钢管混凝土拱安装

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1、大跨径钢管拱桥悬臂拼装与线形控制张鸿方华(江西交通工程咨询监理中心南昌330008)摘要：文中介绍了高安筠州大桥主桥拱肋采用缆索吊装、千斤顶斜拉扣索悬臂架设的施工技术。拱肋线形控制是工程技术人员十分关心的问题，文中对此进行了阐述，可为类似桥梁施工提供借鉴。关键词：桥梁工程；钢管拱桥；缆索吊装；斜拉扣索；架设工艺；线形控制480前言高安筠州大桥是320国道与赣粤高速公路连接线上的一座钢管混凝土拱桥，位于高安市外环。大桥主桥为中承式钢管砼系杆拱，左右两边孔为变截面钢筋砼半拱。桥跨布置为42m（边孔）+156

2、m（主孔）+42m（边孔），全长240米（如图1所示）。主孔的推力依靠高强钢丝组成的系杆施加给边孔拱肋的水平力来平衡。主孔两条拱肋采用钢管砼拱空间桁架结构，两条拱肋间中心距17.2m。主孔计算跨径156m，计算矢高34.667m，计算矢跨比1/4.5，拱肋轴线采用悬链线，其拱轴系数m=1.3。拱肋为等截面，高3.0m，宽1.8m，上下弦杆各为两根Φ750×12mm16Mn钢管，上、下弦两根并列钢管间横向用12mm宽16Mn缀板连接，腹杆为Φ299×10mm16Mn空钢管。上、下弦杆钢管内和钢管缀板间泵送

3、灌注50＃砼。两条拱肋间在拱顶处设一道米字撑，左右L/4处各设一道K字撑，桥面以下各设砼“米”字撑，以保证主拱肋的横向稳定。全桥钢管均为焊接直缝管。1钢管拱肋安装方案主桥钢管拱肋采用缆索吊装千斤顶斜拉扣索悬臂拼装的施工方案。全桥共分6节段钢管拱肋，在工厂按照设计分段加工，并按1：1大样进行预拼，合格后运往工地。在两岸副孔40m箱梁上组拼焊接好后，利用缆索塔吊分段进行吊装。在拱座处设置斜拉扣索塔架,利用悬臂施工原理，依托塔架，斜拉扣索及后锚索形成自平衡体系，逐节段拼装钢管拱，每接长一节钢管拱便扣挂一组对应

4、扣锚索，其后利用扣索塔架上的千斤顶对称张拉相关扣、锚索，使安装钢管拱的线形符合设计要求，如此循环至合拢。1.1总体布置根据大桥设计特点并结合预制梁场及钢管拱肋预拼场布置，缆索吊机跨径为155m+400m+155m。A塔位于北岸40m箱梁后10m处，B塔位于南岸引桥13#墩~14#墩之间，钢管拱肋预拼场地设在40m箱梁上，吊杆横梁预制台座设在南岸40m箱梁后10#墩~11#墩之间，预制好后起吊下河存放于主孔正下方河滩上，因此整个缆索吊机的作业范围覆盖整个主桥和钢管拱肋预拼场地。缆索吊机总体布置如图2所示。

5、图2缆索吊机总体布置示意1.2缆索吊机系统该缆索吊机主要由工作索系统、塔架及索鞍、后锚碇系统、起吊小车、机电等部分组成。主要技术参数为：工作跨径400m，额定起重量2×40吨，工作状态最大矢跨比1/16。1.2.1工作索系统缆索吊机主索由2×4φ52mm钢芯钢丝绳组成，单根主索长780m，8根主索分成两组，每4根一组，两组主索中心距为17.2m。牵引索采用φ26mm钢丝绳（走2）；起重索采用φ20mm钢丝绳（走8）。每组主索均设2台起吊小车，2台起重小车均设有独立的起吊系统。2台起重小车间设有联系千斤，

6、采用对拉方式牵引。1.2.2缆索塔架48塔架采用拼装式万能杆件门式结构，A、B塔架横桥向宽度均为23m，每个塔架两个立柱断面均为2m×2m，为使塔架轴心受压受力明确，A、B塔架于基础之间设为铰接。塔架基础采用钢筋混凝土扩大基础，塔高84.5m,中间设两道横撑。1.2.3后锚碇系统后锚碇系统由重力式钢筋混凝土锚碇、索的锚固及调节装置两部分组成。为避免缆索吊机作业干扰桥台路基施工，同时减少对引桥施工的影响，后锚碇避开路基全宽采用八字型布置。起重索、牵引索通过预埋拉板及滑轮直接锚固或转向，锚索、缆风钢丝绳、主

7、索均设锚固和调节装置。锚固及调节装置包括钢拉板、锚固限位座、起顶分配梁三部分。钢拉板一端与索连接，另一端通过重力式后锚碇牛腿上预留孔后与锚固限位座连接，调索时在限位座正方安装起顶分配梁，利用两台30t液压千斤顶起顶，通过与千斤顶连接的油泵读数测出索力大小。1.3斜拉扣索系统扣索塔架与缆索吊机塔架分开布置，两扣索塔架均支承于拱座顶，采用铰支结构。扣索系统主要由扣索塔架、扣索、锚索、扣点、锚碇、扣锚索调节装置等组成。如图4所示。1.3.1扣索塔架扣索塔架采用拼装式万能杆件门式结构，塔架宽度为19m，塔高45

8、.5m。纵桥向4m桁宽，塔架每个立柱断面为2m×4m.由于拱座封铰混凝土须钢管拱合拢后浇注，因此在拱座顶设I56分配梁，塔架荷载通过分配梁传至拱座，为使塔架受力明确，塔架与分配梁之间铰接。1.3.2扣、锚索钢管拱肋段数多、质量大，传统的卷扬机钢丝绳斜拉扣挂悬臂系统设备较多、拉力大，调整困难，施工难度大。本桥采用千斤顶斜拉扣挂悬拼架设法。扣、锚索采用7Φj5mm钢绞线，以千斤顶张拉系统实现钢管拱肋标高调整时的扣、锚索张拉和抬放。共设3组扣、锚