鋼管混凝土拱橋中橫梁施工方案比選

周偉明

（中鐵二十四局集團(tuán)安徽工程有限公司，安徽合肥 230011）

鋼管混凝土拱橋具有造型美、跨度大、梁高低等優(yōu)點(diǎn)，在跨越河道或現(xiàn)存交通設(shè)施時(shí)，既能縮短橋長(zhǎng)，降低工程造價(jià)，又因鋼管拱肋構(gòu)造，體現(xiàn)出一定的景觀(guān)效果。因此，鋼管混凝土拱橋在我國(guó)公路及鐵路中得到了廣泛應(yīng)用。梁部結(jié)構(gòu)采用縱橫梁格體系的鋼管混凝土拱橋，中橫梁大多采用先預(yù)制成型，后采用大型起吊設(shè)備吊裝就位。但在一些橋位現(xiàn)狀復(fù)雜或鄰近運(yùn)營(yíng)鐵路時(shí)，大型起吊設(shè)備使用難度大或無(wú)法使用。因此，為解決復(fù)雜施工環(huán)境下中橫梁的施工難題，研究中橫梁的施工方案有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

歷史學(xué)科的關(guān)鍵能力是提升學(xué)生歷史學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵一環(huán)。歷史的學(xué)習(xí)，根據(jù)高中歷史學(xué)科的內(nèi)容和特點(diǎn)，歷史學(xué)科關(guān)鍵能力首先體現(xiàn)在相應(yīng)的歷史學(xué)習(xí)能力上；因?yàn)闅v史當(dāng)中大量的史料背后所蘊(yùn)藏的深一層的規(guī)律性東西，是必須通過(guò)思考得來(lái)?？赡茉诤芏嗤瑢W(xué)的認(rèn)識(shí)里面，就是記記背背，考試時(shí)候把背的東西拿出來(lái)組織組織就可以了。但是實(shí)際上，想把歷史學(xué)好學(xué)精，記憶是基礎(chǔ)，可光靠記憶是絕對(duì)不行的。

1 工程概況

阜陽(yáng)市城南新區(qū)潤(rùn)河路上跨京九鐵路立交橋全長(zhǎng)827.8 m，立交橋第5 聯(lián)為1 孔全長(zhǎng)104 m 鋼管混凝土拱橋，跨越同步施工的潁州南路下穿京九鐵路地道橋引道U形槽。橋?qū)?9.6 m，梁端拱腳范圍加寬至30.2 m。拱肋采用啞鈴形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，高2.6 m，拱肋鋼管外徑1.1 m。鋼管拱計(jì)算跨度101.00 m，矢高25.25 m，矢跨比1/4。橫向2 片拱肋之間設(shè)3 道桁架式橫撐。全橋共設(shè)40 根LZM7-109I 型吊桿，單根索體由109根直徑7 mm高強(qiáng)度鍍鋅平行鋼絲組成，吊桿順橋向間距4.2 m，索體采用PES（FD）低應(yīng)力防腐索體［1］。

在城市中心繁華地區(qū)，為將對(duì)城市環(huán)境影響減少到最小，城市軌道交通線(xiàn)路多采用地下隧道敷設(shè)方式[9]。利用Civil 3D部件編輯器定置和裝配隧道斷面。根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)，通過(guò)定義頂拱半徑、側(cè)拱半徑、仰拱半徑、初次襯砌厚度、二次襯砌厚度等參數(shù)控制隧道斷面形式?？梢愿鶕?jù)需要修改各參數(shù)，建立不同隧道斷面形式。根據(jù)定置隧道參數(shù)生成的隧道三維模型如圖2所示。

