(廣東水電二局股份有限公司，廣州，511340)

1 工程概況

觀音巖引水工程陶家渡管橋位于攀枝花市西區(qū)，橫跨金沙江和麗攀高速公路，橋梁全長276m，主橋為單跨等截面懸鏈線整體現(xiàn)澆箱型拱，主橋跨徑L=145m，矢高f=29m，矢跨比為1/5(如圖1所示)。橋梁設(shè)計全寬6.4m，橋面橫向布置為0.25m欄桿+1.85m檢修道+2.2m管線+1.85m檢修道+0.25m欄桿。橋梁縱坡為雙向坡，坡度0.3%。

圖1 拱橋立面

陶家渡管橋主拱圈橫向采用單箱雙室斷面，拱箱高度2.8m，拱箱斷面全寬6.0m采用整體澆筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，拱跨中段拱箱頂、底板厚度為0.25m，拱軸系數(shù)m=1.347，中邊腹板厚0.5m，拱腳處為實心鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，拱箱內(nèi)設(shè)八片垂直橫隔板，橫隔板厚0.3m，拱上立柱、橫梁對應(yīng)位置設(shè)置橫隔板。

2 施工工藝技術(shù)

綜合考慮橋梁結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場環(huán)境條件，確定陶家渡管橋主拱圈采用鋼拱架支模現(xiàn)澆施工，橋面板采用預(yù)制吊裝。現(xiàn)對吊裝系統(tǒng)、鋼拱架設(shè)計與安裝、主拱圈混凝土澆筑、橋面板吊裝等進(jìn)行簡要闡述。

2.1 吊裝系統(tǒng)設(shè)計與安裝

根據(jù)陶家渡管橋的實際地形特點(diǎn)和復(fù)雜的周邊環(huán)境，確定鋼拱架安裝、混凝土澆筑及橋面板安裝起吊設(shè)備采用纜索吊。纜索吊設(shè)計跨徑265m，塔高34.386m，主纜采用4根φ47.5mm鋼絲繩，設(shè)計最大吊重32t。

兩岸索塔采用貝雷桁架組裝而成，由貝雷桁架塔柱、塔頂及塔頂分配梁三部分組成。索塔設(shè)一個塔柱，塔柱長6.3m，寬1.5m，塔高33m。兩岸索塔的塔頂節(jié)高度均為1m，橫梁長度為6.8m。每個索塔對應(yīng)一個基礎(chǔ)，每個基礎(chǔ)順橋向長度為3m，橫橋向?qū)挾葹?.6m，深2m，每個基礎(chǔ)頂面索塔支承靴對應(yīng)處預(yù)埋一塊50cm×50cm×2cm的鋼板，每塊鋼板下焊接3根U型錨固鋼筋。

索塔塔頂設(shè)上、下兩層分配梁，上層分配梁由4根I40工字鋼組成，下層分配梁由2根I28工字鋼組成。下分配梁簡支于貝雷梁柱頭反扣的桿件上，上分配梁連續(xù)彈性支承于下分配梁上，塔頂采用移動式索鞍。安裝時，要求下分配梁與立柱上的反扣桿件焊接，以使分配梁與索塔形成一個整體，而上層分配梁也分段與下分配梁焊接。

主索系統(tǒng)的主承重索采用4φ47.5mm鋼絲繩，主牽引索采用2φ21.5mm鋼絲繩，動力采用8t慢速卷揚(yáng)機(jī)，起重索采用φ21.5mm鋼繩。工作索系統(tǒng)(即工作吊籃系統(tǒng))設(shè)1組，布置在順橋向的左側(cè)，由承重索、起重索及牽引索組成，承重索為1φ47.5mm鋼繩，起重索和牽引索各為1φ21.5mm鋼繩。兩岸索塔各設(shè)兩組前纜風(fēng)索和兩組背纜風(fēng)索，均采用φ21.5mm鋼絲繩；索塔還設(shè)置上、下游側(cè)纜風(fēng)索各一組，采用φ21.5mm鋼絲繩。

