眉太公路剛架拱大橋施工
2017-10-17
1、概況
眉太公路為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路。K21＋932大橋位于秦嶺山地太白縣境北邊，橋跨下為陡峭的沖溝和石頭河水庫(kù)，跨東為原眉太舊路及陡峭的山坡。設(shè)計(jì)橋面寬8.5m，主體結(jié)構(gòu)為上承式1-45m鋼筋混凝土剛架拱，矢跨比為1／8，下部為重力式橋臺(tái)。
施工難點(diǎn)：施工工期緊、地質(zhì)條件差、無(wú)施工場(chǎng)地、環(huán)保要求高、且不中斷交通。
2、變更設(shè)計(jì)
原設(shè)計(jì)方案為：剛架拱由4片拱片(拱片由拱腿、實(shí)腹段、弦桿、斜撐組成)構(gòu)成。構(gòu)件全部預(yù)制，吊裝后現(xiàn)澆接頭或通過(guò)鋼板焊接連接，形成拱片。拱片間用橫系梁聯(lián)結(jié)，在拱片上安放肋腋板、懸臂梁，現(xiàn)澆填平層及混凝土橋面。
受交通保暢、地形陡峭和場(chǎng)地局促的影響與限制，沒(méi)有大吊機(jī)的適宜停放吊裝位置，沒(méi)有預(yù)制場(chǎng)地。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的充分調(diào)查和圖紙的反復(fù)分析，考慮到施工的經(jīng)濟(jì)性和安全性，將原設(shè)計(jì)兩段實(shí)腹段預(yù)制，在跨中通過(guò)鋼板焊接形成整體，變更為用通長(zhǎng)主筋取代鋼板焊接，整個(gè)實(shí)腹段現(xiàn)澆成型，在拱頂焊接鋼板接頭變更為滿堂支架上整體一次現(xiàn)澆成型實(shí)腹段；將原設(shè)計(jì)的先安裝拱腿、實(shí)腹段及成型裸肋的橫系梁，再安裝斜撐，接著安裝弦桿及該部分的橫系梁，最后松動(dòng)拆除支架、安放肋腋板和懸臂板的由下而上的安裝成橋方法，變更為先在支架上安裝預(yù)制構(gòu)件(拱腿、斜撐、弦桿及該部分的橫系梁)，然后一次現(xiàn)澆實(shí)腹段成拱，接著安裝實(shí)腹段的橫系梁形成骨架橋體，最后再安裝肋腋板和懸臂板、拆除滿堂支架的由橋臺(tái)兩端向跨中的預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的安裝成橋方法。
3、吊裝
橋下陡坡增加反拱形漿砌片石擋土墻，墻后回填橋臺(tái)的挖棄方，形成滿堂支架搭設(shè)平臺(tái)。為防止雨水浸泡，硬化了支架平臺(tái)。
橋臺(tái)基礎(chǔ)開(kāi)挖的同時(shí)，利用路塹搶挖通車后的4段舊路面做預(yù)制構(gòu)件場(chǎng)和拌和站場(chǎng)地，預(yù)制肋腋板、橫系梁、斜撐、拱腿和弦桿等構(gòu)件。
全橋施工的重點(diǎn)就是采用50t汽車吊吊裝預(yù)制的拱腿、斜撐和弦桿。
3.1滿堂支架的搭設(shè)：在吊裝前須先搭設(shè)好滿堂支架。支架用碗扣式φ48mm×3.Smm鋼管搭設(shè)，縱向間距5m加剪刀撐，橫向在支架靠水庫(kù)側(cè)的橫桿上，用鋼絲繩與橋臺(tái)上預(yù)留錨栓孔連接。在對(duì)應(yīng)跨中的山體上埋設(shè)2個(gè)地錨，用鋼絲繩與靠水庫(kù)側(cè)的外排鋼管支架相連，以進(jìn)一步加強(qiáng)水平向的穩(wěn)定性。桿件下托底放雜木板，上托對(duì)應(yīng)實(shí)腹段的模板下，采用大方木支撐。
