下承式无风撑钢管砼系杆拱桥钢管拱肋吊装架设施工技术

市河下承式无风撑钢管胫系杆XX XX拱桥钢管拱肋分三节吊装架设施工The Hoistingand theSpan Constructionof theSteel ArchedRib DividedintoThree SectionsBottom-road bridgecalm bracesteelpipe Concretetie barBaoji Guangyuanroad WeiRiverAbstract.I ntroduct io.t.th.pro jec.o.th.spa.an.th.desig.o.th.arche.b ri dge.g iv in.th.detai Ie.method.fo.eac.construct io.department,a.we I.a.th.i mprovemen.an.th.effee.fo.som.methods.Besides,i.a Is.include.som.constructio.exper ienc.fo.th.whol.bridge.Key words:T ie bararched bridge;steel pi pearch rib;hoisting;construct ion

1.工程概况XX市XX河大桥主跨为64m+64m+72m+64m+64m的下承式无风撑双承载面的钢管碎系杆拱桥，桥面总宽所以济合

28.9m拱轴线为二次抛物线，矢跨比1/5；72m跨设时主吊杆13对，64m跨11对钢管拱横截面为宽

1.8m作防的圆端形，圆端直径72nl跨

0.9m,64m跨

0.8m,由厚16mm的Q345d钢板卷制而成，内按

0.5m、

0.7m、

0.8m、

0.9m v

1.0m不等间距设加劲肋以提高钢管拱拱段）吊装的拟用方案有三，即分5节吊装、3节吊装和肋的刚度整体吊装通过对三套方案优缺点的经济、技术和可操

2.施工方案作性的比较，选用分三节吊装的方案，即将拱每2节在地面拼组成1较长节段，共3个较长的节段，先分别吊装两边较长节段，准确就位后，再吊装中间合龙段较长节段，空中焊接成型，其优缺点见表1图一桥型布置图［作者简介］王富强

（1966），男，陕西人，〜1990年毕业于石家庄铁道学院桥梁工程本科，高级工程

3.1钢管拱肋的制作师电话

（0358）钢管拱肋采用在工厂分节段加工制作,由汽车运输，5521260工地现场拼组焊接依据施工图给定的拱脚处0#段拱肋考虑到钢材的伸缩对气温的变化敏感,的长度及参考的工地接头位置，结合汽车的运输能力,每吊装时间选择在早晨、傍晚或阴天气温较工地节头间分2段加工，即每片拱肋共分6段（不含2低时进行节0#段）同时考虑到气温的变化对钢材的胀缩影响较大，拱肋的制作比设计长度增长4cm以留有施工富余量吊装方案优缺点比较表1编号名称优点缺点备注地面焊接量小，空中焊量接大，接口处拱顶接口两侧各1起吊重量较轻，所需临时支墩多.线型较节在地面焊5节吊无须大型吊装难控制.作业时间长,影接成1整节，其余4方案一装设备响节为工厂加工的短节段JL期

4.2钢管拱肋架设方案的选定由于主跨处于主河槽的二级阶地较为平坦的老河床地面焊接量较小,纵拱向每2节在上，雨季时一般无河水，且起吊重量较轻.无地面炸成1整方案二3节吊须特大型吊装设空中焊接较小，接口处节，共3节较长装备.线型较易控制所需临时支墩较少，空中节段（含线型调整）作业时间较长,对工期影响较小p=arc sin,jX”（〃-％）2由

①、

②、

③、

④、

⑤组成方程组，即可解出N

1.N2,C点坐标（Xc、yc）须特大型吊装设备.整体吊无高空焊接线在地面整体焊方案三KN AB段钢丝绳断面积S在地面拼组量大}装型易控制接成一整体尸〒^同

2.3拱肋吊装的理论计算KN.拱肋合龙段的吊装属轴心左右水平对称用钢丝绳捆AC段钢丝绳断面积S=j2绑吊装，计算比较容易，此处不再繁述而两边拱肋段的吊装，应使拱肋起吊后在空中时拱肋的倾角与拱肋就位后设计的拱肋倾角基本一致（高端稍高），以利就位，式中K一钢丝绳的安全系数取

2.4此处只列计算思路和理论公式

[5]一钢丝绳的允许应力

（1）计算思路及已知条件°建立如图三a示坐标计算结果取S1和S2中数值大者为准，再换算成钢丝绳系直径，即为选用的钢丝绳型号的最小直径a、拱肋设计的坐标方程已知,坐标原点在拱脚处，纵梁

