蝶形拱式連續梁橋鋼拱吊裝施工技術

張振偉，王立峰，肖子旺

(東北林業大學土木工程學院)

蝶形拱式連續梁橋鋼拱吊裝施工技術

張振偉，王立峰，肖子旺

(東北林業大學土木工程學院)

大黑河島車行橋為蝶形拱式三跨預應力連續箱梁橋。結合大黑河島車行橋鋼拱施工的工程實例，分別闡述“施工方案的選擇”、“吊裝機械選用”、“鋼拱吊裝方法”、“拉索安裝”的整個施工過程。并根據實際情況提出鋼拱施工質量保證措施。

鋼拱施工;鋼拱吊裝;蝶形拱

1 工程概況

黑河市大黑河島橋是黑河具有代表性的建筑，其中車行橋主橋箱梁為蝶形拱式預應力混凝土連續梁橋，在大黑河島老橋兩側分為左、右兩幅布置，左幅主橋跨徑為(53.02+53.02+48.02)m，右幅主橋跨徑為(50.21+53.02+53.02)m。箱梁為單箱雙室斷面，梁高2 m，局部 3 m。頂板寬度10.50 m，兩側懸臂各1.0 m。錨索區懸臂加寬2.1 m，頂板總寬為12.55 m，錨索區挑臂端厚度0.25 m，根部厚度為0.55 m。每一個主橋中墩呈V字形布置，與橋面上拱肋曲線相結合。其它橋墩橫向均呈V字形布置，順橋向寬度均為1.60 m，內側面為直線，橫向外側面為曲線造型。車行橋鋼拱截面寬度為1.5 m，截面高度為1.2～1.555 m，壁厚16 mm，拱腳支在箱梁頂面。兩幅拱肋各分7個節段制作安裝，總重約201 t。

1 大黑河島蝶形拱式連續梁橋右幅立面圖及實景圖(單位:m)

2 鋼拱施工方案的選擇

根據工程實際情況，避開了豐水期，且在上游筑有攔水壩，現場施工條件比較好，但上部結構有一個外傾8°的蝶形拱，在其作用下，V形墩應力分布在橫縱橋向皆不均勻，受力復雜程度較高。結合施工單位的施工能力，經過各方面有關專家研究決定采用鋼拱肋分7段吊裝，在河道中搭設臨時支撐，在空中進行拼接。分段吊裝的優點是:對吊裝設備要求較低;對吊裝的工藝要求較低。根據此施工方案制定鋼拱施工流程圖，如圖2所示。

3 吊裝機械選用及布置

根據施工現場的具體條件和構件重量、構件吊裝高度、吊裝立體空間的相對距離，及與周圍障礙物的距離，拱頂距水面約23.0 m，在鋼拱肋吊裝時選用2臺吊機吊裝鋼拱肋，吊裝參數見表1。

吊裝時選擇好吊點并加裝臨時固定裝置，保證鋼拱肋在吊裝過程中不變形。拱肋分7段進行吊裝，吊車在新建橋上進行吊裝。吊車支腿受力最大的一側始終支在外側腹板上方。為防止較大集中荷載損害橋結構，支腿下方均墊2層15 cm×15 cm×4 m木方，使荷載均勻分部。

圖2 鋼拱施工流程

表1 吊裝參數表

4 搭設支架及腳手

在大橋安裝拱肋處的d1、d2、d3、d4四個分段點搭設支架，搭設現場焊接支撐的操作平臺。用于拱架安裝和拉索安裝。車行橋拱肋四個臨時支撐點搭設支架，每榀支架用4根6分鋼絲繩進行斜拉牢固，以防止支架偏斜，鋼絲繩底端固定在錨樁上，臨時支架示意圖見圖3所示。

支架基礎用30 cm素混凝土作底板，主肢穿過箱梁在翼板上預留的孔洞，吊裝完成后再補澆混凝土。d0、d5部位高度在3 m以下，且g0、g6兩節段安裝后均可自行穩定，所以在翼緣板上搭設腳手平臺。

5 鋼拱拱肋運輸

工程預制完成的鋼桁架較重，運輸量很大，拱肋采用平板托車分段運輸到施工現場，運輸時采用專用運管拖車運輸，運輸時防止拱肋變形，拱肋下面加設胎具。運到施工現場，應吊放到合理地點，以利于現場組對、吊裝。

