3 鋼筋混凝土拱的施工方法
大跨徑拱橋的施工方法，是關(guān)系到拱橋方案能否成立，拱橋方案能否被采用的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。無(wú)支架施工，應(yīng)該是拱橋施工的發(fā)展方向。
我國(guó)采用滿堂支架施工最著名的拱橋是河南許溝大橋，跨徑220m，由于跨越干溝，所以采用滿堂支架施工。采用鋼拱架施工的，有四川攀枝花3006大橋（新莊金沙江大橋），跨徑146m；后來(lái)又用在跨徑110m的攀枝花3005大橋（荷花池金沙江大橋）以及跨徑170m的3007大橋(寶鼎金沙江大橋)上。另一座湖南五強(qiáng)溪纜子灣大橋，跨徑133m，因五強(qiáng)溪水庫(kù)開(kāi)工，沒(méi)有箱肋預(yù)制的場(chǎng)地，因此用單層貝雷架，上弦加短桿件作為拱架，并以斜拉索加勁，拼裝預(yù)制拱段。第一條箱肋合攏后，即與拱架一起，共同承受其他箱肋重力。
以下介紹鋼筋混凝土拱的無(wú)支架施工方法，這些施工方法當(dāng)然也能用于鋼拱和鋼管混凝土拱上。
3.1 塔架扣掛懸臂施工法
分懸拼和懸澆兩類，以懸拼為主，一般是在墩臺(tái)上安裝塔架，以斜拉索扣掛預(yù)制拱段，直至合龍，這是用得最多的施工方法。一般采用三段或五段吊裝合龍。而且在我國(guó)，多跨拱橋也往往采用這種方法進(jìn)行，是我國(guó)特有的多跨拱橋施工方式。目前采用五段吊裝的最大跨徑拱橋，是跨徑150m的四川馬鳴溪大橋。吊重達(dá)700kN。
在跨徑更大時(shí)，或采用較寬的箱時(shí)，吊重很大，不得不采用多段吊裝。1999年在廣西來(lái)賓磨東紅水河大橋上，對(duì)4條寬達(dá)2.6m的分離箱肋，采用28段吊裝，見(jiàn)圖12。以后又在跨徑228m的福建寧德天池大橋及跨徑195m的貴州六圭河大橋上，采用多段吊裝，先合龍兩邊箱，然后加澆中室箱的頂、底板，形成三室箱拱圈。寧德天池大橋邊箱分19段吊裝，六圭河大橋邊箱分20段吊裝。
圖12 磨東大橋28段吊裝
在跨徑150m的四川攀枝花白沙溝大橋上，還采用了多段懸臂澆筑的施工方法，以掛籃懸澆23段中的20段，是我國(guó)第一座采用多段懸臂澆筑的拱橋【15】，見(jiàn)圖13。
圖13 四川攀枝花白沙溝大橋的多段懸臂澆筑
3.2 懸臂桁架施工法【8】
多用于桁式組合拱，以人字扒桿吊裝桿件，上弦桿施加預(yù)應(yīng)力，直至合龍，然后，在上弦桿的某一部位，卸除預(yù)應(yīng)力連接器，轉(zhuǎn)換體系而成拱，見(jiàn)圖14。
圖14 懸臂桁架施工法
3.3 轉(zhuǎn)體施工法【9】
分為平轉(zhuǎn)及豎轉(zhuǎn)兩大類：
1）平轉(zhuǎn)施工法
主拱圈采用平轉(zhuǎn)施工是我國(guó)首創(chuàng)。在兩岸各制作半拱，平轉(zhuǎn)就位合龍，可以最大限度地減少水上施工，并用簡(jiǎn)單的設(shè)備來(lái)修建大跨徑拱。1977年，以設(shè)平衡重的轉(zhuǎn)體施工方法，修建了跨徑70m的四川遂寧建設(shè)大橋。1987年，在跨徑122m的重慶巫山龍門(mén)大橋上實(shí)現(xiàn)了無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體施工。1988年，在跨徑200m的涪陵烏江大橋上，采用了雙箱對(duì)稱同步轉(zhuǎn)體施工。由有平衡重到無(wú)平衡重，以至雙箱對(duì)稱同步轉(zhuǎn)體，是平轉(zhuǎn)施工發(fā)展的三個(gè)階段，其轉(zhuǎn)動(dòng)、錨固和位控體系均得到進(jìn)一步的完善。
圖15 涪陵烏江大橋的雙箱對(duì)稱同步轉(zhuǎn)體施工
目前，平轉(zhuǎn)施工方法，不僅在箱形拱上應(yīng)用，而且還曾在雙曲拱、桁架拱、剛架拱上應(yīng)用過(guò)，也用在連續(xù)剛構(gòu)及斜拉橋上。
2）豎轉(zhuǎn)施工法
