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大跨度钢筋混凝土箱型拱桥无支架缆索吊装施工技术

作者：王泽友

来源：《装饰装修天地》2017年第01期

摘要：本文简要叙述了西藏省道303线马利至洛隆公路改建工程怒江大桥无支架缆索吊装施工技术，该桥采用5段预制吊装、单肋合龙施工方案，可供类似桥梁参考。 关键词： 混凝土箱型拱桥；无支架；缆索吊装；施工 前 言

当大跨度钢筋混凝土拱桥位于深水、深谷及两岸场地限制施工时，通常采用无支架缆索吊装施工。缆索吊装跨越能力大，吊机水平、垂直运输机动灵活，用途多样，施工安全便捷，且受地形条件限制小。 一、工程概述

怒江大桥是西藏省道303线马利至洛隆公路上一座单跨90m上承式钢筋混凝土箱型拱桥，全长135.5m。主拱圈为悬链线无铰拱，净跨90m，净矢跨比1/6，拱轴系数m=1.543，预拱度为10cm，该桥采用横移式缆索吊装系统进行拱肋及拱上立柱、盖梁、桥面板的吊装施工。拱肋分5段预制，分段最大重量59.6t，拱肋节段预制成型后，通过龙门吊移至主索下方，吊装系统吊装到位，采用“斜拉扣挂”方式进行定位，根据荷载的大小及传力路径布置拉索体系，维持拱节段受力平衡及稳定。

拱上立柱、盖梁、桥面板均在预制场内进行预制，吊装至主索下方，吊装系统吊装到位。 二、缆索布置及吊装系统的组成

（1）缆索布置。缆索跨度为270m，从拱桥中心到马利岸为134m，到洛隆岸为136m。根据地形条件，马利、洛隆岸均不设置塔架，主索直接锚固于地垄上。

（2）缆索吊装系统的组成。缆索吊装系统主要由塔架、缆索、起吊设备、地锚及驱动装置组成。其中，缆索包括主索、起重索、牵引索、扣索及风缆。

①主索道：由承重索、起重索、牵引索、跑车总成、地锚等结构组成；②辅助工作索：由工作索道承重索、起重索、循环索、小车等结构组成；③扣挂体系：由扣塔、钢丝绳扣索、拱段扣点连接、侧向稳定缆风、扣锚及缆风锚等组成。缆索吊设计：全桥设一组主索道，两组工作索道。主索道设置在中间，两组独立的工作索道设置在主索道的左右侧。④主索道承重索由

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6根F55mm密封式钢丝绳组成；工作索道每组由一根φ47.5mm的钢丝绳做承重索。⑤主索起吊采用φ26钢丝绳走“10”设置，用10t卷扬机作为动力。⑥主索牵引采用φ26钢丝绳走“2”设置，用10t卷扬机作为动力。⑦主索搬运器采用6索搬运器，设置2组，两组搬运器之间用钢丝绳连接，以使两组搬运器联动。⑧工作索起吊采用φ17.5钢丝绳走4设置，用双筒5t卷扬机作为动力。⑨工作索牵引采用φ17.5钢丝绳单绳受力设置，按循环的方式布置，与起吊绳共用双筒5t卷扬机作为动力。⑩扣锚体系由前扣索和后锚索组成，扣锚索采用φ47.5mm和φ36.5mm钢丝绳，安全系数符合规范要求。由于桥台位于桥梁尾端曲线位置，不能完全覆盖桥面宽，无法满足4条拱肋锚固，需在马利端桥台上游和洛隆端桥台下游设置混凝土基础与桥台形成整体式地垄进行锚固。?马利端地垄因场地限制，采用直接打φ28锚杆，入岩深度为1.6m作为缆风地垄。?洛隆端地垄设计，按每个地垄上设2组缆风，设计拉力93kN，地垄采用重力式地垄，尺寸为2×3×2m。 三、试吊

（1）空载试运转。提升吊具进行空载试运转，牵引跑车往返运行一次。运行过程中，主要观察主索的收紧均匀程度和各机械设备的运转状况。

（2）静载和动载试吊。该桥单节最大吊重约59.6T，试吊按最大吊重的60%、100%、130%逐级加载进行，先静载后动载。

①静载试吊。静载试吊时，分别起吊35.8T、59.6T、77.5T重物于跨中停留10min。②动载试吊。动载试吊时，按35.8T、59.6T、77.5T逐级加载，每级加载后牵引跑车沿主索往返运行一个来回。③试吊监测。在各级试吊阶段，均要观察主索受力均匀程度和各机械设备的运转状况，同时仔细观测塔架、地垅位移情况及主索垂度。试吊后根据各观测数据及观测情况综合分析缆索吊装系统的安全状况，符合要求后进行拱肋吊装。 四、钢筋混凝土拱箱吊装施工