梁部結(jié)構(gòu)采用縱橫梁格體系+橋面板結(jié)構(gòu)形式。兩側(cè)主系梁為矩形實(shí)心截面，標(biāo)準(zhǔn)斷面高2.5 m，寬1.5 m。端橫梁為單箱雙室箱形截面，高2.64～2.90 m，寬3.6 m；中橫梁為矩形實(shí)心截面，高2.13～2.4 m，寬0.6 m。全橋共2道端橫梁，22道中橫梁。橋面行車(chē)道板為預(yù)制構(gòu)件，板厚0.3 m。鋼管混凝土拱橋布置見(jiàn)圖1。

2 施工方案

2.1 施工方案選擇難點(diǎn)

潤(rùn)河路上跨京九鐵路立交橋第5 聯(lián)104 m 鋼管混凝土拱橋鄰近京九鐵路，鐵路兩側(cè)溝壑、水塘眾多，各類(lèi)鐵路電力、信號(hào)等電纜交叉密布。為確保京九鐵路運(yùn)營(yíng)安全，根據(jù)中國(guó)鐵路總公司關(guān)于鄰近鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工的有關(guān)規(guī)定，鄰近鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)嚴(yán)禁使用大型施工機(jī)械施工，此條規(guī)定極大限制了鋼管混凝土拱橋中橫梁施工方案的選擇，導(dǎo)致傳統(tǒng)采用大型起吊設(shè)備吊裝的施工方案在本工程中無(wú)法適用。另外，因本工程跨越同步施工的潁州南路下穿京九鐵路地道橋引道U形槽，為減少施工干擾，施工工期安排也給施工方案的選擇帶來(lái)一定的難度。

2) 針對(duì)1×105 m3以上的大型儲(chǔ)罐，泡沫充滿(mǎn)密封圈空間至少需10 min，很可能錯(cuò)過(guò)火災(zāi)初期的滅火時(shí)機(jī)。

根據(jù)上述施工方案選擇的諸多限制條件及施工場(chǎng)區(qū)的現(xiàn)狀，為適應(yīng)本工程鋼管混凝土拱橋中橫梁施工，提出了盤(pán)扣式鋼管支架原位預(yù)制、連續(xù)千斤頂頂升及移動(dòng)模架現(xiàn)澆 3 種施工方案［2-7］，3 種施工方案均無(wú)需大型施工機(jī)械設(shè)備，從技術(shù)上保證了京九鐵路運(yùn)營(yíng)安全。

2.2 盤(pán)扣式鋼管支架原位預(yù)制方案

有幾種趨化因子在這種病態(tài)行為形成過(guò)程中發(fā)揮一定作用。在一項(xiàng)Wistar大鼠實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)外周予以CXCL1干預(yù)，在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中大鼠自主探究行為和探索行為減少[40]。給予LPS治療能升高前皮質(zhì)CXCL1和CCL2水平[41]。在病態(tài)行為方面更深入的研究歸于CX3CR1受體缺乏的動(dòng)物模型，該動(dòng)物模型在給予LPS后行懸尾實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出病態(tài)行為，這種病態(tài)行為和持續(xù)的膠質(zhì)細(xì)胞激活與2，3-二氧化酶活化相關(guān)[42]。并且這種病態(tài)行為能被2，3-二氧化酶抑制劑逆轉(zhuǎn)[43]。

2）為確保施工安全，加快施工進(jìn)度，中橫梁原位預(yù)制采用M60 承插型盤(pán)扣式鋼管支架，該支架具有產(chǎn)品成熟、安全性高、搭拆速度快等優(yōu)點(diǎn)，近些年在橋梁施工中越來(lái)越常見(jiàn)。

1）由于本工程中橫梁施工方案的選擇存在諸多難點(diǎn)，提出中橫梁采用在橋位原位預(yù)制的施工方案，減少了中橫梁吊裝施工環(huán)節(jié)，中橫梁預(yù)制成型后再按設(shè)計(jì)要求的施工順序進(jìn)行兩端濕接縫施工。

