大跨度系杆拱桥钢管拱施工技术

杨澍

【摘 要】通过结合跨丹拉高速公路铁路大桥施工实例,该大桥采取系杆拱桥钢管拱施工,针对此施工方案展开探讨,提出详细的施工方法,为同类工程提供参考实例. 【期刊名称】《交通世界（建养机械）》 【年(卷),期】2016(000)010 【总页数】2页(P98-99)

【关键词】大跨度桥梁;系杆拱桥;钢管拱 【作 者】杨澍

【作者单位】中铁二十局集团第六工程有限公司,陕西西安 710032 【正文语种】中 文 【中图分类】U445

跨丹拉高速公路铁路大桥位于河套平原农耕区，西金铁路线路与丹拉高速公路K786+158处斜交28度，铁路跨越处丹拉高速公路为直线。跨丹拉高速公路铁路大桥共9跨，长为353.3延米，起讫里程为DK4+730.35～DK5+083.65。全桥以32m简支梁为主，跨丹拉高速公路铁路大桥设计为m系杆拱桥。孔跨布置为：4×32m+1×m（系杆拱）+4×32m。本桥两侧桥台采用T型桥台，除m主跨桥墩采用钢筋混凝土矩形墩外，其余桥墩均采用圆端形桥墩，最大墩高10.9m，墩台基础均采用钻孔灌注桩。

系杆拱现浇跨采用先梁后拱法施工，采用搭设满堂脚手架临时支架，丹拉高速公路

处搭设钢管支架连接工字钢门洞（临时通车）施工，每侧门洞宽7.5m，支架底面与公路面之间的净空高度为5.0m，双向四车道通行。门洞按照搭设好一幅后再进行另一幅搭设，支撑基础设置于高速公路路面，搭设单幅满堂支架时封闭本幅路段（相邻两个活动护栏开口之间段落），保持另一幅路段双向通行，搭设另一幅满堂支架时，采取另一幅路段双向通行。

钢管在工厂卷管并焊接成长1.8～2.0m左右的直线管节拱肋，到现场后按设计的坐标再拼焊成10m左右的构件，横斜撑根据设计长度拼成2～3段构件运至工地。待梁体成型后在桥面上架设钢管拱肋支架，在支架上进行组拼拱胁构件并焊接，待两片拱肋合拢后，吊装焊接各横、斜撑，将两片拱肋焊接成整体，横撑安装以跨中为对称顺序进行，形成空钢管裸拱，并使拱肋与支架脱离[1]。然后泵送钢管混凝土，拱肋钢管从两端拱脚同时对称顶升泵送灌注，其次灌注另一条拱肋，再灌注横撑及斜撑。最后按吊杆张拉次序安装张拉吊杆，拆除拱肋及主梁支架。

待拱肋内混凝土达到设计强度后，用千斤顶对称、同步张拉吊杆。通过千斤顶撑脚、连接丝、张拉杆、工具锚板锚环等连接吊杆，按设计要求的批次、顺序、张拉应力进行张拉。吊杆经过张拉，张拉梁体第二批预应力，对全桥吊杆调索，调索满足设计要求后，进行吊杆锚头和纵梁预埋管内的吊杆油脂防腐，拆除梁底部支架，进行拱肋外层涂装。 2.1 拱肋现场拼装

本工程在安装跨两侧地面上搭设组拼平台时，将管节构件用吊车吊到平台上，吊车配合千斤顶、撬棒调节其位置和标高，用经纬仪和水准仪控制线型组拼焊接，满足设计要求后，将拱肋与平台上的槽钢临时加固，撤离吊车并对焊缝探伤[2]。 2.2 钢管主拱肋吊装 2.2.1 搭设支架平台

在桥面上1/4（每两节段接口）处，用脚手架搭设工作平台，作为架设拱肋、准确

调整就位及空中焊接作业场。横桥向和顺桥向用揽风绳拉紧。支墩上纵桥向放置方木，在方木上横桥向放置工字钢，工字钢上放置千斤顶。支墩的高度，应使该处拱肋的设计标高在千斤顶的可调高度以内。 2.2.2 吊装主拱肋

结合构件温度作用下的受力情况，吊装拱肋适宜选取温度较低的天气状况下进行；同时应当结合拱肋重量选取合适的起升荷载。采用分段吊装，在拱肋接口处预先焊接限位板以方便焊缝的对接。吊装采用25t吊车就位，利用吊车钢丝绳和倒链，调节钢拱重心使每个吊点受力相等，两端口处设钢丝绳拉杆防止钢管拱变形，先对位一端再对另一端。吊装就位后，通过揽风绳和倒链在地面临时固定，拱肋焊接，并对焊缝探伤，撤走吊车。 2.2.3 测量控制

