第１２卷 第６期 ２０１２证 中 国水运 ＶｏＩ．１２ Ｊｕｎｅ Ｎｏ．６ ２Ｏ１２ ６月 Ｏｈ ｉ ｎａ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ 下承式钢管混凝土系杆拱桥少支架法施工技术 何培文，汪磊，刘海伦 （江苏淮阴水利建设有限公司，江苏淮安２２３００１） 摘 要：少支架法施工是桥梁工程施工中常用的一种施工工法，具有施工简单方便、安全、快速、节约成本、不影 响河道通航等优点。文中结合工程实例详细阐述了下承式钢管混凝土系杆拱桥梁少支架法施工工艺，可以为同类施 工作为参考。 关键词：下承式；系杆；拱桥；少支架；施工 中图分类号：Ｕ４４８．２２ 文献标识码：Ａ 一、概述 １．工程概况 老阁公路桥梁是南水北调东线第一期工程里下河水源调 整工程卤汀河桥梁工程施工２标（兴化）一部分。老阁公路 桥位于卤汀河桩号３４＋８００处，桥梁全长２９１．６ｍ，主桥上 部结构为８５ｍ系杆拱，拱肋采用钢管砼构件，系杆采用预应 力砼构件。拱肋采用直径为１ １Ｏｃｍ钢管，内充Ｃ４０砼微膨 胀砼；系杆采用宽１２０ｃｍＸ高１９０ｃｍ空箱矩形截面；吊杆 采用ＯＶＭＬＺＭ（Ｋ）７—６１型成品吊杆。 ２．方案概述 由于老阁公路桥梁跨河道，且有通航要求（卤汀河现状 为Ｖ级航道，规划为ＩＩＩ级航道，本次采用ＩＩＩ级航道标准）， 再综合考虑到该桥的施工成本、进度等因素，经研究决定采 用少支架法施工（图１）。系杆、拱肋、横梁均采取工厂预 制，现场拼装的方法。在两主墩内侧分别设置一个临时支架 用于安装端系梁及拱脚；在河道中设置两个临时支墩（跨度 为２８．６ｍ，满足通航要求），用于安装中系杆；利用中间的 两个临时支墩搭设支架，安装拱肋。 图１ 老阁桥主桥少支架法施工示意图 二、主桥上部结构施工流程 （１）在预制厂内分节段预制系杆、端横梁、内横梁。 （２）插打临时支墩，利用主墩及Ｉｆ缶时墩现场搭设系杆支 架，并预压。 （３）安装系杆拱脚段，安装端横梁，现浇端横梁湿接头； 安装边、中段系杆，现浇系杆湿接头。 （４）安装第一批内横梁，现浇湿接头；并张拉已安装的 内横梁第一批钢束，压浆。 收稿日期：２０１２—０３—２２ 作者简介：何培文，江苏淮阴水利建设有限公司。 文章编号：１００６—７９７３（２０１２）０６—０２４９—０２ （５）张拉系杆第一批钢束，压浆。 （６）搭设拱肋和风撑支架，安装拱肋和风撑。 （７）浇筑拱肋钢管砼。 （８）拆除拱肋和风撑支架。 （９）安装吊杆并对吊杆进行第一次张拉。 （１Ｏ）安装剩余的内横梁，张拉剩余的内横梁第一批钢 束，压浆。 （１ １）在两系杆内侧均衡铺设桥面板。 （１２）按照设计要求第二次张拉吊杆。 （１３）张拉系杆第二批钢束，压浆。 （１４）拆除系杆支架。 （１ ５）依次张拉端、内横梁第二批钢束，压浆封锚。 （１ ６）对称均匀铺设剩余的桥面板。 （１７）按照设计要求第三次张拉吊杆。 （１８）张拉系杆第三批钢束，压浆封锚。 （１９）浇筑桥面铺装砼、防撞护栏砼等。 （２０）按照设计要求第四次张拉吊杆。 （２１）吊杆封锚。 三、支架施工 １．支架布设 系梁底部支架分为五跨，跨宽分别为８．７＋２０．４＋２６．８＋ ２０．４＋８．７ｍ，共８５ｍ，共打４个支墩，其中水中２个，岸 上２个。因河道现为Ⅵ级通航河道，即将扩为３级航道，为 保证施工期间支架安全，在桥位上下游、通航孔支墩两侧施 工打一定数量的钢管桩作防护桩，防止施工期间发生船只撞 击、损坏支墩、支架的事件。 ２．支点钢管桩设计 （１）荷载计算 系杆中段８９ｔ，系杆边段６８ｔ，端快件５５ｔ，中横梁１３ｔ， 端横梁３０ｔ，桥面板２．５ｔ拱肋中段４９ｔ，拱肋边段５３ｔ，风 撑２．６ｔ。 （２）钢管桩承载力计算 考虑到地质及以往经验，钢管桩入土深度为７ｍ，考虑 冲刷及淤泥层折减ｌｍ，承载力计算时取６ｍ。 单桩承载力： ２５０ 中国水运 第１２卷 ＱＵＫ＝（Ｕ∑ａｉＬｉｚｉ＋ｏＡｏＲ）／２＝（０．４２６ ３．１４ ６ ４０ ＋２０００ ０．１４２）／２＝３０．３Ｔ （３）钢管桩数量计算 再中段２片，双侧共计６片；安装按桥梁纵横轴线两侧对称 进行，先安装上游侧后安装下游侧，每安装横向对称的两段 构件后必须将该段中横梁安装一根，以增加其稳定性。中横 梁采用悬吊法安装，即在中横梁浇筑时在下部预埋２根直径 ２５ｍｍ的圆钢，在系杆预制时在与中横梁接头处上部预埋２ 根直径２５ｍｍ的圆钢，横梁就位时将圆钢焊接拉紧，浮吊放 松后用手拉葫芦调整横梁位置，达到设计要求后焊接横梁骨 架钢筋。 五、钢管混凝土拱施工 １．钢管拱制作 ①中间支点设计承受荷载：系杆中段＋拱肋中段＋４０块桥 面板 ０．５＋５根中横梁 ０．５＋３０片贝雷片＝２２７Ｔ系杆边段＋拱 肋边段＋３２块桥面板 ０．５＋４根中横梁 ０．５＋２４片贝雷片 ＝２００．Ｔ２＃、３＃支点承受荷载为：（２２７＋２００．） ０．５＝２１３Ｔ 一个支点钢管桩根数为：１．２ ２１３１３０．３＝８．４取９根。 ②两边支点设计承受荷载： 端块件＋拱肋边段＋１根中横梁 ０．５＋１６块桥面 ０．５＝１３５Ｔ（２００．＋１３５）Ｉ＝Ｉ６８Ｔ 委托有资质的钢结构厂家在工厂内按照设计图纸要求分 一个支点钢管桩根数为：１．２ １６８１３０．３＝５．６，故取６ 根。 ３．铜管桩基础的插打 支架基础采用１０ｍ长ｑｏ４２６ｃｍ钢管桩基础。每个支墩 顺水流向施打９排钢管桩，每排３根，钢管桩间距１．５ｍ。 钢管桩施打采用１．８ｔ柴油桩锤进行。钢管桩入土６ｍ满足承 载力要求，钢管桩施打完后，为提高稳定性，钢管桩内填黄 砂，水撼法密实。填完黄砂后将钢管桩上部找平，用钢板封 死。 ４．支架搭设 采用贝雷片支架：支墩基础上搭竖向井字贝雷片，竖向 井字架上用双层贝雷牌拼成水平桁架梁。水平桁架梁间按规 范要求２ｍ布置剪力撑，可以满足施工稳定要求。贝雷桁架 问则用加强杆连成一整体。 ５．支架预压 由于系梁断面尺寸较大，支架搭设后，应进行配重预压， 以检查其承载力，减小和消除支架的非弹性变形和地基不均 匀沉降，从而确保安装质量。预压按设计荷载的１．２倍超载 预压。时间不少于１０ｄ，连续３ｄ总沉降量不超过３ｍｍ。