大跨度提篮拱桥拱肋单吊单扣安装工法国家级工法

大跨度提篮拱桥拱肋单吊单扣安装工法1前言提篮拱具有以下特色：（1）具有比常见的上承式拱大得多的面外稳定性；（2）放松了对拱桥的宽跨比的要求。（3）具有良好的施工稳定性及抗震性能。因此，提篮拱桥正越来越多地得到应用。由于提篮拱桥的拱肋向内有一定角度的倾斜，因此为保证安装时单边拱肋稳定，以往常常采用双吊双扣法施工，即首先在起吊场地上将对称于桥轴线的两段拱肋通过横联拼接成一个整体，然后再用两组索道吊点同时起吊安装。但为保证拱肋钢管空中顺利对接，此法需要将拱肋全断面立式预拼，预拼时需要不断修改预拼台座的标高及宽度，每个预拼好的节段需要安设强大的临时横联，以形成较强大的总体刚度，保证吊装过程中不发生扭转等变形，因此需要的预拼场地宽大、场地吊装设备起吊高度大、吊重能力大，造成地面工序多、投资大、费用高、施工速度慢等问题。而提篮拱的单吊单扣法，采用先将对称于桥轴线两段拱肋分别吊装到位再安设横联的方法，避免了全断面预拼接，只需将单边拱肋卧式预拼即可，需要的预拼场地小、材料省、起重设备小、费用省。XX公路桥梁工程总公司先后在国内外知名特大跨径钢管混凝土提篮拱桥——XX大桥北门桥和XX桥以及XX大桥的施工中采用了大跨度提篮拱桥拱肋单吊单扣安装工艺，取得了良好的社会和经济效益，并在施工中不断地对该工艺加以改进和完善，形成本工法。其关键技术“提篮式钢管混凝土拱桥上部结构施工关键技术研究”于2007年5月21日通过了XX科技厅的鉴定，技术水平达到国际先进水平。2工法特点2.0.1此法需要的预制场地小，设备少，地面工序少，费用省；2.0.2依靠主索鞍可横移缆索吊装系统的优点，在拱肋起吊前，通过移动两主塔上的主索鞍，使主索基本与待安装拱肋节段两者在水平面上的投影基本重合，从而使节段拱肋起吊后不需要横桥向过多调整即可满足就位需要；2.0.3结合扣挂系统的创新，将扣索前索呈内八字布设，使其与钢拱肋两者在水平面上投影相切，从而避免了扣索拉力对拱肋产生横桥向水平分力。采用双弧形板扣索鞍适应扣索角度转向以及锚固端采用半球形垫，使扣索布置更加灵活，避免了扣索的局部弯折，受力条件大大改善，安全性得到保证。3适用范围本工法适用于大跨度钢管混凝土和钢箱提篮拱桥。4工法原理采用可横移索鞍缆索吊装系统及新式斜拉扣挂系统，通过横移索鞍、起吊单侧节段拱肋、调整空间姿态（拱肋平面与铅锤面倾角）、纵向运输到位、安设扣索和横向缆风、拱肋就位、调整标高和轴线、张拉扣索同时放松直至解除吊点等工序完成本段安装，用同样方法安装对称于桥轴线的节段拱肋，然后安装横联，从而完成一对对称拱肋吊装，如此操作直至拱肋全部安装完成（参见图4-1）。图4-1拱肋安装示意图宜5效辛施工工艺汪流程及操作要姻点谎5寿．恒1屡此工法工艺流程使见图裁图胃5湾.1术-降1辈拱肋缆索吊装际工法工艺流程挪图汁5心．深2到准工法操作要点概桑话形成缆索吊装挨及斜拉扣挂系闯统凝提篮拱桥届拱肋的单吊单丰扣安装主要依脑靠箱缆索吊装及广斜拉扣挂系统冶来实现荐。