吊裝系統(tǒng)以鋼筋作為試吊物體，以32t鋼筋作為最終試吊重量，行走完索跨全程。試吊過程中主索的吊重最大垂度、主塔位移情況、塔架基礎(chǔ)、地錨等均滿足設(shè)計要求，牽引索、起重索、滑車輪組、卷揚(yáng)機(jī)組等運(yùn)行情況良好，試吊試驗達(dá)到預(yù)期效果。

2.2 鋼拱架設(shè)計與施工

陶家渡管橋鋼拱架設(shè)計跨徑L=140.86m，設(shè)計矢高f=28.421m，鋼拱架總寬度612cm。鋼拱架縱向分為39節(jié)段，橫向按4列布置，鋼拱架單列寬78cm，凈間距100cm，鋼拱架主桁截面尺寸為4000mm×2680mm×780mm。拱架節(jié)段采用雙拼[20槽鋼、I10工字鋼與鋼板組合加工而成，列與列之間采用平聯(lián)和橫聯(lián)連接形成鋼桁架拱。拱腳處采用特制拱座配砂筒，滿足鋼拱架卸架要求。為了保證鋼拱架在澆筑拱圈時的整體穩(wěn)定性，在鋼拱架上、下游設(shè)置12個纜風(fēng)地錨，用以固定纜風(fēng)鋼絲繩，用φ21.5mm的鋼絲繩對稱設(shè)置12組橫向纜風(fēng)，在收緊橫向纜風(fēng)時，邊收緊邊測量拱軸線的偏位，每組纜風(fēng)上下游同時收緊，確保鋼拱架橫向偏位在允許偏差范圍內(nèi)。

鋼拱架安裝前需要進(jìn)行試拼裝，在寬闊的平整場地上按照鋼拱架組裝順序進(jìn)行試拼裝，試拼裝的拱軸線型與設(shè)計相符后，才能將成品鋼拱架運(yùn)輸至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝。

鋼拱架安裝過程中及時設(shè)置纜風(fēng)索，確保已安裝鋼拱架的穩(wěn)定。在工地現(xiàn)場設(shè)置拼裝場地，鋼拱架采取橫橋向拼裝，由于場地限制，吊裝長度可適當(dāng)縮短，多次吊裝拼裝。拼裝長度總體按全橋鋼拱架5節(jié)段安裝長度分配，分別為拱腳段30.5m(共2段)，中段32m(共2段)，拱頂合攏段28m(共1段)；首先拼裝拱腳節(jié)段，再拼裝中段，最后拼裝拱頂合攏段(如圖2所示)。

圖2 鋼拱架安裝示意

鋼拱架預(yù)壓是很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，采用水箱加水的方式進(jìn)行預(yù)壓，加載順序按照兩側(cè)對稱的順序進(jìn)行，以保證支架的受力均衡。按設(shè)計荷載的30%、80%、100%、120%分級對稱加載，預(yù)壓過程中全程監(jiān)測鋼拱架豎向和水平變形情況，扣除非彈性變形，最終確定預(yù)拱度。

落架作業(yè)是鋼拱架施工的最后一個環(huán)節(jié)，在主拱圈裸拱成形后，待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后落架。落架時逐次對稱地卸砂落架，兩岸砂筒的卸落量應(yīng)基本相同，砂筒卸架至鋼拱架與拱圈完全分離并脫開一定高度后，即先行將拱盔模板、縱橫方木拆除，僅保留桁片間的螺栓連接片，最后采用吊裝系統(tǒng)將鋼拱架分段從拱頂分塊拆除。

