大跨度桁架式钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工技术

摘要：大跨度桁架式钢管混凝土拱桥拱肋的施工是关系到全桥受力和耐久性的一个关键，拱肋施工的质量直接影响到桥梁的安全，所以对其施工方法的研究改进是必要的。本文以某大跨桁架式钢管混凝土拱桥为工程背景，介绍了缆索吊装的施工方法及改进措施，取得了较好的效果，对同类桥梁的施工提供一定的借鉴作用。

关键词：桁架式； 拱肋吊装； 缆索吊装

Abstract: large span truss stiffened concrete filled steel tube arch bridge construction is the bridge to the stress of arch rib and the durability of a key, the arch rib construction quality directly affect the safety of the bridge, so the research on the construction method of improvement is necessary. Based on a large span truss stiffened concrete filled steel tubular arch bridge as the engineering background, introduced the construction method of cable hoisting and improvement measures, good results have been achieved, provide certain reference for the construction of similar Bridges.

Key words: truss type; Arch rib hoisting; The cables.

中图分类号：U445.4文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1 引言

大跨度桁架式钢管混凝土拱桥拱肋的缆索吊装施工方法是大跨度拱桥实现自架设施工的主要方法之一，也是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一，近几年得到了广泛的应用。在峡谷或水深流急的河段上，或在通航的河流上需要满足船只的顺利通行，缆索吊装由于具有跨越能力大，水平和垂直运输机动灵活，适应性广，施工比较稳妥方便等优点，而在拱桥施工中被广泛采用。因此对大跨度桁架式钢管混凝土拱桥拱肋吊装施工技术的研究是非常重要的一个内容。

2 缆索吊装方法

一般缆索吊装施工工序为：在预制场预制拱肋节段，将预制拱肋通过平车等运输设备移运至缆索吊装位置，将分段预制的拱肋吊运至安装位置，利用扣索对分段拱肋进行临时固定，吊装合拢段拱肋。合拢后安装拱上结构及桥面系。缆索吊装应用于钢管混凝土拱桥的施工后，促进了该类桥型的发展，同时，也使自身有了更多的创新，形成了适合钢管混凝土拱桥施工特点的施工技术。由于大跨径钢管混凝土拱桥的钢管拱肋节段多、重量大，因此国内桥梁建设者们不断探索创新，采用了一些新技术对传统的缆索吊装工艺进行了改进和创新。

目前，采用安装大跨径拱桥主拱肋缆索吊装的主要有：四川宜宾钢筋混凝土箱拱的马鸣溪金沙江大桥(主跨150m )、福建南平钢管混凝土拱桥的玉屏山大桥(主跨100m )、广东南海佛陈大桥(主跨112. 8m)、三山西大桥(主跨200m) ，1997年建成重庆万县长江大桥(主跨420m ) ，2004年建成的重庆巫山巫峡长江大桥(主跨460m)，2006年建成的湖南茅草街大桥(主跨368m) ，2003年建成的上海卢浦大桥(主跨460 m)， 2006年建成的黄山太平湖大桥(主跨336m)等。

3 缆索吊装方法工程实例

3.1某大桥拱肋吊装技术

某大桥钢管拱肋安装采用无支架缆索吊装、千斤顶钢绞线斜拉扣挂法固定施工工艺，采用合拢松索技术。拱肋节段安装采用两岸对称悬拼，每半跨拱肋分4个节段（8个吊段），每个节段为一个扣段。节段为单肋安装，待上下游同一节段吊装就位后，安装节段间连接横撑，即完成一个双肋节段的安装。某大桥斜拉扣挂示意图见图1所示。

图1 某大桥斜拉扣挂示意图

3.2拱肋吊装系统

该大桥采用索塔系统的塔架与扣塔系统的塔架一体化的吊装系统。拱肋安装系统由索塔系统、扣塔系统和稳定措施系统组成。

(1) 索塔系统

全桥设两套主索吊装系统，每套由1组6根φ47.5mm钢索组成，钢绞线抗拉强度为1550Mpa，重载垂度L/14。主跨270m，后锚段跨径为45m。与水平线夹角为33.69o，主吊起重牵引选用Ф22钢丝绳（6*37-180型），单卷扬机布置，走8绳，起重采用40KW、5T、中速（40m/min）卷扬机。牵引绳设计为Ф19.5钢丝绳，走4绳，5吨慢速卷扬机（两岸、2台）收放对应操作。

索塔采用E型万能杆件组拼，为双柱门式索塔，每柱截面为2m×4m，两柱之间设一道横系梁，两柱中心间距为8m，塔顶宽度为12m。主塔架塔高30m。吊塔基础采用钢筋混凝土基础。

(2) 扣塔系统

该大桥采用预应力钢铰线作扣索。钢铰线对称设置于节段上、下游侧的扣点上。钢铰线采用φ15.24mm钢铰线，其标准强度为1860MPa，其根数根据扣索索力而定，并考虑安全系数。在拱肋扣点处钢铰线采用P型挤压锚具锚固，1、2号扣索钢铰线直接锚于桥台上；3号扣索锚于吊塔横梁上，4号扣索直接在塔顶张拉，扣塔和扣索地锚之间设置平衡索，与扣索同步张拉，保持塔架平衡。扣索采用单根穿索、单根张拉的施工方法。

扣塔立柱中部设置3号扣索索鞍，扣索一端锚于拱肋节段，另一端通过索鞍至扣塔地锚端进行锁定。索鞍安装在塔架立柱横系梁位置处，每个索鞍用3个轴辊固定。

(3) 稳定系统

横向稳定性通过布置顺河抗风索来实现，上、下游各布置一组（2φ36.5mm）钢丝绳作抗风索，塔架在上、下游各自对称布置2根φ47.5mm钢丝绳作压塔索。在吊装过程中，水平力比较大，在每个立柱处用φ36.5钢丝绳走4线作平衡索。

3.3拱肋吊装方案

(1) 准备工作

吊装前对拱肋节段进行全面质量检查，其中包括接头、拱肋中线标高、内外弧长、防腐涂层、管内有无异物等，严格按施工规范要求执行。对拱肋接头连接板进行编号统一管理，安装并调试测试设备。

(2) 拱脚段吊装

① 就位：栓好捆绑绳，用缆索吊机起吊拱脚段，走行至设计位置后放松吊钩使拱脚段后端靠近于预埋件，落位时，下端头先对准拱座上预埋件标示的中线然后落位，上端使拱肋中线与上（下）拱轴线大体重合，用缆风索控制。然后将上端头标高调整到设计标高，紧扣索并固定。如有偏差应以千斤顶或吊装缆索等进行调整。检查符合设计要求后，用钢板、硬木三个方向塞紧，按设计扣好扣索。

② 线形调整：用QYC270型前卡式液压千斤顶按照一定的分级逐步拉紧，直至扣索索力接近计算值，同时测量拱肋标高是否与计算值相符。如果不相符，须查明原因并进行调整。如果拱肋实测标高与计算值相符，则通过侧向缆风来调整拱轴线平面位置直至符合设计要求，完成后对钢绞线进行锁定。为防止钢绞线在低应力条件下及风振作用下锚夹片松动而造成滑锚，后侧采用工作锚进行锚固。