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摘要：本文主要介绍了泗洪县南圩河桥钢筋混凝土系杆拱桥施工方法，针对上部结构施工中的拱肋及风撑、桥面板等构件的预制、起吊、运输、安装等主要施工工艺方法，在不断优化施工组织设计基础上成功完成了本工程的施工。在施工过程中强调科学施工，合理布局，大胆创新，为同类桥型的施工提供了借鉴经验。
关键词：下承式；系杆拱桥；中小跨径；构件预制
1、前言
下承式钢筋混凝土系杆拱桥，以其自重轻、材料省、整体性能好、外形美观、装配化程度高等优点，近年来较多的应用于桥梁工程，但由于系杆拱结构理论计算复杂，施工难度大，技术要求高，如何合理有效的选择一种施工工艺显得尤为重要。本工法依托实际工程项目，拱肋采用两片卧叠预制，整体立模，分段浇筑，节省场地，拱肋尺寸保持一致；预制段之间采用湿接头连接，节点位置、尺寸控制准确。预制底模采用浇低标号混凝土硬化，可充分利用当地资源优势，保证底模强度，侧模采用优质竹胶板，既方便加工保证施工质量的同时，又能降低造价；钢筋骨架分段成型，现场焊接就位，有效节省工时，促进施工进度；采用2台大吨位汽车吊安装，有利拱肋翻身就位，可方便拼装，减少工时；采用有支架安装，构件安装准确，工序少，工期短。
2、工艺特点
本工法解决了钢筋混凝土系杆拱桥安装施工的问题，现就南圩河桥上部结构施工中的拱肋及风撑、桥面板等构件的预制、起吊、运输、安装等工艺要求及方法作简要介绍。
3、适用范围
本工法适用于单孔跨径不大于50m的中小型钢筋混凝土系杆拱桥施工，亦适用于相似结构桥梁的施工。
4、工艺原理
中小跨径钢筋混凝土系杆拱桥在上部结构施工过程中，拱肋及风撑、桥面板等构件的预制、起吊、运输、安装等施工工艺要求及技术方法，主要从以下几点作简要介绍。
4.1拱肋及风撑、桥面板等构件的预制
泗洪县南圩河桥钢筋混凝土系杆拱桥的预制构件有：拱肋6节，单节重量约为40T，中、端横梁11节、风撑3节，桥面板58块，全桥总计预制构件78块。为保证拼缝尺寸的精确度，预制构件采用放全桥大样进行预制。由于场地受限，拱肋及桥面板预制采用卧浇且在竖向两片叠浇的方法，以节省桥面板预制场地，减少模板放样的工作量，并保证连接风撑的预埋钢筋位置的正确和避免放样差错，模板采用优质竹胶板模板，方便加工。
4.1.1 构件预制场地
构件的预制在固定的混凝土预制场内进行。场地的铺筑，按如下程序进行：清除障碍物、粗整平、压实、测量并找平、浇混凝土面层，采用C25混凝土以保证底模的强度和平整度。
4.1.2 拱肋放样
采用坐标法放样，先放跨径尺寸，再分段放出纵横坐标，将坐标点连接到拱肋下缘线。据设计尺寸定出拱肋、风撑，画出构件轮廓线及交角圆弧线，定出各吊点位置、锚管预埋件位置及风撑联结点位置。放样后由总工校核，监理工程师验收合格。
4.2拱肋模板
拱肋为I形截面预制件，为制作方便、降低造价，可采用优质竹胶板制作，在保证混凝土外观质量的前提下，可缩短制作时间。为便于拆装，每块模板长3m～5m，接头采用企口式，为抵抗侧向弯曲，模板背面每隔50cm钉先竖向后横向肋木加固。
4.3 钢筋骨架制作与就位
钢筋骨架采用分部成型、整体入模的方法，采取先放置钢筋骨架，然后现场焊接接头和安装固定横向联结系预埋件，校核无误后立模。施工时现浇拱脚段同时施工，拱脚钢筋现场绑扎成型，这样有利于分段接头钢筋搭接焊接时的位置准确，又便于各工序有效衔接，节省工时、方便施工、保证整体骨架成型的质量。
4.4立模
