大跨度钢管拱桥缆索吊拼法施工

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大跨度钢管拱桥缆索吊拼法施工李继宏(中铁三局集团有限公司，山西摘太原 0 00 ) 3 0 1宜万铁路要：文中介绍了国内跨度最大的上承式钢管混凝土劲I骨架提蓝拱桥一}生

落步溪大桥钢管拱肋采用缆索吊拼法架设的施工技术。 关键词：桥梁工程；钢管拱桥；缆索吊装；线形控制中图分类号：U4 82文献标识码：A 4、 2 文章编号：10— 162 0)7 0 0 0 0 8 3 ( 70— 0 3— 2 0 0

1工程概况 宜万铁路落步溪大桥是国内跨度最大的上承式钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥，全长 2 23m, 5 .主跨采用 1 m~1 8m的上承 7式劲性钢管混凝土拱。

每组计算荷载为 2 5, 0 N张拉端在锚梁上进行。 5 k () 6吊装索塔的缆风索。塔前抗风索每侧立柱布置 2 l l.组 5 2钢绞线束； 4后抗风每柱布置 2 2 1.组 5 4钢绞线束， 2索塔拼装的ru- l,￣- j -缆风为 2层，每层为 4× 2 . m的钢丝绳。 2+ 1 r 5 a() 7工作吊篮系统。设两组工作吊篮，吊篮没计荷载为 3 k, 0 N主绳采用 2 2钢绳，+8牵引绳采用 1 25钢绳，+1起吊绳采用 2 25钢绳。+1 23扣索系统 . () 1扣索。节段吊装到位后，由扣索及相应的接头受力。1267,,, 节段采用钢绳扣索；,,,,,0 34589 1节段采用多束+1.低松弛高强 54 2度钢绞线组成， 2每组束扣索，以拱肋轴线对称来张拉扣索，扣索锚固点在拱肋上，扣索张拉端设在桥台锚梁 E,后锚索采用预应力锚索系统，张拉端在桥台锚梁上。 () 2扣索锚碇。扣索锚碇采用预应力锚索系统， .每组为 2× 7西1 . 5 4低松弛高强度钢绞线，固长度为 4m,深为 6m, 2锚 埋 每组计算荷载为 1 2 N, 2k张拉端在锚梁上进行， 3扣索的锚索设在两侧桥台后。

拱肋劲性骨架上下弦杆采用 4 6×1 2 2mm ( )2 44 6×2 0 mm)的无缝钢管，竖杆、下平联、上斜撑采用 1 0× 0×1 4 9 2mm和 8 0×8 0×1 m角钢，两拱肋之间横撑采用 2 3×1 0m 0 0mm 无缝钢管，材质均为 Q

4 D。钢管拱合拢后， 35钢管内充 C 5微膨 4胀砼，外包 C 0 5钢筋砼。

2钢管拱肋吊装方案21总体布置 .

本桥无支架安装系统采用吊、挂分离方案缆索吊系统由索塔系、道系、索后锚系群、卷扬机群、抗风系等组成，缆索吊机跨度 3 0m。 1 根据现场地形条件，万州侧路堑开挖后，场地较为平缓开阔，上铺 1 m厚的 C 0砼硬化层， 5c 2作为钢管拱加工、拼装、钢管

3拱肋吊装施工工艺31缆索吊系统试吊 .为检验缆索吊装系统的性能，当主索和牵引索架设完后，空载往返运转 3次，并仔细观察、检查各部位运转是否顺畅，有无碰撞、塞，常后做吊重试验。试吊时，阻正按设计荷载 ( 2t的 6 ) 7%,0%,2%三种工况来进行加载。 5 10 10 通过试吊检验，缆索吊系统的索塔、主绳、索鞍、车、跑锚碇、

拱单元节段堆放场地等。该场地内设 2台 3龙门吊， 0 t用于钢管拱拼装和运输，龙门吊跨度为 1 .m、 85净高为 1 5 m。宜昌台紧邻八斗方隧道出 1: 2,台尾距隧道出1仅有 2 场： 2 4 m,地非常狭小，仅够安设索塔。 22无支架缆索吊装系统的组成 . () 1承重主索。由 2 (×2 5 T组 2+ 6i l丝绳 ) m钢承重主索，索跨 3 0m,组主索设计吊重 3含吊具、 1 1 6t (配重等 )四点抬吊，,重载垂度 f2 . m L1.。 - 2 (/ 5 9 3)

抗风、动力、吊牵引、起通讯等各系统，均能和方案设计吻合。32拱肋节段预拼 .由于场地限制，不可能整孔试拼，拱肋节段只能在加工场地内的专门型钢胎架上分步进行，然后将各节段移到缆索吊下备吊。 33拱肋节段吊装 .3 .试吊 .1 3

