组成，混凝土浇筑时，由两边同时向中间分段对称进行，因拱肋坡度较大，在拱肋顶部设置盖板，并在盖板上设置出气孔。 3.5.4拱肋模板拆除

拱肋侧模应在混凝土强度保证其表面及棱角不致因拆模而受到损坏时方可拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5mpa时可拆除侧模。

拱肋底模在混凝土强度达到90%以上，期龄大于7天，方可拆除。拆除时，由拱顶向两端对称拆除。

3.6风撑施工

主桥风撑采用现浇施工，在拱肋支架顺桥向布置的25工字钢对应中横梁两侧安放贝雷梁，然后搭设支架、安装12工字钢承重梁。 风撑底模采用竹胶板直接铺设在10*10cm木楞上面。侧模采用角钢和优质竹胶板相结合的组合模板，侧模上下都用φ20的螺杆进行对拉。

风撑施工时先同时浇筑两边的，最后浇筑中间的。单道风撑浇筑时应由两端向中间对称浇筑。 4.总结

（1）本工程施工过程中，贝雷梁、水中支撑的承载能力非常重要。初步分析时进行了严格的理论计算，确保满足施工的要求。施工时进行严格测量控制，防止产生偏心受力。

（2）工程受沿海自然气候的影响较大，拱肋施工的成功关键在于支架的整体稳定性，在施工中，利用风撑支架将两侧拱肋支架进行连接，增强了支架的稳定性和刚度。

（3）工程所在地，缺少大型浮吊、无预制场地且跨越河道为当地水上重要航道，航道封闭比较困难，适合采用现浇工艺。 参考文献：

[1] 《建筑结构静力计算手册》 中国建筑工业出版社 [2] 《装配式公路桥梁使用手册》交通部交通战备办公室 [3] 《结构力学》 中国建筑工业出版社

[4] 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 中华人

民共和国交通部

[5] 《钢结构》 中国建筑工业出版社