混凝土系杆拱桥施工控制技术

徐州

（中铁二局第六工程有限公司，四川成都610000）

摘要：钢管混凝土系杆拱桥作为一种常用的拱桥结构，可以显著提升拱的受压性能和梁的受弯性能，并且具有造型美观、

空间利用率高、跨越能力大等优点。以实际工程为例，详细介绍了施工控制环节的工作，着重对施工流程及技术要点进行分析。实践证明，工程施工质量满足设计和规范要求，施工过程中结构安全，取得了良好的施工控制效果。

关键词：桥梁工程；混凝土系杆；拱桥中图分类号：U445.4文献标识码：B

1工程概况

中铁二局磨万铁路第Ⅵ标项目经理部承建的宋普瓦立交大桥，起点里程为DK383+387.728，终点里程为DK383+851.783，中心里程为DK383+4.3，桥长4.055m。桥梁上部结构为12跨32m简支T梁和一联56m预应力混凝土系杆拱。本桥于DK383+3.3处采用一联56m系杆拱跨越13#公路，桥梁与道路斜交角为30°4.8′，道路处桥下净空高度约为6m。13#公路为地方二级公路，道路设计宽度为6~19m，改移道路宽度为8m，路面结构为水稳层+沥青路方案将涉及到2#,3#,4#桥墩，高度分别为7.5m,7.5m,6.5m。桥墩下为矩形承台+摩擦桩基础，分别为8-Φ1.25m,桥施工控制技术进行了分析。

8-Φ1.25m,6-Φ1.0m。本文以该工程为例，对混凝土系杆拱面。系杆拱下部结构为2#和3#圆端形实体桥墩，其中改路

方，并在底部位置设置扫地杆，与地面的有效距离保持在20cm左右。每隔6排设置一道横向剪刀撑。剪刀撑钢管的支架总体布置如图1所示。

搭接长度保持在1m以上，使用3个以上的扣件进行连接。

图11/2拱肋支架立面布置图

3.2提高左右幅支架的稳定性

香格里拉地理位置比较特殊，位于高原，拱肋比较高，迎风面比较大，为了保证左右两幅拱肋支架的稳定性，需要在拱肋下方的支架中间位置设置水平贯通拉杆，从而使左右两幅支架连接为一个整体。支架高度保持在8m左右，水平剪刀撑的间距也设置为8m。3.3连续布置剪刀撑

在每道拱肋的正下方设置3道纵向剪刀撑，采用全断面连接的方法进行布置，一直延伸到拱脚位置。在每道拱肋下方设置支架，以保证拱肋受力均匀。不得在支承梁面上设置最外排碗扣支架底托垫板。使用系梁外模充当支垫，这样可以使最外排支架的受力更加均匀。3.4连接拱脚施工缝

拱肋与拱脚连接位置要与系梁一起浇筑，并设置施工缝。此处是系杆拱桥比较薄弱的地方，如果没有处理好，就会成为裂缝的发源地。施工缝的连接性一定要满足设计

2施工控制

系杆的结构体系为内部高次超静定而外部静定，成桥系梁和主拱的线形以及结构内力情况有着直接的关系。安装时，结构体系随着施工阶段的改变而改变。严格控制拱桥的施工，从而使其与设计要求一致。以成桥设计的预期状态为依据，模拟成桥过程中的每一个环节，对相关数据进行认真核算，得到应力、结构内力、吊杆索力和拱肋变形量等控制参数的理论值，科学确定整个施工过程的控制参数变化轨迹。在实际施工时，需要及时测量变形特征值和结构受力状态的控制参数，从而对实际运行轨迹进行实时监控，通过比较设计效果与实际施工情况，使理论值与设计值相统一，从而达到最理想的成桥状态[1]。

