馬向前，孫永偉（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

談南水北調東線四柳樹生產(chǎn)橋系桿拱施工

馬向前，孫永偉
（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

【摘要】結合工程實例，闡述了南水北調東線柳長河四柳樹生產(chǎn)橋主橋系桿拱的關鍵施工技術，對同類型橋梁的施工有一定的參考和借鑒價值。

【關鍵詞】南水北調；系桿拱橋；工程施工

南水北調東線四柳樹生產(chǎn)橋位于梁山縣小安山鎮(zhèn)四柳樹村東，在柳長河設計樁號12+645處，主橋為84m鋼筋混凝土系桿拱橋，橋梁寬10m，主拱肋計算跨徑80m，矢高16m，矢跨比1∶5，拱軸線為二次拋物線。該系桿拱橋共布置15對吊桿，間距4.5m，吊桿采用15Φs15.24鋼絞線整束擠壓拉索體系，外套鋼管防護。

1　　系梁與內橫梁施工

系梁采用高2m，寬1.5m的矩形箱型斷面。橫梁包括2根端橫梁和17根內橫梁，橫梁均為預應力鋼筋混凝土工字型結構，路面中心線處內橫梁高1.5m，端橫梁高2.35m。主拱系梁和內橫梁支架采用鋼管、型鋼組合結構，其中立柱采用鋼管，基礎采用鉆孔灌注樁；立柱與基礎一一對應，立柱縱向間距及橫向與系梁對應間距如圖1示。

圖1系梁支架結構圖

系梁和橫梁混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土攪拌運輸車運送混凝土，配合兩臺混凝土汽車泵將混凝土輸送至倉內。每側系梁混凝土上下游兩側同時對稱澆筑，自端部向梁中方向澆筑，整個系梁、橫梁體系一次澆筑成型?；炷翝仓^程中，先澆筑左右兩側端部系梁段，兩側拱腳混凝土與系梁兩端混凝土同時澆筑，最后澆筑中間段。澆筑時采用水平分層向前推進施工，由于系梁高度為2.0m，內橫梁高度為1.5m，為保證混凝土振搗密實，振搗時可分區(qū)域配以不同型號的插入式振搗棒，并應特別注意各系橫梁節(jié)點鋼筋密集區(qū)和預應力波紋管周圍的振搗。為方便后續(xù)施工，澆筑拱腳混凝土時，每側拱腳澆筑至離系桿拱支座中心6m的位置。在系梁、橫梁混凝土澆筑時，在支架梁頂端部位適當設置觀測點，以便觀測澆筑過程中的橫向位移及撓度。

2　　主拱肋與橫撐施工

主橋拱肋為高180cm，寬140cm，肋厚120cm的工字型斷面的鋼筋混凝土結構。全橋共設置3道橫撐，橫撐為高140cm，寬60cm，肋厚30cm的工字型斷面。

主拱肋支架采用扣件式支架結構，水平間距90cm，步距100cm，兩側22.3m采用斜支撐結構形式，橫向設置4排，間距為（450+200+450）mm；中間27m采用垂直支撐結構形式，橫向設置5排，間距為（300+350+350+300）mm；各桿件之間采用直接扣件進行連接，其中用于構造連接的斜桿采用轉角扣件進行連接，主拱肋兩側設置豎直方向工作平臺，與主拱支架通過扣件進行連接，左右兩拱肋支架之間設置橫向聯(lián)系，并與拱肋支架同時搭設。支架設置頂托和底座（如圖2示）。

圖2拱肋支架結構

主橋拱肋和橫撐混凝土澆筑施工時，考慮支架變形和防止混凝土沉降裂縫等因素，采用分段澆筑的施工方法，將單側整個拱肋劃分為3個澆筑段，自下而上分為第一澆筑段（段長19m）、第二澆筑段（段長19m，含下橫撐）、中間合攏段（段長10m，含頂橫撐）。上下游兩側的拱肋每一次澆筑段同步對稱施工。上下澆筑段之間時間間隔不少于7d，混凝土強度不低于設計強度的75%。振搗時可分區(qū)域配以不同型號的插入式振搗棒，確?；炷琳駬v密實。在拱肋、橫撐混凝土澆筑時，在支架頂端部位適當設置觀測點，以便觀測澆筑過程中的橫向位移及撓度。