往往在溝底搭架，修建兩個(gè)半拱，拱腳設(shè)鉸，向上轉(zhuǎn)動(dòng)，然后合龍、封鉸。例如，跨徑60m的四川楊家溝大橋，以及跨徑60m的四川三灘溝大橋（剛架拱橋）。[page]
3.4 勁性骨架施工法
將型鋼制成拱形勁性骨架，或在角隅處帶有鋼管的拱形勁性骨架，分段吊裝合龍，形成勁性骨架拱，含鋼管的灌注管的混凝土，然后搭設(shè)模板，分底板、腹板和頂板，分層澆筑拱圈混凝土（勁性骨架埋在混凝土中），形成拱圈。
該施工方法上世紀(jì)80年代引入我國(guó)，首先在跨徑60m的遼寧螞蟻沙大橋上應(yīng)用，以后又在跨徑156m的丹東沙河口大橋中承拱上采用。交通部又設(shè)科研課題，以宜賓小南門(mén)金沙江大橋?yàn)樵囼?yàn)橋，跨徑240m的中承拱。后來(lái)，又在跨徑420m的重慶萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋及跨徑312m的廣西邕寧邕江大橋（中承拱）上應(yīng)用，使這種施工方法更為成熟。
早期用勁性骨架法施工拱圈時(shí)，主拱圈的板件混凝土自拱腳至拱頂，連續(xù)澆筑，為防止勁性骨架失穩(wěn)，需在l/4-3l/4區(qū)段，尤其是拱頂區(qū)段壓重，隨混凝土澆筑而卸載，施工控制不方便，而且拱的變形及應(yīng)變大而反復(fù)，以致在某些橋上出現(xiàn)過(guò)勁性骨架的某些桿件局部失穩(wěn)的情況，其預(yù)拱度為四分點(diǎn)附近最大的馬鞍形。
在萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋及邕寧邕江大橋中改進(jìn)了施工工藝。萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋鋼管內(nèi)壓注混凝土的順序是先中間，后兩邊；先下弦后上弦。拱箱混凝土的澆筑，分環(huán)順序是先中箱，后邊箱。每箱先底板，后腹板，再頂板。各環(huán)間混凝土均間隔一個(gè)齡期，使先澆筑的混凝土參與結(jié)構(gòu)整體變力，共同承受新澆筑的混凝土重力。在每一環(huán)的澆筑過(guò)程中，將拱箱沿縱向等分為6段，設(shè)置6個(gè)工作面（邊箱分8個(gè)工作面），對(duì)稱同步地澆筑混凝土，最多允許一個(gè)工作段的快慢差別。因此澆筑中保證了骨架穩(wěn)定，其撓度及應(yīng)力比較均勻，完全避免了早期勁性骨架法的缺點(diǎn)，見(jiàn)圖16。
邕寧邕江大橋則是利用扣索，對(duì)勁性骨架施加拉力，把澆筑過(guò)程中出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變位調(diào)整和控制在設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑拱肋混凝土，大大減少了拱肋澆筑時(shí)間，對(duì)勁性骨架法的施工工藝，又作了進(jìn)一步的完善。見(jiàn)圖17。
隨著勁性骨架施工方法的完善，我國(guó)跨徑150m以上的鋼筋混凝土拱橋中，采用此方法的日益增多。
圖a 分環(huán)澆筑順序
圖b 中箱底板縱向澆筑分段圖c 邊箱底板縱向澆筑分段
圖16 萬(wàn)縣長(zhǎng)江大橋的拱箱混凝土澆筑順序（單位：cm）
圖17 邕寧邕江大橋的扣掛勁性骨架（單位：cm）
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，我國(guó)的鋼筋混凝土拱橋橋型品種很多，有雙曲拱、箱形拱、桁架拱、剛架拱、系桿拱和特殊拱等，而且已形成了一整套有我國(guó)特色的拱橋無(wú)支架施工方法，外國(guó)有的，我們都有，我國(guó)把塔架扣掛法用于多跨，創(chuàng)造了平轉(zhuǎn)施工方法，極大地改進(jìn)了勁性骨架施工法，這些是對(duì)拱橋施工工藝作出的貢獻(xiàn)和創(chuàng)新。我們應(yīng)該為之自豪，并在些基礎(chǔ)上不斷前進(jìn)。[page]
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