沉 降稳定，即可卸载，进入下道工序施工。 、 四、系杆、横梁预制安装 １．系杆、横梁的预制 根据施工需要将系杆分节段在预制场内进行制作。预制 场建设必须满足施工需要，场地采用Ｃ２５砼硬化，场内保持 干净整洁，确保预制构件不受污染。预制构件所有用到的原 材料（钢筋、水泥等）必须合格，混凝土配合比也必须由实 验室试验所得，构件混凝土筑捣必须密实，养护必须到位， 确保预制构件的质量。预制构件加工完成后应该检查构件抗 压强度并验算抗弯强度、检查砼结构尺寸和预埋件的位置， 做好结构端部砼凿毛清洗和预埋件表面清理工作，便于就位 对按时焊接劲性骨架；确定各块件顶面中心线和端截面上下 口中心点，作为安装时的控制点。 ２．系杆、横梁的安装 安装时首先安装拱脚端块件和端横梁以及拱脚段的两根 内横梁，吊装时要精确就位，待位置固定后将骨架钢筋焊接 好，使之连接成整体，确保整体稳定，然后再吊装系杆，根 据设计要求，系杆预制构件安装顺序为：先系杆边段４片， 段加工好钢管拱肋，并在场内进行试安装，检查其线性是否与 设计相符，检查各个节段间的连接是否吻合。钢管拱加工完成 后必须对其焊缝、椭圆度、拱轴线等进行检查，检查是否与设 计相符；所有板件的对接缝，必须坡口熔透，经超声波和射线 探伤检验合格，表面质量和内部质量都应符合规范要求。 ２．铜管拱安装 构件安装顺序为：拱肋边段、拱肋另一边段、拱肋中段 双侧共计６片；安装按桥梁纵横轴线两两对称进行，先安装 上游侧后安装下游侧，横向对称两段构件就位后应将该段的 风撑安装就位，以增加横向稳定性。拱肋就位过程中用两台 水准仪同时观测拱肋两端高程，用全站仪观测中线位置，徐 徐放松吊索，使拱肋两端均匀下降，拱肋合龙时，每个接头 点与设计标高之差不能超过±１５ｒａｍ，中线偏差不能超过 ５—１０ｒａｍ，否则应重新起吊进行调整。 ３．铜管内砼浇筑 拱肋安装完成后，便向钢管内利用柴油砼输送泵泵送 Ｃ４０微膨胀砼。管内砼灌注前应该讲管内的杂物全部清理干 净，并用水将管壁充分的湿润，然后从拱脚向拱顶泵送混凝 土，关注时两侧拱肋应该同时对称进行，并且应该连续进行， 不得中断。混凝土浇筑根据施工需要在拱肋顶设排气孔，混 凝土浇筑完后再用钢板焊接封孔。施工拱肋混凝土时，在阴 天进行，气温大致与合龙温度相同。拱肋两拱脚混凝土泵送 速度协调一致，尽量对称顶升。混凝土压注到拱顶，待流出 原浆一定时间后，停止泵送，用混凝土截止阀对导入孔封闭， 完成压注过程。 六、吊杆安装、张拉 按设计要求安装成品吊杆钢束，方法是从下向上穿，用 卷扬机提升，固定好上端锚头使吊束自然下垂，从下端进行 张拉。吊杆张拉分４次完成，张拉顺序按图纸设计进行，左 右幅吊杆应同时对称进行张拉。张拉顺序及张拉力按设计要 求进行。张拉中要控制好锚下张拉应力，在张拉过程中跟踪 观测拱肋、系杆对应位置的高程变化，并做好记录。 七、结束语 下承式钢管混凝土系杆拱桥施工控制的关键就是拱肋的 线形、系梁的线形控制，因此在施工过程中必须对钢管拱的 制作安装、系杆的预制安装、合拢等工序严加控制，确保成 桥的线性满足设计要求。