3.2安裝拱腿：拱腿起吊后，兩端分別支撐在拱腿支架和橋臺(tái)拱座內(nèi)，拱座內(nèi)必須座漿，拱腿伸人拱座30cm。安裝拱腿后，必須在灌裝槽下向支座預(yù)留槽底部灌入高標(biāo)號(hào)水泥砂漿。此時(shí)，在拱腿兩側(cè)楔人硬木，待全橋完成，松動(dòng)滿堂支架后，再拆除木楔，在拱腿兩側(cè)灌漿，達(dá)到由鉸結(jié)到固結(jié)目的。
拱腿支架受力點(diǎn)在對(duì)應(yīng)有橫系梁安裝的位置和吊裝環(huán)預(yù)埋的位置。對(duì)應(yīng)拱腿、弦桿和實(shí)腹段的銜接處，在架管頂用136212字鋼支撐，以嚴(yán)格控制好銜接部分的標(biāo)高，并保證足夠支撐強(qiáng)度。
3.3安裝斜撐：斜撐起吊后，分別支撐于斜撐槽座(斜撐底必須座漿)和斜撐支架上，斜撐槽座只需在預(yù)留凹槽下鋪墊砂漿，使斜撐底部與槽座結(jié)合密實(shí)，側(cè)面不需灌漿。斜撐支架設(shè)置在小節(jié)點(diǎn)接頭處。
3.4安裝弦桿：弦桿吊裝前，先在橋臺(tái)上安放板式橡膠支座。弦桿起吊后，分別支撐于弦桿支座和大節(jié)點(diǎn)上，弦桿部分不需設(shè)臨時(shí)支撐。調(diào)整弦桿與斜撐，弦桿與實(shí)腹段的接頭位置，直至滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
重點(diǎn)是弦桿與拱腿接茬的鋼板焊接、弦桿與斜撐接茬的鋼筋焊接。
3.5現(xiàn)澆實(shí)腹段：在滿堂支架上，對(duì)應(yīng)拱片位置鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)鋼模底模。底模固定好后，用砂袋預(yù)壓。側(cè)模以底包幫的形式立設(shè)；實(shí)腹段的鋼筋施工，須確保和弦桿的預(yù)留主筋焊接牢固。模板、鋼筋檢查合格后，開(kāi)始由拱腿接頭部分向跨中對(duì)稱澆筑C30混凝土。立模時(shí)，要嚴(yán)格放線、抄平，確保拱底各控制點(diǎn)的預(yù)拱度。澆筑混凝土?xí)r，要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度在60－80mm，且振搗必須到位。
3.6安放橫系梁：待全部4個(gè)實(shí)腹段澆筑完成，且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后，即可安裝拱腿、斜撐和實(shí)腹段的橫系梁。橫系梁由35t的汽車吊在兩端橋臺(tái)上吊裝就位。橫系梁上伸出的[型鋼與預(yù)埋在拱片的[型鋼焊接，并澆筑C35接頭混凝土。橫系梁接頭部位混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％后，開(kāi)始安裝斜撐。
3.7松動(dòng)支架：所有部位的橫系梁安裝完畢，且所有接頭混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后，開(kāi)始松動(dòng)滿堂支架。松動(dòng)時(shí)，采用對(duì)稱、均勻、分級(jí)進(jìn)行，保證支撐上托完全松動(dòng)，脫離被支撐體，橋體完全靠自身承受荷載。先對(duì)稱松動(dòng)斜撐的支撐桿件，再由跨中實(shí)腹段逐次同時(shí)向兩端拱腳對(duì)稱松動(dòng)滿堂支架。
