洛陽瀛洲大橋施工技術

□文/馬朝信 李家培

□李家培/天津市路馳建設工程監理有限公司。

洛陽瀛洲大橋施工技術

□文/馬朝信 李家培

文章簡要介紹了大橋施工的基本概況。大橋全長1160m，兩側引橋為鋼筋混凝土連續箱梁。主橋兩側邊跨設計形式為鋼筋混凝土對稱連續拱橋，采用少支撐加連續滿堂紅支架分段現場澆注混凝土施工。主橋中跨設計為中承式系桿無推力拱橋。主縱梁、橫梁、主副拱肋、吊桿、系索等鋼結構采用工廠預制，現場支架法進行拼裝。繼而完成鋼管混凝土澆注及通過剪力釘、現場澆注混凝土將預制混凝土單元橋面板連接為整體橋面，最后完成橋面改性瀝青混凝土鋪裝。

鋼管混凝土拱橋；中承式系桿拱；鋼箱梁；系桿；主跨；邊跨；連拱

洛陽市瀛洲大橋是以“月亮”為主題構思的拱形結構橋。主橋中跨是由3根鋼管構成的空間組合的月亮拱，結構造型在寧靜夜晚猶如浮于洛水之上的一輪彎月，給人以“月兒彎彎照九州”的畫古遙想。主橋邊跨采用8個小連拱造型，其倒影水面，似微風拂過蕩起層層漣漪，與“月亮拱”交相輝映，即象征著洛陽“九朝古都”的文化底蘊又彰顯大橋優美、靚麗的時代風情，主橋主跨仰望如大鵬展翅，側看如新月臨波，和主橋邊跨的連拱造型交相呼應，形成水上升明月的藝術效果，同時也寓意著中原崛起，洛陽的經濟文化向新的高度騰飛，蒸蒸日上。整個建筑結構體現了橋梁技術與建筑藝術的完美結合。

工程概括

瀛州大橋橋長1160m，全橋結構共分為3大部分，即由主橋中跨（中承式系桿拱橋）、主橋兩側邊跨（上承式連拱）和兩岸引橋（連續箱型梁結構）組成。其中主橋橋長610m，引橋橋長550m，主橋是通過10m掛孔將主橋分成了主橋中跨和主橋邊跨2個部分。

2.5m（人行道）+11.5m（車行道及防護欄）+3.0m（中央凈寬）+11.5m（車行道及防護欄）+2.5m（人行道）=31.0m。

主橋中跨為中承式系桿拱橋。其中拱圈是通過橫撐、斜撐和3根鋼管組成的空間組合式拱圈，3根鋼管線形均為拋物線。吊桿為橋面中心豎直吊桿和兩側斜吊桿組成的三索面。主梁為混合梁結構，內設高強鋼絲系桿，以減小對基礎的水平力推力。

拱圈拱肋分為一根主拱肋和兩根副拱肋，主拱肋采用直徑1.5m的鋼管混凝土結構。位于豎向平面內，矢跨比約為1/3.5；副拱肋采用直徑1.2m的空鋼管結構；由豎直平面向兩側旋轉22.05°得到，拱豎向平面內矢跨比約為1/3.0；拱頂處中心線橫向距主拱肋拱頂中心線10.0m，豎向距離為5.7m。根據計算確定主拱肋鋼管壁厚為20mm，鋼管內填充強度等級為C50微膨脹混凝土，副拱肋鋼管壁厚為22mm。鋼管內部沿縱向每3.0m設一道環形橫隔板，拱腳處加密并沿圓弧間隔45°設一道縱向加勁肋，高度為150mm，以保證混凝土和鋼管的協同受力。

斜撐為工字鋼板，腹板高600～900mm，厚20mm，翼緣板寬300mm，厚10mm，橫撐采用外徑299mm，壁厚30mm的空心鋼管。

吊桿為主拱豎直吊桿和兩側副拱斜吊桿兩種。豎吊桿計13根，邊吊桿張拉值較大，采用PES（FD）7-151低應力高強平行防腐鋼絲拉索（φ7mm，σb=1670MPa），當中的吊桿力值比較均勻，采用PES（FD）7-109低應力高強平行防腐鋼絲拉索，每束破斷張拉力9705kN，安全系數為3.0。吊桿錨具采用OVMLZM7-151（109）球餃型吊桿錨。兩側斜吊桿，單側9根，計18根，均采用PES7-37低應力高強平行防腐鋼絲拉索，每束破斷張拉力2375kN，安全系數3.5。張拉端采用OVMLZM7-37球餃型吊桿錨，固定端采用7-37熱鑄錨，通過耳板、銷軸和拱肋連接。

主跨主梁為混合梁結構，其中主橋主跨跨中79.48 m采用全封閉鋼-混凝土疊合梁結構，橋面中心線處梁高2.2305m，混凝土橋面板厚0.25m，底板根據計算確定厚度12mm，邊腹板厚度25mm，中腹板厚度25mm。橋面板大部分為2400mm×6000mm的預制鋼筋混凝土構件，厚25cm，通過現澆段和剪力釘與橫隔板和小縱梁組成的鋼構架形成整體疊合截面。采用環氧噴涂鋼絞線成品索PES15TUI-37共計6束做為體外水平系桿索貫通主梁將拱系連，經張拉系桿索消除拱結構的推力。其余部分為混凝土箱形結構，由于整個橋型為超靜定結構，因此在兩種梁段之間設置了伸縮縫解決溫度內力。