烂1值缆索吊装系统播包括锚碇系统盘、塔架系统、链主索系统、起鲁重系统、牵引绳系统、工作索染系统等。唉锚碇系统由主恒索地锚以及缆虎风地锚组成。亦塔架系统由塔严顶、塔身、基短础和碌缆骑风等组成。常封用万能杆件或环钢管式杆件组课拼成塔身，其桨结构通常为门敏式排架。笛主索系统：层由主索、斥移动式才索鞍组成。主揪索（承重索）陵常用钢满充式钢丝绳兽或密封钢丝绳稳组成，失其型号、激根数耍和垂度题应根据寒计算确定柄。都起重系统主要挠由起重滑轮组喝、起重索、起爱重卷扬机和导焰向滑车等部件鞋组成。劳牵引系统主要黎由跑车轮、牵筝引绳、牵引卷长扬机及转向滑港轮组等组成。那工作索系统主找要用于吊运重琴量较轻的构件好、轻型设备及逝工具等，也可懂用于处理主吊椒装系统故障。碑2感斜拉扣挂系统雁包括萍前锚幕点兽、画扣索鞍、龄后锚点、钢绞蜡线扣索归、扣索地锚喝组成。牧室梨钢管拱肋的吊滑装工作疑1看晒索鞍横移沃通过横移同一舟组主索的两岸踪索鞍，使这组妖主索水平面投寇影和待装拱肋叙节段成桥后水邪平面投影相重蛛合，确保节段般拱肋起吊后不罢需要横桥向做雁过多调整即可山满足就位需要坚。鹅2怠墙拱肋翻身逼将加工好的拱惜肋节段运至起翠吊位置，采用舅主选索帅吊点晴翻身。拱肋节坑段的翻身有两灾种方式：宝1)勒足双激主名索糊吊抬翻身吵当吊装系统为群两组索道时可状以采用这种方踪式翻身，即首耻先将两组索道臭的吊点都提高竟，然后一组索娃道的吊点提高翼，另一组的吊游点逐渐降低，凑直至完全放松老，将力完全转故移到前一组吊孙点，完成翻身河（纪见图阀龟-1叼）和。奥仁巧图味持-泽1锁双主索抬吊翻同身图书2何）单休主航索悔起吊翻身制当拱肋的左右划弦杆距离较近杀，横联管较短渣时，可陷采用一组主索泰上的两个吊点妥进行翻身，政即在每个吊点雨均仅用一根钢眼丝绳分别捆绑抢上弦两个水平胁横联管的一端自，直接起吊，么完成翻身工作胁，煎拱肋翻身后在烫自重作用下呈顷自然倾斜状态展（超见图匆炊-2虎，胀图已电3索）腹。晶欣帆图请貌-热2损单主索起吊翻修身示意图验栏椅末页径则图侵算-赶3绝单主索起吊翻举身施工图肝3浮犬空间姿态调整并空间姿态调整泡有两种方式夫（见图躬臭-歌4故）泪：融1偷）见长短钢丝绳捆拒绑方式：孝牵拱肋翻身时就甜在些每个吊点均往采协用亚精心调整的片长短不同的两妨根钢丝绳家千斤绳，将其动分别仙捆绑类在鸽拱肋上弦两条述主弦管砖上累，风使拱肋氧翻身完成后线在愈自忧重作用下基本窝形成空间姿态落，烧再痛进一步采用链般子葫芦微调楼以脚达到设计要求懂的空间姿态。叶对于钢箱拱则斯设置专用吊点负。堂2完）箱捆绑上弦泊横联管方式：终廊拱肋范翻身后北，娘采用链子葫芦婶对其挺进行调整，友使之形成向设计要求醉的牲空间姿态。爆图爽惨-狮4百蜓套空间姿态调整器第一种方式适桐用范围广，调垫整得角度也比英较到位，但工由序较多梅；而第二种方负式可独一次完成翻身扮和姿态调整，斩但事先须对横担联管和主弦管临连接处焊缝及哗横联管自身的勤强度进行验算佩，确保在吊装正过程中的结构词安全。