把模板沿放样线拼装成整体，调整好板垂直度、直顺度、底部、上部用螺栓加固。接头缝用1cm厚的海绵条填塞，底模铺一层塑料薄膜。模板表面涂刷脱模剂。待第一片强度达到30%以上时，叠浇第二片，立模时，先做一层水泥掺粘土砂浆2cm 厚隔离层，然后加固模板，确保立模不变形，尺寸准确。浇混凝土前，应对模板尺寸、钢筋尺寸、位置、焊接长度、预埋件数量、位置等做全面检查，无误后进入下道工序。
4.5 浇筑混凝土
严格按设计配合比配料、拌制。拌制时严格控制配合比及拌制时间，随时检查混凝土塌落度、和易性。浇筑时，每一预制段必须一次浇完，不留施工缝。混凝土的振捣，采用插入式振动器，要控制振动时间，使混凝土表面达到不冒气泡、下沉、表面返浆平整。振捣器切勿碰撞侧模，也不能插入过深，以免模板变形。预制每个构件时，随机取样做三组混凝土试块，分别做3 d、7 d、28 d抗压强度试验。混凝土达到设计强度30%后即可拆模。脱模后应及时养生，采取覆养生布并及时洒水，确保构件经常保持湿润。
4.6桥面板、风撑预制
为了节省木材，充分利用有限的施工场地，桥面板预制亦采用两片卧叠预制，工艺参考4.4。风撑的预制在浇筑地膜上，立木制的侧模板浇筑，可在大件预制时同时进行。
4.7设置拱肋与支架临时连接预埋钢板
为保证拱肋节段安装时精度，在拱肋底部预埋方形钢板以使拱肋吊装时与支架的临时固定精确对接，以保证其牢固性。预埋钢板时，需要测量精确放样。
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4.8构件的起吊
为使构件接头位置准确，起模前要将构件编号并复核尺寸，待构件混凝土强度达到设计强度的90%时，方可起吊。所有构件除拱肋段应空中翻身外，其余构件均可直接起吊装车运至现场安装就位。需要说明的是预制拱肋需运至现场后再利用两台75T吊机翻身，然后安装就位。其起吊翻身应须仔细小心，以免误伤构件。
4.9 构件的运输
所有构件运输，根据构件重量采用30t～40t挂车。
（1）构件起吊到一定高度，将准备好的拖车开入，使构件轻轻下放，构件两端吊环处放枕木，使构件两端不接触车厢为宜，然后用倒链将构件捆牢，以免在运输中倾斜或歪倒。
（2）吊装前修好预制场到桥位的便道，运输过程有专人指挥行驶，确保行车及构件的安全。
（3）其它构件可按安装次序直接起吊、装车、运输，但也要确保构件的完好、安全。
4.10构件的安装
所有预制构件的安装应严格按设计说明及规范要求进行，安装前必须先搭好临时支架，准备好一切吊装设备、材料等。
4.11临时支架的搭拆
本桥设计为有支架施工，因此在吊装前必须先搭设临时支架及吊装平台。
4.11 .1支架的搭设
架设现浇系梁贝雷支架并预留临时通航孔，然后在支架上进行超载预压，预压系数为1.2，预压至少7d，最后3d观测沉降曲线起平后方卸载；现浇系梁、根据设计要求依次安装3#、5#、7#中横梁；待中横梁湿接段达到设计强度的90%以上且龄期不小于7天时，方可张拉系杆钢绞线；系梁钢束张拉时，应确保其本身及另一侧系梁的对称、同时性。待系梁浇筑完成达到设计强度的要求时，在系梁上搭设拱肋支架，拱肋安装支架必须与系梁现浇支架分离、独立，每支架采用7根Φ820mm壁厚为10mm 空心钢管为立柱，每2m高设横撑及斜撑，两侧支架用[160mm平联成整体，同时还要进行强度及稳定性验算。
4.11.2 构件的安装
安装施工顺序及要求如下：
（1）安装预制段拱肋及桥面板
用2台汽车吊同时起吊，在支架上与拱腿对接好后，焊接拱肋预埋钢板与支架形成临时固结，以及焊接部分预留钢筋接头，使其形成整体稳定骨架结构。待拱肋预制段安装合拢后，一次性浇筑湿接缝混凝土，湿接缝混凝土采用比构件强度高一级别的微膨胀混凝土，以保证其强度。
（2）安装风撑
