拱桥缆索吊装施工技术

浅谈拱桥缆索吊装施工技术

中图分类号： tu74 文献标识码： a 文章编号：

缆索吊装施工由于具有跨越能力较大，水平和垂直运输机动灵活，适应性广，施工方便等优点，是目前修建拱桥较多采用的方法。尤其在修建大跨径或连续多孔的拱桥中，更显示这种施工方法的优越性。本文结合工程实际，对拱桥缆索吊装施工技术谈一些体会。

一、工程概况

xxx大桥为xx市一座城市特大桥，大桥位于xx市东南侧xx江江面上，与xx江斜交15度，该段江面宽300m，大桥采用中承式钢桁架系杆拱桥方案，主桥长268m，跨径布置为50+168+50=268m，边中跨比0.298。拱肋上弦理论中心线由一段圆曲线，一段直线，和一段抛物线组成；桥面以上高度38.1米，拱脚至拱顶高53.33米，半径为180.172米。中跨下弦杆为二次抛物线，桥面以上高度33.41米，拱脚至拱顶高48.66米，矢跨比1:3.5，边跨下弦杆为悬链线，m=8。主桥上构所有构件均采用缆索吊装系统进行安装施工。

二、缆索吊装系统

本桥主拱肋采用缆索系统吊装施工，拱肋桁架安装应结合桥梁规模、河流地形及设备等条件采用适宜的吊装机具，各项机具设备和辅助结构的规格、型号、数量等均应按有关规定经计算确定。

缆索吊装系统总体布置图见图1，它主要由以下几个部分组成：

1、主缆索体系:主缆索、起重索、牵引索、主缆索跑车及下挂结构和塔顶索鞍。

2、工作索体系：辅助工作索主索、起重索、牵引索、工作索跑车及下挂结构、塔顶索鞍。

3、扣挂体系：钢绞线扣索、拱肋扣点结构、扣索张拉锚固端、吊装节段侧向风缆索体系。

4、塔架体系：塔架基础、n型万能杆件拼装门式塔架、塔架风缆索。

5、锚固体系：主索地锚、扣索地锚、缆风地锚。

图1缆索吊装系统总体布置图

三、桥梁主拱肋吊装施工技术

主拱肋安装顺序的确定

xxx大桥为边主跨连续系杆拱桥，拱肋和桥墩固结，设计拱肋安装采用先分别安装边跨、然后安装中跨的方案。

（1）本桥边跨安装程序为：

（2）本桥中跨安装程序为：

考虑受起吊位置影响，减少交叉作业，减少安装风险，各跨安装顺序依次为：西南岸边跨→东北岸边跨→中跨。边跨拱肋各自独立安装，总体上单个边跨拱肋分8段吊装，因单一节段体积过于庞

大，故采用散件安装方式，安装时采用少支架辅助进行；

2、边跨钢桁架拱安装工艺

（1）边跨钢桁架拱安装时按照监控指令要求的安装顺序，边跨钢梁在支架上拼装，并特别注意钢梁的拼装拱度曲线。

（2）钢梁杆件拼装应按照从下至上，先下平面，后立面，尽快形成三角形稳定结构，最后安装上平面的原则进行。

（3）钢梁拼装时，为保证拼装拱度，上、下弦杆对拼接头应上足60%冲钉，40%高栓，其它杆件应上足50%冲钉和50%高栓，并一般拧紧后才能松钩。每架设一个节间进行一次中线和挠度测量，严格控制拼装质量，防止出现板缝，节点预拼和安装完成后应对板缝进行检验，满足规范要求。

（4）钢梁横移调整偏位前，上下平联节点螺栓应终拧完毕，以防钢梁受横向水平力的影响造成钢梁轴线发生曲折。

（5）架设过程中，为保证钢梁的拱度、轴线及横向稳定性，主桁节点高栓终拧进度不得落后拼装部位两个节间，其他节点高栓终拧不得落后拼装进度三个节间。

（6）施工前应制订详细的高强螺栓施拧工艺，并进行工艺试验，每批高栓进场后，应对供应商提供的扭矩系数进行复验，确保施工过程中不会出现高栓欠拧和过拧现象。

（7）应实测环境条件（温度、湿度）变化对高强螺栓扭矩系数和节点摩擦面摩擦系数的影响，并及时对施拧扳手进行标定。

3、中跨桁架拱节段安装顺序及工艺

（1）安装顺序。中跨桁架拱节段安装顺序如图2所示。

图2拱肋安装顺序图

从拱脚往拱顶，依次安装桁架拱节段。上下游平行进行，节段安装后，及时安装永久风撑或临时横联，增强桁架拱整体稳定性。

（2）中跨钢桁架拱节段安装工艺。

①将桁架拱节段运输到起吊场后，移节段至起吊位置。

②在吊装前，先将主索索鞍横移至桁架拱安装轴线上，两个吊点放下，将待起吊的钢桁架拱用钢丝绳捆绑，钢丝绳与钢桁架拱接触处垫上橡胶或麻布之类的柔软物，避免钢丝绳刮伤钢桁架拱表面。

③用钢丝绳将位于桁架拱节段的下弦侧的运输平车与卷扬机连接，将起吊的钢丝绳直接捆绑在桁架拱节段的上弦，捆绑好后，缓缓提升吊点，在桁架拱上弦升高的同时缓缓开动卷扬机，最后使桁架拱节段由卧倒状态调整至立起状态。在整个节段均离开平车后，将平车移开，然后做好临时支垫，将节段放下，重新调整好捆绑的钢丝绳，最后正式起吊安装桁架拱节段。

④将待安装的桁架拱节段吊运至安装位置上方，调整前后吊点高度，然后放下桁架拱节段，用链子葫芦调整相邻桁架拱节段接头对齐，安装桁架拱接头螺栓、吊装节段的扣索以及侧向缆风，然后逐渐拉紧扣索、缆风索并放松吊点使桁架拱节段就位，在这过程中

同时调整好桁架拱轴线，锚固后放松主吊点。上下游侧单肋安装后，移动索鞍至塔架横向中部进行永久风撑的安装，必要时用两组内侧加强工作索进行辅助吊运；永久风撑吊运至其安装位置后，连接（栓接）其与两侧桁架拱节段的接头。

主索索鞍横移施工的实景图3示如下：

图3 塔顶索鞍横移系统

⑤为了保证桁架拱安装稳定性，桁架拱接头应及早栓接固结，在安装第四个节段时，即应把第一、第二节段接头固结，也即处于悬臂的节段数不宜超过三段。

（3）中跨合拢。

对于线弹性结构，只要结构的成桥结构构件单元的无应力长度、无应力曲率外加荷载，则结构最终成桥状态的结构内力位移与结构的形成过程和施工方法无关。结构这些固有的特性就是无应力状态法的基础。

本桥桁架拱合拢节段长3.5米。在设计体系温度下（20℃）中跨无应力状况合拢。合拢时机选择在阴天无阳光偏晒时进行。

合拢口调整方法：上下弦杆的转角和高差通过升降边支点分阶段调整。

调整顺序：先调整下弦杆，下弦合拢后再调整上弦杆。消除合龙口转角，栓孔竖向错孔不大于15mm。合拢节段对接后准确后，及