河道中钢筋混凝土拱桥施工技术

    沈伟　代浩

    

    

    

    摘 要：介绍在河道中钢筋混凝土拱桥的施工技术。针对桥梁包含多个的不规则形状构件的特点，有针对性的采用了不同形式的模板，保证了施工质量，节约了施工成本，可为类似工程提供借鉴。

    关键词：钢筋混凝土拱桥；圆弧模板；大体积混凝土

    中图分类号：U448.22 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）02-0044-02

    1 工程概况

    旅顺西部临港新城配套产业区明渠和桥梁工程——3#桥位于大连市旅顺口区双岛湾街道山头村。该桥为混凝土拱桥，桥长30.8m，主拱跨度为16m，桥面标准宽度为18m，主拱圈L0=16m，f0=2.05m，f0/L0=1/7.8，拱轴系数m=1.988。在主拱圈上部，该桥布置了4个净跨1.5m的腹拱，同时，在桥两侧布置了两个净宽5.15m的框架结构。桥梁下部结构为重力式结构，由墩台和承台组成，基础为钻孔灌注桩基础，桥梁标准断面见图1，平面图见图2。

    本桥梁下部结构主要包括承台基础、承台、系杆、墩台等四部分。上部结构主要包含主拱及拱座、腹拱、拱腹填料、框架结构等四部分。

    因本工程上部结构存在多个弧面，形状复杂，为大体积混凝土施工，且兼具景观作用，本文主要针对主拱及腹拱施工技术进行阐述，其他部分施工不再叙述。

    2 主拱及腹拱结构尺寸

    主拱跨度为16m，拱高2.05m，拱圈厚0.85m，采用C40F300混凝土现浇施工，浇筑时预留1m宽后浇带，待主拱浇筑完成7日后，用C40F300微膨胀混凝土浇筑后浇带，后浇带位置见图3，主拱混凝土总量为351m3，钢筋总量为36.16t。

    腹拱共4座，跨度均为1.5m，拱高0.3m，采用C40F300混凝土现浇施工，混凝土总量为127m3，钢筋总量为8.50t。

    3 主要施工方法

    3.1 钢筋施工

    钢筋均为现场绑扎，绑扎时使用限位装置严格控制间距。

    3.2 模板施工

    3.2.1 支撑架基础

    本工程范围内淤泥层较厚，长臂挖掘机开挖4米厚淤泥，使用开山石渣换填，分层厚度为30cm，使用振动式夯机人工夯实，其上浇筑砼垫层，垫层厚度为20cm，混凝土标号为C20。

    3.2.2 模板支撑架搭设

    本工程选用碗扣式支架作为主拱模板支撑架，经过验算，确定模板支架参数如下：步距1.2m，横距0.6m，纵距0.6m，沿桥纵向布置26跨，沿桥横向布置39跨，最大高度为6.26m。

    支架搭设施工顺序为先立杆，后横杆，再斜杆，逐层搭设，主拱形状通过顶层立杆的长度选择和顶托丝杠的调节进行精确控制，同时在搭设过程中，在拱顶预留6mm的沉降量，而拱脚处不预留沉降量，中间各点预留沉降量均按内插取值。

    為了保证在模板支立及混凝土浇筑过程中的高空作业安全，在支撑架边缘搭设护栏，并安装密目式安全网，避免高空坠物、高空坠落等安全事故发生。

    3.2.3 模板设计

    本工程存在多个圆弧形状，考虑到本工程非批量生产，模板重复利用率低的特点，采用钢模板施工存在拆除困难的问题，模板基本采用木模。

    3.2.3.1 主拱模板

    主拱模板均采用韧性好，易造形的竹胶板作为面板，厚度为15mm。侧模横肋和竖肋均采用60mm×90mm木方，为了克服竹胶板刚度小的问题，采用了竖肋加密的方法保证其刚度。底模板通过模板支撑架控制模板弧度，并采取在竹胶板下加铺一层2cm厚、20cm宽的松木板的方法来保证其刚度。

    主拱底模弧度通过模板支撑架顶杆和顶托调整，为了增加模板的稳定性，对模板支撑架顶部支顶模板的木方进行了如图5所示调整，使模板由点受力，变成面受力。

    施工时，先调整模板支撑架顶杆高度和顶托高度，保证模板弧度，然后再支撑架顶托位置铺设事先经过加工的木方，在面板铺设前，先在木方顶部铺设一层20cm宽，2cm后的松木板，并将木板与木方固定，最后在顶部铺设一层竹胶板形成面板。

    主拱的侧模板由于需要安装在弧面上，采用现场制作安装的方式进行，模板通过60mm×90mm木方进行加固。

    3.2.3.2 腹拱模板

    由于腹拱弧度较大，无法采用竹胶板作为其底模面板，故采用更易造型的1mm厚镀锌钢板作为其面板，施工时，事先用Φ32钢筋焊接好的圆弧支架控制圆弧弧度，将镀锌钢板固定在木质支架上形成稳定结构。腹拱底模采用模板加工场地组装完成，整体吊装的方式进行安装，模板先按照图6所示方法在模板加工场地加工完成，然后整体固定在腹拱侧模上。

    腹拱的侧模板采用现场制作安装的方式进行，均采用韧性好，易造形的竹胶板作为面板，厚度为15mm。模板通过60mm×90mm木方进行加固。

    3.2.3.3 模板接缝处理

    模板接缝内侧采用透明胶粘贴封堵，外侧采用发泡剂进行处理。

    3.3 混凝土施工

    主拱及腹拱均为大体积混凝土。在配合比设计阶段，通过掺加粉煤灰来降低水泥用量的方式对配合比进行了调整。采用泵送的方式进行混凝土浇筑，浇筑时严格控制分层进行，每层浇筑厚度为500mm，混凝土采用二次振捣工艺进行振捣，每层混凝土在浇筑时进行一次振捣，上层混凝土浇筑前，再进行一次振捣，确保混凝土振捣充分。考虑到模板支撑架稳定性问题，混凝土采用两侧对称的方式进行。先由西侧拱脚处开始浇筑，每次浇筑500mm宽度后，换另一侧进行浇筑。

    由于施工季节为夏季，选择晚温浇筑砼，白天对粗骨料使用帆布覆盖，降低其白天因太阳直射导致温度过高。

    混凝土的养护方法采取洒水覆盖养护，洒水后覆盖一层土工布，再洒水使土工布湿透，并在其上覆盖一层塑料布保水，其上压载砂袋。

    4 结语

    市政工程钢筋混凝土拱桥施工应重点控制表观质量及大体积混凝土的防裂，应从模板设计及支拆、砼配合比设计及浇筑、砼养护的每一个环节进行严格控制，确保表观及内在质量。施工前，应对物资、设备、进度等做周密计划，施工过程中，对每道工序均应严格控制质量，确保桥梁安全、稳定。

    经过建设单位、监理单位、质量监督单位的验收，本桥梁结构稳定，表观质量及使用性能满足设计要求，整体评价达到预期目标，为同类工程施工积累了施工经验。