下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术

《 建筑施工》第 27 卷
调整吊杆内力， 控制结构线形达到竖曲线要求。 桥面系的施工， 并祈除拱脚处的支
4 施工工艺及方涪
4.1 钢管拱安装 钢管拱在工厂内预制后分 3 段运至拼装场地， 由
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第2期
干现场场地的限制， 拼装场地选在离施工现场近 00m 的蕴藻俱岸边空地上。 拼装后将钢管拱两头封闭， 然后 将其吊入河中， 利用其自身浮力并用拖船将其拖至起吊 现场。 由干桥位西边 4 m 处有一座口桥， 2 台浮吊 （ 0 行。 浮吊 通过前 后 4 根 锚回 干河岸地 垄 的钢 丝绳 临时 回定， 启动浮吊上的卷扬机牵引钢丝绳可以 控制浮吊的 移 动 方位。 浮吊吊 钩钩住 拱 肋 吊 点 钢 丝绳 ， 缓慢 起吊， 拱肋吊在空中时， 浮吊依靠钢 丝绳牵引缓慢转身， 使其 正面朝向桥位西侧， 然后再启动 移位装置， 浮吊朝着 桥 位西边 缓慢 移 动 。 在拱 肋 靠近拱脚 正 上方约 0 m 时， 待浮吊稳定后， 将拱肋缓慢下 放 ， 此 时利用拱 肋 上的 绳 索通过 入。 浮吊 扒 杆 放松 ， 拱 肋 两端 均顶住 拱脚， 拱 肋 三分 点 处 4 根与拱 轴 线大约成 4 丝绳 用 3 手拉葫芦收紧。 的缆风绳 2 . mm 钢 手拉葫芦缓慢牵引拱 肋 靠近拱脚， 直 到拱 肋 缓慢插 入拱脚， 并顶住拱脚， 另 一端再 采用同一方法 插 和 0 备 台） 只能停靠在桥位 东北侧 岸边。 考虑到施工方便， 拱肋安装按照横桥向 从西到 东依灰进
!!!!!! ! 作者简介 ! 费 春!l979~"#男#本科#工程师#联系地址$上 海市延平路 121 号 8 楼!200042"#电话$!021"62462400%
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1/5， 拱 轴 线采用二 灰抛物 线。 桥 面 标高为 15.444 m； 拱顶标高为 32.515 m； 河面最 高通 航 标高为 3.5 m； 系 杆拱桥桥 面 （ 中 横 梁及 系 梁 ） 吊装 净 标高为 12 m， 钢 管拱吊装净标高为 20.515 m。
蕴藻俱大桥采用无支架施工方法， 工序多， 现场 施工场地复杂， 吊装条件较差。
3 施工流程
下承式系杆钢拱桥采用先拱后梁、 先系梁后横梁 的无支架施工方法， 具体施工工艺流程如下 步骤一 D 主桥桥墩钻孔桩、 承台、 立柱施工； 主桥桥墩处支架搭设， 现浇拱脚及端横梁； S混凝土 达到设计强度后， 张拉端横梁预应力钢束。 2 步骤二 位； 道风撑的连接； 3 步骤三 安置系梁内的上缘 4 根钢绞线， 外 由拱脚 同时调整水平拉索， 钢管拱内混凝 套塑料加劲波纹管作为施工的临时水平拉索； 向钢管拱内泵送微膨胀混凝土； 土达到设计强度后， 安装吊杆。 4 步骤四 预制系梁节段采用驳船运输至桥下； 利用钢管拱吊装系梁预制段， 并使吊杆安装就位； 吊装预制系梁节段时， 同步调整水平钢索的拉力， 控制 其水平位移。 步骤五 土； 束。 6 步骤六 安装中横梁预制节段， 现浇中横梁 现浇横梁间的桥面板； 与系梁间的湿接头混凝土； 步骤七 架。 现浇系梁预制节段间的湿接头混凝 混凝土达到设计强度后， 张拉系梁内的预应力钢 控制拱脚的水平位移在控制范围之内； D 施工现场钢管拱成型， 单片吊装就 单片钢管拱之间的 钢管拱拱脚处的连接处理；
2005年 2 月出版
限制较多。 由干卷扬机吊装中横梁工期较长， 经过仔细 研究发现近岸中横梁可以利用浮吊在跨 内施工， 而中间 中 横 梁由干钢管拱标高较高存在利用浮吊 跨 外吊的可 能。 最后根据现场实际情况， 我们确定了中横梁安装技 术方案： 利用浮吊在跨内捆绑吊装近岸中横梁， 利用浮 吊跨外捆绑安装中间 4 根中横梁。 利用贝雷架陶时回定 中横梁。 为了安装时方便， 横梁两端向内 50 cm 腹板中卜处 应备预日一个 $50 mm 的孔洞用干捆绑吊装。 在 每片横 梁上方安装 单 排 单层 2>6 片贝雷析 架， 全桥共需 384 片贝雷析架。 贝雷析架 搁置干系梁上吊杆 边 50 cm 高方木墩上。 在安装横梁之前必须安装贝雷析 架， 贝雷析 架采用 1 台 110 t 浮吊进行安装。 安装 西 边贝雷析架时， 浮吊停靠在东边桥位拱肋间； 安装东边 贝雷析架时， 浮吊停靠在东边桥位东侧。 由干 边 吊杆 处 拱 肋 下 缘与 系梁上 缘之 间的 净空仅 为 1.7 m， 安装 贝雷析 架 需 要的高度为 2.0 m， 此处 系 梁上无法安装贝雷析架。 为了解决问题， 采用图 1 所示 方法。 在边吊杆拱肋上堆放方木， 方木 采用 22! 槽 钢回 定。 槽钢与拱肋间采用麻布袋保护拱肋以免受损， 槽钢 之间采用焊接方式连接。 贝雷析架放 置干方木上， 采用 钢管支架回定贝雷析架以免析架侧倾。
