范小明

（石家莊市公路橋梁建設集團有限公司，河北 石家莊 050000）

1 工程概況

某橋梁總長約139m，設計寬度為25m。橋梁下部結構采用兩墩兩臺，共三孔；上部結構采用大孔板梁與箱形系桿，均為鋼筋混凝土結構，計算跨度為88m。橋梁橫斷面布置情況為：兩側為2m寬人行道和2.5m寬非機動車道，然后為1m 寬的拱肋和14m 寬的主車道。拱肋采用薄壁箱形肋，寬度相等，為1m，高度從拱頂?shù)?.8m 漸變到拱腳的2.5m，主拱的預拱度按9cm 控制。吊索采用成品PE索和墩頭錨。全橋共使用32根吊索、64 個墩頭錨。上、下游分別有1 片拱肋，其中距為15m，1 片拱肋可以分成5 段，橫向與端橫梁相連，端橫梁和拱座之間還設有剪刀撐。現(xiàn)以該山區(qū)中承式拱橋工程為研究對象，分析其施工技術。

2 施工方案

該橋從山區(qū)河流上跨越，河流河床的坡降相對較大，橋梁預制場位置為河流南岸。橋梁主要預制構件包括主拱肋共10片、中橫梁共16片、剪刀撐共16片。箱形拱肋為立式預制構件，開工前應先按照原比例放出大樣，然后按照大樣的尺寸對模板進行加工。拱肋和橫梁模板分別為木模和鐵皮，且拱肋應做到一次成型，無法取出內模。

橋梁的預制構件吊裝施工使用龍門吊進行，其最大起重量可達到1 000kN。由于河床以黃砂為主，因此龍門吊的軌道應布置在河床，并將軌道做成一個過水壩。在干旱季節(jié)，水流在枕木之間的空隙中流過，能確保施工順利進行。而在洪水季節(jié)，水流直接漫過軌道，吊機應退回預制場，避免產生安全隱患[1]。

拱肋安裝時，將萬能桿膺架作為支承，膺架基礎直接落于河床，但需將下部流砂挖除干凈，并使用大塊片石進行回填，以保證基礎穩(wěn)定性。在膺架的頂部采用型鋼進行支承分配梁的可靠搭設，為拱肋提供可靠支承。在安裝主拱的過程中，應嚴格遵循均勻和對稱加載的基本原則。

主拱的安裝按照以下順序進行：先安裝拱腳段的4節(jié)和拱中段的4節(jié)，然后對拱頂段2節(jié)進行合龍，再采用電焊對鋼筋和鋼板進行連接，并對濕接縫混凝土進行澆筑，接著澆筑端橫梁，并將剪刀撐全部安裝到位，之后進行穿吊索與中橫梁的安裝（與之同步完成拱背立柱及橫梁的澆筑），最后對縱梁進行澆筑，并安裝橋面板[2]。

3 場地布置

場地設置兩條共計360m 的軌道，用于移動龍門吊機；配備一臺起重量為1 000kN 的龍門吊機；搭設混凝土工廠，包括3 個臺座，分別為拱肋和橫梁；準備砂石料場。軌道頂面與河床保持相平，在南岸進行軌道槽的開挖，采用碼袋護坡。剪刀撐、拱肋及中橫梁等預制國建均在布置于南岸的0#臺后進行預制。

4 構件預制

該橋梁的主要受力構件包括：拱腳段拱肋，共4節(jié)，單件起吊重量為1 000kN；拱中段拱肋，共4 節(jié)，單件起吊重量為682kN；拱頂段拱肋，共2 節(jié)，單件起吊重量為570kN；中橫梁共16 件，單件起吊重量為380kN；剪刀撐，共16件。

按照設計要求將拱肋共分成10段，為拱頂、拱中與拱底分別搭設臺座。由于龍門吊機的起重量可以達到1 000kN，吊鉤設計難度較大，雖然能吊起構件，但無法進行旋轉；對此，將南岸2 節(jié)拱中與拱底的拱肋預制完成后，調轉底模臺座的方向，然后再對拱中與拱底的拱肋進行預制[3]。

拱肋的寬度為1m，高度在1.8～2.5m 范圍內，屬于立式預制，具體的施工順序為：①按照放樣結果進行底模的加工制作；②跨臺座進行腳手架的搭設，在提供作業(yè)平臺的同時為鋼筋籠綁扎提供可靠的支承；③箍筋安裝并對弧形縱鋼筋進行綁扎；④對鋼筋籠的內外部主筋進行綁扎；⑤對節(jié)段中間內模進行安裝；⑥對橫隔墻鋼筋進行綁扎；⑦對節(jié)段內模進行循環(huán)安裝，并將橫隔墻的鋼筋安裝到節(jié)段的端部；⑧對側模與端模進行安裝，并穿入拉桿；⑨混凝土現(xiàn)澆，并根據放樣弧線對平面混凝土進行收光，使其達到平整；⑩混凝土養(yǎng)護與拆模。

拱肋三種不同規(guī)格的側模使用同一套模板，均為木模板和鐵皮，而底模需分別配備。吊桿上的預留孔可直接使用鋼管成孔，將鋼管的下端固定于底模預先留好的木樁，然后按照理論角度將鋼管的上端和鋼筋網架相連，骨架利用墊塊和模板之間達到緊固，確保預埋鋼管的位置達到準確無誤[4]。