( )吊系统。由 2主索上布置四组吊点同时起吊一节段 2起组拱肋，每组吊点配 1 51台 中速卷扬机，吊绳采用+ 1 m钢起 2.m 5绳走 8线。 ( )引系统。由 2 3牵组主索上的 4个吊点由两岸 4台慢速卷扬机进行牵引，其中宜昌岸为 2台 5t慢速卷扬机，牵引绳用+ 1 i钢绳走 2线； 2 . ml 5 l万州岸布设 2台 81慢速卷扬机，引绳牵用+ 811 2 i1 '钢绳走 2。 3 .[线 () 4吊装索塔。本桥索塔设计塔高宜昌岸为 43万州岸为 3

3 5 m, 9索塔采用万能杆件拼装而成，单柱断面为 20 0 20 0 0× 0 mm,主弦杆为3, N横桥向双柱中心间距为 80 0, 0 mm在塔高 2 m处用万能杆件 0m,

利用第 1节段进行试吊，以检查缆索吊的工作状况，吊符试合要求后，方可进行第一节段的吊装。 3 .拱脚第 1节段安装 .2 3缆索吊机吊运第 1节段行至设计位置。将已穿好的滑车组挂到节段的扣点上，收紧滑车组。调整吊点高度，使钢管拱接近设计标高，崩倒链调整位置，将节段拱脚端穿入拱座预埋钢管内，使拱脚相对同定到没计位置。用卷扬机及倒链张拉扣索和侧缆风索，再调整至十际高，使拱轴线形满足设计要求。在确保扣索及侧缆风索均已受力后，拆除吊点，先卸拱脚端，后拆跨中端，指挥 2台卷扬

没—道横向联结截面为 20 0 O 0。 0 2 0 mm X () 5吊装系统主索锚碇。主锚预虚力锚索系统地锚，每组为 2 0+1.×1 52 4低松弛高强度钢绞线，固长度为 4I,锚 l埋深为 7r r l I,

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李继宏：大跨度钢管拱桥缆索吊拼法施工机同时点动退绳，并观测扣索和侧缆风索的受力情况，确认无误 后。继续退绳至吊点不受力，从而完成吊、扣转换。 333拱肋第 2节段安装 ..第 2节段到达预安装位置后，调整 4个吊点的高度，在倒链配合下，使其和拱脚节段接头法兰能穿过螺栓。用吊篮将已穿好的扣索滑车组及侧缆风钢绳挂到节段扣点上，并用卷扬机进行

据变化情况是否满足设计要求。

4拱肋线形施工监控41钢管拱J - . jr￣由于每个钢拱肋节段都比较大，若在工厂加工则无法运输进场。为保证制作精度和加工质量，减少运输变形，管拱全部钢

预收，近设计拱轴线及标高后改用倒链调整到设计或监控单接位提供的位置。 3 .拱肋第 3 4 5节段安装 .4 3,,吊装方法相同，索为钢绞线组，,,节段分别为 1 1.扣 345 0 5 2,+ 1.,0 1.4扣索挤压成束后， 4 8 j52 1 i5; 4 2用工作吊篮将钢绞线束运至扣点位置，施工人员在拱上将连接器与拱上扣点铰板进行连接，连接后先用卷扬机将钢绞线张拉端牵引到张拉锚梁处， 穿索先用 2千斤顶进行预收， 4t以保证钢绞线的受力

均匀，用再群锚千斤顶整体张拉扣索。扣索张拉时，主要以拱轴线和标高进行控制，张拉力作为参考。3 .拱肋合拢段第 1 .5 3 1节段安装钢管拱合拢成功与否是架设的关键，此时各种系统均处于受力最大和最不利的状态。调整两岸各段缆风绳，控制拱肋的横

制作在现场进行。钢拱肋制作分为上下弦管弯制(煨弯 )上下平、联单元件制作与组装焊接 (拼 )节段左右拱肋组装焊接 (卧、立拼 )相邻节段场地内组装 (、预拼 )及桥上配合吊装成桥焊接 ( 吊拼 )个阶段。 5弦管煨弯、上下平联卧拼、左右拱肋立拼、节段预拼

等均在专用装焊胎架上进行，以确保制造精度。42线形控制措施 . ( )立测量控制网， 1建在每节拱肋端头设置固定的测量标

尺。标尺设在拱肋中心线位置。每架设一次对全部测量标尺都进行观测，拱肋轴线和标高误差都按 1 m进行控制。 e () 2节段吊装到位后交给扣索及相应下接头受力，以宜昌侧半跨拱肋为例，, 1 2扣索为钢绳滑车组， 采用卷扬机进行张拉，控制参数主要为拱肋的标高； 5扣索为 1. 3,, 4 5 4的多束钢铰线组 2成，采用千斤顶进行张拉，控制参数为张拉力和拱肋标高。 () 3由于设计拱肋横撑只在有拱上立柱的部位设置，每节拱肋必须设临时横撑伺定拱肋，才能保证节段的几何尺寸和线形。 () 4选择合理焊接次序。在焊接拱肋接头外包板时，称布对置的焊缝，采用成双的焊工对称进行焊接，这样可使各焊缝所引起的变形相抵消。 ( )管拱对温度变化比较敏感， 5钢为减小温度应力对线形的

