淺談天池特大橋拱肋拼裝施工技術

甘君

（中鐵大橋局集團第六工程有限公司，湖北 武漢 430000）

1 工程概況

天池特大橋主橋為上承式鋼筋砼空腹箱型拱，凈跨徑204.959m，凈矢高51.227m。主拱圈采用寬8.0m，高3.0m的單箱三室普通鋼筋砼箱型斷面，頂、底、腹板厚度均為25cm。主拱圈截面分三次形成，兩個邊室箱型斷面采用分段預制拼裝成拱，中室采用拱上現澆頂、底板施工。纜索吊裝施工平面布置如圖1所示：

圖1 ：纜索吊裝施工平面布置圖

2 拱肋吊裝施工方案

2.1 纜索吊施工

2.1.1 纜索吊機布置

天池大橋纜索吊機系統主要由繩索系統、塔架支撐系統、錨固系統和機械部分和滑移系統等組成。為減小工程量，支撐系統分別利用5#、6#過渡墩，因此纜索吊機跨徑布置為：120m+228m+85m，兩岸塔頂高程相同，均為255.85m，額定吊重130t。繩索系統包括承重主索、起重索、牽引索、纜風索。

2.1.2 纜索吊安裝

1）主索塔架：主索采用2-4φ60mm鋼絲繩（6×37），主索鋼絲繩分兩組布置，每組 4根，索間距25cm，吊裝拱肋時，兩組主索中心距3.6 m，兩組主索共同受力，吊裝空心板時，兩組主索中心距12m，兩組主索分別單獨受力；纜索吊后錨設置在0#、9#臺后，為平衡纜索吊背索傳給后錨梁的水平力及豎向力，在后錨梁位置設置預應力巖錨來抗傾覆和抗滑移。塔架架設設計采用兩節段進行，底節段采用與過渡墩固結形式連接，施工時塔架通過預埋件與過渡墩固接。頂節段與底節段連接是采用鉸接形式連接。

2）主索、起重索及牽引索等架設：塔架拼裝好后，即在塔架頂初始安裝位置處安裝索鞍，索鞍安裝好后，先架設Φ17.5工作索，然后用工作索牽引牽引索過岸安裝，再用牽引索牽引主索過岸安裝。①工作索架設前先將各部分鋼絲繩梳理并抹上黃油，同時在東西兩岸后錨處布置好卷揚機，安裝調試好卷揚機后即可安裝工作索。②利用5t卷揚機及東岸塔頂轉向滑輪將工作索牽引過東岸塔頂，并在塔頂臨時打銷；利用臨時布置在6#墩的2t快速卷揚機牽引工作索過河；利用臨時布置在纜索吊西岸后錨的2t快速卷揚機牽引工作索越過西岸塔架至后錨；③啟動兩岸工作索卷揚機，東岸吐繩，西岸收繩，牽引牽引索向西岸前進。④通過西岸錨錠處轉向裝置再將牽引索牽引至東岸牽引索卷揚機處錨住；⑤啟動東岸牽引索卷揚機，正反向吐收繩，牽引主索向西岸前進。⑥用上述方法步驟將起重索及另一根牽引索架設完成。

2.1.3 纜索吊調試及試吊

纜索吊機結構部分安裝完成后，即完善機電設備，再進行纜索吊調試及試吊工作。試吊分跑車空載反復運轉，靜載試吊和吊重運行三個步驟。試吊可按設計吊重的60%、100%、120%，分次進行。首先：先進行空載運轉，即跑車沿主索來回運轉，運轉時，要觀測主索的收緊均勻程度及各部位機械設備的運轉情況，一切正常后，再進行靜載試驗。靜載時先吊設計吊重的60%在空中停留10分鐘，然后逐級加載至設計吊重的100%、120%，此時要注意起重索的拉力及各卷揚機的工作情況，并使主索逐步過渡至承受設計荷載的狀態，最后進行動載試驗。同樣動載時按上述三個吊重加載沿主索運行一個來回，以檢查牽引設備的運行情況及地垅，塔頂索鞍的受力情況，整個試吊過程中，用千分表觀測后錨位移情況（不宜大于3mm），以確定后錨的受力能力。用全站儀觀測塔頂位移及主索重載垂度等是否符合規范要求。一切正常后，方可進行拱肋安裝。