2.3 主拱圈施工

主拱圈混凝土澆筑按豎向分層、縱向分段的方式進(jìn)行，并遵循縱向、橫向?qū)ΨQ、均衡的原則進(jìn)行施工。主拱圈混凝土分段澆筑，縱向上分為長度相當(dāng)?shù)木糯蠖?，各段之間預(yù)留間隔槽，間隔槽寬1m?；炷翝仓群蟠涡驗楣澳_段、拱頂段、1/4段、1/8段和3/8段(如圖3所示)。其中拱腳段澆筑方向為從下往上，拱頂段澆筑方向為從拱圈兩端往中間方向?qū)ΨQ進(jìn)行，中間段澆筑方向是從拱腳往拱頂方向澆筑。待主拱圈混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%設(shè)計強(qiáng)度后，接合面清除浮漿、鑿毛、清洗干凈，按施工縫處理后，間隔槽混凝土由拱腳向拱頂對稱澆筑，并選擇在氣溫較低時澆筑。

圖3 主拱圈混凝土澆筑分段圖

2.4 橋面板施工

管橋橋面采用預(yù)應(yīng)力空心梁，每跨空心梁布置4片，全橋14m空心梁共計15跨60片?？招牧侯A(yù)制工藝流程為：清理臺座→綁扎鋼筋→安裝內(nèi)?！惭b外?！鷻z查驗收→澆灌混凝土→內(nèi)、外模拆除→張拉→封錨、灌漿、堵頭→成品檢驗→移梁。空心梁內(nèi)模采用氣囊內(nèi)膜，外模采用定型鋼模?；炷翝仓捎盟椒謱?，斜向分段的連續(xù)澆筑方式，從梁的一端向另一端推進(jìn)，澆筑完成后進(jìn)行清孔，采用高壓風(fēng)吹去孔道內(nèi)的養(yǎng)生水和雜物。空心梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的85%后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束張拉，張拉以應(yīng)力控制為主，伸長量為校核。張拉完成后采用抗壓強(qiáng)度不小于50MPa的水泥漿對預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行灌漿封堵。

預(yù)制好的空心梁通過預(yù)制場龍門吊車和運(yùn)梁專用車運(yùn)送至索塔前面的主吊點(diǎn)正下方位置，采用纜索吊裝就位。先吊裝橋軸線旁兩側(cè)的空心梁，最后再吊裝邊梁，主跨部分空心梁吊裝嚴(yán)格按照前后左右對稱施工。

3 實施效果

纜索吊系統(tǒng)設(shè)計安全可靠，布置合理，拆裝方便，滿足了現(xiàn)場鋼拱架安拆、混凝土澆筑及預(yù)制梁吊裝等使用要求。

鋼拱架受力情況良好，采用纜索吊安裝方便，安裝后采用水箱加水的方式預(yù)壓操作簡單，選定的預(yù)拱度合適。在主拱圈混凝土澆筑完成后，鋼拱架的變形滿足設(shè)計和規(guī)范要求，保證了主拱圈澆筑安全和質(zhì)量。

鋼筋混凝土拱橋施工的關(guān)鍵在于主拱圈的施工，攀枝花市觀音巖引水工程陶家渡管橋主拱圈采用鋼拱架支模現(xiàn)澆方式施工，混凝土澆筑采用分段澆筑方式，分段長度和間隔槽位置設(shè)置合理。混凝土強(qiáng)度等級、耐久性、抗裂性等各項指標(biāo)滿足設(shè)計要求，并且混凝土外觀質(zhì)量良好。第三方檢測單位對陶家渡管橋整體進(jìn)行了檢測，檢測各項指標(biāo)滿足設(shè)計要求。

4 結(jié)論

攀枝花市觀音巖引水工程陶家渡管橋橫跨金沙江和麗攀高速公路，上游已建成具有年調(diào)節(jié)能力的水電站，洪枯季節(jié)下游河床水位相差不大，無法從地面搭設(shè)施工支架，因此，采用鋼拱架現(xiàn)澆施工成為一種較好的方法。本文主要介紹了陶家渡管橋鋼拱架支?，F(xiàn)澆施工技術(shù)，在纜索吊設(shè)計、鋼拱架安拆、拱圈混凝土澆筑及預(yù)應(yīng)力空心梁制作安裝等方面取得的成功經(jīng)驗，可為其它類似大跨徑現(xiàn)澆拱橋提供一些參考。