中跨主梁混凝土段和橋下的混凝土斜腿段為剛接，形成了強大的三角剛架，因此主梁混凝土段下沒有支座布置，三角鋼架兩端斜腿處分別設置盆式支座與簡支板梁、疊合梁相連接。

主跨主墩基礎采用26根直徑1.5m的鉆孔灌注樁，樁長55.0m，承臺寬度16.2m，長28.8m。高3.0m。為減小對水流的阻力，兩端做成梯形狀。

主拱圈是本跨板梁的重要承重結構，為鋼筋混凝土結構。主拱圈根據結構內力計算為變高度截面，拱腳處梁高1.5m，到拱頂處漸變到梁高1.0m，主拱圈采用箱型單幅寬9.0m的箱形截面，跨徑為50m，由于縱坡影響，矢高位11.6～12.6m，矢跨比約為L/4.31～L/3.97。拱軸線為二次拋物線。

頂底板厚160mm，腹板寬度為300～400mm，腹板間距2.90m，材料為強度等級為C50混凝土。腹拱是連續梁和主拱的重要構件，腹拱采用單幅寬9.0m的箱形截面。跨徑為18m。梁為縱向等高粱續梁。連續梁的邊跨與中跨分別采用了盆式支座和板式支座。主橋邊跨橋墩基礎為8個。引橋部分共分為大橋北側三聯；南側三聯，以29m和36m為基本跨經。引橋橋墩采用雙柱式II型結構，考慮到上部結構荷載噸位，設計中采用了盆式支座。

施工技術

下部結構施工

下部結構有28個墩臺，367根鉆孔灌注樁。由于洛河枯水期水深較淺，在河槽上先修筑施工臨時道路，采用土圍堰或土袋圍堰止水。但在洛河河道表層為卵石土層，應做好防滲水措施，以保證灌注樁基礎及墩臺的施工順利進行。完成主橋樁基礎施工同時完成陸地上樁基礎施工。繼而完成主墩承臺、墩臺施工，進行鋼管樁插打工作，完成少支墩支架及架梁支架的搭設，鋪設礫沙石，澆注平整混凝土，搭設滿堂支架進行支架預壓，同時組織在工廠制造鋼結構。安排兩岸用滿堂紅支架法進行引橋施工直至完成施工。

主橋邊跨連拱施工

利用洛河旱季河水淺或干枯特點，結合河道內地形平坦和汛期河道的泄洪能力，連拱與主梁施工時，采用少支撐加滿堂紅支架的施工方法架設上部結構，其中少支撐采用在河中間隔20～30m插打鋼管樁，然后再鋼管樁上搭設工字鋼梁或萬能桿件。連拱可采用滿堂紅支架現澆施工方法，縱向分三段澆注邊跨連拱主拱圈，主拱圈橫橋向一次澆注，澆注邊跨主拱圈至合龍段后，做合龍段施工準備，選擇在年平均氣溫且溫度相對平穩的的時間進行合龍段施工，施工應對稱進行。邊跨主拱圈脫架后，僅保留少量少支墩支架搭設中間腹拱支架，立模澆注中間腹拱圈。最后腹拱圈脫架，搭設縱梁支架現澆三角剛架混凝土梁、10cm段簡支板。邊拱澆注施工期間，主跨鋼梁的吊裝應同時進行。

主橋中跨鋼箱梁及鋼管混凝土拱施工

結合運輸、加工制造條件和現場吊裝能力以及設計要求，將長79.48m，寬35.6m的鋼梁劃分為2個6.74m牛腿段和11個6.0m標準段的13個單元段；將鋼管拱每一拱軸分為9個單元段，在工廠進行加工預制鋼梁運至現場后吊放鋼箱梁單元在支架上；在支架上采用萬能桿件組裝的龍門吊機安裝預制鋼箱梁；將鋼箱梁單元段拼裝就位后進行預制段的現場組合焊接。并將事先預制好的橋面板鋼筋混凝土預制塊進行安裝并通過剪力釘結合成疊合梁體澆注現澆段混凝土；在橋面達到混凝土設計強度后對橋面板適當處理，在橋面板上搭設鋼拱肋拼裝支架；運送鋼拱肋單元段至施工現場；安裝鋼管拱。首先架設鋼拱肋單元段至支架上；鋼拱肋進行合龍；將鋼拱肋焊接成整體與拱座焊接成整體；完成主跨第一次體外系桿索張拉；主拱肋鋼管內灌注強度等級為C50微膨脹混凝土。

主吊桿及斜吊桿安裝施工

第一次張拉主吊桿及斜吊桿至設計張拉力的一半；第二次張拉主吊桿及斜吊桿至設計張拉力；拆除連拱主拱圈臨時支架；主跨的體外系桿索和連拱的體外索在此間按設計要求進行張拉到設計值。主跨體外系桿索和邊跨連拱的體外索在此間按設計要求進行張拉到設計值。澆注10m段掛梁；拆除主跨拱肋支架和主梁支架；拆除鋼管樁。

結語

瀛洲大橋建筑結構新穎，造型獨特，工程施工科學技術含量高。在工程施工中對工程每一步序、每一階段都進行了施工過程的監測，用科學的監測數據指導、控制下一步序、下一階段的施工過程，使瀛洲大橋全橋建設的所有過程都在嚴格確保安全施工，確保實現設計指導思想的監控中進行施工。同時為了今后大橋安全運營瀛洲大橋在施工過程中安裝了橋梁健康監測系統。

U445

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1008-3197（2010）06-62-03

2010-11-05

馬朝信/男，1966年出生，高級工程師，洛陽市建設委員會，從事工程技術管理工作。

□李家培/天津市路馳建設工程監理有限公司。