3　　主橋支架系統(tǒng)施工

關于主橋系、橫梁支架和拱肋、橫撐支架的搭設前面已有論述，需要說明的是整座橋梁的支架系統(tǒng)均需要按照有關技術規(guī)范進行力學分析和驗算論證承載力滿足設計要求的安全系數(shù)。在實際施工過程中，支架搭設完畢后，按照橋梁施工規(guī)范要求對支架進行預壓試驗。

預壓試驗分階段進行沉降值測量，通過最后一次觀測的數(shù)據(jù)和預壓前觀測數(shù)據(jù)對比得出支架體系沉降量。支架沉降穩(wěn)定后將砂袋卸下，卸載時現(xiàn)場對各點進行測量，得出支架卸載后的回彈量，兩次測量值比較，可得出彈性變形值。此后對支架作進一步調整。具體步驟如下：

3.1預壓觀測

在未加載情況下分別測出觀察點的水平標高，預壓加載過程中分壓前、壓25%、50%、75%、120%五個階段觀測支架體系變形并作好標高記錄，每次加載時間為24h，繪制加載和減載曲線，每隔12h觀測一次，并及時計算沉降量和繪制沉降、時間曲線。

3.2預壓分析及標高調整

在等載預壓作用下，可以消除支架體系塑性變形，并將觀測彈性變形結果和理論計算值進行校正分析，用以指導施工。根據(jù)預壓得出的彈性變形值，對支架頂標高進行調整，保證支架體系拆除后混凝土有良好的線型。

3.3支架體系立模標高的計算和調整

在該橋的支架現(xiàn)澆施工過程中，系梁、主拱肋立模標高的合理確定是關系到系梁、主拱肋的線形是否平順、是否符合設計的一個重要問題。如果在確定立模標高時考慮的因素比較符合實際，而且加以正確控制，則最終成橋線形一般是較為良好的；相反，如果考慮因素和實際情況不符合，控制不力，則最終成橋線形會與設計線形有較大的偏差。因此，確定好立模標高是該類型橋梁線形控制的重要因素。

眾所周知，拱橋立模標高并不等于設計大橋建成后的標高，需要設一定的預拋高，以抵消施工中產(chǎn)生的各種變形（撓度）。其計算公式為：梁底立模標高=設計梁底標高+設計預拱度+支架變形值。其中，支架預壓前按照設計標高調整，確保支架均勻受力，預壓后架體基本消除預壓荷載作用下體系塑性變形和支架豎向間的間隙等非彈性變形。通過預壓觀測計算得出支架彈性變形數(shù)值。立模標高調整過程中，系梁部位共設置19處標高控制點，以控制系梁立模整體線形；拱肋部位設置15處標高控制點，以控制拱肋立模整體線形。

4　結語

南水北調東線四柳樹生產(chǎn)橋已建成通車，該橋無論在外觀質量還是鋼筋混凝土內在質量均符合設計要求，經(jīng)上海同濟建設工程質量檢測站監(jiān)控評價為“四柳樹生產(chǎn)橋系梁標高實測值與理論值相吻合，成橋線形達到設計目標狀態(tài)，滿足監(jiān)控及規(guī)范要求”。

在四柳樹生產(chǎn)橋施工過程中，通過加強施工監(jiān)控，充分借助力學分析和論證手段，有效解決了諸多施工技術難題，提高了施工效率，節(jié)約了措施費用，保證了施工質量，為今后同類型橋梁的施工提供了參考和借鑒。

（責任編輯趙其芬）

【中圖分類號】U445

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-04-0022-02

收稿日期：2015-01-31

作者簡介：馬向前（1978—），男，工程師