例析铁路系杆拱先梁后拱的施工方法

1、工程概况

210国道特大桥位于内蒙古包头市九原区，为跨越210国道而设，设计里程为DK3+300.28～DK7+168.14，全长3867.86m，共计117跨。其中68#～69#跨上部结构设计采用1-64m系杆拱，跨越210国道，系杆拱梁全长67m，计算跨度64m。主桥墩均采用圆端形实体墩，纵横向采用直坡设置，桥墩设1.2m纵向预偏心，桥墩基础采用φ150cm的钻孔灌注桩。

2、总体施工步骤

整个主桥采用先梁后拱的顺序工艺，建设期间首先会在现场架设临时的支撑结构，在短时间内完成基础设施的建设任务，随着施工任务不断的深入，临时结构也可以撤除。完成主要支撑结构的施工后，对现场进行清理，以免对后续施工任务开展造成影响。基层加固可以选用灌浆工艺来进行，如果施工材料的规格比较大，要借助吊装设备来进行运输。

3、关键施工工艺

3.1系梁

由于公路使用解读对承载能力的需求比较大，因此会采用预应力技术来修筑承重模块。钢筋与混凝土材料配合使用，工程建设任务才得以高效进行，预应力钢筋需要做好防腐蚀处理，如果灌注期间发现混凝土的性质不能达到使用标准，需要添加化学外加剂时，要考虑是否会对钢筋材料造成腐蚀。设计方案中探讨的梁高为1.7米，施工时也要严格执行这一标准。底板的厚度在30厘米能够满足使用标准，及时受到通行车辆压力的影响，也不会发生形变。系梁部分建设期间需要控制好材料使用标准，严格执行设计方案来进行就不会出现错误。

施工流程的第一步仍然是搭建支护体系，将施工材料准备就位，从外层开始处理，将材料逐渐深入到使用现场，再进行内部加固材料的固定。为保障后续施工的连续性，会在现场预留一些施工孔，建设任务完成后要进行密封，并检验各结构质量是否达到标准。

系梁总体施工分三个阶段施工，第一阶段为两端拱座及系梁，长度为9m，两边对称，浇注C50纤维砼对称施工；第二阶段系梁施工长度两端各24m，对称施工；第三阶段为最后合拢段长度为1m。详见图1。

3.2拱肋

拱肋的规模比较大，如果一次成型很难运行，施工也无法进行。因此会采用分段加工的方法来进行，将材料运输到施工现场，随着施工任务进行在现场进行拼接。按照前期测量数据对该结构使用期间需要承载的压力进行计算，判断是否存在影响使用安全性的隐患因素，并对原地面做出处理。所使用的管材也是钢材料的，这样在排水的同时还能保障管道范围内路面的稳定性不变。拱脚与周边施工结构如果存在缝隙，可以使用膨胀材料进行填充，保障使用时的承载能力。

钢管拱肋拼装顺序与步骤：从两端依次对称按预拼编号顺序拼装拱段，最后进行合拢段的架设施工，每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→合拢的顺序吊装。拱肋施工顺序分别为1#、1#-2#、2#-3#、3#最后合拢段4#。见图2。

3.3吊杆

本工程共有十对吊杆，安装时要确定好与系梁结构的对称性，确保吊杆承载性能可以发挥，如果在建设期间发现个别材料的位置移动，吊杆的张力能够维持公路受压后的平衡状态，但一旦承载能力超出了这一范围，也很难确保结构的使用安全。设计时会适当的增大承载能力，材料安全性也因此得到了保障。

3.4混凝土浇筑

混凝土材料配合比要经过合理计算，发现影响安全的问题时更要及时沟通与技术人员沟通，并在浇筑前重新检验材料的流动性。为减小收缩、徐变的影响，避免产生施工裂缝，系梁采用分段施工，全桥共分四个节段外加一个合龙段，段内一次浇筑成型，最后在跨中合龙。每一阶段对称施工。混凝土按底板、腹板、顶板（拱脚）分层浇筑，一次连续灌注成型，中间停顿时间不得超过30min，由一端向另一端推进，分层厚度不大于30cm。混凝土浇筑完毕后，及时采用土工布进行覆盖洒水养护，养护时间不少于14天，洒水次数以保证混凝土表面始终处于湿润为宜。

4、结语

根据系杆拱桥的结构特性，可总结出主要施工工艺要求：首先，拱肋吊装时关键是要保证拱肋安装安全、拱肋轴线、施工环境条件及经济效益。其次，压注混凝土时要两端对称进行，并事先在拱肋上设置排气孔，防止拱肋冒顶及拱肋加劲箍顶端和吊杆处因存在气流导致混凝土出现空洞。第三，系杆拱施工时，除保证成拱质量外，还要保证桥墩的安全及系杆、吊杆的防腐问题。

参考文献

[1]陈列等.高速铁路钢系杆拱桥[M].北京：中国铁道出版社，2010.

[2]雷运华.宁德天池大桥主拱施工技术[J].桥梁建设，2008，（3）：47-50.