3）根據(jù)中橫梁的構(gòu)造及橋位現(xiàn)狀，盤(pán)扣式鋼管支架搭設(shè)前，先對(duì)支架基礎(chǔ)進(jìn)行處理，然后填筑一層20 cm厚碎石并澆筑一層20 cm厚C20混凝土。支架順橋向布置為（2×60+2×150）cm循環(huán)布置，其中（2×60）cm位于中橫梁正下方；橫橋向間距均為150 cm。支架底部設(shè)有底托，頂部設(shè)有頂托，頂托上橫橋向設(shè)I16b工字鋼作為主龍骨，主龍骨上方順橋向設(shè)H200×80 木工字梁作為次龍骨，次龍骨上鋪設(shè)15 mm 厚橋梁專(zhuān)用竹膠板作為底模。中橫梁原位預(yù)制支架布置見(jiàn)圖2。

連續(xù)千斤頂頂升是利用千斤頂在不倒換頂程的情況下能連續(xù)頂升的功能，將預(yù)制成型的中橫梁提升至既定位置［9］。首先將預(yù)制好的中橫梁運(yùn)輸至擬安裝橋位下方；其次在對(duì)應(yīng)的中橫梁的主系梁上架設(shè)一道貝雷梁組作為承重梁，在承重梁對(duì)應(yīng)吊點(diǎn)位置設(shè)置墊梁及連續(xù)千斤頂；然后連接中橫梁預(yù)埋精軋螺紋鋼至連續(xù)千斤頂，通過(guò)連續(xù)千斤頂連續(xù)頂升，將中橫梁提升至既定位置；最后澆筑中橫梁兩端濕接縫。

圖2 中橫梁原位預(yù)制支架布置（單位：cm）

4）為確保架體穩(wěn)定，盤(pán)扣式鋼管支架配有專(zhuān)用豎向斜桿，在架體縱橫向間隔布置形成獨(dú)立的格構(gòu)柱，豎向斜桿呈“Z”形沿支架高度方向首尾相連。架體高度超過(guò)8 m 時(shí)，從架體底部到梁底采用φ48 mm×3.5 mm鋼管及扣件每間隔6 m搭設(shè)水平剪刀撐。

2.4.3 模架走行

2.3 連續(xù)千斤頂頂升方案

2.3.1 工藝原理

改變以往單一游覽的模式，發(fā)展體驗(yàn)觀(guān)光農(nóng)業(yè)，利用“智慧旅游”模式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)本地區(qū)與外界的聯(lián)系，融合通信與信息技術(shù)，游客與網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)互動(dòng)，增強(qiáng)旅游活動(dòng)的娛樂(lè)性，民俗文化也應(yīng)該滲入到景區(qū)內(nèi)，以突出地方特色，同時(shí)也能增強(qiáng)景區(qū)同其他縣市景點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力。此外麻城龜峰山杜鵑花最為著名，可以邀請(qǐng)著名的作家、音樂(lè)家為麻城景點(diǎn)作詞作曲，以提高景點(diǎn)知名度，形成旅游地“遍地開(kāi)花”的局面，使得各個(gè)景點(diǎn)都得以發(fā)展，以更好地推動(dòng)麻城旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)麻城經(jīng)濟(jì)的騰飛。

目前，黃河流域已形成較為完善的水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系，流域各級(jí)水利部門(mén)水質(zhì)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)共建有269個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。黃委系統(tǒng)已初步建成“常規(guī)監(jiān)測(cè)與自動(dòng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合、定點(diǎn)監(jiān)測(cè)與機(jī)動(dòng)巡測(cè)相結(jié)合、定時(shí)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相結(jié)合，加強(qiáng)應(yīng)急監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)信息化管理”的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)體系。