向偏位，调整各段扣索使拱肋各段的拱轴线、标高均满足设计或监控单位的要求。调整扣索时，注意左右两侧扣索要同时调整， 保证每段对应点标高相同，各根对应扣索张力基本相等。在已安装的钢管接头处安装合拢衬管，并使衬管端部与钢管端部齐平， 准备在合拢时用。合拢段运至跨中位置时，在两相邻段上端设两台倒链，后起重绳徐徐下降，降过程中逐步收紧倒链，然下确保

合拢段不碰撞已安装段，当合拢段降至比制标高高出 5 控 0m c时，利用倒链调整四个端点的坐标和位置，下放吊点。34钢拱肋成桥装配焊接 .成桥安装焊接即为主拱肋分段吊装定位、弦管接头法兰连接固定后

,在各分段与分段接头处安装嵌补板并进行焊接，后然对拱肋钢管与拱座预埋钢管进行塞焊，使全部钢拱肋逐段连接成为整体，形成提篮形式钢拱肋系杆拱桥。 焊接严格执行经焊接工艺评定确定的焊接参数和规程。焊完后，所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤和未填满弧坑等缺陷。焊缝外观检查合格后，在焊后 2 4h才能进行无损检测。 35拱肋扣索、 .缆风的拆除 () 1两岸上下游各对称布置 5对浪风绳，按着由拱顶向拱脚

影响，合拢温度设计要求为 1℃一2℃。 5 043稳定控制措施 .

为保证钢管拱在吊装过程中的横向稳定性，两岸上下游各对称布置 5对浪风绳，吊装过程中依次固定在拱肋钢骨架上，用以保证钢骨架横向稳定和待拼装拱节横向定位。44拱肋施工监控系统 .

() 1施工时建立无支架缆索吊装设备变形监测系统，对塔架基础施工、架安装、塔地锚施工、索架设、缆风缆索设置、时锚临固设施、索张拉等环节，扣均进行必要的监控和检测；同时对塔架稳定、变形、内力情况，地锚在受力状态下的位移情况，主索的垂度、磨损情况、扣索的锚固情况等均进行监测和控制。 () 2在进行轴线及标高跟踪检测的同时，对拱肋及缆索吊装系统进行应力监控。用钢索周期仪对吊扣索进行受力观测，分析吊扣索实际受力情况，确保在程序调整中拉力不超限。 () 3以拱肋接头位置的标高作为观测的控制点，作好拱肋挠度和横向偏移观测。而掌握拱肋在吊装过程中纵横向稳定和变位情况，是松索成拱的纵横向位置达到设计要求的重要保证。45拱肋安装结果 .

的顺序，对称依次拆除。 ( )索拆除应遵循对称、 2扣同步、慢、缓跳段的原则，即拆索顺序：,—3 8 16,—2 7 5 1,—,—4 9、。拆除过程中，每条扣索分两级卸荷，一级卸荷 5%,量观测一天，异常情况后再卸荷剩第 0测无余的 5%。卸荷完成后保留扣索， 0待拱脚固定完成后再对扣索进行拆除。 ( )除全过程加强测量观测， 3拆详细记录观测数据，并与监控单位的观测数据对比、析，终确定扣索拆除后拱肋各项数分最

钢管拱合拢松扣索前实测标高、拱轴线偏差、索力值与理论值吻合较好，均在误

差范围内。松扣索后实测标高和拱轴线偏差与期望值吻合，差大部分在 lm内。误 e

Ca l. o si g M a e p Co sr c i n o b e . itn . h k u n tu to f

La g p n S e l P p c i g r e S a t e i e Ar h Brd eL io g iJ h nAb t a t T i p p r i t d c s te c be h i ma e p c n t c in tc nq e o Ie ie rb f t e lr e ts a te i e b a— sr c: h s a e nr u e h a l— os o t k u o s u l e h i u f s l p p is o h a g s p n se l p p e r r o e ig e n r l f me l i g a c rd e L o u i Gr a r g f Yi a al y n o e ee r a - i n h b g - u b x e t i e o w n r i t f r i B d wa .

K y wod:b d epoet s e pp c r g, al hi n,b i igt h iu,l esaecnr e r s r g rj, t l iea h bi e c e o d g ul n e n e i h p o tl i c e r d b s d c q n o直一

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