具体施甚工见图重章-培5案，建图流由6拼。昨雀图铅歪-蹲5济参长短余钢丝羡绳弃捆绑方式施工准图嗓篇型趋图僵遍6旷苹捆绑上弦横联济管劲方式施工图惠4哗执纵向岗运输栋拱肋姿态调整红完成后，起仿高好吊征点并勒纵向愧运输到待安装违位置。寇见帜图局姜-坚7穷。治图忆侮-键7惰鉴拱肋运输丘伐混里周扑图堆破8疤该拱肋就铅位头衔5退树拱肋缘就位雁拱肋纵向运输拘到位后挂上扣安索、安装好横踩向缆风后进行例就位工作。锤通过升降前后岛吊点调整拱肋师前后高差葵及标高嚼，通过谨链子葫芦偶精细遗调整浊空间姿态，通痒过横向缆风调订整轴线。全部乎符合要求后，律完成与已安装与拱肋的联接（悲法兰螺栓联接例或马板焊接）芦，愈从而完成就位迈。挑见限图共晒-达8时。缠6混奉斜拉扣挂君拱肋就位完成厦后要进行扣索将张拉和吊点的味放松员及收紧横向缆躬风秀的耍工作嗽，并使拱肋标闷高和轴线都满钓足规范的要求爸。1）扣索布置颤扣索前索布置研与钢拱肋的水彩平投影在扣点拳位置大致相切剪，呈内八字布乌设，锣（见图拆括-殖9茄）碍。政图素横-卸9为围扣索布置水平垃面投影图考2犯）凶扣索前锚队点而拱肋羽扣索前锚抛点虑由沉前锚梁和锚板福组成，前锚梁悟采用型钢加工住而成，锚垫板才一般不小于你20mm缝，根据需要按干5cm渗间距开设直径杀为升2cm己的圆孔，以便篮钢绞线穿过。味前锚彻点竞一般流尽可能设句在穿拱肋节段前上扒部以减小扣索筐力搁。象由图骤瓶-10脉扣索前锚点筒图独剧允坏提-吼11象龙锚垫板和扣索雄镦头锚具连接层结构册由于拱肋为空筒间结构，池前扣点必须按臂照空间立体图吵进行设计和布烟设，所以实施略难度较大，不哲可避免地存在犹偏差，固将使谋钢绞线扣索丛锚固端怎有北可能让受到较大的弯阔折从而产生剪吵切破坏。为解悉决这个问题，翁可在锚垫板上许圆孔的一边加塌工一个球面的昆凹槽躺，同时在锚垫事板和挤压锚具登间增加一个半抄球形垫块，并咳拉大前锚梁型鲁钢间隙，使扣耐索在受力后能游够根据受力方斤向自由调整，跌从而使钢绞线派在锚固端基本珠能保证不产生观弯折，拍确保了安全。弓结构见图劳轮-唐11阵。3）后锚点苏后锚点由后锚席梁和锚垫板组掉成。后锚梁杀采毅用社间距忙5cm辰槽钢梁加工而成，槽瘦钢大小需按照进计算结果选用馒，要根据所锚宣固扣索的角度把进行安装。懒4舱）丸扣索的安装和与张拉洗人工和义卷扬机配合牵必引抬扣索尚通过扣塔扣上扣索鞍蒜后和，差采用舅缆索吊装系统饥工作索牵引到回达拱肋薄节段安装位置鸭，霸待乞拱肋徐运输到症就位常位置厕后脊，桑卡入扣点横梁核，安装好扣索朽。扣索张拉时尽，先利用卷扬愈机初步收紧，龄然后甲在保持拱肋标现高基本不变的哀前提下，戚一边放松酒缆索吊装系统脆起重吊点，一估边利屿用丢YC250蓝或遵YC160湾千斤顶逐根逐台级张拉扣索钢腾绞线耕，使拱肋从依掠靠吊点力保持爪平衡向依靠扣挎索力的斜拉扣龙挂作用保持平耳衡逐渐转化，扯直至吊点彻底汤松开。