混凝土拱橋施工技術(shù)要點(diǎn)分析

李變曉

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

混凝土拱橋是一種應(yīng)用較為廣泛的橋梁結(jié)構(gòu)，與箱梁橋相比，拱橋施工的復(fù)雜程度更高。為確?；炷凉皹虻恼w質(zhì)量，應(yīng)了解并掌握相關(guān)的施工技術(shù)要點(diǎn)，并合理運(yùn)用于實(shí)際工程當(dāng)中，從而確?；炷凉皹蚰軌虬促|(zhì)、按量、按時(shí)完成。本文對混凝土拱橋施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析論述。

1 工程概況

某橋梁工程總體長度為55m，橋面寬度為10.5m，采用預(yù)應(yīng)力肋板梁，6～10#橋墩支承在箱形拱上，該箱形拱采用的是單箱雙室結(jié)構(gòu)。拱座處樁基的樁徑均為1 500mm，墩柱為空心薄壁墩。

2 混凝土拱橋施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 圍堰施工

本工程中，圍堰采用內(nèi)外搭設(shè)鋼管架的方法施工，為使圍堰的作用得以充分發(fā)揮，要確保鋼管架的整體質(zhì)量。具體的施工要點(diǎn)如下：

（1）鋼管的底端要作用于持力層上，并保證鋼管豎直，當(dāng)鋼管架形成整體后方可圍堰，在搭設(shè)好的鋼管架內(nèi)外兩排間填充袋裝黏土。

（2）圍堰分為兩次，第一次在中間部位，施工完畢后，可對第二排鋼管柱施工，第一次圍堰的拆除必須在第二排鋼管柱施工完畢后進(jìn)行，將沿著拱橋縱向的堰體拆除即可，不需要拆除沿拱橋橫向的堰體，可將之作為第二次圍堰的堰體使用。

（3）當(dāng)?shù)诙螄叱樗?，可對第一排和第三排鋼管柱施工，在圍堰施工過程中，若出現(xiàn)滲漏的問題要及時(shí)補(bǔ)漏，避免對施工造成不利影響。

2.2 基礎(chǔ)與承臺(tái)施工

2.2.1 開挖基坑

在基坑開挖的過程中，針對覆蓋層相對較淺的基礎(chǔ)，用挖掘機(jī)將表土和風(fēng)化層全部挖除。覆蓋層厚度達(dá)到10m以上的基坑，采用分臺(tái)階的方法開挖并放坡，臺(tái)階按5.0m一階設(shè)置[1]。

2.2.2 基礎(chǔ)混凝土

（1）本工程中，基礎(chǔ)混凝土一次性完成澆筑，施工中水泥會(huì)產(chǎn)生出較高的水化熱，為防止混凝土早期開裂，依據(jù)水化熱的計(jì)算結(jié)果，布設(shè)散熱管，澆筑過程中向散熱管內(nèi)注入冷水，以此來達(dá)到降溫的效果。

（2）基礎(chǔ)混凝土施工要保證連續(xù)不間斷，采用分層的方法澆筑，在鋼筋網(wǎng)內(nèi)設(shè)置人孔，以插入式振搗棒對混凝土振搗密實(shí)。

2.3 拱座施工

2.3.1 模板與鋼筋

（1）拱座模板可以采用定型鋼模，按照設(shè)計(jì)要求制作加工，保證拼接縫的嚴(yán)密，防止漏漿。使用前，將脫模劑均勻涂刷在模板與混凝土的接觸面上，清理基層表面，去除各種雜物，準(zhǔn)確測放出軸線和模板邊線，以及水平控制標(biāo)高，并用水泥砂漿對模板底口找平。按順序?qū)⒛０寰臀徊⒗慰抗潭ǎ惭b好縱橫龍骨及支撐體系，清理模板內(nèi)部的雜物，隨后將清理口封閉。

（2）受力鋼筋以焊接的方式連接，也可搭接綁扎，確保搭接長度與規(guī)范要求相符，接頭部位要相互錯(cuò)開，將鋼筋固定，避免混凝土澆筑時(shí)，鋼筋移位[2]。拱座與拱肋接觸部位的預(yù)埋鋼筋，要通過測量精確定位，由于拱腳預(yù)埋鋼筋為懸空狀態(tài)，所以在綁扎拱座鋼筋時(shí)，要先設(shè)置支撐骨架。為避免混凝土澆筑時(shí)骨架變形，應(yīng)確保其具備足夠的剛度和強(qiáng)度。