3.施工操作向纵梁轴线为原X轴，竖直方向为原Y轴通过坐标轴

3.10#段拱肋的安装平移原理将原拱肋二次抛物线方程换算成图三a示坐标

（1）由于0#段拱肋较重（

0.6T）,设计图纸没系下的方程，用y=f（x2）代替有考虑其临时支撑和固定所需的钢筋支架，所以需另设支架（图四示）因支架为[12槽钢，现浇纵（横）梁底模为12mm的竹胶板模板，二者无法连接以保证0#段就位时（后）所需的稳定性，故先浇筑厚

0.4m,从纵梁端

3.4m长的纵梁碎，并将槽钢支架底部预埋于此砂中图三主边拱肋吊装理论计售示意图b、只有当吊点A与拱肋重心处十同一竖直线上时，起吊后两边钢丝绳（A点为结点，两边绳长固定）的内力将不会再重新分配，以利计算和控制，遂建立此坐标系c、因两边钢丝绳长固定，吊点A至拱肋重心D的

（2）施工顺序为绑扎纵梁和端横梁钢筋及拱距离h长为已知（应结合拱肋高度、汽车吊的最大起吊脚钢筋（含其内预应力波纹管安装）一支立纵梁和端横高度和最倾角合理选择h的数值，也可初选一个，待两边模板T按模边线定槽钢支架位置并临时固定T浇注

0.边钢丝绳的直径通过后述的力学计算后，合理时再做调4m纵梁碎T纵梁边模上担板木支立全站仪近放与0#段上整），即A点坐标为（0,h）已知里程刻度点相同的里程点于砂面上T凿毛磴面T吊起0#d、为了防止吊装过程中拱肋低端处捆绑钢毕绳的段并缓缓插入

①28的双层钢筋夹层间T调节、准确就位上滑，捆绑处选在拱肋低端最近处的吊杆钢护筒（在工并临时固定0#段T浇注纵梁位厂已与拱肋焊为一体）纵拱向下侧，即B点坐标（XB、

（3）施工注意事项yB）已知a、待

0.4m厚纵梁险达到5Mpa时方可安装0,段拱e、边拱肋的重量G已知肋f、钢丝绳的安全系数K取

2.4已知b、0#段拱肋起吊应缓慢，徐徐插入双层

①28钢筋g、需计算内容吊点C的坐标（Xc、yc）,两边钢丝夹层间，纵向锤击，竖直用千斤顶、水平用千斤顶于槽绳的内力N1和N2,钢丝绳的直径eO钢支架上调节，使拱肋上程刻度与砂面上的里程刻一致

（2）计算过程根据力写平衡原理A点处，（用铅锤吊）在远端纵梁模板上担板木，支经纬仪，使拱肋轴线与拱肋上刻度轴线一致，同理在纵梁侧模远X轴合力为有N.sin a=N sin3

①2端支立水准仪，塔尺控制拱肋前后端标高与设计一致，Y轴合力为0有N osa+N2cos p=G

②1C调节无误后横向用型钢或628钢筋将拱和槽钢支架焊接D点处力矩为有N.XhXsina=N XhXs in p

③牢固2c、立测量仪器的板木在纵梁侧模板上必须稳定，操作时应注意根据直角三角形原理有d、拱肋就位调节应仔细，固定后再用仪器复核检查，确保就位准确凡|

④e、0#段固定后，在上端口下拱肋面立焊3个定位钢板（板a=arc sin.厚12nlm,高8cm,长15cm）,为主拱肋架设就位时低端的（〃+伍|）2支撑，定位钢板伸0#段接口78cm〜A X’

⑤八.

3.2主拱肋的安装拱顶标高、成型拱肋轴线符合设计和规范要求如拱顶标

（1）小节段拱肋的地面拼组采用在地面临时支高高于设计值时，计算后在0#段接口处割除部分富余时架上拱肋水平放置的拼组方法在需架设安装拱肋的纵拱肋，再检查，合格后缆风绳固定整个拱肋，各接口施梁外侧适当距离的地面上，整平场地，用方木或枕木搭设焊并X射线探伤分离式拼组支架，支架高度

（6）拱肋安装的测量控制两支架间距

1.0m,以满足拱肋对接施焊的作业空间本工程采用一台全站仪、一台经纬仪、一台水准仪三维支架顶横拱肋向放置［10槽钢，槽钢开口向上，准确控制拱肋轴线、里程和标高即先用全站仪在纵梁每一小节段下设2~3个，自拱肋中段面处向两端基本等面上放出与拱肋（轴线）上里程刻度相同的里程点，在纵距分布，间距以小节段拱肋两端稳定为宜槽钢放置后用梁上架立全站仪观测使拱端口轴线标记与纵梁上所放拱水准仪操平，使其基本处于同一水平面上，误差不大于肋轴线处于同一竖直线上,横桥向在远地面处架一台经纬5mm仪，用铅垂结合使拱肋里程刻记与纵梁上所放实际里程用汽车吊吊装小节段于支架的槽钢上,接口基本对一致（垂直上下看是否在一垂线上）；在纵梁远处，架齐，千斤顶结合汽车吊调节两拱肋接口上的轴线刻度标一台水准仪，观察从拱肋端口处下吊的钢尺刻度，严格记线对齐，接口四周错台较小，用尺丈量拱肋的弦长及控制标高矢高与理论值一致时，节口周围立焊12mm厚钢板（高