该桥主拱圈采用无支架缆索吊装工艺，单基肋合龙成拱（合龙方式为“边碰中”，即放松边、次边段扣索，碰中间段合龙）。主拱圈共4列拱箱，选取中间第二列为基箱，由边段、次边段、中间段逐段吊装合龙成拱。再依次吊装其他列，完成拱箱吊装。该桥共4列拱箱，选取中间第二列为基箱，由边段、次边段、中间段逐段吊装合龙成拱。再依次吊装其他列，完成拱箱吊装。

（1）施工准备。①对预制拱箱从长、宽、高、中线及预埋件位置等进行质量检查，不符合质量标准者不得投入使用，有缺陷者予以修补；②拱座上应标出拱肋安装位置的台口线及中线；③测量计算拱肋长度与拱座间净跨的施工误差，可在拱座处用钢垫板调整；④对检查合格、准备吊安的拱段，在其两端头及拱肋中线用红油漆作标记以便中线观测；在拱段前端头设棱镜，以便高程观测；对合龙段拱箱的纵向中线设棱镜进行跨中观测。

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（2）边段拱肋吊装。①边段拱肋扣挂定位时，下端头先对准拱座上标画的中线就位，上端用左右浪风绳使其中线位置大致符合。然后将上端头标高调整到比设计标高高出15cm～20cm后收紧扣索并卡紧；②下降起重索，至下降松完后停留5分钟观测标高无变化，确认扣索可靠后，松完吊钩；③收紧两侧浪风绳调整拱肋中线偏差，使其不大于1cm～2cm后固定浪风绳，摘除吊钩。

（3）次边段拱肋吊装。①次边段到位后，先将底板的螺栓孔对接好，穿入螺栓，然后调整中线，再将顶板螺栓穿好，接头螺栓不可拧紧，留5mm间隙；②次边段拱肋就位后，边扣索受力增加，边段拱肋标高下降，为保证边段与次边段拱肋接头轴线平顺，避免拱肋在接头附近开裂，次边段定位后，其上下接头的预加高度控制为（分别为次边段定位后上下端接头的预加高度）；③次边段定位时，设一对浪风绳以控制中线位置。当接头对好，安上接头螺栓后，用全站仪观测上下端头，以调整标高，在控制的原则下先收紧次边段扣索，然后松一次起重索，以此反复进行，直到起重索松完为止；④次边段定位完成后，要求约为5cm，约为10cm，中线偏差不超过1cm～2cm。

（4）中间段拱肋吊装。①顶段吊运到位后，慢慢下降起重索，待顶段两端头标高比设计值高出1cm～3cm时停止下降起重索；②按先边扣索，后次边扣索，然后是起重索的顺序，两端对称松索，本着的原则均匀地放松，两端对应接头标高之差不大于1cm～2cm，反复循环进行直至拱顶段接头合龙；③装好接头螺栓，并初紧各个接头螺栓；④调整拱肋中线的位置，偏差控制在1cm～2cm以内；⑤固定全部侧向浪风绳。

（5）拱肋合龙。拱肋收紧合龙时，按下列程序进行：①松紧缆风绳调整拱轴线；②用钢材楔板嵌塞拱肋接头缝隙；③再次稍将扣索放松，压紧接头缝，紧固各接头螺栓；④调整中线偏差至0.5cm～1.0cm以内后固定浪风绳；⑤全部松索成拱；⑥电焊接头部件：四个拱箱接头下缘——两端拱座；⑦再次检查拱肋中线，调整其偏差至0.1cm～1.0cm以内后固定浪风绳。 （6）其他拱肋及预制构件吊装。单列拱箱合龙完成后，横向移动索鞍使主索中线与要吊装的拱箱轴线重合，再重复上述步骤循环施工下一单元，并将拱肋进行可靠连接，最后形成主拱圈。主拱圈施工完成后按顺序依次将立柱、系梁、盖梁、桥面板吊装就位，全桥顺利建成。 （7）拱肋吊装应注意事项。①拱肋合龙的各阶段检索应用水平仪观测和控制各接头标高变化情况，以防出现不对称导致拱肋开裂甚至纵向失稳。松索时按边扣索、次边扣索、起重索三者先后顺序，保证对称均匀进行，每次松索量宜小，一般以各接头点标高变化不超过1cm为限；②调整拱轴线时，除观测各接头点标高外，还应观测拱顶及1/8跨径处截面；③拱肋接头部位电焊时，宜采取分层、间隙交错施焊的方法，每层不可一次焊缝过厚，以防过热导致周围混凝土爆裂。 五、工程实例