2.3.2 工裝構(gòu)造

中橫梁連續(xù)頂升工裝由承重梁、連續(xù)千斤頂、精軋螺紋鋼等部件組成。承重梁由貝雷梁組拼而成，長(zhǎng)27 m，置于中橫梁的上方且兩端落座在兩側(cè)主系梁上。貝雷梁組由3 道間距45 cm 的貝雷梁通過(guò)豎向、頂部及底部多道90 型支撐架及螺栓連接成整體。墊梁位于承重梁上方對(duì)應(yīng)吊點(diǎn)位置，與承重梁之間采用U 形螺栓連接，墊梁長(zhǎng)1.2 m，由雙拼I40b工字鋼上下加蓋板組焊而成。連續(xù)千斤頂置于墊梁頂部，直徑32 mm 精軋螺紋鋼從連續(xù)千斤頂上方往下穿過(guò)，通過(guò)專(zhuān)用連接套筒與中橫梁預(yù)埋的精軋螺紋鋼連接。中橫梁連續(xù)頂升工裝構(gòu)造見(jiàn)圖3。

圖3 中橫梁連續(xù)頂升工裝構(gòu)造（單位：cm）

2.3.3 施工流程

可是，誰(shuí)說(shuō)“可”與“不可”都沒(méi)有用，在詞的演進(jìn)過(guò)程中，整著整著就變化了。先是蘇東坡，后是辛棄疾，把詩(shī)的言志的部分搞入了詞的寫(xiě)作，打破了傳統(tǒng)文人關(guān)于“詩(shī)莊詞媚”的游戲規(guī)則。對(duì)此，有些詩(shī)詞專(zhuān)家贊同，說(shuō)是“一洗綺羅香澤之態(tài)”，不那樣“娘”了，而有的詩(shī)詞專(zhuān)家反對(duì)，認(rèn)為詞的表述就是“娘”的表述，所謂“詩(shī)化”是對(duì)詞的離經(jīng)叛道。清人朱彝尊、汪森編了一本《詞綜》，蘇東坡的詞只選了15首，周邦彥卻選了37首，人們耳熟能詳?shù)脑里w的《滿(mǎn)江紅》根本沒(méi)能入選，理由是他們的詞太詩(shī)了。

鋼管混凝土拱橋中橫梁連續(xù)頂升工裝安裝就位后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的安裝順序及對(duì)稱(chēng)同步的安裝原則，啟動(dòng)連續(xù)千斤頂，將中橫梁提升至既定位置。然后綁扎兩端濕接縫鋼筋，安裝模板，澆筑濕接縫混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，松除中橫梁連續(xù)頂升工裝，至此，一道中橫梁安裝完成。

2.4 移動(dòng)模架現(xiàn)澆方案

在很長(zhǎng)時(shí)間里，我就有一種神圣的感覺(jué)，您不會(huì)把自己既給了我，又給了別人。您是我的一切，而別人只是從您生命邊上輕輕擦過(guò)去的路人，在多年漫長(zhǎng)的歲月中，我就是這樣認(rèn)為的，可后來(lái)，我認(rèn)識(shí)到這想法出了點(diǎn)差錯(cuò)。

為規(guī)避使用大型起吊設(shè)備及減少對(duì)橋下同步施工的干擾，提出移動(dòng)模架現(xiàn)澆中橫梁的施工方案，該方案極大地提高了施工工裝化水平。通過(guò)在兩側(cè)主系梁上設(shè)置軌道系統(tǒng)，在軌道系統(tǒng)上設(shè)置走行系統(tǒng)及承重桁架系統(tǒng)，承重桁架系統(tǒng)借助走行系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)在中橫梁的上方順橋向移動(dòng)。在承重桁架系統(tǒng)上安裝吊掛系統(tǒng)，吊掛系統(tǒng)下端連接模板系統(tǒng)及移動(dòng)導(dǎo)梁系統(tǒng)，當(dāng)移動(dòng)模架走行至橫梁上方，調(diào)整好移動(dòng)模架后即可進(jìn)行中橫梁現(xiàn)澆施工，施工完后通過(guò)移動(dòng)導(dǎo)梁系統(tǒng)走行至下一道中橫梁后再重復(fù)上述工序［10］。