2.2 巖錨施工

拱肋單幅每節段共2束扣索，每2束扣索共用4根預應力巖錨，即每單幅節段共用4根預應力巖錨。施工基本步驟如下：制作錨索→成孔、進行試放→將錨索放入孔內，設置注漿塞→先用0.4MPa壓力將注漿塞注滿，待壓力達到20MPa后進行孔內高壓注漿→注漿體達到25MPa強度后施工錨墩和墊塊→錨墩強度達到22MPa后安裝錨頭，分兩次進行錨索張拉→鎖定與錨頭封閉。

2.3 拱肋拼裝

待纜索吊安裝調試完成后及拱肋0#塊達到設計強度后，即可進行拱肋預制節段的拼裝。拱肋拼裝三個節段后，重新調整前面拱肋扣錨索索力，使之線形與設計吻合。

2.3.1 0#塊施工

1）主拱圈0#塊擬采用支架現場澆筑。在拱座施工完成后，測量放線，精確定好主拱圈0#塊位置及支架位置，0#塊支架正面圖參見圖2所示。

2）支架擬采用型鋼組拼而成，上鋪分擔梁。支架拼裝架設時，一定要支撐牢固，搭接穩定，保證支架沉落量控制在預計范圍內。因支架基礎為拱座，故支架施工時，不需進行地基加固處理。

圖2 ：0#塊支架正面圖

2.3.2 纜索吊橫移

纜索吊調試完成后，立即橫移至上游主拱圈中心軸線處，準備進行主拱圈吊裝作業。

2.3.3 拱肋的移運及掉頭

在存拱節段區用龍門吊起吊落放至運輸臺車上，啟動運輸臺車卷揚機把拱肋拖至橋梁軸線下方。在拱肋一端安裝起吊吊點和扁擔梁，纜索吊起吊后慢慢沿橋軸線縱向移動至另一臺運梁臺車也運行到纜索吊正下方為止。拱肋掉頭可由安裝在后運梁臺車上的轉向軸和選擇前后天車來實現，即選前天車時，天車往前移動，選擇后天車時，天車往后移動，即可實現掉頭。

2.3.4 拱肋起吊

為了控制拱肋在起吊安裝過程中的高程及拱軸線與設計相吻合，拱肋采用四點起吊法起吊，即在拱肋的兩端預留孔道安裝吊具。吊具擬采用Φ25精軋螺紋鋼筋配錨固螺帽、組拼型鋼組成。

2.3.5 扣、錨索體系施工

1）扣、錨索體系由扣索、錨索和扣塔三部分組成，扣、錨索采用1860級Φ15.24鋼絞線，扣塔由主橋5#和6#交界墩及其上部鋼塔組成，鋼塔為采用萬能桿件組拼而成的桁架結構，橫橋向寬度為14m，縱橋向寬2m，高16m，鋼塔塔底與交界墩蓋梁固結，頂部橫梁由型鋼焊接而成。

2）1#～4#扣、錨索錨固在交界墩墩身和蓋梁上，5#～8#扣、錨索錨固在扣塔頂，扣、錨索在墩身、蓋梁和扣塔頂臨時搭設的張拉平臺上進行張拉。張拉端設置在交界墩墩身和蓋梁側面，在墩身和蓋梁施工的同時，按扣、錨索設計角度埋設波紋管、錨墊板和螺旋筋，設置張拉槽，拱肋合攏，扣、錨索拆除后，用同標號混凝土將張拉槽抹平。5#～8#扣、錨索張拉端設置在扣塔頂，采用型鋼焊接而成的錨梁進行錨固，參見圖3所示。

