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大跨度天桥拱圈土胎复合模板施工工法
1前言
丘陵地区的立交拱桥在设计施工方案中主拱圈往往要求采用有支架施工。有支架施工中，搭满堂脚手架、等载预压这两道工序费工费时。预制吊装拱桥还需要加工模具、制作预制构件台座，两台吊车对称吊装、焊接连接系。由于桥台施工误差及构件预制偏差常导致吊装时间过长，成桥后的横向连接件容易锈蚀。而现浇拱桥则需要加工拱架和模板，费料费工费时，而且前期投入大，施工工期长，成本高，安全性低。
K27+690天桥上跨G309西合公路主线，上部结构为钢筋砼板拱，拱圈为等截面实心矩形板，板宽6m、高0.6m，跨径40m。
施工单位中国公路工程咨询集团有限公司为避免拱形天桥拱圈有支架施工中的工序多、耗时长、成本高安全性低的问题，大力进行科技创新，开展技术攻关，借鉴以往工程土模法施工工艺，在原地面的基础上加工成土胎来代替支架，将瞬时沉降量按预拱度处理取消预压，用混凝土垫层取代模板。由于承台上拱圈预埋钢筋的限制，钢筋下方地基夯实困难。施工过程中使用了“一种钢筋笼下及狭窄地基区域的夯实方法”。工程全面采用图纸深化进行详图设计，包括各侧立面设计、细部节点标注、图纸绘制等内容。通过图纸建立模型，深化复杂节点和细部详图，保证了工程精细化实施。
采用改进后的土胎复合模板可以省去搭拆支架、制安拱架及模板、长期占用大量支架钢材、等载预压、吊装等诸多工序，明显缩短了施工工期降低施工成本，快速的恢复当地交通体系，圆满完成大跨度天桥拱圈浇筑施工。项目部在实践和总结的基础上形成本工法。
2工法特点
2.1土胎复合模在刚度、稳定性、传力性能方面优于脚手架，且具备良好的整体性。还具有成本低廉、施工简便、工期较短、成型质量好、安全性高等优点。
2.2本工法使用BIM建模技术进行方案模拟，CAD制图软件，将设计方案进行出图，合理设计施工方案并及时发现施工问题，有利于施工的正常开展、控制，确保质量和工期。
2.3本工法采用了一种钢筋笼下及狭窄地基区域的夯实方法，解决了由于上部浇灌的钢筋已经伸出，钢筋网下对回填土无法夯实的难题。一种钢筋笼下及狭窄地基区域的夯实方法：夯实板制作过程简单快捷，夯实板的平板面积小，可以伸至狭窄的区域或障碍物之下进行夯实作业；夯实压力高，同一个地方只需要反复夯实4~5次，提高了夯实效率。
2.4本工法对环境友好，土胎复合模法不需要大量的土石运输，减少了对环境的破坏。
3适用范围
本工法适用于跨线桥拱圈浇筑，地基为低压缩性土、沉降量小、挖方或填土高度小的地段。使用支架法开挖土方量较大，道路通行时间要求紧张的工程施工。
4工艺原理
土胎复合模法施工，就是用成形的土岩层全部或部分代替现浇混凝土的支架、模板进行施工的方法。我单位对土模施工方案进行了针对性的改进，改进后的土胎复合模法：在清理后的原地面的基础上浇筑10cm厚C20混凝土垫层，提升承载能力和稳定性，分散荷载，减少地基沉陷。本工法利用既有原地面地基承载力，将原地面修整至拱形，采用液压夯进行压实，压实度不小于95%，在拱形地基顶面设置混凝土垫层，最后再安装模板。刚度、稳定性、传力性能方面优于脚手架，土胎复合模抗变能力虽不及钢膜，C20混凝土垫层浇筑后，总体性能要优于钢模。
将瞬时沉降量按预拱度处理。由于土胎复合模受力情形和拱圈受自重力情形相近，为了使主拱圈成形后更接近拱轴线，将拱顶沉降量按预拱度进行修正。土胎放样坐标值由设计单位图纸提供的主拱下缘坐标设置预拱度后的放样坐标值确定，考虑土模特点主要以沉降量确定预拱度，此预拱度值加设计图纸提供的主拱下缘坐标值确并将放样坐标值以多点布设的形式恢复到土模上，确定具体各点的土模放样坐标值，配以人工、机具修整土模，混凝土垫层施工前将垫层顶标高加密至修整后的土模上，并用坐标分解法施工混凝土垫层，确保曲线线型平顺。
使用了“一种钢筋笼下及狭窄地基区域的夯实方法”：包括夯实板的制作过程和夯实过程；夯实板的制作过程，包括平板制作过程、夹杆制作过程和加肋板制作过程，夯实过程，在夯实板制作完成后，将夯实板的夹杆与凿岩机的夹具相连，进行夯实作业。夯实板制作过程简单快捷，只需要几处焊接，节省了大量时间从而提高了效率；其次夯实板的制作中，平板面积小，可以伸至狭窄的区域或障碍物之下进行夯实作业；最后夯实板的夹杆与凿岩机的夹具相连，夯实过程中，压力高，同一个地方只需要反复夯实4-5次，提高了夯实效率。
5工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
大跨度天桥拱圈土胎复合模法施工流程如图5.1.1所示。
图5.1.1大跨度天桥拱圈土胎复合模法施工流程
5.2方案设计
工程施工前，公司采用BIM建模、CAD制图对干干进行深化设计，确定了土胎复合模结构形式：采用地基压实95%+10cm厚C20混凝土垫层+土工布或者