钢筋砼箱形连拱施工方法介绍.doc

钢筋砼箱形连拱施工方法介绍
【摘 要】以洛阳瀛洲大桥钢筋砼主拱圈连拱浇筑为例，介绍空箱薄壁钢筋砼连续拱桥的主拱圈支架施工方案。
【关键词】钢筋砼主拱圈连拱；空箱薄壁；满堂支架加少支墩现浇
1、工程概况
瀛洲大桥是洛阳市区连接南北新老城区的一座重要桥梁，兼顾交通与景观双重功能，主桥长610m，桥跨布置为（35m+3×50m+25m）（主桥边跨连拱）+10m（挂梁）+（25m+120m+25m）（主桥中跨系杆拱桥）+10m（挂梁）+（25m+3×50m+35m）（主桥边跨连拱）=610m。
2、钢筋砼主拱圈连拱方案确定
主拱圈是本桥重要承重结构，为单箱三室的变高度截面、高配筋薄壁钢筋砼结构，宽9m，拱脚处拱圈高1.5m，到拱顶处渐变为1.0m，矢高为11.6—12.6m，矢跨比约为1\4.31—1\3.97，拱轴线为二次抛物线。
主拱圈边拱施工方案最初考虑“采用满堂支架，单孔浇注砼，强度达到设计强度后即单孔拆除支架，由两端半孔向中间一孔依序进行”，经论证，综合考虑桩顶推力、位移及桩受到推力后的时效作用及影响，施工方案确定为“采用满堂支架加少支墩现浇施工，单幅拱圈同时施工，拱圈纵桥向分二大段和一个合拢段，先对称施工两拱脚段，再施工合拢段，拱圈横向及高度方向不分段，一次浇筑完成。单幅连拱砼达到设计强度后同步对称拆除满堂支架，保留钢管桩支撑不拆除，直至上部结构施工全部完成”。
3、施工步骤
3.1满堂支架及少支墩
主拱圈连拱采用满堂支架加少支墩法。满堂支架采用钢管支架，钢管立柱布置为60×60cm，箱梁腹板及横隔墙位置布置尺寸为60×30cm。少支墩采用φ529×8mm钢管桩，每跨两排，每排四根管桩，底部支撑在条形基础上。
3.2模板
3.2.1底模板
主拱圈底模均采用竹胶模板。在满堂支架顶托上布置10x10cm承重梁木方，承重梁上布置10x5cm的方木作为底模的线形与调节方木,方木布置的间距为0.2m一道，腹板处加密，方木与底模之间用木楔双向对称抄死。底模安装完后进行统一的线形与标高检测,底模标高按要求设置预拱度。
3.2.2外侧模及内模板
在底模上测量放出外侧模和腹板、隔梁的侧模板位置和边线,安装外侧模和内侧模。外侧模采用竹胶模板，背带采用方木及钢管等，外侧模的固定采用对拉筋外套pvc管与内侧模对拉，外设钢管支撑；内模板包括腹板、隔墙、倒角及顶底板模板。腹板、隔墙、倒角模板及顶板底模板用使用木模，利用钢管支架和木支架进行支撑固定，对拉筋外套pvc管对拉，保证模板牢固；难度较大的是顶底板压模，使用木模或组合钢模，采用对拉筋及钢管对拉体系，施工时边浇筑砼边安装压模。
3.3钢筋
拱圈底模、侧模安装完毕后，测量出标线，作为安装其他模板及安装钢筋的依据。钢筋安装顺序为：底板下层钢筋→底板上层钢筋→腹板钢筋→隔墙钢筋→绑扎顶板钢筋→预埋钢筋。主拱圈拱脚处的钢筋不需要断开，拱顶合拢段钢筋在合拢段施工时再进行连接。绑扎两接头间距不小于1.3倍搭接区域；焊接接头的间距错开不小于35d，且不小于50cm。
3.4砼浇筑
主拱圈砼为c50砼，采用自拌泵送砼，砼搅拌车运输，汽车泵泵送，采用插入式振捣器振捣，砼砼坍落度控制在16-19cm。