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吊进行安装。 藻俱大桥上部混凝土结构主要包括预制系梁、 预 制中横梁及系梁与中横梁间混凝土湿接头现浇段； 全桥 每根系梁分为 有 4 根箱型系梁 （ 根 9 m 长系梁预制 段） ， 32 根 “ T” 型中横梁。 系梁箱型断面高 600 mm， 宽 400 mm， 吊杆处为实卜断面。 系梁 2 根 9 m 长预 ， 每段起吊重量约 30 。 预制中横梁 “ T” 制段 （ 图 2） 型断面高 4 0 mm， 宽 3000 mm， 预制段长度为 3.6 。 m， 起吊重量为 60.
2 工程结构及难点
藻俱大桥 钢管 拱结构工程主要构 件 ： 钢管 拱 肋 4 片 ， 风撑 7>2 道， 拱脚 8 处， 源自文库杆锚回 64 套 ， 横 向 抗 震限位 8 件 （ 图 1） 。 钢结构总吨位 454 t。 钢管拱肋采用哑铃型断面， 上下钢管直径为 $900 mm， 腹 部 宽 度为 512 mm。 拱 肋 高为 2 000 mm。 钢管拱肋曲 线长约为 84.2 m， 重量为 65.8 t， 内 部吊杆 处 加 劲 板 重 量 约 为 8.4 t， 每 片 拱 肋 的 起 吊 重 量 为 74.2 t。 风 撑采用箱型 断面 ， 单 根起吊 重 量大 约 8.0 t。 考虑到 单片 拱 肋 较 重 ， 拱 肋 的 安 装采用 1 台 110 t 浮
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Vol.27 No.2
建
筑
施
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BUILDING CONSTRUCTION
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下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术
CO n S t ru ct iO n Te ch n ig u e fO r Arch Brid g e W it h LO W e r S u p p O rt e d S t e e l Pip e CO n cre t e Tie
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!摘 要" 下承式钢管混凝上系杆拱桥采用先拱后梁，先系梁后横梁的无支架施工方法，具有简捷、高效的特点。 !关键词" 下承式系杆钢拱桥 !中图分类号"U445.4 承台 钢管 钢铰线 A !文章编号" 1004-1001#2005$02-0041-03 /文献识别码
1 工程概况
新建的蕴藻俱大桥是 A5 嘉金高速公路一期一标一 座主线大桥。 A5 高速公路工程是上侮高速公路网中南北 向连接嘉定、 青浦、 松江、 金山四个区的主要快速通 道。 为配合上侮 F1 国际赛车场的建设， A5 高速公路一 期工程将加快建设速度， 以与 F1 国际赛车场同步建成。 本工程由同济大学建筑设计研究院设计； 上侮建工集团 总公司承建。 蕴藻俱大桥主桥是一座 下承式钢管 混凝土 系 杆拱 桥。 系 杆拱桥分上 下 行 两 桥。 单 桥 宽 17.6 m， 跨径 为 87.88 m， 计算 跨径 L=85 m， 矢 高 f=17 m， 矢跨 比为