圖3 ：扣、錨索體系施工部分圖示

3）張拉采用4臺YCW100B千斤頂同步分級張拉，張拉時控制扣、錨索張拉力和塔頂偏位，以避免出現過大的不平衡水平力。

4）拱肋扣點設在預制拱段前端拱肋腹板位置，采用H型錨固體系錨固。預制時在腹板內按設計角度埋設鋼絞線，鋼絞線埋入端設梨形自錨頭，外露端伸出拱肋頂板0.5m～3m，拱肋安裝時將扣索與預埋鋼絞線用連接器連接。

5）掛索階段，應逐層對稱施工，確保掛索過程中由于索體自重及風力組合產生的不平衡水平力在設計文件的允許范圍之內。

6）錨（扣）索張拉階段，扣塔張拉不平衡水平力按30t控制設計，同時考慮風力作用；為確保塔頂不產生過大不平衡水平力，張拉過程中嚴格采用張拉力與塔頂變形雙控制，確保張拉過程錨（扣）索水平分力相等，同時進行塔頂位移觀測。

2.3.6 1#、1'#拱圈拼裝

1#拱段吊裝到位后，測量精確定位，使其軸線與0#塊軸線完全吻合，高程也符合設計要求。拱段就位后，順延0#塊支架及設置纜風索對1#塊進行焊臨時勁性鋼骨架固定。然后安裝張拉1#扣索，調整線形。1#扣索張拉完成后，纜索吊松索，同時綁扎濕接縫鋼筋，安裝模板澆筑濕接縫砼。待濕接縫砼達到設計要求強度后，即可進行其他節段拼裝。用同樣方法安裝1'#節段。

2.3.7 其余節段拼裝

1）用同樣方法，安裝2#節段，2#節段與1#節段拼接前1～2h內在接縫面涂環氧樹脂，以利齒塊接縫密貼平整，接著張拉調整1#、2#扣索，使拱圈線形符合要求。2#節段安裝完成后，焊接底板連接鋼板，形成臨時連接。焊接連接鋼板時，采用掛藍，以策安全。

2）2#節段安裝完成后，即安裝 3#、4#、5#節段，且形成臨時連接后，調整 2#、3#、4#、5#扣索，使之線形符合要求，然后澆注1#～2#、2#～3#、3#～4#間連接處橫隔板接頭砼，并對稱安裝2#、3#、4#、5# 節段，完成 1#～2#、2#～3#、3#～4#間連接處橫隔板接頭砼澆筑。同理安裝6#、7#、8#、9#節段拱肋，并完成之間的連接處橫隔板接頭砼澆筑。待接頭混凝土到達設計強度以后，逐級放松扣索，完成體系轉換，實現單肋合攏。再橫移索鞍及主纜，實現另一側單肋合攏。

3）按設計要求進行主拱圈砼二次澆注，采用吊模的方法澆注，即在已成形拱肋頂部鋪設型鋼下掛吊桿以系緊底模板，模板安裝過程中要確保與原拱肋砼密貼。主拱圈二次砼澆筑采用對稱、均勻加載的原則進行，由拱腳至拱頂，先底板結束語

為保證工程施工質量，在施工過程中，工作人員以施工組織設計為綱領，以施工工藝設計和施工要點為指導，以三級技術交底、操作規程和工序交接檢查為保證，以把握施工進度為前提，嚴格做好各施工工序的控制與管理。對易產生問題或出現質量通病的部位加大技術投入和管理力度，嚴格遵守操作規程及施工工藝流程，因而整個工程獲得了滿意個效果。

[1] JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術規范[S].

[2] JTJ 021-89，公路橋涵設計通用規范[S].

[3] 范立礎.橋梁工程(上、下)[M].北京：人民交通出版社，1986

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