5）固定缆风陡单吊单扣施工虾过程中，每段泛拱肋都必须设屋置对称舌横向固定缘缆风，以保证码因收对称拱肋未怜安装而导致横诱联僚无法安装乞之前拱肋的稳柿定性，横向缆纺风采罩用辰Ф厕让26mm被以上钢丝绳，必具体布置见图武具-哭12质。碗图济悼-声12撑鹰横筑向缆风布置图驳扣索张拉完成拴吊点松开将后，妹标高已满足规殖范要求，再免通过廊横向缆风秃调整好拱肋轴痰线使卖标高和轴线都奖符合规范要求抵后，将斩缆风清锁死，如标高但超限则采用张光拉或放松扣索捏调整马。霞7伟跃横撑连接打为增加拱肋安销全稳定性，在课无永久横撑的碍节段必须使用像临时横撑结构穷，临时横撑与广钢拱肋弦管的常连接采用栓接顿或焊接形式，矮临时横撑可停根据计算圣使用钢管追等材料，在安黑装节段的前扫端上下弦各设仙置一根，上、鞠下弦临时横撑蓄适当进行连接何加强刚度。胆8阔照接头焊接绵为了保证拱肋寿安装稳定性，姥拱肋接头应及良时及早焊接固你结。蔑9俊虹拱肋合龙关键肺技术西合龙前通过扣拘索、横向缆风娃索，对拱肋进懂行线形、标高扮的调整，并根疾据需要进行温矛度修正，选择化温度稳定时段酿用临时合龙装浓置实施瞬时合菌龙。合龙后对紧拱肋线形及位寇置实施精确测乓量，通过扣索冶和拱顶合龙装剖置进行精调，须调整合格后固惹定合龙装置，浙进行合龙节段举间连接处的焊俩接工作，完成何后拆除临时合屯龙装置。窄实践表明大桥勺一侧拱肋合龙射而另一侧拱肋闸未合龙成拱的舒情况下，温度扁变化会对其拱倚肋产生少量不企可消除的横向延位移，因此，铲提篮拱应尽可绳能采用上下游锦拱肋同时合龙爬方式进行合龙仇。火10音兴扣索促放野松色和浇拆除边拱肋个吊装节段鸽接头及永久横册撑的焊缝闹焊接完成后，泳即可脖按预定方案放童松、疏拆除扣索。返扣索放松要分聪批分期严格按闻松索方案进行逢，放松扣索过别程中要加强标简高和轴线等的姓观测工作。盾6盛皱材料与临设备累无支架缆索吊议装系统及斜拉化扣挂系统的主沫要组成及所需绵的材料、设备眯如下：抹表床6趣-1败熟拱肋安装主要亚机械设备表再序号备名称阀型号及规格经单位活数量恳备注蔑1油万能杆件及附缠件弟（配套）后t弟3500冒主、扣塔系统仙2卷工作索跑车好（多种型号）们t便4虹支承在工作索敏主索上的纵移住装置旁3支工作索下挂左个辈4坑悬挂在主索下禾的起吊装置催4宗塔顶平车决4酿轮跌个离4父主索的横移平韵车桃5谊主吊点大跑车病个蓝4尺支承在工作索愧主索上的纵移办装置月6引卷扬机缴10泛t次台沾8蛛主吊点牵引巻碎扬机暂7登卷扬机蹄8羞t朱台钩8草主吊点起重巻图扬机畜8挣卷扬机秒5犬t荐快速拜台头8粉工作索牵引巻乖扬机荷9父卷扬机荣5洪t傍慢速疾台欢8该工作索起重巻罩扬机较10额六门滑车棕套锐8碧收、放主索筝11丰四门滑车债套朴12茎收、放工作索朱12被单门滑车断套怠120孝起重、转向系均统攀13怖密封钢丝绳剩φ乘50班根题1结8鸭主索，每根长构1500愿m呢14月钢丝绳板φ含47扶根赵2韵工作索每根长痕1500令m袍1郊5溉钢丝绳咏φ跟17巾～衰φ津28煮m辩8抄0000寒起吊、牵引索钩16晒钢铰线树φ驴j15.24却t套350古扣挂体系摇17冈千斤顶碎YC25尸0省套纱8故扣索张拉猫7苍寺质量控制薯7尸．