3施工流程及技术要点

3.1搭设拱肋支架

将碗扣式满堂支架搭设在系梁混凝土顶面的拱肋正下

收稿日期：2019-01-07

作者简介：徐州（1983—），男，工程师，从事铁路建设工作。

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总500期

2019年第14期（5月中）

标准。加强该位置的支架，防止因模型悬臂过长导致受力受到影响。在拱肋与拱脚连接位置加设两道Ⅰ18斜撑，在新旧模板连接处的侧模上加设槽钢焊接。3.5安装模板

拱肋模板主要为厂家定制的型钢模板，使用木模作为横撑。加设对拉杆以后，可以使型钢模板的质量得到保证，使背楞得到有效控制，这样可以使原方案使用的模型重量降低40t左右。使用Φ25mm精轧螺纹钢进行对拉，以此实现对拱肋侧模的加固。将软塑双面胶粘贴在模板之间的连接位置，经过挤压和调整错台以后，将多余的双面胶清除干净。一定要确保连接缝处平整。在底板顶托上焊接三角铁，把拱肋下面的不规则受力转化成为竖向受力，从而使受力更加稳定。在左右拱肋位置设置对拉临时横撑钢架，这样可以有效预防模型浇筑过程中的偏位问题。在连接处的上下位置加设型钢和背楞，这样可以保证钢架的稳定性[2]。3.6绑扎钢筋

对拱肋凹槽的钢筋保护层进行严格控制；主筋直螺纹的质量一定要满足设计要求；施工进度一定要满足要求；采取加工场集中安装、整体吊装的方式对横撑钢筋和芯模进行处理；在连接位置加设钢筋，这样可以使拱肋和横撑的连接质量得到保证，使受力不均造成的质量问题得到控制。

3.7安装拱肋顶模

最好使用钢模制作顶模。从拱脚一直到第二根吊杆的中间位置一定都要使用钢模，每隔1m的距离设置一个下料孔，拱顶比较平缓的位置可以不设置顶模，用直接抹平压光的办法进行处理。在现场浇筑混凝土时，随着浇筑层的不断增高，需要一边浇筑一边安装压模。将安装定模的时间安排在混凝土浇筑过程中。拱肋的浇筑速度不能过快，在此过程中可将定模安装好，这样不仅提高了施工效率，还为下插振动棒提供了便利。3.8浇筑拱肋及横撑混凝土

为了保证施工缝的质量，确保后期施工质量满足设计要求，需要对施工缝进行凿毛处理，凿除的面积需要达到横截面的1/3，并将松散的混凝土块清除干净。在施工现场准备一台泵车，以实现混凝土的连续浇筑。对称浇筑两道拱肋，从两边向跨中纵向施工，横撑可以最后浇筑。在浇筑横撑时，从中间向两边进行，这样可以避免出现偏压。每层的浇筑厚度保持在30cm以内，并且一定要控制好浇筑速度。如果一次性浇筑过多的混凝土，会使拱肋上部出现混凝土积压的情况，使拱肋线形受到影响。拱肋下部位置

的混凝土坍落度需要控制在设计的范围值之内。在对坍落度进行调整时，一定要确保水胶比不变，适当调整外加剂的掺量。混凝土的初凝时间调整为8h以上，这样可以在拱脚混凝土初凝以前完成整个拱肋混凝土的浇筑。在浇筑之前和浇筑过程中，都要随时监测轴线、高程以及模板的上浮和变形情况。具体的监测点布置如图2所示。在浇筑之前要先测量各观测点的初始值，在浇筑时测量其变化值。一旦变形值超出允许范围，必须及时停止浇筑，分析并找到问题的原因，采取相应的措施进行处理。

图2拱肋监测点布置图

3.9系梁第二批预应力束的张拉及压浆

当横撑和拱肋的混凝土强度达到设计标准的90%，弹模也完全满足设计要求以后，就可以对第二批预应力束进行张拉施工了。对纵向预应力钢束T1′和B1′，主要采取上下交替和左右对称的方式。横向预应力钢束N1完成上下交替和左右对称张拉、压浆封锚施工以后，竖向预应力钢束才能进行张拉、压浆以及封锚施工。压浆施工最好在白天进行，这样可以使昼夜温差造成的开裂问题得到较好的控制。

4结语

综上所述，在混凝土系杆拱桥施工过程中，需要严格按照施工要求进行施工，确保施工质量达到设计要求。本文以某实际工程为例，对钢拱混凝土系杆拱桥施工控制技术进行了分析，包括施工流程及技术要点。实践证明，施工控制效果良好，可供类似工程参考。

参考文献：

[1]杨小森.大跨度钢管混凝土拱桥施工控制[D].北京：

北京工业大学，2007.

[2]周世军.钢管混凝土刚构式柔性系杆拱桥的施工控制

[J].兰州理工大学学报，2005（6）：119-122.

（编辑：付修竹）

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