大跨度钢筋混凝土箱型拱桥无支架施工技术

1、大跨度钢筋混凝土箱型拱桥无支架施工技术 1. 工程概况 乐山市金口河金和大渡河大桥主拱净跨为 2X 80m的钢筋混 凝土悬链线箱形拱桥，跨越大渡河，桥梁全长 186.02m。桥梁全 宽 10.6 米；平面位于直线段。主拱圈矢跨比 1/8 ，采用等截面 悬链线，拱轴系数 m=1.756。预制拱箱高1.6m,顶面全宽8m, 横向由5片拱箱构成，箱轴中距1.58m。设计每片箱肋分五段预 制吊装合拢,最大吊装净重约 35 吨(边箱),全桥拱箱共 50 个 吊装节段。拱箱吊装完成后，浇筑拱圈纵横缝和10c m厚的拱背 现浇层，整体化拱圈。拱箱为 C40混凝土。 2. 缆索吊装系统的布置 2.1 吊重的确

2、定 拱箱最重节段为边箱拱脚段,节段最大净重量为 35t ,在吊 装计算中,按拱箱 35t 控制设计,计算重量 Pmax=353 。主索长度按静力平衡 原理进行计算，先假定主索初始垂度，计算重索垂度。初始垂度 自定以后，空索长度为定值，在荷载作用下必然引起弹性伸长， 受载后的总长度 S 应等于空索长度加上由于荷载引起的弹性伸 长值 S,即S=+A So 2.3 工作索 考虑到吊运扣索、 检修滑车及运送小型机具的需要， 在塔顶 布置了 1根/47.5mm（6X 37+1）工作索，抗拉强度1700 MPa, 破断拉力=117.5t ,工作索安装垂度=6.42m,按最大计算吊重 8t （含吊具及冲击系

3、数）进行控制，吊重索跨跨中垂度 fmax=12.52m，最大张力 Tmax=36.7t，拉力安全系数 K=3.23 2.4 扣索 扣索皆采用6X 37+1的麻芯钢索，抗拉强度 1700 MPa。两 岸拱脚段采用1/ 47.5mm钢索，破断拉力117.5吨；两岸第二段 采用2/43.5mm钢索，破断拉力194.3吨。 金河岸一段扣索通过桥台扣在台尾、 二段扣索皆通过横向风 构上的座滑轮锚固于主锚碇上； 306线岸第一段扣索通过设置于 桥台后的锚索梁上锚固， 第二段扣索锚固于主锚碇上。 第二孔的 一段和二段通过扣塔锚固在 1#桥台的锚索梁上。金河岸为起吊 岸。单肋共计 8 道（ 12 根）扣索，

4、扣索长短采用滑车组卷扬机 调整。 3 拱箱的试吊 吊装系统安装完成， 正式吊装前， 应进行以下几方面的工作： （1）复核跨径、起拱线标高，放样拱脚对位大样并画线。 （2）对拱脚预埋件进行检查和校正。 （3）检测吊装段拱箱的几何尺寸及预制施工质量。 （4）对吊装系统进行全面检查并进行试吊，以检验吊重能 力及系统工作状态。 3.1 试吊方案 1 根据有关技术规范规定和本桥的实际情况，以本桥节段最 大设计吊重 G=47.244 吨为试吊重量。直接利用拱肋作为试吊重 量。行走完索跨全程后直接安装。 2 试吊的目的是为了检查以下几个方面的情况： 检查加载起吊后至跨中主索的垂度情况与设计是否相符。 观测主

5、塔受力变形情况、 塔架基础、 地锚的变形数据和稳 定安全情况。 牵引索、起重索的动作情况，跑车、倒拐滑车、滑车轮组 的运转情况，卷扬机组的运行情况等。 3 试吊需要检查项目 主索的吊重最大垂度： 试吊最大重量节段， 跑车运行至跨 中，使用全站仪进行悬高测 量，参照标高为两岸主索座滑轮顶连线标高。 塔架顶位移情况： 分两个测量阶段， 一是塔架在风缆初张 力作用下的最大位移情况；二是每次加载后塔架位移情况。 塔架基础沉降量： 检查塔架基础的沉降量， 在基础施工完 成后测量其顶面标高， 记录原始数据备案， 塔架及缆索安装完成 后测量一次，再与试吊过程中测量标高进行比较， 计算出沉降量。 地锚位移量：

6、 使用经过计量部门标定好的千分表测量， 试 吊前在地锚的锚桩后侧安装并固定好千分表， 千分表顶杆接触地 锚后，记录每个千分表初读数， 试吊过程中观测并记录吊运过程 中千分表读数。并及时将变化量反馈到指挥小组。 检查塔架（垫梁）顶座滑轮、横移系统、牵引索、起重索、 滑车轮的动作情况，跑车、卷扬机组的行走和运转速度。通过目 测和计时试运行等手段检查。 4 拱肋的吊装 4.1 拱肋吊装顺序 主拱圈采用缆索吊装施工， 按 5 段吊装施工工艺合拢， 主拱 圈可从上游至下游进行编号，第一孔拱片为1-11-5，第二孔 为2-12-5。合拢主要步骤如下： 1. 将1-3片拱箱的第I、V段（拱脚段）吊运至拱座。

7、调整 扣索使端头标高比设计值高约 510cm,然后用铸铁板嵌塞拱座 背面，两侧塞硬木锲夹夹紧，并卡紧扣索。 2. 将1-3片预制拱箱的第口、 W段拱箱就位，然后再将第山 段段合拢段就位，分别设置好墩扣和塔扣。 3. 拧紧各段间接头螺栓，并焊接了段间连接钢板。 4. 按照以上顺序吊装并合拢 2-3 片预制拱箱。 5. 然后按照 2-4 ，1-4 ，1-2 ，2-2 ， 2-1 ，1-1 ，1-5 ， 2-5 顺 序吊装合拢其余拱片。 6. 主拱箱梁全部吊完后，集中焊 接了主拱圈底面？M隔板处的连接钢板。 7. 浇筑拱脚处混凝土。 4.2 拱肋合拢施工工艺： 合拢松索控制： 当下放至第二段前接头与

8、拱顶段端头标高基本一致时， 拱顶 段先上好一端接头螺栓， 然后观测拱顶及接头标高， 若低于设计 标高并超过规范容许值， 在另一接头处加垫钢板进行调节至设计 标高后上好螺栓完成合拢，将加垫钢板点焊于连接角钢上。 经过多次松索循环， 各扣索及起吊滑车组皆基本放松 （保持 1030%左右索力），拱肋标高亦符合设计要求后，再进行一次 拱肋轴线的精确调整。 拱肋轴线控制： 拱肋轴线标高调节依靠调整扣索长度来实现， 扣索调节是为 了使拱肋轴线符合设计要求， 但是在安装过程中频繁调索也会影 响施工的进度和结构的内力不断变化，因此需要减少调索的次 数，为此，拱肋在安装阶段需要设一定的预抬高量。按照成拱前 扣索力状态， 以对扣挂体系的模拟计算结果确定每一节段拱肋安 装的预抬标高。 拱肋接头焊接： 各接头焊接利用在拱肋上设置吊架， 吊架可采用钢筋焊接结 构，也可采用脚手架管， 吊架必须经过受力验算并保证足够的安 全度，并有安全防护措施。在吊架上铺设脚手板作为操作平台。 4.3 拱肋安装过程中应注意的几个问题： 在拱肋安装的几个主要受力阶段，对塔架、主索、扣索、 锚碇进行张力、应力、垂度和位移观测，并作好