钢筋（管）混凝土拱桥施工技术要点

钢筋及钢管混凝土拱桥应用广泛、结构形式多样，施工工艺复杂且技术要求高。

一、拱桥的类型与施工方法

1.1 主要类型

• 按拱圈和车行道的相对位置以及承载方式分为：上承式、中承式、下承式
• 按拱圈混凝土浇筑方式分为：现浇混凝土拱、预制混凝土拱拼装

1.2 主要施工方法

• 按拱架支撑方式分为：支架法、少支架法、无支架法；其中无支架施工包括缆索吊装、转体安装、劲性骨架、悬臂浇筑、悬臂安装，以及多种方法的组合
• 施工方法选择：需结合拱桥跨度、结构形式、现场条件、施工水平等因素，经技术经济比较确定合理方案

1.3 拱架种类与选择原则

拱架分类

• 按材料分为：木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛拱胎架
• 按结构形式分为：排架式、撑架式、扇架式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式

选择原则

结合桥位地形、地基、通航要求、过水能力等实际条件做多方案技术经济比较，核心要求为：拱架需具备足够的强度、刚度和稳定性，同时满足取材容易、构造简单、受力明确、装拆方便、可重复使用

二、现浇拱桥施工

2.1 一般要求

• 钢管混凝土拱桥、劲性骨架拱桥、钢拱桥的钢构件制造需符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2—2008 第 14 章规定
• 装配式拱桥构件吊装混凝土强度要求：不低于设计要求；设计无要求时，不得低于设计强度的75%
• 预拱度与放样偏差要求：
• 拱圈（拱肋）放样需按设计设置预拱度，设计无要求时，拱顶预拱度宜取计算跨度的 1/1000～1/500
• 偏差控制：跨度大于20m时，水平长度及拱轴线偏差不得大于计算跨度的1/5000；跨度≤20m时，偏差不得大于4mm
• 封拱合龙温度：符合设计要求，设计无要求时，宜在当地年平均温度或5～10℃时进行

2.2 拱架上浇筑混凝土拱圈要点

• 跨径小于 16m：按全宽从两端拱脚向拱顶对称连续浇筑，需在拱脚混凝土初凝前完成；无法完成则预留隔缝，最后浇筑隔缝混凝土
• 跨径≥ 16m：宜分段浇筑
• 分段位置：拱式拱架宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶、拱脚处；满布式拱架宜设置在拱顶、1/4跨径、拱脚、拱架节点处
• 间隔槽要求：各段接缝面与拱轴线垂直，分段点预留宽度为 0.5～1m 的间隔槽；预计拱架变形较小时可减少或不设间隔槽
• 浇筑程序：需符合设计要求，对称于拱顶进行，各段混凝土一次连续浇筑完成；因故中断时，需将施工缝凿成垂直于拱轴线的平面或台阶式接合面
• 间隔槽浇筑要求：由拱脚向拱顶对称进行，需待分段拱圈混凝土强度达到75%设计强度且接合面按施工缝处理后，方可浇筑
• 钢筋要求：分段浇筑时纵向不得采用通长钢筋，钢筋接头需设置在后浇间隔槽内，浇筑间隔槽混凝土时完成焊接
• 大跨径拱圈浇筑：宜采用分环（层）分段法浇筑，也可纵向分幅浇筑，中幅先行浇筑合龙，达到设计要求后，再横向对称浇筑合龙其余幅
• 封拱合龙强度要求：符合设计要求；设计无要求时，各段混凝土强度需达到设计强度的75%；若采用封拱前千斤顶调应力工艺，拱圈（含已浇间隔槽）强度需达到设计强度

三、装配式桁架拱和刚构拱安装

3.1 安装程序

在墩台上安装预制桁架（刚架）拱片，同步安装横向联系构件，最后在组合完成的拱上铺装预制桥面板

3.2 安装技术要点

• 卧式预制拱片起吊：为防止扭折，起吊需先将全片水平吊起，再悬空翻身竖立，整个过程各吊点受力均匀，始终保持拱片在同一平面内，不得扭转
• 大跨径桁式组合拱拱顶湿接头：宜采用较构件混凝土强度等级高一级的早强混凝土
• 安装过程观测：采用全站仪观测拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形变位等项目
• 合龙前后观测：拱肋吊装定位合龙时，需观测接头高程和轴线位置，调整拱轴线符合设计要求；拱肋松索成拱后，从拱上施工加载到拱上建筑完成，需随时观测1/4跨、1/8跨、拱顶各点的挠度和横向位移
• 观测时间要求：大跨度拱桥施工观测和控制宜在气温、日照变化不大的时段进行，减少温度变化的不利影响

四、钢管混凝土拱施工

4.1 施工工艺流程

系梁（加劲梁）施工→钢管拱肋加工、预拼装→拱肋安装、合龙→钢管混凝土压注→吊杆安装→桥面系施工

4.2 钢管拱肋制作要求

• 拱肋钢管的种类、规格需符合设计要求，工厂加工，具备产品合格证
• 分段长度根据材料、工艺、运输、吊装等因素确定；制作前需考虑温度和焊接变形影响，确定合龙节段尺寸，精确放样绘制施工详图
• 弯管加工：宜采用加热顶压方式，加热温度不得超过800℃
• 焊接要求：拱肋节段焊接强度不得低于母材强度；所有焊缝需做外观检查，对接焊缝需100%进行超声检测，质量符合设计及国家标准要求
• 拱肋预留构造：需设置混凝土压注孔、倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板
• 防护要求：钢管拱肋外露面需按设计要求做长效防护处理

4.3 钢管拱肋安装要求

• 成拱过程需同步安装横向连系，未安装连系的节段不得多于1个，否则需采取临时横向稳定措施
• 节段间环焊缝需对称施焊，采用定位板控制焊缝间隙，不得堆焊
• 合龙口焊接/栓接作业需选择在环境温度相对稳定的时段快速完成
• 采用斜拉扣索悬拼法施工时，扣索为钢绞线或高强度钢丝束的，安全系数应大于2

4.4 钢管混凝土浇筑施工要求

• 浇筑工艺：管内混凝土宜采用泵送顶升压注法施工，由两拱脚向拱顶对称均衡连续压注完成
• 大跨径施工要求：按设计加载程序，宜分环、分段并隔仓由拱脚向拱顶对称均衡压注，压注过程中拱肋变位不得超过设计规定
• 混凝土性能要求：需具备低泡、大流动性、收缩补偿、延缓初凝、早强的性能
• 压注流程：压注前清洗管内污物、润湿管壁，先泵入适量水泥浆再压注混凝土，直至钢管顶端排气孔排出合格混凝土后停止，完成后关闭倒流截止阀
• 质量检测：以超声检测为主，人工敲击为辅
• 泵送顺序：按设计要求进行，宜先钢管后腹箱

总结

钢筋（管）混凝土拱桥施工需严格遵循各工序技术参数与质量控制要求，结合工程实际条件选择合理施工方案，才能保障桥梁结构的质量与使用安全。