4.部分施工方法的改进8cm,长15cm）,卡死节口，锲木插入槽钢与拱肋接触处，

4.1问题的提出撤走汽车吊，焊接节口并X射线探伤

（1）按设计要求，先施工中间72m跨，再两边64m跨，

（2）临时分离式支墩的搭设在两边拱肋与合龙由中间向两边推进，纵梁钢较线分两批张拉，第二批张段拱肋接口处须搭设临时分离式支墩，以支撑两边拱的拉按工况顺序属倒数第二，即最后一道工序人行道悬壁上端口同时为调节上端口的标高、拱肋轴线及合龙段板的现浇之前，且两跨间的伸缩缝只有4cm,也就是说上的就位调整、接口施焊等作业提供作业平台本工程采一跨纵梁第二批钢铉线张拉千斤顶及人员的操作距离需用在已浇筑的纵梁上用碗扣件搭设，支墩顶碗扣件每排占据下一跨纵梁至少

1.

52.0m的距离，此处含此〜托承上横桥向放置10X10cm的方木，再在方木上纵桥向处端横梁的钢筋无法绑扎，按上述0#段拱肋安装的施工放置足够的15X15cm方木，并在其上横桥上放置20I顺序，纵梁和端横梁的模板不能支立，0#段也就无法安字钢，I字钢上放置16T千斤顶2个，千斤顶横桥向分开装而当纵梁和端横梁的模板支立完毕后，从

0.4m厚放置，间距7080cm,千斤顶可调行程10cm〜纵梁砂的浇筑到0#段彻底就位需12天，也即立完模到临时支墩的搭设应考虑其上有足够的作业空，高度浇注纵梁主体位需12天，时间太长，必须压缩应仔细计算，使拱肋标高在千斤顶的可调行程以内同2如能利用施工72m跨的同时先将两边64m跨的0#段时也要考虑支墩的稳定性，其纵横4个方向须设缆风绳加拱肋吊装就位，待72m跨纵梁端横梁第二批钢皎线张拉固本工程的碗扣件支墩，纵桥向

3.6m,横桥向

1.8m,完毕后直接立其模板，并浇注纵梁主体险，依次类推至两高度因纵梁拱肋的标高坡度等的不同，不尽相同边跨64nl跨的施工，将大大缩短工期

（3）缆风绳地锚的埋设为了使拱肋架设后的横

4.2存在的困难向稳定及调节拱肋轴线等的需要，在其上需设缆风绳，1如调整施工顺序，即先定位槽钢支架并浇注横向对称各设2根，分别距两端口约

1.5m左右，桥面内侧O..m厚纵梁险TO#段拱肋吊装就位T支立纵梁和端横梁固定于另一纵梁行车道防撞栏（已预于纵梁外露的）钢的边模T浇注纵梁主体碎后，先浇筑的

0..m厚段的险侧筋上，桥面外侧固定于地面埋设的地锚上面与后浇纵梁主体险侧面会出现错台并有砂浆水附着，临时支墩的缆风绳横桥向固定同拱肋的固定，纵桥影响位的外观质量，本桥处xx市区繁华地段，不允许出向固定于其所在纵梁的行车道防撞栏杆预埋钢筋的外露现此情况部分上2拱脚0#段槽钢支架及0#段定位所需的里程点缆风绳与拱肋连接采用先在拱肋侧面焊接e20的耳

0.4m厚碎面上无法测设原因有二，一为纵梁和端横环筋，窜入缆风绳与拱肋捆绑；与支墩连接采用拉在碗梁的钢筋主体网笼已绑扎成型高

1.7m,在远处支全站扣件上缆风绳另一与16T倒链相连，再由倒链与地锚仪无法通视，距离又长影响测量精度，二为因钢筋笼网或行车道钢筋相连，以使缆风绳能够使拱肋横向移动调上站人后来回晃动，在其上无法支立全站仪近放里程点节，用以调节拱肋轴线本工程采用