圖3 臨時支架示意圖

6 鋼拱拱肋吊裝

拱肋分為 7 段，分別為 g0(g0')、g1、g2、g3、g4、g5、g6(g6')段。吊裝從一端依次進行。鋼拱肋起吊采用鋼絲繩捆綁式起吊法，鋼拱肋吊點位置應滿足彈性中心位置和拱肋重心以上部位。根據鋼拱肋加工分段長度，分別計算各段的矢跨比均小于0.13，而鋼拱肋可視為等截面，可忽略曲率影響，近似地按直梁計算，因此吊點位置按x1、x2≈0.207L選取，可保證拱肋吊運過程中“彎矩最小”，拱肋中正、負彎矩絕對值相等。

每次運輸一個拱段直接運到吊裝現場，每個拱段設兩個支架，用吊車吊至支架上。利用預埋在支架上的定位件和千斤頂進行調整對位、焊接，待焊接好以后撤開吊車吊鉤。鋼拱肋全部吊裝就位且檢驗合格后，實施封閉工序。然后拆除臨時支撐，割除臨時吊耳，打磨并做涂裝處理。

7 拉索安裝

拉索采用GJ15-3系列環氧涂層鋼絞線整束擠壓拉索及相應的錨具，鋼絞線符合AST MA416-97a，YB/T152以及GB/T5224-97低松弛鋼絞線的要求。拉索在立面上呈傾斜82°布置，拉索主梁上的索距為5 m，拉索在拱肋上的標準索距為5 m，主梁與單側拱肋共有14根拉索相連。拉索的拱肋端、主梁端均為叉耳式錨板，分別與拱肋、主梁上的耳板銷接。掛索安裝在廠家指導下進行。起重設備安放合理，避免二次移動。在上、下預埋處臨時焊接導向裝置，將牽引鋼絲繩一次穿過上端導向、HDPE外護套、下端導向、卷揚機形成循環牽引力系統。

8 質量保證措施

(1)用ISO9001國際標準管理施工。工程施工中全過程貫徹ISO9001國際標準。嚴格按圖紙和規范要求施工，開工前認真進行圖紙會審和技術交底，交底不清不開工，沒有具體措施不開工;為了確保焊接質量，焊前將坡口及其附近進行清除銹蝕、油污等工作，焊條要嚴格執行烘干、恒溫等規定;建立工地技術負責人為首的質量檢查責任制，每天召開一次質量分析會，重點解決施工中的關鍵質量問題，每次分析會均要對質量進行分析，制定糾正和預防措施，進行及時整改，在保證工程質量的前提下加快施工進度。

(2)技術管理采取“四有四把關”即施工有方案、交底有記錄、變更有手續、交工有檔案，圖紙會審關，測量定位關，材料檢驗關，隱蔽檢查關。

(3)執行自檢、互檢、專檢，三檢制度?！白詸z”以班組長為主做好記錄，“互檢”以班長為主做好交接記錄，“專檢”為每旬兩次對工程質量進行檢查。質檢站派專人跟蹤檢查，并作好記錄，施工現場要開展三工序活動，即檢查上道工序，保證本道工序，為下道工序服務。

(4)質量記錄制度。質量記錄是質量責任追溯的依據，力求真實和詳盡，各類現場操作記錄及材料試驗記錄等都妥善保管，特別是各道工序接口的處理，應詳細記錄當時的情況，理清各方責任。

9 結語

大黑河島車行橋鋼拱肋分段吊裝解決了整體吊裝中的整體不易調整，側向穩定性不可靠，工序繁而亂等問題，此橋鋼拱分段施工方案，安全地完成了主橋鋼拱的施工，節約了工期，保證了鋼拱的質量，取得較好的經濟和社會效益。

［1］公路橋涵施工技術規范(JTJ041-2000)［S］.人民交通出版社.

［2］鋼結構工程施工及驗收規范(GB50205-95)［S］.中國計劃出版社.

［3］楊穎，王克軍.拱橋鋼拱肋加工及吊裝施工技術［J］.城市道路與防洪，2010，2(2):74-77.

U445

C

1008-3383(2012)12-0087-02

2012-10-08

張振偉(1985–)，男，綏化市慶安縣人，研究方向:大跨度橋梁的健康監測與診斷。