孫凱華

（山東半島水務(wù)發(fā)展有限公司，山東 萊陽 265200）

河道高水位條件下滿堂支架法施工應(yīng)用

孫凱華

（山東半島水務(wù)發(fā)展有限公司，山東 萊陽 265200）

無棣縣古城城門橋工程，位于護城河主河道上，常年平均水深達3.5m，施工導(dǎo)流難度大，而且4座景觀拱橋最大單跨達24m，施工技術(shù)難度大，施工工期緊迫。在景觀拱橋施工中，由于采用滿堂支架法施工技術(shù)，克服了傳統(tǒng)土胎法瞬時沉降量大、高水位長時間浸泡使整個土胎下沉、起拱度不易控制等工藝缺陷，加快了工程進度，保證了施工質(zhì)量和景觀美觀效果，為城門橋工程的按期完成創(chuàng)造了條件。

滿堂支架法；跨度；景觀拱橋施工

古城城門橋工程位于無棣縣老城區(qū)古城風(fēng)景區(qū)內(nèi)，城門橋工程主要包括宜春橋、通衢橋、迎恩橋、鎮(zhèn)海橋4座景觀拱橋及附屬工程。根據(jù)護城河水文地質(zhì)條件，4座拱橋采用滿堂支架法施工。

1 工程概況

1.1 拱橋結(jié)構(gòu)形式及內(nèi)容

宜春橋，位于東城門，結(jié)構(gòu)形式為單孔20.0m鋼筋混凝土拱橋，橋長20.0m，橋?qū)?6.0m；通衢橋，位于西城門，結(jié)構(gòu)形式為2.0m×14.0m雙孔鋼筋混凝土拱橋，橋長31.4m，橋?qū)?6.0m；迎恩橋，位于南城門，結(jié)構(gòu)形式為3.2m+24.0m+3.2m三孔鋼筋混凝土拱橋，橋長34.6m，橋?qū)?6.8m；鎮(zhèn)海橋，位于北城門，結(jié)構(gòu)形式為7.0m+13.0m+ 7.0m三孔鋼筋混凝土拱橋，橋長41.2m，橋?qū)?6.0m。4座景觀拱橋荷載等級為公路Ⅱ級。

1.2 地質(zhì)條件

護城河水流平緩，河道寬度25.0m，常年平均水深達3.5m。河底為黃色亞粘土，層厚0.5～2.0m；主河槽為級配不良礫石及砂混合層，層厚2.0～5.0m?？紤]河道地質(zhì)條件，拱橋橋臺采用6.0m×10.0m鋼筋混凝土灌注樁承臺結(jié)構(gòu)形式，河水對混凝土不具腐蝕性。

1.3 工程施工特點

根據(jù)施工現(xiàn)場情況，外調(diào)土方填筑2.0m與 7.0m寬兩條圍堰，其中7.0m圍堰兼用作施工道路，基坑按深井降水方式考慮，每座橋打井6口井點降水，并埋設(shè)一根Φ1.5m長40.0m鋼筋混凝土管疏通河水。宜春橋和迎恩橋主跨達20.0m和24.0m，并且拱圈厚度達0.8m，自重達806.0t和1006.0t，這給堆載預(yù)壓施工增加了技術(shù)難度，且拱橋安全通行和技術(shù)標準高、施工工期緊迫。

2 工程施工工藝

2.1 施工方案比選

根據(jù)本工程施工特點，對拱橋大跨度拱圈施工考慮了如下兩種方案：如果采用傳統(tǒng)土胎法施工，具有工藝簡單、安全性高、進度較快的優(yōu)點，但土方需求量大、縣城區(qū)土方運距遠，工程成本高，而且土胎法瞬時沉降量大、高水位長時間浸泡使整個土胎下沉、起拱度不易控制等工藝缺陷，在護城河道水位高和拱橋跨度大、景觀效果要求高的情況下，工程質(zhì)量和工期難以切實保證；如果采用滿堂支架法施工，鋼管支架和模板可以逐橋周轉(zhuǎn)使用，施工成本相對較低，施工時多點支撐，能夠解決沉降和預(yù)拱度控制問題，預(yù)壓時支架反彈量小，混凝土拱圈外觀質(zhì)量和線型也同樣容易控制，能夠保證工程質(zhì)量和施工進度，經(jīng)濟有效。經(jīng)比選，本工程拱橋大跨度拱圈施工采用滿堂支架法。

2.2 施工技術(shù)措施

滿堂支架法施工技術(shù)重點是基礎(chǔ)處理的承載力控制與堆載預(yù)壓的起拱度控制。

1）承載力控制。使用挖掘機開挖土方至0.5m高程承臺底高程，外調(diào)土方換填至1.8m高程，對1.3m厚換填土方使用羊角碾逐層填筑夯實。在基底換填壓實的基礎(chǔ)上再澆筑20cm厚C20混凝土，進行基底鋼性基礎(chǔ)處理，以保證滿足搭設(shè)滿堂支架的承載力要求。

