系杆拱桥施工技术.doc

系杆拱桥施工技术 张 伟 姜长峰 【摘要】 系杆拱是目前国内较新颖的一种桥梁体系，它造型古朴典雅,对拱脚地基强度要求较低，因此广泛应用于城市桥梁的规划设计中。本文针对系杆拱的一种形式——钢筋砼系杆拱桥，就其施工流程及关键工序作了介绍。 关键词： 钢筋砼 系杆拱 施工 ? 1 工程概况 漳卫新河大桥装饰拱桥是国道104线德州市区段上的一座大型桥梁，它东依德州学院，西靠金华茶城，横跨于漳卫新河之上，将德城区与开发区连为一体。桥梁由上海同济大学设计院设计，结构形式为五连拱钢筋混凝土系杆拱，外观采用“飞燕”式，全桥长210米，桥跨布置为35m+35m+70m+35m+35m，大桥横向设置两片拱肋，拱肋之间不设风撑，拱轴线设计为二次抛物线型，其中，边拱矢跨比为0.12,副拱为0.24,主拱为0.22,结构形式如图1。? ? ? 2 系杆拱施工 根据设计，系杆拱施工时，拱脚处拱肋与系梁采取现浇，其余部分系梁及拱肋先行分节预制，待拱脚处现浇段施工完毕后，再拼装并施行纵向张拉。施工工艺框图如图2： 2.1 系梁节段预制 2.1.1 节段长度 系杆拱主拱处设7根吊杆，边、副拱处各设3根吊杆，吊杆间距均为7m。考虑起吊能力及施工方便，选定系梁、拱肋分节长度如下表1： 2.1.2 节段预制 系梁断面为矩形单室箱梁，施工时，先行绑扎钢筋笼并设置好波纹管及吊杆予埋管，再浇注底板混凝土，安放内模，最后浇注侧板及顶板混凝土。待梁体砼达到一定强度后，拆除内模。 2.2 浇注拱脚连接段 全桥共12个拱脚连接段，施工时，先浇注主拱拱脚，再浇注边、副拱拱脚。 图2 钢筋混凝土系杆拱桥施工工艺框图 表1 系梁、拱肋分节段长度 ? 编 号 节段长度 (m) 湿接缝长度 (m) 编 号 节段长度 (m) 湿接缝长度 (m) 主拱系梁 6.4 0.6 主拱节段1、7 8.41 0.6 副拱系梁 6.4 0.6 主拱节段2、6 6.836 0.6 边拱系梁 6.4 0.6 主拱节段3、5 6.517 0.6 边拱节段1、3 7.204 0.6 主拱节段4 6.409 0.6 边拱节段2 6.41 0.6 ? ? ? 副拱节段1、3 8.067 0.6 ? ? ? 副拱节段2 6.65 0.6 ? ? ? ? 2.2.1 支撑方案 根据连接段构件多、结构复杂的特点，选用满堂式支架。支架由Φ50钢管拼组而成，钢管水平间距90cm，竖向间距120cm，考虑拱肋下支架受力过于集中，除在支架顶设置10*10cm方木分散应力外，另在拱肋底加两排竖杆，以避免支架变形过大。 2.2.2 施工连接段 连接段施工分4道工序，依次为：拱座、立柱及系梁下拱肋、系梁、系梁上拱肋。 拱座结构设计为六角石状，考虑轻便、高强、经济的原则，模板采用竹胶合板制作而成，胶合板上按设计钻眼定出钢筋位置，由于拱座钢筋密集且有较大面积反坡，施工时，应注意控制混凝土质量。 拱肋轴线设计为二次抛物线，断面为倒圆角矩形状，倒圆角圆弧半径R=30cm（边、副拱R=15cm），模板加工时，底模采用竹胶合板制作，侧模采用木框架贴铺高强PVC板制作，顶模由微弯竹胶合板分节段拼装，每节长度1m，浇注拱肋混凝土时，再根据混凝土浇注高度依序安装。 系梁底模采用竹胶合板制作，侧模采用定型钢模板，由于连接段系梁长度较长，施工时对波纹管位置应严格控制。 2.3 系梁拼装膺架设计 2.3.1 方案选择 拱桥边、副拱位于河滩上，支架工作高度约为8～10m；主拱位于河道中，水深平均约1.5m，支架至水面高度约为10.5m，考虑水利部门泻洪要求及现有材料，膺架采用桥跨式支撑体系，以钢管做支墩，梁体结构由“六四”式军用梁拼组而成。 2.3.2 跨径布置 边、副拱系梁拼装长度为21.6m，主拱系梁拼装长度为49.6m，考虑军用梁稳定性及挠度要求，边、副拱处支架设计为双悬臂梁式，跨径布置为 2.8m + 16m + 2.8m；主拱处支架设计为连续梁式，跨径布置为 17.18m + 17.87m + 14.55m。 2.3.3 基础 支架基础分两种情况： ①边、副拱处地质条件较好（实测地基承载力介于150Kpa～200Kpa之间），支架基础采用混凝土扩大基础，结构尺寸为3.5m*3m*0.35m，基础下做20cm厚10％灰土补强。 ②主拱处支架位于河道内，淤泥较厚，根据地质资料，河道淤泥约1m，淤泥下沉积层地基承载力约为100Kpa，摩擦系数为3.1，考虑快速、简便、经济原则，经比较，采用打入式木桩群作为基础持力构件，木桩上浇注C20#砼承台，承台尺寸为2.5m*2m*0.4m。力学计算如下： 系梁自重: G1=86.9 t 支架总重: G2=15 t 砼承台重: G3=18.4 t 荷载重: Gj