益阳茅草街大桥是省道1831线跨越松澧洪道，藕池河西支，南茅运河及沱江的一座特大型桥梁。跨松澧洪道桥主桥按80 in+368 m+80 m三跨连续自锚中承式钢管混凝土系杆拱桥布置，主桥长528 m，桥梁宽度：净15．0 m+2×0．5 m(防撞护栏)，全宽16．0 m。边拱拱肋采用上承式双肋悬链线半拱，计算跨径74．00 m，计算矢高为17．412 113，矢高比为1／8．5，拱轴系数m=1．543。每片拱肋由等宽变高度钢筋混凝土单箱单室箱形截面组成，肋宽3．20 m，拱脚处径向肋高6．00 m，拱顶处肋高4．00 m，两肋间设有一组“米”字横撑和一组“K”字横撑，连同与边拱端部固结的预应力混凝土端横梁一起，组成一个稳定的空问梁系结构，边拱拱肋与主拱拱肋轴线处于同一直线上，且拱肋宽度相等，便于传递水平力。
1 工程概况
由于边拱肋第一节及端横梁结构特殊，我项目部经综合考虑各方因素后，拟采用一次性分层浇筑，层厚控制在50 cm。边拱肋第一节为长3．2 m，宽7．0 m，靠T梁端高6。302 m的混凝土结构，顶面有2％ 的纵坡，且对称分布于端横梁两侧。端横梁亦为长16．10 m，宽6 m，中心高2．963 m的混凝土结构，且顶面设2％横坡，由中心向两侧分布，在靠近主墩边还设有1 m×1 m的倒角。边拱肋第一节在端横梁一侧的混凝土方量为143 m³，因此一个端横梁两侧的边拱肋第一节混凝土方量总为286m³，而一个端横梁混凝土方量为285 m³，故边拱肋第一节及端横梁混凝土共有571 m³ ，混凝土设计标号为50号。
2支架的设计与施工
大桥整体布置见图1。
8
# 墩位于西洲河岸上，地质情况为淤泥质粘土，地基的承载力非常差。端横梁支架的设计比较有难度。我项目部前后设计了几种方案进行比较：
1)用常用的CKC门架或者50钢管脚手架搭设满堂支架施工，但由于地基差，要进行软基处理，用粉喷桩或者混凝土桩加固地基。这样就费用高，工期长，不合算。
2)用振动锤振打钢管桩并接长至设计高度做支架。同样因为地基差导致单根钢管桩承载力不大，如要承受571 m
3 钢筋混凝土共1 711 t的重量则需花费大量钢管桩，也不合算。
3)最后经项目部研究计算决定利用8
# 墩承台做支撑搭设钢管支架，钢管尽量立在承台上，中间的立不到承台的地方则大胆采用八字行支撑。见图2。由于8
#墩承台系梁只有2 m宽，其中3号、4号及8号、9号均不能直接立在上面，则在系梁上面安装两个由4根36 cm的工字钢组成的横梁。这4根钢管桩就立在横梁上。见3。
2．1 钢管桩强度验算
由计算可知，受力最大2根钢管桩是8号和9号钢管桩，受力为2 169 kN／根。
Φ60钢管桩横截面面积S=π(D
2 -d
2 )／4=3．14×(0．62—0．588 2)m
2／4=0．O11 2 m
2 。
因此，钢管桩横截面应力为σ=(2 169／0．011 2)×10
-3=194 MPa>[σ]=140 MPa，钢管桩强度不满足要求，故采取在8号和9号支撑钢管桩内灌注混凝土，让其满足强度要求。
验算剩余钢管桩最大受力是844 kN。
因此，钢管桩横截面应力σ=(844／0．011 2)×10
-3=75． 4 MPa<[ σ]=140 MPa。
则钢管桩强度满足要求。
2．2 承台系梁上工字钢强度验算承台系梁上工字钢受力最大情况见图4。
以bd段来检验36号工字钢强度。
Ca段：
0点反力：N
a =5／16 X823=257 kN
bd段：
b点反力：N
b=5／16×2 169=678 kN
d点反力：N
d =11／16×2 169=1 491 kN
跨中弯距l=1．6 m)：
M
o=5pl／3l=542 N ·m
M
d =-(3pl／16)=一651 kN ·m
σ=M
d／4W
x=[651／(4×875)]x 1 000=186 MPa>[σ]=140 MPa
为此在弯曲应力大的地方采取加焊铁条。其方式为在Φ80钢管桩中心线到Φ60钢管桩外侧，4根工字钢上加焊一条宽12 cm，长50 em，厚10 mm的铁板。
W=wx+△w=4×(875+12 X 36)：5 228 cm³
σ= M
d／lV=(651／5 228)×1 000=125 MPa<[ σ]=140 MPa
满足要求。
经过计算，在3与4桩处各布置一根Φ80钢管桩支撑，在8与9桩处各布置2根Φ80钢管桩支撑。
3 混凝土的浇筑
3．1 冷却管的安装