施工前确定方案为主拱圈砼纵向分三次，横向不分次浇筑，纵桥向分为两拱圈段和一个合龙段，浇筑顺序为由拱脚向拱顶左右对称进行，根据计算考虑到拱圈拱脚处产生应力集中，将导致砼开裂，进一步细化方案，在两侧拱圈与拱座相交处设置1.3m湿接缝,纵桥向分为五段四缝，先对称浇筑湿接缝以上拱圈段，再对称浇筑两侧湿接缝，最后进行合拢段施工；在第一孔拱圈施工中，受拱圈薄壁空箱结构及拱形工作面限制，操作空间异常狭小、工效极低，从施工角度及砼性能角度考虑，无法一次性完成拱圈横向箱体的浇筑，再次修改施工方案，湿接缝及合龙段砼小结构段横桥向及高度方向一次性浇筑完成，湿接缝以上的拱圈段横桥向及高度方向分三次浇筑。最终确定拱圈砼浇筑方案，总体共浇筑砼5段，湿接缝以上拱圈段横向又分三次完成，单孔拱圈共浇筑5次砼。
3.4.1两侧拱圈段砼浇筑
湿接缝以上拱圈段砼分为三次完成浇筑。第一次浇筑底板、腹板及隔墙的上倒角以下的隔墙砼，第二次浇筑上倒角砼、顶板砼，第三次浇筑顶板上各箱室预留的人孔砼。第一次浇筑砼，先从中腹板下灰浇筑腹板处的底板，再浇筑中间箱室底板，再从两边腹板下灰浇筑边腹板处底板，再浇筑两边箱室底板，底板浇筑过程中边浇筑边振捣边加盖压模，最后左右对称浇筑腹板至上倒角以下；第一次砼达设计强度后，拆除模板，进行一、二次施工缝砼的凿毛施工，清理完毕后，进入第二次砼施工环节；安装腹板、隔墙倒角模板及顶板底模板，绑扎箱梁顶板钢筋，进行第二次砼浇筑，先浇筑腹板及隔梁倒角砼，再整体浇筑箱梁顶板砼，浇筑顶板砼过程中边浇筑砼边加盖压模，顶板砼采用c50微膨砼；第三次人孔砼需在合拢段施工完成后，拆除全部内模，安装人孔钢筋，采用吊模安装人孔模板，进行第三次人孔混凝浇筑。
3.4.2湿接缝
湿接缝以上拱圈段施工完后进行湿接缝施工，单个拱圈湿接缝须同称进行浇筑，由于湿接缝钢筋间距小，采用小直径振捣棒进行振捣，保证砼振捣到位。
3.4.3合拢段
主拱圈在拱顶设置一个合拢段，每段长2.4m，采用c50微膨胀砼，每幅三个合拢段同时灌注，合拢应选择在一天中气温较低及升温阶段进行，尽可能缩短砼灌注时间。
3.5支架拆除
待单幅三合拢段砼强度达到设计强度后，即进行此幅满堂支架的拆除，按照要求对称同步拆除，少支墩保留。拆除时应按照同步和对称原则进行，纵桥向五孔应保持同步对称拆除，每孔支架应由中间向拱脚处拆除，拆除时可分段进行，每段长度在5m左右；横桥向应由两侧向中间逐排对称拆除。少支墩和钢管桩支架拆除应在单幅连拱纵梁全部完成后进行。
4、结束语
4.1主拱圈支架及少支墩搭设完毕后，要进行支架预压，压重荷载总重756t,采用1.2的安全系数，预压重量为907t,荷载按照0、50%、100%、120%、100%、50%、0进行分级加载卸载，每级加载持荷时间8小时进行观察测量。卸载持荷4小时测量各测点标高，沉降量较大时，则适当延长持荷时间。
4.2拱脚段砼与拱座相交处，为防止砼断裂，必须设置湿接缝，完成湿接缝以上拱圈段砼后，再进行湿接缝施工，湿接缝钢筋不断开，湿接缝模板在混凝凝土浇筑前再安装，避免湿接缝积渣，确保保证拱脚段砼质量。
4.3因拱圈为空箱薄壁结构，且在拱形工作面操作，对砼配合比要求较高，拱圈砼坍落度控制在16-19cm，还应结合现场砼浇筑状况，随时进行后场砼搅拌的精调。
4.4施工拱圈段时预埋合拢段钢筋并断开，按规范要求错开接头，待湿接缝达到强度后将合拢段预埋钢筋进行连接，施工前，测量合拢段两端标高，通过压重或顶升等方法调整，直至符合设计要求。每幅三个合拢段同时灌注，合拢选择在一天中气温较低及升温阶段进行，要求尽可能缩短砼灌注时间。