针对于吊装环节，测量精度控制显得相当重要。本工程为了能有效控制测量精度，通过采取经纬仪、水准仪以及全站仪等配合测量工作[3]。在进行拱肋吊装前，精确复核两拱脚间的距离，并在纵梁顶部放出拱肋轴线的投影点，同时在纵梁两侧地面上放出拱肋里程标记点的同里程点（且垂直于拱轴线）。吊装施工过程中，在上述里程点和投影点位置上布置经纬仪和全站仪进行监测。 2.3 钢管拱混凝土压注

本工程针对主拱肋压注采用压注顶升法，即在距离拱脚1.1～2m处的拱轴线处，两侧对称各开压注孔，利用混凝土输送泵的压力将混凝土从压注孔处焊接好的泵管连续不断地自下而上压入钢管拱内，并达到混凝土自密实的效果。 2.3.1 测量

施工前观测拱轴线、控制点的标高是否正确。如果轴线有偏差可用预先设置好的风揽进行调整。压注全过程监测拱的线形变化及变形情况。 2.3.2 机械配备

选用了3台混凝土输送泵，其中一台备用，确定混凝土拌和站的距离和泵送速度，4台混凝土运输车运输，并有一辆备用，确保泵送压注顶升的连续进行。 2.3.3 准备工作

灌注前认真检查泵管及输送泵的各个接头，接头之间应垫橡皮圈防止漏气、漏浆。压注孔设在拱脚位置1.1～2.0m处。压注孔处设压注插管，与拱肋焊接，与混凝土泵管法兰联结，与拱肋成30°倾角。拱顶设2根排浆（气）管，高度为1m，直径20cm。混凝土采用微膨胀混凝土，以补偿混凝土的收缩，坍落度一般为18～20cm。 2.3.4 压注

开启止回闸阀，用与混凝土相同品种及标号的水泥搅拌砂浆润滑输送泵与泵管，以减小混凝土泵送时的摩阻力，砂浆必须在钢管拱外排出。

本工程混凝土灌注采取对称施工方式，灌注速度应当确保全过程的一致性；同时密切监测拱内混凝土的泵送情况。本工程为了有效确保混凝土泵送质量，采取专人通过利用“锤击法”观察。当混凝土从排气孔冒出时，控制灌注速度，改两台泵同步对称泵送为交替泵送，反复泵送4次，确保钢管拱内混凝土压注密实。24h后割除压注插管及排浆（气）管，并将拱肋上切口用原割去的钢板焊接封闭。按设计要求进行x射线检测混凝土密实度。 2.4 吊杆的安装及张拉

拱内混凝土压注完毕即可安装吊杆，吊杆运到安装地点根据实测吊杆预留孔长度来调整成品索的固定端螺母。在拱肋两侧较低部位的吊杆安装采用25T吊车直接吊起安装，对吊车高度达不到吊装高度的吊杆，采用搭设临时的支架倒链安装的方法[4]。

待拱肋内混凝土达到设计强度后，用千斤顶对称、同步张拉吊杆。在纵梁下安装千斤顶，油泵置于桥面上，通过千斤顶撑脚、连接丝、张拉杆、工具锚板锚环等连接

吊杆，按设计要求的批次、顺序、张拉应力进行张拉，详细记录张拉数据，用伸长量进行校核，达到要求后旋转锚环进行锚固，安装减振器。

吊杆经过张拉，梁体预应力第二批张拉，对全桥吊杆调索，调索满足设计要求后进行吊杆锚头和纵梁预埋管内的吊杆油脂防腐，拆除梁底部支架拱肋外层涂装。吊杆固定端即拱肋内锚头的防腐，采用先焊接拱肋钢板（即封闭吊杆预埋管），然后在钢板上侧用磁力钻钻两个φ20的孔，一个孔用来往锚头上注油，另一个用来排气，直到注满为止，然后焊接注油孔。在纵梁预埋管内注满油，在张拉端锚头注油防腐。 钢管混凝土拱桥具有跨度较大、技术经济效益好等优势而被应用到桥梁当中，针对当前钢管混凝土拱桥应用情况，需要采取最优的施工方案来指导施工作业，保证施工质量。文章通过结合跨丹拉高速公路铁路大桥施工实例，提出包括钢管拱肋整体吊装、横撑整体一次吊装就位等施工技术。从本工程实施效果表明，所采取的施工方案及其技术措施是安全可行的，为同类型桥梁施工提供参考。

【相关文献】

[1] 汪贞东.京杭运河特大桥1-96m系杆拱桥钢管拱吊装施工技术[J].中国新技术新产品，2010（12）：40-41.

[2] 王登琴.铁路大跨度钢管拱混凝土系杆拱桥拱肋混凝土倒注技术[J].甘肃科技纵横，2009（6）：81-82.

[3] 王福胜.系杆拱桥钢管拱内混凝土施工工艺[J].甘肃水利水电技术，2015（11）：115-118. [4] 廖延军.京沪高铁96m先拱后梁钢管混凝土系杆拱桥钢管拱吊装施工技术[J].国防交通工程与技术，2010（9）：36-38.