水庫(kù)震損有時(shí)并非立刻顯現(xiàn)，可能在震后數(shù)天甚至更長(zhǎng)時(shí)間，在余震等影響下顯現(xiàn)，因此震后應(yīng)急檢查應(yīng)持續(xù)一段時(shí)間，根據(jù)不同階段特點(diǎn)進(jìn)行檢查與評(píng)估。檢查程序可分3個(gè)階段，包括即時(shí)檢查、詳細(xì)檢查、后續(xù)檢查。

2.4.2 工裝構(gòu)造

中橫梁現(xiàn)澆移動(dòng)模架工裝構(gòu)造見(jiàn)圖4。

圖4 中橫梁現(xiàn)澆移動(dòng)模架工裝構(gòu)造（單位：cm）

中橫梁現(xiàn)澆移動(dòng)模架由軌道系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、承重桁架系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、移動(dòng)導(dǎo)梁系統(tǒng)及附屬系統(tǒng)7大部件組成。

軌道系統(tǒng)由軌道梁和P50鋼軌2部分組成，P50鋼軌位于軌道梁上方，通過(guò)壓軌板焊接固定。軌道梁采用雙拼I20b槽鋼上下加蓋板組焊而成，通過(guò)預(yù)埋件固定在主系梁上。

走行系統(tǒng)由走行輪、電機(jī)、剎車(chē)裝置等部件組成。

承重桁架系統(tǒng)長(zhǎng)27 m，寬1.8 m，兩端落座在走行系統(tǒng)上，由5 道間距22.5 cm 貝雷梁通過(guò)頂部、底部及豎向90型支撐架組拼而成。

上一道中橫梁施工完成后即可令移動(dòng)模架走行至下一道中橫梁，中橫梁現(xiàn)澆移動(dòng)模架移動(dòng)示意見(jiàn)圖5。

中橫梁模板系統(tǒng)包括底模板及側(cè)模板2 部分，用于澆筑混凝土?xí)r控制中橫梁幾何尺寸。

移動(dòng)導(dǎo)梁系統(tǒng)由移動(dòng)滑架及導(dǎo)梁組成，是控制模架移動(dòng)平衡及穩(wěn)定的主要構(gòu)件。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是課程改革的主題，將會(huì)貫穿課程的教授和考核。創(chuàng)新體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）教學(xué)創(chuàng)新，教師將基于教材但不再拘泥于教材，采用案例驅(qū)動(dòng)，從“電子商務(wù)概論”中抽取案例與場(chǎng)景，將所有知識(shí)點(diǎn)穿插于案例與場(chǎng)景中進(jìn)行講解。（2）考核創(chuàng)新，教師不再為學(xué)生指定考核題目，而是以創(chuàng)業(yè)為范圍，以模擬路演風(fēng)投為考核重要依據(jù)。創(chuàng)業(yè)體現(xiàn)在：為學(xué)生模擬設(shè)置實(shí)際場(chǎng)景，以創(chuàng)業(yè)為目標(biāo)構(gòu)思項(xiàng)目，并以“網(wǎng)站規(guī)劃與設(shè)計(jì)”課程所教授知識(shí)和技術(shù)完成項(xiàng)目原型，并撰寫(xiě)風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目計(jì)劃書(shū)，參與模擬路演風(fēng)投。

附屬系統(tǒng)主要包括防護(hù)欄桿、上下爬梯等，用于確保模架操作時(shí)人員安全。

5）為確保架體使用安全，支架使用前需對(duì)架體進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓合格后方可使用。盤(pán)扣式鋼管支架預(yù)壓按JGJ/T 194—2009《鋼管滿(mǎn)堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行［8］。

2.4.1 工藝原理

吊掛系統(tǒng)采用直徑32 mm 精軋螺紋鋼，吊桿上端固定在承重桁架系統(tǒng)上并配有分配梁、千斤頂、扁擔(dān)梁等用于調(diào)整模架高程。吊桿下端連接模板系統(tǒng)及移動(dòng)導(dǎo)梁系統(tǒng)，是整個(gè)移動(dòng)模架主要傳力構(gòu)件。