中橫梁的尺寸為長×寬×高=25m×0.8m×1.4m，吊桿孔的中間距離為15m，采用變截面，懸臂段采用倒置的T 型，吊桿附近段采用I 型，中間段采用T型，每片橫梁的用鋼量約為4.05t，混凝土用量約為14.8m3，起吊重量為38.5t。其底模與側模均為木模板和鐵皮。鋼筋骨架由5 片鋼筋制成，采用人工抬到底模出形成一個整體骨架。按照設計要求的位置將吊桿孔安裝好后，與骨架相連，形成一個整體，將孔位處的主筋截斷之后使用厚度為30mm 的鋼板和主筋之間焊接，以實現(xiàn)可靠傳力。剪刀撐采用I型截面，其尺寸為長×寬×高=6.0m×0.8m×1.6m。

5 主拱肋安裝

5.1 龍門吊機設計和拼裝

龍門吊機的凈跨與凈高分別為30m、29.53m，底部寬度為10m，主桁的高度為4m。構件由萬能桿件通過組拼而成，采用吊重可以達到1 000kN 的定型天車。鷹嘴的高度需要比橫梁頂面高出至少4m，在橫梁上對天車和卷揚機進行綁扎，與橫梁一同起吊。對橫梁的提升需分成兩次進行，每次只提升1個尺寸為長×寬×高=26m×2m×4m 的橫梁，其起吊自重在205kN 左右。定型天車采用[30 槽鋼作為承重梁[5]。

5.2 膺架設計和拼裝

膺架主要具有以下兩方面作用：①為拱肋節(jié)段提供支點，可靠承受拱肋垂直和水平方向作用力，并利用倒鏈葫蘆使拱肋不同節(jié)段均能穩(wěn)固在膺架上；②為接頭焊接或濕接縫澆筑提供可靠的作業(yè)平臺。膺架采用萬能桿件和型鋼梁拼接而成，其中，萬能桿件的用量為163.5t，型鋼梁的用量為25t。

5.3 拱肋安裝順序

拱肋的安裝借助單臺龍門吊完成。將拱底和拱中兩個節(jié)段的拱肋吊起之后，為實現(xiàn)對安裝角度的有效控制，根據理論值通過計算確定鋼絲繩的數(shù)量、長度與直徑。在每個節(jié)段的拱肋上均設置2 個吊點，不采用夾具，利用鋼絲繩將拱肋綁緊后，在每個吊點均采用卡環(huán)將繩頭拴住。

6 其他部位施工

將主拱肋安裝完成后，分別安裝端橫梁、剪刀撐、中橫梁、拱背立柱與橫梁及橋面板，以上部位的施工方法如下。

6.1 端橫梁

端橫梁的作用為對上、下游拱肋進行連接，其尺寸大小與中橫梁完全相同，但端橫梁會被拱肋分為三段，對拱底節(jié)段的拱肋進行預制加工時，需將端橫梁的所有預埋鋼筋埋設好。就地搭設腳手架，在腳手架的上部鋪設底模，然后對端橫梁的鋼筋進行必要的綁扎或點焊，最后進行立模與混凝土澆筑。

6.2 剪刀撐

剪刀撐采用雙向斜面結構，在安裝過程中需在預制段的中間利用鋼絲繩進行捆綁，單點放在剪刀撐的側面，并起吊成傾斜的狀態(tài)，在必要的情況下可通過加配重對兩端高低予以調整，配重放在臨時支承平臺表面，與拱肋的預埋鋼筋通過焊接相連，并對接頭處的混凝土進行澆筑施工。

6.3 中橫梁

在整個橋梁的拱肋均完全合龍后，對吊桿部位的上錨墊板進行檢查，確認是否水平，若不水平，需在逐個測量完成后進行斜墊鐵的加工，使墊板的上平面保持水平。穿索利用龍門吊機進行，穿索完成后安裝錨具，并按照對稱的原則對中橫梁進行安裝，具體的吊裝順序為對先對拱端部的中橫梁進行吊裝，然后對拱中部的中橫梁進行吊裝，最后對1/4 跨度處的中橫梁進行吊裝。

6.4 拱背立柱與橫梁

拱背立柱在完成對端橫梁與剪刀撐的安裝后進行就地現(xiàn)澆。拱背橫梁因受到剪刀撐的限制，支架無法落地承重。借助萬能桿件橫梁從兩個拱肋上跨過，支架的承重支點處于拱外側，其他施工與端橫梁完全相同。

6.5 橋面板

橋面板采用實心預制板，分為4m 板和6m 板兩種，按照以下順序進行安裝：橫向先對兩側進行安裝，然后再安裝中間；縱向先對中間進行安裝，然后再安裝兩側。

7 結論

綜上所述，該中承式拱橋在相同類型的橋梁中，屬跨度較大的，經本次施工實踐，得出下列結論：

（1）主拱橋施工借助單臺龍門吊機可滿足基本的施工要求，在河床上對吊機的軌道進行布置可省去棧橋，即便軌道由于洪水損毀，經過適當?shù)男迯头娇衫^續(xù)使用；

（2）拱肋屬于立式預制構件，能減少場地的占地，且無需在平面預制完成后進行翻身；

（3）采用分段式的預制方式，能確保主拱肋安裝完成后精度滿足相關規(guī)范的要求。