因结构物为大体积混凝土，为减小由水泥水化热产生的大量热量，我们在结构物内分层布置冷却管，其布置见图5，冷却管的支撑保护材料主要为角钢或槽钢，在有钢筋骨架处，则直接绑扎固定。
3．2 模板的制作安装
结构物采用自备的1．5 m×1．5 m的钢模组拼而成，在拼装后的模板处还设有由[10构成的纵、横肋，M22的拉杆纵、横向间距为0．8 m×0．8 m。
下面对拉杆的承力进行简单验算：
在浇筑端横梁高度混凝土时，2台拌和船同时浇筑，且生产量不大于20 m ／h。经过计算，即在2．802 ITI高度内时，模板最大侧压力为P l=30 kPa，而在浇筑余下高度时(2台拌和船分两边分开浇筑)，模板最大侧压力为P 2=41 kPa。
所以模板拉杆承受的拉力为：
F
1=P
m1×A=19．2 kN<[ M
20]=38．2 kN
F
2=P
m2×A=26．24 kN<[M
20]=38．2 kN
拉杆受力能满足要求。但施工处在浇筑2．802 m以上高度的边拱肋时，为了减小混凝土对模板产生的侧压力以及对拉杆的拉力，把混凝土浇筑速度控制在15 m
3／h左右，以及对拉杆的拉力，也避免混凝土过急过快而造成下面混凝土翻浆，还同时减小了压板由翻浆引起的压力。而且还由于混凝土对模板的侧压力还与混凝土入模温度有关系，因此茅草街大桥采用了地下水拌和混凝土，降低了混凝土入模温度。
模板在安装的过程中，设置了防倾覆的设施，即在上、下游和南、北向均设置缆风索。在边拱肋与端横梁交接处设置压板，以防混凝土翻浆。
模板安装时的允许偏差为：模板内部尺寸：
一20~+20 mm；轴线偏位：10 mm；模板表面平整：5 mm；预埋件中心线位置：3 mm。
3．3 混凝土施工
1)混凝土的配制和拌和都严格按规范要求进行。
2)混凝土的浇筑。我项目部采用2台拌和船同时拌和，2台输送泵同时浇筑。
混凝土浇筑时按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。上、下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离保持1．5 m以上。混凝土浇筑层厚度为50 cm；从高处向模板内倾卸混凝土时，其自由倾落高度不允许超过2 m。
因本次浇筑的混凝土结构特殊，为避免翻浆以及分层的需要，决定采用如图6的浇筑方法进行。
3)混凝土的振捣。因使用的是插入式振动器，所以移动问距不超过振动器作用半径的1．5倍，且与侧模保持5—10 cm的距离。插入下层混凝土50～ 100 mm，每一处振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
4)混凝土的养护。冷却管采用外径D30 X2的钢管，设置冷却管的该层混凝土自浇筑时起，立刻灌人冷却水，连续通水10 d，为增加冷却效果，进出水流方向每天更换2次。冷却管最后灌浆封孑L，并截除伸出结构物外的冷却管。
混凝土浇筑完成后，表面收浆抹面，在终凝后马上予以覆盖和洒水养护。为了控制好混凝土表面和内部的温差在25℃ 以内，项目部采取了相应的保温措施，即在模板外面包裹塑料薄膜和麻袋。
3．4 混凝土浇筑测量观测措施
在边拱肋第一节及端横梁混凝土浇注过程中，自始至终跟踪观测，随时注意结构的防倾覆能力及钢管桩的下沉问题，即在模板底部设置6个观测点，
在钢管桩设置21个观测点。测点的布置见图7。
用2台水准仪观测，当模板底部2、5观测点下沉2 cm，1、3、4、6各点下沉2．5 cm，钢管桩下沉最大1 cm，混凝土立即停止浇筑。
为及时掌握模板偏移，在模板上下游两侧顶部吊2个垂球，一旦偏离垂球中心1．5 cm，立即通知施工人员采取措施。混凝土浇筑完成后测得底模最大沉降为2 cm，在设计值以内，满足要求。
4 结语
通过实践证明，茅草街大桥8
#墩端横梁及第一节边拱肋施工利用结构物本身做支架基础不但满足施工要求，而且大大节约了材料，缩短了工期，取得了成功。另外茅草街大桥为了保证大体积混凝土的浇筑质量，自行设计了冷却管通水降温，并在浇筑过程中采取专人跟踪观测，浇筑完混凝土后采取了保温补偿措施，顺利完成了施工任务，保证了体积混凝土的施工质量。
参考文献：
[1] 湖南省交通规划勘察设计院. 省道1831线南线茅草街大桥施工图设计[Z].
[2]JTJ041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].
