李星辰

（重慶市城市建設(shè)投資〈集團(tuán)〉有限公司，中國(guó) 重慶400015）

0 前言

拱橋懸臂澆筑施工方法在國(guó)外得到了迅速的發(fā)展，修建范圍遍及世界，修建數(shù)量急劇增加，跨徑也不斷增大。將懸臂澆筑施工法應(yīng)用到我國(guó)多高山、多深谷、地形崎嶇復(fù)雜的西部山區(qū)交通建設(shè)當(dāng)中，發(fā)揮了其基本上不受地形條件限制、施工方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、后期維護(hù)少、維修簡(jiǎn)便、整體性好(抗風(fēng)、抗震性能好)、不中斷橋下通航或通車、對(duì)設(shè)備的起重能力要求不高、對(duì)環(huán)境的破壞較小等的優(yōu)點(diǎn)。因此，開(kāi)展山區(qū)鋼筋混凝土拱橋建設(shè)新工藝的研究對(duì)我國(guó)大跨度拱橋建設(shè)的推進(jìn)具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 拱橋懸臂澆筑施工方法的分類

1.1 塔架斜拉扣掛懸澆法

塔架斜拉扣掛懸澆法是在拱腳墩臺(tái)處安裝臨時(shí)的鋼或者鋼筋混凝土塔架，用斜拉索（或者用斜拉粗鋼筋）一端拉住拱圈或者拱肋節(jié)段，另一端繞向臺(tái)后并錨固于巖盤(pán)上，從拱腳開(kāi)始，逐段向拱頂懸臂澆筑，直至拱頂合龍。 在施工過(guò)程中由索、塔、拱肋三種基本結(jié)構(gòu)組成的組合結(jié)構(gòu)。 這種特有的施工方法目前得到廣泛的使用，也是國(guó)外采用的時(shí)間最早、數(shù)量最多的大跨徑鋼筋混凝土拱橋無(wú)支架施工方法。 該方法如分別于1997 年和2005 年在克羅地亞建成的跨徑分布為L(zhǎng)=26m+10×30m+24m 的Masleniea 橋和凈跨徑204.0m， 凈失高52.0m的Krka 河橋。 在國(guó)內(nèi)，2007 年四川省西昌—攀枝花高速公路上的白沙溝大橋[1]，為我國(guó)懸臂澆筑施工打開(kāi)了歷史的開(kāi)端，打破了我國(guó)尚無(wú)懸臂澆筑鋼筋混凝土拱橋的境遇。

1.2 斜吊式懸澆法

采用桁式概念進(jìn)入拱橋的施工當(dāng)中，用懸臂桁架法架設(shè)大跨徑橋梁，是當(dāng)今世界普遍采用的新技術(shù)。懸臂桁架澆筑法是將主拱圈、拱上立柱、橋面板齊頭并進(jìn)，邊澆筑邊構(gòu)成桁架發(fā)揮效應(yīng)，施工時(shí)用預(yù)應(yīng)力鋼筋或鋼絞線作為桁架的臨時(shí)斜拉桿。橋面板的臨時(shí)明索用拉桿或者橋面梁錨固于臺(tái)后的巖盤(pán)上，向河中懸臂施工，最后拱頂合龍。過(guò)程中主拱圈和上部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，這樣使得在施工過(guò)程中，拱上結(jié)構(gòu)也參與了受力，整體性好，提高了施工過(guò)程中的穩(wěn)定性，同時(shí)施工的工期得到大幅度的提高。雖然采用這種施工方法在目前橋梁的修建中數(shù)量不是很多，但是它特有施工方法已經(jīng)逐漸顯示出自己修建上承式拱橋獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)及其強(qiáng)大的生命力。 如2002 年葡萄牙采用結(jié)合臨時(shí)輔助墩的懸臂桁架法建成了歐洲僅次于克羅地亞Krk 橋的第二大跨度的混凝土拱橋——InfanteD.Henrique 橋[2－3]，跨度為280m，也是拱圈直線節(jié)段施工中跨度最大的拱橋和大跨度范疇內(nèi)世界上最坦的拱橋。 2004年西班牙采用同種方法建成了跨度255m 的Tilos 橋[4-5]，為西班牙混凝土拱橋跨度之最，主拱圈為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橋面為鋼混凝上組合結(jié)構(gòu)。

2 拱橋懸臂澆筑施工方法的受力特點(diǎn)

塔架斜拉扣掛懸澆與斜吊式懸澆兩種懸臂澆筑施工方法歸納起來(lái)都是借助斜拉索將拱肋以彈性支承的形式吊掛傳力構(gòu)件上。在懸臂施工期間，由于澆筑力的持續(xù)施加，使得主拱圈的最大拉應(yīng)力很容易超出安全合理范圍， 對(duì)于先成拱的塔架斜拉扣掛懸臂澆筑法來(lái)說(shuō)，拱腳截面較為不利，而形成桁架體系的懸臂桁架法的危險(xiǎn)截面還會(huì)出現(xiàn)在立柱下的主拱圈處。臨時(shí)斜拉扣索這些中間彈性支承（斜拉索）加強(qiáng)了主拱的剛度，形成多點(diǎn)彈性支承的拱肋，降低拱肋的截面彎矩、減輕拱重、提高拱的跨越能力，斜拉索的水平分力對(duì)主梁產(chǎn)生的軸向預(yù)施壓力的作用可以增強(qiáng)拱肋的抗裂性能，節(jié)約高強(qiáng)度鋼材的用量。 拱橋懸臂澆筑施工（塔架斜拉扣掛和懸臂桁架）結(jié)構(gòu)待施工完成以后都要拆除斜拉索，由主拱圈作為主要的承受壓力的結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)我國(guó)多高山、多深谷、地形崎嶇復(fù)雜的西部山區(qū)惡劣環(huán)境的建設(shè)需求，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)拱橋懸臂澆筑施工科研資料以及深層分析目前研究成果的基礎(chǔ)上總結(jié)了懸臂澆筑施工方法的分類以及各自特點(diǎn)，并詳細(xì)闡述了懸臂澆筑施工當(dāng)中的受力行為方式，在配合拱橋特點(diǎn)的基礎(chǔ)上得到懸臂澆筑施工在各種施工方法的優(yōu)越性。

［1］李曉斌.大跨度鋼筋混凝土拱橋懸臂澆注施工控制與模型試驗(yàn)研究[D].西南交通大學(xué),2008.

［2］樓莊鴻.樓莊鴻橋梁論文集[M].北京:人民交通出版社,2004.

［3］陳寶春,黃卿維.葡萄牙亨里克拱橋的設(shè)計(jì)與施工[J].世界橋梁,2006(03):1-3.

［4］高玉峰,蒲黔輝,李曉斌,等.懸臂澆筑法在國(guó)外大跨度混凝土[J].世界橋梁,2008(01):18-21.

［5］Santiago Pérez-Fadón, José Emilio Herrero and Juan José Sánchez. Los Tilos arch on La Palma Island [C].ARCH’10-6th International Conference on Arch Bridges,2001:101-106.