武汉市江汉三桥(晴川桥)系杆施工技术总结

武汉市江汉三桥（晴川桥）系杆施工技术总结

中铁大桥局集团三公司佟雅玲

武汉市江汉三桥位于长江与汉水两江交汇处。桥式为下承式钢管砼无铰拱

桥，造型独特、宛如一道绚丽的彩虹飞越汉江两岸。主桥净跨280米，净高56米，净矢跨比F/L=1/5，在我国同类桥梁中跨度最大，被誉为“亚洲之最”。该桥全长302.926米，桥面宽26.4米，其中行车道宽15米，为双向四车道。主桥荷

载为汽车—20级，验算荷载为挂车—100，设计车速为40km/h，桥两侧各设2米宽的人行道，人行荷载为 3.5KN/m2，上、下游行车道与人行道之间各对称平

行布设系杆18束（19股φ15.24mm钢绞线）和2束（13股φ15.24mm钢绞线），共计40束，锚固于主桥拱座两端，系杆用锚具分别为OVMXG-19TH.O和13TH.O 两种型号。系杆安放在钢箱内，上面用钢盖板及砼Π型板进行双重防护。桥式及系杆位置见下图：

江汉三桥成桥后的水平荷载90%是由系杆来承受，仅有10%水平荷载是通过钢管拱传递给拱座，最后由桩基来承受。由是可知，系杆乃主桥之生命线，系

杆施工的乃是一个不可忽视的关键环节。本文仅就系杆施工予以介绍。

江汉三桥钢管拱系杆断面位置排列顺序见图二

一、系杆施工布置、施工方法、工艺流程

作者简介： 1

钢管拱桁架南、北两岸吊装完成第5节段后，为确保钢管拱桁架在斜拉扣

挂悬拼吊装施工阶段桥梁结构的安全，避免两岸拱脚基础钻孔桩安装阶段承受过

大的水平力，设计上采用张拉临时系杆的方法来平衡钢管拱吊装后序施工阶段产

生的水平力。临时系杆分三次张拉，第一次张拉时间在1999年11月16日，单根拉力至1960KN；第二次在11月18日张拉至2489KN；第三次在钢管拱合拢后2000年2月26日张拉至3570KN。永久系杆首次张拉始于2000年3月16日，张拉16#、35#、15#、36#4束系杆后，拆下2束临时系杆。永久系杆即开始长达

一年施工历程。

1、施工布置：在先预制张拉施工小平台上、下游及南北两岸各布置一台经

校验合格的YCW-400型千斤顶，相应配套油泵、油表；汉阳岸上、下游缆索吊

机塔架后支腿前分别设置一台5吨卷扬机，用作牵引系杆，使之就位；汉阳、汉

口岸拱座下游侧各设置F023B塔式吊机一台，最大吊重：10吨。

2、施工方法：由5吨卷扬机用φ21mm钢丝绳牵引自汉口往汉阳岸沿系杆

孔道牵引就位，要求从下向上依次安装，上下游对称安装。安装前先将孔道疏通和把孔内、钢箱内杂物清洗干净并吹干孔内积水，同时将孔口锚板杂物清除干净。

系杆张拉采用对称同步（串动）式张拉法，上下游与两岸同时进行，张拉

加载要求缓慢进行。

3、系杆施工张拉工况如下：

钢管拱拼装架设第5节段→张拉2束临时系杆→钢管拱合拢后，拆除临时

系杆、松扣锚索→张拉第三排（16#、35#、15#、36#）系杆（累计4束）→泵送钢管拱缀板砼及钢管（5#、8#、6#、7#）砼→第三排系杆全部张拉完（累计12束）→钢管拱（1#、4#、3#、2#）全部泵送完→张拉第二排4束（累计16束）→横梁全部架设完→张拉第二排4束（累计20束）→安装完所有纵梁→张拉第二排4束及第一排2束（累计26束）→安装钢箱盖板及系杆Π型板→张拉第一排10束（累计36束）→桥面及附属结构全部完成任务→张拉第四排4束（累计40束）。