2.3.2 灌注混凝土

（1）灌注拱座混凝土前，要對預(yù)埋鋼筋的位置加以復(fù)核，看是否準(zhǔn)確。檢查模板的尺寸，看是否與設(shè)計(jì)要求相符，拉桿錨固是否可靠，確認(rèn)無任何問題后，便可開始灌注。

（2）本工程中，拱座采用的是強(qiáng)度等級(jí)為C40的混凝土，因混凝土面積較大，所以需要按大體積混凝土的施工技術(shù)要求操作，拌制混凝土?xí)r，加大粉煤灰摻入量，減少水泥用量，達(dá)到降低水化熱的目的。

（3）以分層的方法澆筑拱座混凝土，每層的澆筑厚度控制在30cm以內(nèi)，通過插入式振搗棒振搗密實(shí)，振搗棒的移動(dòng)間距為作用半徑的1.5倍，不得超出，單點(diǎn)的振搗時(shí)間以30s左右為宜，快插慢拔，避免碰觸鋼筋和模板[3]。因拱座混凝土的面積比較大，所以要保證混凝土的生產(chǎn)速度達(dá)到要求，確保拱座內(nèi)的混凝土布料均勻，防止出現(xiàn)側(cè)壓力損壞預(yù)埋件。

（4）拱座大體積混凝土施工中，為確保質(zhì)量達(dá)標(biāo)，可采取如下措施：對混凝土的配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確計(jì)算出粉煤灰的摻入量，并摻加適量的緩凝劑，在減少水泥用量的前提下，降低水化熱，防止早期開裂；在結(jié)構(gòu)內(nèi)布設(shè)冷卻水管，通入循環(huán)水降溫；澆筑后及時(shí)養(yǎng)護(hù)，采用覆蓋加灑水的養(yǎng)護(hù)方法。

2.4 拱上立柱施工

（1）由專業(yè)的測量小組，依據(jù)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場準(zhǔn)確測放出墩柱的中心線，隨后對樁底標(biāo)高加以復(fù)測，并完成墩柱施工支架的搭設(shè)；在樁頂預(yù)留的鋼筋上套好箍筋，以焊接的方式相連接，接頭部位要錯(cuò)開布設(shè)，墩柱豎筋的上端與施工支架臨時(shí)固定，檢測豎筋的垂直度，看偏差是否在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍內(nèi)，若是超出，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施糾偏，確保垂直度合格；以施工圖紙為依據(jù)，在豎筋上將箍筋的綁扎位置準(zhǔn)確標(biāo)出，綁扎過程中，每一圈箍筋應(yīng)取8等分點(diǎn)，隨后將箍筋與墩柱豎筋牢固綁扎到一起；按從上向上的順序，將箍筋與豎筋綁扎固定，綁扎箍筋時(shí)，可在豎筋外側(cè)設(shè)置墊塊，以此來確保鋼筋保護(hù)層的厚度達(dá)標(biāo)。

（2）為使墩柱的外觀質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求，在施工過程中，選用定型鋼膜，依據(jù)模數(shù)設(shè)計(jì)墩臺(tái)模板，以便組合成適用于不同墩柱形狀的模板。加工制作好的模板，在拼裝前要對質(zhì)量嚴(yán)格檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后，方可按照圖紙要求現(xiàn)場拼裝。為確保支撐牢固可靠，選用鋼支撐，通過頂拉相結(jié)合的方式對模板加固，要在內(nèi)模與外模之間設(shè)置支撐，以此來確保墩身壁厚達(dá)到設(shè)計(jì)要求。支立模板前，可先將脫模劑均勻涂刷于模板內(nèi)側(cè)，涂刷完畢后，應(yīng)檢查有無漏刷的部位，如果有，則應(yīng)及時(shí)補(bǔ)刷。按之前測放好的墩柱中心線和墩底標(biāo)高，將模板支立到設(shè)計(jì)墩高，支立完畢后，檢查軸心，看偏差是否在允許范圍內(nèi)，若是超出，則應(yīng)及時(shí)調(diào)整，以免影響墩柱的質(zhì)量。為避免混凝土澆筑過程中，模板出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象，可以用鋼纜將模板拉住。