2）起拱度控制。滿堂支架法主要通過支架堆載預(yù)壓，根據(jù)預(yù)壓成果合理設(shè)置預(yù)拱度和混凝土澆筑施工進度控制來實現(xiàn)，其中合理設(shè)置預(yù)拱度是起拱度控制的關(guān)鍵。預(yù)壓的目的是檢驗支架的承受能力，消除非彈性變形，觀測支架的彈性變形和非彈性變形數(shù)值，通過加、卸載過程觀測點數(shù)據(jù)和對變形曲線的分析，為鋪設(shè)、調(diào)整底模、合理確定和設(shè)置4個景觀拱橋預(yù)拱度提供直接數(shù)據(jù)支持。

2.3 滿堂支架法工藝流程

1）支架搭設(shè)。結(jié)合各橋基坑地質(zhì)和水文情況，進行基礎(chǔ)鋼性處理后搭設(shè)鋼管支架。采用Φ48mm、長3.5m鋼管，扣件連接方式采用雙扣件，施工時根據(jù)施工需要和規(guī)范規(guī)定設(shè)置斜撐和剪力撐，剪力撐間距按規(guī)范規(guī)定布置。拱盔架在可調(diào)頂托上，方木與鋼管在拱盔上按30cm間距交錯排放。

2）支架預(yù)壓。支架經(jīng)驗收合格，模板鋪設(shè)完成后進行支架預(yù)壓。采用級配碎石袋裝法進行加壓，預(yù)壓結(jié)束后將袋裝級配碎石就近卸裝于兩側(cè)橋臺進行臺背回填，經(jīng)濟實用，既保證了預(yù)壓效果，又控制了工程造價。預(yù)壓加載按鋼筋混凝土拱圈自重的120%分三次加載，每級加載完成后，按照6h、12h、24h觀測3次，相隔24h的預(yù)壓沉降量觀測平均值不大于1.0mm時，認為支架預(yù)壓已達穩(wěn)定，可以卸載，卸載后再次測量標高，根據(jù)加載前和卸載后的標高計算支架的變形量，作為預(yù)拱度設(shè)置的依據(jù)。

3）模板調(diào)整。根據(jù)支架預(yù)壓得到可靠的預(yù)拱度參數(shù)進行模板調(diào)整，模板的調(diào)整主要通過可調(diào)頂托來實現(xiàn)。

4）混凝土拱圈澆筑?；炷琳麄€拱圈采取兩側(cè)對稱、平衡澆筑混凝土，一次澆注完成，以保證滿堂支架的受力均衡，是混凝土拱圈澆筑質(zhì)量的根本控制措施。

2.4 施工中特殊情況處理措施

1）支架加密。南城門迎恩橋拱圈跨度長達24.0m，預(yù)壓加載重量達1207.0t，按規(guī)范標準搭設(shè)支架后預(yù)壓，在二次加載時滿堂支架出現(xiàn)不穩(wěn)定的跡象。經(jīng)重新核算各項參數(shù)后，采用加密滿堂支架的方法，立面承重鋼管加密25%，剪力撐加密50%，調(diào)整加密后重新驗收進行支架預(yù)壓，滿堂支架穩(wěn)定運行，效果良好。

2）地基加固。對于地質(zhì)條件差、基底土層含水量偏高的東城門宜春橋，采用就地向基底加水泥砂漿、水泥與粘土混合回填夯實的方法，使1.3m厚換填層形成水泥土加固地基層。待水泥土凝固后再澆筑20cm厚C20混凝土，方法簡單、經(jīng)濟有效。

2.5 施工質(zhì)量與景觀效果

無棣縣古城城門橋工程經(jīng)檢測橋梁混凝土質(zhì)量，各項指標均符合質(zhì)量標準，單元工程評定質(zhì)量為優(yōu)良，優(yōu)良率達到95%；4座拱橋的起拱度、外觀質(zhì)量、混凝土的應(yīng)力應(yīng)變等參數(shù)均達到設(shè)計標準。滿堂支架法施工工法起到了保證景觀拱橋的施工質(zhì)量和降低工程成本的目的。

3 結(jié)語

1）滿堂支架法施工適用于無通航和通行要求、橋梁高度低于20.0m以及其它施工方法不經(jīng)濟的情況下建造橋梁上部結(jié)構(gòu)，具有周轉(zhuǎn)次數(shù)多，周轉(zhuǎn)時間短，不需要大型吊裝設(shè)備，使用輔助設(shè)備少，減少了人力物資的浪費，特別適用于多跨現(xiàn)澆梁和多座橋梁連續(xù)施工，既保證了工程質(zhì)量，又能加快施工進度，具有良好的經(jīng)濟效益。

2）實踐證明，滿堂支架法用于解決單跨跨度大、景觀效果標準高和復(fù)雜水文條件下拱橋施工工法問題，技術(shù)及經(jīng)濟效果都很明顯，為在河流高水位、河道水文條件復(fù)雜的情況下建造大跨度橋梁提供了一種施工方案，使橋梁選址有了更多的余地。

（責(zé)任編輯遲明春）

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1009-6159（2017）-02-0011-02

2016-08-29

孫凱華（1988—），女，助理工程師