拱肋安装好后，待拱肋湿接缝混凝土强度达到设计要求时，开始安装风撑预制段。在搭设的风撑支架上安装风撑，安装时应从跨径两端向跨中进行，或拱顶向两端对称安放。风撑两端的预留钢筋与拱肋风撑预埋筋焊接成型，控制好高程，焊好后立模浇接头混凝土。混凝土采用微膨胀混凝土，标号比构件高一级。
（3）预制段定位测量
构件起吊就位及时检测定位线、中线、高程，测量拱顶、拱脚、1/4处高程，各项指标及时调整直至满足设计。同时满足预留拱度（本桥为2cm）。
（4）钢筋接头焊接
要有熟练的专业技师，持证操作，所用焊条满足现行规范要求。焊接方法采用跳焊法，分段、对称交错焊接。既防止混凝土被烧坏，也可避免钢板局部过热变形。
4.11.3 湿接缝施工程序
为保证安装时快速成拱，预制段与拱腿、预制段之间以及预制桥面板之间采用预留钢筋焊接接头，然后浇筑湿接缝形成整体。其处理程序为：①预制段定位、测量②接头钢筋焊接③安装湿接头模板④现浇湿接头混凝土⑤湿接头混凝土脱模养生。
4.11.4 湿接缝混凝土浇筑、养生
待接缝混凝土初凝后，先洒少量水，然后用黑色塑料薄膜将其周侧包扎紧，并定期洒水，以保持湿润，确保不开裂和强度的形成。
4.11.5支架拆除
待拱肋、风撑湿接头混凝土达到设计强度的90%后，拱肋与其支架脱离，但不卸落，支架脱离拱肋底缘3～5cm。拆除时应对称、均匀进行。
4.12 吊杆的安装及桥面系施工
4.12.1 吊杆安装
吊杆的安装及吊束张拉应保持纵横向对称进行。本桥直吊杆采用成品束（FPES5-61）及其配套锚具，图纸中所用构件规格须经生产厂家确认，施工单位核实无误后方可下料。张拉吊杆时，需拱肋、风撑湿接缝混凝土强度达到设计强度的90%以上且龄期不小于7天时方可进行张拉。张拉过程应符合规范要求。
4.12.2 现浇混凝土桥面
先将桥面板之间的铰缝用现浇混凝土填平至微弯板顶，再铺设钢筋网现浇混凝土桥面。桥面的浇筑严格按路面施工规范进行。桥面混凝土连续施工一天内完成，避免施工缝。
4.12.3现浇混凝土防撞栏
桥面混凝土达到设计强度70%以上时，焊接防撞栏钢筋，立模，浇混凝土。
4.12.4伸缩缝处理
桥面浇筑时留出伸缩缝安装宽度，固定焊接伸缩缝，检测好高程，浇混凝土。浇好后，加强养生，确保混凝土强度。
4.13施工注意事项
4.13.1 墩台帽、拱座台冒检测必须达到设计强度。桥位中线，跨径，墩台高程，弦杆支座位置、高程要满足设计要求，校核无误后方可吊装。
4.13.2吊装前湿接头钢筋要检测，整型，使其位置、尺寸准确，同时要除锈蚀和污渍。构件凸出部分表面及构件湿接头表面必须凿毛。
4.13.3拱肋起吊要严格控制两端点的升空高度，要恰当掌握预留拱度，及时检测，安装时严格操作程序。
4.13.4制定质量、工期保证措施以及安全生产措施，防止人身及构件出现事故。要切实强化交通管制和高空作业、用电及施工机具的安全管理。
参考文献
[1]周水兴，何兆益，邹毅松、路桥施工计算手册、人民交通出版社、2008.4、页432
[2]中交公路规划设计院、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范、人民交通出版社、2012
[3]弓天云，田克亮，荣学军、公路桥涵施工技术规范、人民交通出版社、2011.08.01、页114
论文作者:周国超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/21
标签：构件论文; 混凝土论文; 桥面论文; 支架论文; 钢筋论文; 强度论文; 拱桥论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;