巴1欧碗执行质量标准丽《公路工程质予量检验评定标施准油》劫网JT绒GF80/选1稀—龟2004联φ筒《公路桥涵施差工规范扶》骂袍JT非J041-2飞000卸拱肋施工质量碑控制标准瓜7某．矮2咱改质量控制和检艇查踩咳聚拱肋安装的质醋量要求：按照驻JT够GF80/猎1倾—沸200博4劣《公路工程质颤量检验评定标督准》和设计要冷求执行。映帆妈拱肋分节段制洋作的质量控制夸：严格按照肢JT刊GF80/置1兰—善200怖4唱《公路工程质陆量检验评定括标准》和设计售要求执行，做哈好三检制度。绩困装斜拉扣挂体系穷的合理设计和爬扣索的调整是性保证拱肋安装畅质量的关键，暖结合施工监控牵进行合理有效仅的扣索调整来膜保证拱肋安装暂质量。豪鞭庄进场的钢丝绳彻、钢绞线和机贝械设备必须进各行全面的检查齐，检查项目包墓括：生产合格饥证、型号规格苹和数量、保养匪情况、有无磨脱损等等。对于栽钢丝绳、钢绞笨线必要时进行歌破断拉力试验快。示劲耳缆索吊装系统史所有受力结构飞要认真进行计督算、复核，在元技术上确保结畜构的安全。塔针架基础和地锚荷所使用的砼要房抽取砼试件进跨行试验，保证饿砼强度达到设蛋计要求。血8辞久安全措施乘债氏对施工人员进龄行安全教育，懂提高他们安全泡意识和防范能储力，落实安全到责任制，定期篇进行安全检查筑，并做好检查去记录台帐。爽菜删除了在设计、水施工质量充分衣保证缆索吊装港体系的技术安橡全性外。在实宽际使用、操作射中必要严格实咱行统一指挥制图度。同时，所梳有操作人员必好须经过专业培山训，持证上岗祸。宋合量建立缆索吊装晴系统定期检查纪、维修制度，炭杜绝机械设备唱带病作业。岔瓦疾起吊作业时，洪运行途径范围诱内不得有障碍叠物（尤其应注把意避让输电线慢路，确保在安桂全距离内），友注意与扣索钢购铰阵线睛的碰撞。峡盛扛起吊操作人员悔和信号指挥人著员必须密切配散合，保证通信愈信号的畅通，茎指挥人员必须遮熟悉所指挥的齿缆索吊装系统挡的性能，被吊馋物的实际重量骑；操作人员必肥须执行指挥人储员的信号指挥想。懂指句起重作业时，腿重物下方严禁愤人员停留或通录过；无论何种步情况，严禁用放起重设备吊运递人员。严禁斜灿拉、斜吊或起爪吊埋设地下和奏凝固在地面上推的重物，吊挂滔时应平稳，应析用卡环严禁用茂挂钩。吊挂位寸置点要选在适达当处或标明的砌位置上，钢丝挡绳与被吊物的释夹角应大于秃45袜度。心筋彩使用的钢丝绳锅必须有制造厂础的质量合格证堡，钢丝绳的规饭格、直径、强锯度，必须符合居该起重机型的叛要求；卷筒上惩的钢丝绳应连锻接牢固，排整刺齐，放出钢丝翅绳时，卷筒上驱必须保留三圈恒以上。钢丝绳忠不得打环、打傍结、弯折和有虏接头。来氏躲严禁夜间进行榜缆索起吊施工绩作业，并做好管看守机组的人孟员安排。览沟坟高空作业和危服险区域要设置智防护围栏，安闷全警示标牌，医并安排安全人某员值班维护，质引导。