（3）當(dāng)鋼筋及模板施工完畢后，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收，確認(rèn)質(zhì)量合格，便可進(jìn)入混凝土澆筑環(huán)節(jié)。正式開始澆筑前，要先將施工機(jī)械設(shè)備布設(shè)在支架的工作臺(tái)面上，向基礎(chǔ)頂或是拱座頂?shù)幕炷帘砻鏋⑺疂櫇?，控制好灑水量，不宜過多，以免造成積水?；炷翝仓倪^程中，為降低下落速度，可采用導(dǎo)管或串筒，以有效防止混凝土離析。通過導(dǎo)管澆筑時(shí)，要控制好堆積高度，不宜超過100cm，以人工入模的方式輔助混凝土澆筑，加快施工速度，提高澆筑質(zhì)量。澆筑立柱混凝土?xí)r，應(yīng)一次性完成，不留施工縫，較高的墩柱可以采用分段澆筑的方法，每次的澆筑高度控制在10m以內(nèi)，按設(shè)計(jì)加載要求，對拱上立柱的分節(jié)段澆筑高度合理確定。

（4）在對拱上立柱施工時(shí)，由于是高空作業(yè)，加之拱肋本身存在一定的坡度，應(yīng)保證施工支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并在拱肋施工時(shí)埋設(shè)好用于支架固定的構(gòu)件，采用均衡布置的方法搭設(shè)支架，確保支架上所有的支點(diǎn)均勻受力。支架下端作用于拱肋的預(yù)埋件上，以剪刀撐連接支架，提升整體性。

2.5 蓋梁施工

（1）鋼筋加工的過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙中給出的鋼筋型號(hào)、直徑、級(jí)別、數(shù)量以及長度等指標(biāo)加工，做到長短搭配，減少接頭，避免造成鋼材浪費(fèi)；鋼筋采用雙面搭接焊的方法連接時(shí)，焊縫的長度應(yīng)符合規(guī)范要求。在焊接作業(yè)正式開始前，要先試焊，確認(rèn)合格后，按試焊時(shí)的工藝參數(shù)開展焊接作業(yè)。箍筋采用點(diǎn)焊的方法連接，受力鋼筋的接頭設(shè)置在內(nèi)力較小的位置處，錯(cuò)開布設(shè)，接頭的間距不小于搭接長度的1.3倍，處于同一截面內(nèi)的受拉鋼筋接頭，截面應(yīng)小于配筋總面積的50%[4]。

（2）蓋梁模板為膠合板，在側(cè)模上設(shè)置對拉螺栓固定，螺栓的縱橫向間距均為0.5m，每隔1.5m設(shè)置鋼管斜撐，要保證支點(diǎn)牢固可靠，斜撐均設(shè)置在承重支架上；蓋梁的底模設(shè)置兩道木板格柵。模板與鋼筋按一定間距設(shè)置混凝土墊塊，確保主筋保護(hù)層的厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求；模板分為兩個(gè)階段拆除，先拆除側(cè)模，當(dāng)混凝土達(dá)到100%的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，并在張拉和孔道壓漿完畢后，再拆除底模。

（3）蓋梁混凝土選用的是商品混凝土，運(yùn)至現(xiàn)場后，以泵送的方式入模。為減少氣泡的產(chǎn)生，在混凝土制備時(shí)，可摻入適量的外加劑，以改善混凝土的性能；選擇原材料時(shí)，要保證砂石的產(chǎn)地相同，水泥的規(guī)格一致，按整體一次性完成蓋梁澆筑，不設(shè)置施工縫。澆筑過程中，從蓋梁兩側(cè)懸臂段向中間位置處進(jìn)行，防止混凝土離析。

2.6 臺(tái)身臺(tái)帽施工

為減少施工接縫的數(shù)量，使橋臺(tái)的外形更加美觀，在本工程中，對臺(tái)身及臺(tái)帽施工時(shí)，采用一次澆筑成型的施工工藝，模板一次性安裝到位，混凝土灌注至臺(tái)身頂面，整體吊裝臺(tái)帽鋼筋骨架，完成臺(tái)帽混凝土澆筑，具體的施工要點(diǎn)如下：

