樊　恩（昆山市交通航务工程公司，江苏 昆山 215300）

浅谈下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术

樊恩
（昆山市交通航务工程公司，江苏 昆山 215300）

昆山市东杨林塘桥是单跨80m下承式钢管混凝土系杆拱桥，施工支架选择了碗扣满堂支架方案，系统介绍了支架施工、钢管拱肋定位、钢管混凝土压注、吊杆安装的施工工艺和方法，总结了施工工艺质量控制标准和措施。

钢管混凝土压筑；系杆拱桥；碗扣支架；钢管贝雷梁支架

一﹑工程概况

东杨林塘桥主桥上部结构为80m下承式钢管混凝土提篮拱。主桥承重构件拱肋及系杆，设二榀分列。系杆间净距8.3m，拱肋向内倾斜8°角，面内拱轴线方程y=4fx（L-x）/L2，矢跨比f/L=1/5.5，跨径L=80m，矢高f=14.545m。系杆采用单箱型截面，外立面与拱肋平行以利美观。拱肋采用哑铃型双圆管截面，管内填充C40微膨胀混凝土。吊杆采用OVMLZM吊杆系统及OVMXG系杆系统，全桥共计26根吊杆。

二﹑施工重难点分析

（1）拱脚施工。拱脚位于拱肋﹑系杆﹑端横梁三者节点处。对主桥的拱脚施工，一则拱脚内钢筋布排密集，系杆及端横梁预应力孔道穿越其中，拱脚内还有钢管拱肋及劲性骨架的预埋段；二则钢管拱肋预埋段的准确性是保证其在安装过程中达到设计拱轴线的首要及关键环节，拱脚一经完成施工就已经确定本系杆拱拱轴线在空间的具体位置，不可再行调整。

（2）钢管拱肋混凝土的制备与灌注。混凝土制备应优化配合比，在确保设计强度的前提下使混凝土具有较好的流动性等；混凝土的泵送顶升应确定合理的灌注顺序，同时应确保管内混凝土灌注的密实性，使成形后的拱肋中钢管与混凝土共同参与受力。

三﹑施工工艺

3.1施工支架

主桥拱脚﹑系梁施工，系梁下地基清表后直接碾压密实，压实度应保证大于90%，5%灰土回填至与碾压后的原地基齐平后，再铺筑50cm5%灰土，再铺设30cm三合土，用压路机碾压后浇筑15cm 厚C20混凝土地坪。拱脚﹑系梁采用满布支架法现浇，支架采用碗扣钢管支架。支架主要由竖向承重立杆等组成，施工荷载主要由立杆承受，立杆轴向承载力则由横杆步距（竖向间距）确定。

支架纵横向均须设剪力斜撑，斜撑采用钢管，其规格不低于支架钢管。支架搭设前，对需要搭设支架的地基要首先进行预压，稳定持荷48h以上，尽可能消除地基土的变形。支架搭设完成后，应按照混凝土浇筑荷载的120%预压，以尽可能消除支架的非弹性变形，准确测定支架系统的弹性变形。支架预压采用堆码沙袋法并按新浇混凝土荷载的60%﹑100%﹑120%的梯度分级加载，每级持荷约1h，加载至120%后则需稳定持荷48h以上，在分级加载荷载中进行分级测量，作好记录。

3.2钢管拱肋定位

拱肋分5节安装，拱脚预埋段为2节，其余3节进行现场拼装对接。

首先安装的拱脚预埋段在浇筑拱脚砼之前进行安装定位，拱脚预埋管安装采用空间三维坐标控制，钢管在空中骨架内，拱座空间小，测量控制点测设困难，精度要求高。施工放样时，采用三点控制预埋管空间位置，在钢管拱节段加工时，对钢板上口中心﹑拱脚节段上口截面象限点进行精确定位和制作，然后根据象限点用线锤进行法兰截面中心分中并定点。安装时采用全站仪对钢板上口中心﹑拱脚节段上端象限点和法兰中心点这三个点进行精确放样。拱脚预埋钢管与相邻钢筋进行点焊，并采用6道δ=10mm厚﹑宽10cm钢带将拱脚钢管固定。

拱肋安装时，为便于两节段拱肋对接，合龙段预留8mm～10mm间隙，在两段钢管各自端头周边外侧焊接临时螺栓连接钢板，在临时连接后进行初焊，待全拱成形后再终焊，并除去连接钢板。

3.3拱肋吊装施工

待拱肋架设后，将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上，全桥拱肋重为91.625t。中间拱肋A节段长为26m，重14.85t；单侧拱肋B节段长为22.891m，重13.2t。从两侧进行起吊，拱肋拼装用两艘80t浮吊船将钢管拱分节吊装至拱架上焊接成拱，并按从拱脚到拱顶的顺序（即B→A），同时对称吊装焊接成型。合龙时选择合龙温度宜在14℃～20℃之间。钢管接头焊接前可采取临时刚性固定，以避免焊接时接头间发生相对位移。待全桥拱肋全部拼装完毕后，再进行拼装两拱肋间横向支撑。

3.4钢管拱肋混凝土压注

主桥钢管拱肋内灌注C40微膨胀混凝土，根据《公路桥涵施工技术规范》中有关规定，灌注混凝土要求具有低泡﹑大流动性﹑收缩补偿﹑延后初凝和早强的性能，同时根据经验混凝土配制强度应比设计强度提高10%～15%。

拱肋砼泵送顺序，先压注拱肋下弦管，再压注拱肋上弦管，最后压注中间部分。

对左右两侧（或称为上下游）钢管拱肋的灌注顺序，一般应符合对称灌注的原则，对本桥采用左侧下弦管→右侧下弦管→左侧上弦管→右侧上弦管，左侧中间部分，右侧中间部分的先后顺序。严格执行对称加载的原则，即以拱顶为对称线，两半跨对称加载。

弦管混凝土灌注时，先泵送一定量的水泥浆（厚度30cm），以润滑管壁，减小泵送过程中混凝土与管壁之间的摩擦力，并可避免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳。

单根拱肋的弦管及腹腔应从两拱脚端采用两台输送泵对称灌注混凝土，且混凝土灌注速度应基本相同，混凝土顶升面高差不能超过3m，接近拱顶时，混凝土顶升面高差不能超过1m，以确保拱肋的纵向稳定。

3.5吊杆安装与张拉

吊杆安装采用从拱肋顶向下把吊杆穿入拱肋和系杆上的索导管内的方式，由人工沿着拱肋上的猫道走道把吊杆搬运到每个吊索的安装位置后，取下下端的锚环，并穿入肋拱上的索导管内，当锚端露出上索导管后，立即在前端锚杯内安装好牵引环，并用葫芦倒链固定横﹑系梁上作牵引。吊杆后端捆绑一个倒链作溜绳，便于控制向下吊杆的滑移速度。当吊杆下端进入到设计位置后，取下牵引环和倒链并安装好锚环。

吊杆张拉采用4台YD150牵引式千斤顶分批次成对对称单端张拉，张拉以张拉应力为主和以量测伸长量为辅的“双控法”进行控制。

张拉前应仔细计算其张拉索力及伸长值，并征得施工控制单位及设计单位的同意后方能进行张拉。张拉时设置临时观测点24小时观测，做好记录确保施工安全﹑有序的进行。

结语

本文依据昆山市东杨林塘桥主桥实际施工过程编写，提出了系杆拱桥施工的主要难点，并通过具体的施工技术，采取不同的方法解决了上述问题，为以后的系杆拱桥施工提供了参考。

[1]江正荣，朱国梁．简明施工计算手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．

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