①

18.5的钢丝绳和控制调节0#段轴线的观测，先前先支纵梁边模，再在作为缆风绳其上放置板木，使得这一切变得可能地锚按地拢要求埋设，为上小下大的四棱台C20硅30#段拱肋低端进入紧贴其四周的双层

①28形状，顶设预埋

①25的圆环钢筋以与倒链相连钢筋困难，轴线调节及标高调节时双层钢筋又不易移动，

（4）两边主拱肋的吊装安置操作困难按照计算所设的吊点，选择适当直径的钢丝绳和汽43解决的方法及效果车吊缓缓将拱肋提升，暂时放置于0#段定位钢板和支墩1为解决错台问题，将先浇筑的

0.4m厚硅，从的千斤顶上，汽车吊、千斤顶调节并使轴线和里程符合设纵梁的三边与端横梁接头处除外向梁内人工凿除5cm,计和规范要求（方法同0#段施工），与0#段的节口处，浇注纵梁主体险时此处注意多加振捣，使新旧险结合密再在边拱顶面及侧面焊接定位钢板使接口固定牢固，节实口对接后先不预焊接，缆风绳拉紧暂时固定2在已浇筑完的72m跨纵梁端部附近放临时坐标

（5）合龙段的吊装安置点，并在其上支立全站仪测设拱脚0#段拱肋

0.4m厚硅缓缓吊起并落下合龙段，吊车、千斤顶结合调节拱面上所需的里程点此点处支立棱镜处纵梁钢筋可分开,肋中轴线，准确合龙后用定位钢板固定两接口，并检查并在此处附近支经纬仪、水准仪控制0#段拱肋的轴线及标高372m跨与64nl跨接触端，根据图纸设计的64m跨0#段拱肋位置与72m跨纵梁第二批钢钱线张拉操作距离矛盾，无法解决，只能先就位固定另一端0#段，在张拉完毕后集中力量完成两跨接触端下一跨0#段的定位4先绑扎0#段拱肋低端底部与槽钢支架接触处的

①28钢筋，0#段拱肋就位准确后再插入剩余未就位的

①28钢筋，并按设计要求与0#段拱肋低端焊接由于此方法的应用和工人操作的日趋熟练，5天即完成远端0#段的定位5上述方法也可用于其余2边跨64m跨的施工，大大缩短了大桥施工的工期，效果良好

5.施工体会1钢管拱肋的吊装架设属大型起重作业，轴线、里程、标高的调节控制，精度要求高，各工作人员的默契配合和现场的统一专人指挥协调就显得尤为重要，各工种必须责任心强，工作认真，听从指挥,步调一致，才能快速达到满意线形的拱肋成品2加强技术攻关和技术创新是缩短工期、减小劳动强度、节约成本投入的关键因素之一例如当笔者提出拱肋小节段的地面拼组采用拱肋水平放置的方法时，得到了配合单位钢管拱厂的当场反对，配合方认为他们先前施工的拱肋拼组都是竖向拼组，水平拼组从未见过，而笔者从查阅过的资料显示，水平拼组支架的搭设也过于麻烦多为佐分离式支墩，且用脱胎,难以操作，本工程的拼组方法，通过实践证明是简单的而且是成功有效的笔者提出的利用72m跨现浇梁支架的预压沉降量数值，由理论可以推算出其余4跨64m跨支架预压沉降数值，不需再给其支架预压的方法得到了设计院的同意，节省预压重量按梁重的110%计算为6636T,节约了大量的机械、人工费用及作业时间理论根据是墩高基本相同，支架设计杆件及间距相同，只要地基密实度处理与72m跨相同，支架的弹性和非弹性变形会基本相同，再通过理论曲线推算是可行的设计图纸说明，现浇纵梁端横梁两者一同浇筑，一同张拉和中横梁的第一批张拉有2个条件位强度达到100%,位龄期达到7天但现场的险强度5天即可达到C40的设计强度，笔者通过分析认为,之所以限定7天张拉，是考虑到前几天碎的收缩较大，施加预应力后预应力损失较大，建议设计院通过理论计算可采用预应力超张拉技术以抵消碎收缩引起的预应力损失设计院通过分析计算后，同意5天即可张拉每跨纵梁端横梁和中横梁各提前2天张拉，每跨节省工期4天，5跨共节省工期20天3技术含量高的桥梁施工，设计院的现场驻地配合尤为重要，遇到技术问题或有新的想法，交流沟通、探讨方便，解决问题迅速快捷4处理好施工单位同监理、业主的关系也非常重要遇到设计变更或某处组成部件需替代时，反应迅速，以利变更索赔和加快施工进度求技术部门提供的需求计划准确及时，保5及时的物资、机械保障也是加快障部门采购迅速，严把质量关施工进度、确保施工质量的重要因素要。