2010年1—12月我院神經(jīng)外科急救中心共收治顱腦損傷患者603例，其中男457例，女146例，平均年齡(48.0 ±17.6)歲，平均住院天數(shù)(14.3 ±8.9)d。致病因素:硬膜外血腫89例，硬膜下血腫83例，腦挫裂傷112例，腦內(nèi)血腫57例，腦積水94例，腦脊液漏42例，顱骨缺損79例，視神經(jīng)損傷31例，其他16例。

圖5 中橫梁現(xiàn)澆移動(dòng)模架移動(dòng)示意（單位：cm）

移動(dòng)模架走行具體步驟如下：①松開(kāi)中橫梁側(cè)模板對(duì)拉螺桿，使側(cè)模板脫離混凝土；②松開(kāi)吊桿上螺母，使模架系統(tǒng)整體下降50 cm 后將吊桿上螺母擰緊；③松開(kāi)后吊桿上螺母，使后吊桿下降至中橫梁底模板位置后將后吊桿上螺母擰緊；④調(diào)整移動(dòng)導(dǎo)梁系統(tǒng)高程，在已施工完畢的中橫梁上安裝移動(dòng)滑架，啟動(dòng)走行系統(tǒng)使現(xiàn)澆模架移動(dòng)至下一道中橫梁位置；⑤松開(kāi)后吊桿上螺母，將后吊桿提升至與前吊桿同一高程處后擰緊后吊桿上螺母；⑥調(diào)整移動(dòng)模架高程，進(jìn)行下一道中橫梁施工。

3 方案比選

3.1 差異性比較（見(jiàn)表1）

表1 施工方案差異性分析對(duì)照

3.2 共同性比較

1）因?yàn)猷徑┚盆F路，為確保京九鐵路運(yùn)營(yíng)安全，3 種中橫梁施工方案均無(wú)需大型施工設(shè)備配合施工，響應(yīng)了中國(guó)鐵路總公司關(guān)于鄰近鐵路營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工的有關(guān)規(guī)定。

2）3 種中橫梁施工方案針對(duì)不同的橋位現(xiàn)狀，能完成跨路、跨河等各種復(fù)雜條件下的鋼管混凝土拱橋中橫梁施工。

3）若工程為非臨近鐵路線(xiàn)，3 種施工方案的經(jīng)濟(jì)性及工裝化水平則不同程度優(yōu)于采用大型施工設(shè)備吊裝的傳統(tǒng)施工方案。

4 結(jié)論

阜陽(yáng)市城南新區(qū)潤(rùn)河路上跨京九鐵路立交橋第五聯(lián)104 m 鋼管混凝土拱橋在正式施工前，針對(duì)施工場(chǎng)區(qū)現(xiàn)狀及中橫梁構(gòu)造特點(diǎn)，提出了3 種不同的施工方案。通過(guò)充分比選，主要結(jié)論如下：

1）當(dāng)鄰近運(yùn)營(yíng)鐵路，嚴(yán)禁采用大型施工設(shè)備配合施工時(shí)，針對(duì)不同的橋位現(xiàn)狀，中橫梁3種施工方案均不同程度地表現(xiàn)出一定的適用性。

2）隨著橋梁建設(shè)工廠(chǎng)化、工業(yè)化的盛行，采用連續(xù)千斤頂頂升方案更具有推廣價(jià)值，但中橫梁預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸方式及運(yùn)輸成本等問(wèn)題需進(jìn)一步研究。

3）隨著路橋施工行業(yè)人工成本的不斷攀升，移動(dòng)模架現(xiàn)澆方案提高了施工工裝化水平，降低了人工成本。當(dāng)橋下為通行道路或通航河道時(shí)，該方案妥善處理了施工與橋下通行或通航的問(wèn)題，優(yōu)越性進(jìn)一步顯現(xiàn)，移動(dòng)模架現(xiàn)澆中橫梁可作為推薦方案。