(1) C50 微膨胀缓凝混凝土要求进行配合比试验， 备项指标满足设计要求后方可施工。 (2) 混凝土输送管应避免转弯角度过小及弯头过多, 输送管支撑架要求稳定。 在泵管对接前， 应仔细检查管 内壁是否清洁， 结构和密封圈是否完好， 以确保不会在 泵送过程中发生堵塞、 爆裂和泄露现象。 对接好后， 对 输送管要逐节检查， 以确保管节接口严密， 杜绝混凝土 顶升过程中发生脱管现象。 另外， 为防止意外发生， 在 现场配备同样长度数量的泵管、 弯头和密封圈一套作为 备用， 对备用管道的更换要先行试验， 熟练掌握。 (3) 混凝土顶升时应做到连续放料， 不得间断。 (4) 等排气孔胃出混凝土时， 要求混凝土输送泵稳 住压力， 然后方可关紧阀门， 在确定阀门不漏浆的前提 下， 祈除泵管。 (5) 施工期间要求配备两台高压水枪， 以便混凝土 从排气孔胃出后， 及时清洗钢管拱。 (6) 混凝土的顶升应该高压、 低速， 两台泵速度及 压力应尽量保持一致。 4.3 系梁安装 由干巳经安装的钢管拱和陶时索的限制， 系梁安装 存在较大的难度， 无法一灰提升到设计标高。 经过研 究， 我部采用两灰吊装的施工技术方案。 即先利用浮吊 将其提升至一定高度， 然后接长的吊杆陶时回定系梁， 最后利用浮吊第二灰提升至设计标高。 系梁预制时应考虑到吊钩安装方便， 预制构件上预 埋光圆吊环钢 筋 应露出混凝土面 不小干 20 cm， 吊环钢 筋间 距也 不小干 20 cm。 每个 预制构件预埋 4 根 吊环钢 筋， 对称分布干构件上。 因为考虑到体外预应力布置干系梁上侧， 为了便干 起吊， 系梁构件预制好后按照安装顺序将备构件分布干 桥位的北岸。 纵桥向按两端对称进行， 横桥向从西到东 进行。 系梁构件同样采用 1 台 110 t 浮吊吊装， 浮吊先 将预制构件吊放入 150 t 的驳船上， 驳船将构件运输到 设计 位置 的 正 下方， 浮吊 依靠 钢 丝绳牵引移位 到 驳船 边， 浮吊扒杆吊钩从体外预应力束之间穿下去， 吊住系 梁构件缓慢提升， 提升至离设计标高 1.5 m 处， 利用延 长的吊杆陶时回定系梁。 然后进行两灰 起 吊至设计标 高， 工人从旁边将吊杆从上向下穿 出， 同时测量预制构 件顶 面 标高， 在 误差允许范围 内即可将吊杆 螺母拧 紧， 当预制构件的两根吊杆螺母均调整到 位后， 浮吊吊钩放 松， 让吊杆承受预制构件荷载重量。 4.4 中横梁安装 中横梁安装时， 钢管拱及系梁都巳安装完毕， 施工
2004-12-24
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际施工时， 仅需按上述计算的变形值， 加上移动模架造 桥机结构的非弹性变形即可， 设置方向与计算相反， 非 弹性变形值按 10~15 mm 考虑。 由干移动模架结构庞大复杂， 计算与实际施工工况 不可能完全一致， 故在施工完第一、 第二孔后， 根据实 测数据分析再对梁体预拱度的设置进行微调。 在施工过 程中， 进行实时测量监控。 将实测数据与理论计算相比 较， 若有偏差， 及时调整模板撑杆高度， 使之吻合。 5.3 施工缝的处理
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连续箱梁分段施工， 在施工缝处合龙， 为尽量减少 此处错台， 保证箱梁线型， 采用后支点悬挂锁定， 使新 老混凝土密贴。 具体操作为： 当混凝土浇至其总量的 3/4 标记处时， 放慢浇注速度， 先锁紧机械锁及其它螺 旋顶， 然后吊梁吊起主梁后部， 此时， 后部分施工荷载 主要通过锚回装置将力传到巳浇混凝土梁端， 使混凝土 箱梁与之一起协调变形， 模板与老混凝土密贴， 不致干 产生错台。
拱 肋初 步 定 位后， 对 拱 肋 进行 垂直 度、 拱 肋轴 线 测 量， 确保 吊装 过 程中拱 轴 线 不会出 现 偏 差。 如有 偏 差， 应通过缆 风 绳 调整。 拱 肋经 调整达到设计要求后， 进行拱脚处连接钢板的焊接。 4.2 钢管拱混凝土顶升 钢管拱混凝土的 顶升对 混凝土 级配 要求高， 过 程 中要连续放料， 不得间断。 顶升时钢管拱受 力复杂， 既 要保证混凝土的顺利顶升， 又 要保证 钢管拱在混凝土 顶 升过程中不被损坏。 为了保证 拱脚位移 不 大干设计 值 及 全桥受力均匀， 这就要求钢管拱 2 端 4 趾必须 同时均匀 的进行混凝土顶升， 顶升过程中要求根据 拱脚的位移 对 水平索进行张拉。 总的来说， 钢管拱内混凝土的 顶升是 一个相当复杂的工艺流程， 必须做到面面 俱 到， 万无一 失才能 保证钢管拱混凝土的顺利 顶升 ， 保证 全桥的施工 质量。 基干以上情况， 管内混凝土采用微膨胀缓凝 商品 混凝土， 利用回定泵 4 趾同时 顶升混凝土。 4.2.1 工艺流程 钢管拱脚手架的搭设 ! 设置排气孔和灌浆孔及分 仓板! 混凝上输送泵及泵管安装就位 ! 清除管内污物 ! 湿润内壁!安装压注头和阀门 !压注管内混凝上! 从拱 顶排气孔中冒出混凝上!关闭压注口阀门 ! 混凝上强度 达到 50%后拆除闸阀。 4.2.2 施工要点