梯9晓头环保般措施递档侨环境保护体系炊：以项目经理臭为核心，建立嘉环保领导小组概，设立专职环篮保工程师，全瓣面负责环保工清作。痰坏甘为保护施工范缸围内的环境卫尝生，施工垃圾粱，用汽车运到逐指定的地方弃仇倒，施工现场乡保持干净整洁升，每天用完用占剩的材料及时民处理或堆放整笋齐。轰繁容采用有力措施日，确保施工废敏水、生活污水洋不直接排入湖掘，污染水源。上慈槽为减少施工作艰业产生的灰尘现，随时进行洒式水或其它抑尘耳措施，使现场堂不出现明显的毅降尘。喷1感0益余效益分析旬10.1健蛙经济效益城采用此工法，越顺利完成跨径料亚洲第一的冷XX粱大桥戒、熟XX壳大桥北门桥、乞XX奴桥刷的拱肋安装妥，通过周密计始算，精心设计痛和决编制实施方案朱，牺XX航大桥搅节省忙型略钢圣60结t界，辟木板及其他已捧耗品筑约捕2容万元，节省钢坡管惑12适0己吨，甘并县加快施工进度竖，清节约工期歪75培d霞，帜巧节约费用丛约诚284.7纤万元裙，北门桥、约XX塑桥各节省型桶钢仔40夏t盒，木板及其他镇已耗品霞约蔽2掀万元，节省钢豆管肥18剪0哥吨，并加快施访工进度，节约拨工沈期兰45剃d颂，尼各恋斜节约费用蛾约围179.好9软万元减。鸦10.2劈强社会效益轰此工法的使用掘，保证了努XX抢大桥拱肋安装楼的顺利进行，能对掌XX焰大桥的建成，航有着至关重要董的作用。而唉XX唉大桥的建成，项极大地改善了坦安徽的交通环陷境，对加快安去徽的经济发展渗，具有十分重资要的意义。同宜时沉XX栗大桥位于黄山摄区办XX扰柳家梁峡谷风色景区，与原有典的斜拉桥形成凝了墓“脱弓箭合漫璧类”只的优美景象，朽使大桥已成为练黄山区的又一伴道风景及标志滴性建筑。渠10.3六斜技术效益击通过采取一定塑的措施，单吊纺单扣法完全可惭以将提篮拱桥品的安装按照平美行拱桥同样对蹦待，能节省加撒工场地、减少近临时构件和降盲低运输费用，护节约大量资源级。该技术可以云扩展应用到外界倾拱桥的施工引中。驾解决了大跨径裤钢管混凝土提躁篮拱桥拱肋安暂装的难题，使酬大跨径钢管混匹凝土提篮拱桥我易于建造，将桶大力推进大跨苹径提篮拱桥誉的推广应用。例1障1蝴段应用阿实例陶11.1两碑XX须大桥北门桥睛XX测大桥龙北门桥城，为中承式钢绣管混凝土提篮谨拱桥，拱肋轴枣线采用悬链线忽，拱轴系街数武1.54淡3热，拱肋轴线间键距：拱脚处为讲22农m层，拱顶处为平6.969晋m角，拱肋内倾角轻为亭8°避,驰拱肋结构采用绝节间为严4捉m净的株N泻型桁架形式，跃上下弦杆采而用半φ槽80cm籍钢管，箭共愤4浩根，腹杆采惧用执φ孕4策0暖㎝钢管。截面崖尺诚寸拱肋宽涨2.4絮m支（钢管中心间锁距轻1.6虎m盯），高为讽5.3锻m览（钢管中心间仪距渣4.5秆m脸）。两片拱肋字共喝设习1丢1身个横撑。炸2005凑年单5届月缠7耀日害，北门桥钢管涝拱肋采用单吊表单扣工法安装搅胜利合龙，并阵安然无恙地经熄历铁了筋4逝次台风洗礼沉，经验收，视标高、轴线