4、工艺流程：系杆进厂检验→穿索→安装锚具→上夹片→上限位板→安千

斤顶→安工具锚→张拉→初始张拉15%→做伸长量初始标记→张拉35%→测伸长量→张拉65%→测伸长量→张拉80%→张拉100%→测伸长量→松油泵截止阀

→油压表缓慢回零→活塞回程→量锚塞外露量→永久系杆锚固。

二、施工操作注意事项

1、系杆进场必须经过严格检验，合格后方可使用；

2、千斤顶、油表均应经过校验；

3、系杆安装时，应注意保护好保护层，严防损坏和挂伤保护层；并将钢箱

内进行清理，滚轴应上油使其能自由转动；

4、系杆张拉时，千斤顶后面严禁站人，油泵油管应完好无损，强度足够；

5、临时系杆张拉好后，应加强保卫和守护，严防过往船只碰挂以免危及桥

梁安全。

三、技术要求及质量控制：

1、技术要求

1）系杆设计值、控制力及伸长量如表一：

表一系杆排数设计应力值设计控制力两端伸长量mm 备注

第一排1040.2MP 2767.KN 2×778.5=1557

第二排1050.86MP 2795.28KN 2×781.2=1562.4

第三排1061.8MP 2824.9KN 2×784.3=1568.6

第四排1081.7MP 1968.8KN 2×790.3=1580.6

第五排3570KN 临时系杆

2）系杆安装要求双对称进行，最大差别不大于2束。

3）安装前要求现场对系杆孔进行编号标识。安装号为：15、16、35、36号等。先张拉内侧16、35号系杆。控制张拉力Nk=2824.9KN。

4）双对称可分三级放松临时系杆，最大差别＜300KN，并最终拆除。

5）两端张拉且两肋对称进行（允许最大差值＜200KN。）张拉其它系杆要求同上。

2、质量控制：

1）实际施工中永久系杆张拉是以设计张拉力为主，伸长量和拱座承台位移

进行校核进行控制。系杆张拉力用油表读数进行控制，系杆张拉伸长量控制在±6%内，张拉每个施工阶段完成后拱座位移控制在±19mm内。每一个施工工序完成后，我们均把钢管拱测点顶面标高、两岸拱座承台的位移书面报告监理工程师

及设计单位。发现问题及时协商、酌情处理。

2）系杆使用材质及规格：永久系杆是PC钢绞线，规格为1×7-15.24-1860，使用的技术标准为ASTM A416-90a（美国标准），钢绞线抗拉极限强度为1860MP，屈服强度为1675MP。

3）施工中严格执行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）；及《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-94）。

四、竣工验收

张拉施工严格按照设计程序进行，最后8束是2000年12月29日张拉至设计控制力50%，2001年3月26～30日设计院通知对上面8束进行补张至100%和80%，设计要求为了主桥的安全、顺利运营，要在夏季高温40°C，冬季低温-2°C以下，建议各观测三次主墩位移，结果报告设计单位，决定是否张拉封锚。

需要说明的是：现行规范《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-94）关于钢管混凝土拱的标高、偏位，是在前几年工程实践积累中制订的，当时多为

100m及以下中、小跨径，200m以上的大跨是近年发展起来的，还没有针对300m 左右大跨钢管拱的标高、偏位控制标准。施工中难免设计单位对偏差要求进行更改。

工程竣工后检查验收，测得拱座承台位移如下：

汉阳岸拱座：上游偏汉口13mm，下游偏汉口17mm；

汉口岸拱座：上游偏汉阳6mm，下游偏汉阳7mm；

上游测累计拱座承台位移△=13-6=7mm（偏汉口岸）；

下游测累计拱座承台位移△=17-7=10mm（偏汉口岸）；均＜±19mm，满足设计要求；

测量钢管拱标高偏差：上游：-364mm；下游-360mm。

成桥竣工后动、静载试验，及其它各项均在设计允许范围内。