（1）選用噴塑板木模，加工時(shí)，對精度嚴(yán)格控制，增大模板的剛度，用鋼管作腳手架；鋼筋在車間下料，按設(shè)計(jì)要求加工制作，運(yùn)至現(xiàn)場后綁扎成型。臺(tái)帽鋼筋整體綁扎、吊裝。

（2）混凝土分層灌注，分層振搗，每層厚度不超過30cm，用插入式振搗棒振搗密實(shí)，振搗完畢后，達(dá)到內(nèi)部密實(shí)、外部光滑的效果[5]。施工臺(tái)帽時(shí)，按設(shè)計(jì)要求布設(shè)預(yù)埋件，對標(biāo)高、尺寸嚴(yán)格控制。

2.7 拱肋施工

（1）拱肋施工前，先平整場地，并對地基基礎(chǔ)加以處理，具體要求如下：按拱肋支架設(shè)計(jì)圖，對布設(shè)范圍內(nèi)的場地平整壓實(shí)，支架采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，下設(shè)木樁，按50cm的間距布設(shè)，因鋼管柱基礎(chǔ)為受力構(gòu)件，所以要按照主體工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)施工，保證承載力符合規(guī)范要求[6]。

（2）在平整后的地面上，準(zhǔn)確測放出單條拱肋的中心線，隨后沿著順橋軸線方向，拼裝鋼管支架，間距控制在60cm，并在縱橋向路面布設(shè)斜向加固桿，底部與頂部分別設(shè)置一道水平桿。

（3）在支架頂部鋪設(shè)拱肋底模前，將跨中預(yù)抬升90mm，不對拱肋支架預(yù)壓，這是由于拱式結(jié)構(gòu)與梁式結(jié)構(gòu)存在差異，支架只要有足夠的強(qiáng)度即可，是否變形并不會(huì)影響到拱肋的質(zhì)量及受力情況[7]。在本工程中，拱肋混凝土分兩次澆筑，以減輕支架承受的荷載，首次澆筑完畢后，當(dāng)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)自身便可受力，能夠減輕支架的負(fù)擔(dān)。

（4）拱肋混凝土按規(guī)范要求操作，當(dāng)抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)，便可將側(cè)模拆除，操作時(shí)，不得硬撬，防止對混凝土造成損傷[8]。

2.8 肋板梁施工

本工程中，拱橋的肋板梁以逐孔現(xiàn)澆的方法施工，在橫橋向上，通過貝雷梁對縱梁支撐，在其上鋪設(shè)底模。具體的施工技術(shù)要點(diǎn)如下：

（1）依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，安裝現(xiàn)澆支架，按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求對支架的連接部位可靠焊接。當(dāng)支架安裝好后，由專人負(fù)責(zé)質(zhì)檢驗(yàn)收，確認(rèn)質(zhì)量合格后，隨機(jī)選取單孔做預(yù)壓。

（2）選用與設(shè)計(jì)要求相符的波紋管，減少接縫數(shù)量，以套接的方法施工接頭，用塑料膠布將接頭位置處纏緊。檢查波紋管的質(zhì)量，看有無破損的情況。布設(shè)預(yù)應(yīng)力管道定位鋼筋網(wǎng)時(shí)，直線段的間距控制在80cm，曲線段控制在50cm，以焊接的方式與周圍的鋼筋相連接，確保定位網(wǎng)的偏差在6.0mm以內(nèi)。

（3）本工程中，預(yù)應(yīng)力肋板梁采用的是強(qiáng)度等級(jí)為C50的混凝土，在攪拌站生產(chǎn)后，以運(yùn)輸車運(yùn)至橋位纜索吊機(jī)下方，將混凝土卸入料斗內(nèi)，通過纜索吊機(jī)提升后轉(zhuǎn)運(yùn)入模。肋板梁混凝土一次性澆筑成型，按從上向下的順序施工，先澆筑肋板再施工頂板。

3 結(jié)語

混凝土拱橋施工是一項(xiàng)復(fù)雜程度較高的工作，作業(yè)人員應(yīng)掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，以確保拱橋的整體質(zhì)量。應(yīng)加大拱橋施工技術(shù)的研究力度，改進(jìn)和完善現(xiàn)有的技術(shù)，開發(fā)新技術(shù)，以更好地為橋梁工程建設(shè)服務(wù)。