3.8安裝肋腋板和懸臂板：肋腋板采用35t荷8t的汽車吊配合吊裝。對(duì)稱靠近橋臺(tái)的由35t直接吊裝安放；跨中位置，由8t汽車吊支在兩端已安放好的肋腋板上，再中轉(zhuǎn)吊裝。安裝前，在實(shí)腹段及弦桿上標(biāo)出肋腋板及懸臂板的分塊位置，并對(duì)應(yīng)在橫系梁和實(shí)腹段上鋪抹M10水泥砂漿，以保證肋腋板和實(shí)腹段、橫系梁間的粘接；并在橫系梁和安裝時(shí)，從兩端橋臺(tái)向跨中對(duì)稱安放，板間砌縫均為lcm。
懸臂板安裝要先搭設(shè)支架，保證設(shè)計(jì)標(biāo)高后，與實(shí)腹段和弦桿上的預(yù)埋鋼筋焊接牢固。
肋腋板間、懸臂板間縱縫和橫縫都采用C30細(xì)石混凝土灌縫。
4、注意事項(xiàng)
4.1干接頭(實(shí)腹段與拱腿、弦桿與拱腿接頭以及裸肋與橫系梁接頭采用鋼板焊接接頭)施工時(shí)要注意：檢測(cè)兩對(duì)鋼板有無(wú)縫隙、錯(cuò)位.是否牢固；焊接方法采用跳焊法，分段、對(duì)稱交錯(cuò)焊接。既防止混凝土被燒壞，也可避免鋼板局部過(guò)熱變形。
4.2濕接頭(弦桿與斜撐以及弦桿與實(shí)腹段接頭采用現(xiàn)澆混凝土接頭).施工時(shí)要注意：對(duì)于弦桿與實(shí)腹段的接頭，尤其要注意中線和預(yù)拱度的設(shè)置，保證滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求。接頭C35混凝土澆筑模板采用竹膠板，對(duì)于弦桿和斜撐的接縫，必須用搗固鏟搗固。底模必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％以后方可拆除.養(yǎng)生須到位。
4.3橋位中線.跨徑，墩臺(tái)高程，弦桿支座位置、高程要滿足設(shè)計(jì)要求，校核無(wú)誤后方可吊裝。剛架拱實(shí)腹段下滿堂支架松動(dòng)時(shí)，要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，檢查拱片在預(yù)拱度的范圍內(nèi)下沉情況。
4.4吊裝前，技術(shù)人員提前將支座的軸線作好，以保支座的準(zhǔn)確安裝，弦桿吊裝時(shí)施工人員配合隨時(shí)調(diào)整支座，確保支座始終水平，軸線位置正確。接頭鋼板、濕接頭鋼筋要檢測(cè)、整型.使其位置、尺寸準(zhǔn)確，同時(shí)要除銹蝕和污潰。構(gòu)件凸出部分表面及構(gòu)件濕接頭表面必須鑿毛。
4.5拱腿及斜撐伸人橋臺(tái)基礎(chǔ)預(yù)留凹槽座30cm。在凹槽座內(nèi)須留深6cm，寬8cm的灌漿槽，吊裝前，要認(rèn)真檢查，清除凹槽內(nèi)的雜物。
4.6吊裝前，兩側(cè)橋臺(tái)臺(tái)背填方完成分層夯填，并填至臺(tái)帽之上，以保證橋臺(tái)受力時(shí)安全。
4.7全橋安裝完成后，對(duì)應(yīng)在每個(gè)拱片的橋臺(tái)基礎(chǔ)預(yù)留凹槽座邊用電鉆打上、下兩個(gè)注漿孔，從下孔高壓注入環(huán)氧樹(shù)脂漿液，待漿液從上面注漿孔流出，表示凹槽內(nèi)拱腿、斜撐和橋臺(tái)問(wèn)再無(wú)空隙，方可終止注漿。
5、結(jié)束語(yǔ)
剛架拱的經(jīng)濟(jì)高效的完成，順利實(shí)現(xiàn)了眉太公路Ⅱ期B、c兩標(biāo)段的接通，通過(guò)該橋因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理的做方案變更設(shè)計(jì)調(diào)整的施工實(shí)踐，我們基本掌握了一套剛架拱橋的施工技術(shù)，積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。
