195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法

由中铁十七局集团有限公司完成的工法195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》是中铁十七局集团有限公司完成的建筑类施工工法；作者分别是王宇、戴志用、梁毅、王清明、孙良标；适用范围是大跨度钢筋混凝土箱型拱桥，尤其适用于跨度大、吊装节段多、地形复杂，现浇及转体难以完成的钢筋混凝土箱型拱桥的施工。《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》主要的工法特点是采用逐段固结扣挂的方法；采用双索面扣索；缆索吊系统的设计构造简单、起吊重量大、安全经济、运行效率高；采用主扣塔合用的设计及施工技术，减低了造价、缩短了工期。2008年1月31日，《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为2005-2006年度国家二级工法。形成原因形成原因《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的形成原因是：钢筋混凝土拱桥因其截面设计合理、横向刚度大、造价相对低廉、养护量小、费用低等优点，具有广泛的应用前景，但也因其施工过程中线形控制、横向稳定性、吊装工艺接头处理等多项难点限制了其发展。中铁十七局集团有限公司结合贵州省六圭河特大桥净跨195米钢筋混凝土箱型拱公路桥的施工，立项开发并总结了“采用分节段预制、缆索吊多节段吊装、逐段固结扣挂、合拢后松索成拱的施工技术”。这项技术在贵州省六圭河特大桥净跨195米钢筋混凝土箱型拱公路桥施工中应用，取得成功，并获得了良好的经济效益和社会效益。2005年该技术通过了山西省科学技术厅组织的技术鉴定。鉴定认为：“该技术工艺先进，安全可靠，在同类型桥梁工程中具有较好的推广价值，研究成果达到中国国内领先水平”。

工法特点工法特点《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的工法特点是：1.参照斜拉桥的悬拼原理，采用逐段固结扣挂的方法，解决了多节段吊装的稳定性和线型控制问题，达到了较高的线型控制精度。2.采用双索面扣索，因扣索非保向力的作用，拱肋横向稳定性高。3.缆索吊系统的设计构造简单、起吊重量大、安全经济、运行效率高。4.采用主扣塔合用的设计及施工技术克服了地形复杂、场地狭窄的困难，减低了造价、缩短了工期。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》适用于大跨度钢筋混凝土箱型拱桥，尤其适用于跨度大、吊装节段多、地形复杂，现浇及转体难以完成的钢筋混凝土箱型拱桥的施工。

工艺原理《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的工艺原理叙述如下：主拱箱吊装借鉴拱桥的吊装方法和斜拉桥的控制方法，采用预制拱箱节段，缆索吊起重运输至设计位置，每段吊装到位调整好后即固结，然后进行体系转换，将缆索吊受力转换给斜拉索，并参照悬拼斜拉桥的方法进行施工控制。

施工工艺《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》各段的主要吊装工艺流程为：预制场地预制→拱箱吊具安装、起吊→拱箱纵移至缆索吊下方→拱箱转体→缆索吊起吊→到位后调整线形，上紧螺栓→焊接接头钢板→上钢绞线连接器→拉紧扣索钢绞线进入后锚系统→千斤顶张拉钢绞线→逐级调索、吊点受力转移给扣索受力→拉拱箱风缆、卸吊具回天车→下一段拱箱安装直至全部吊装完成→浇注合龙段混凝土→按程序放松扣索，索力转化为拱肋推力实现单肋合拢。

《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的操作要点如下：一、施工准备1.进行缆索吊装系统、扣挂系统的总体布置和规划，要求空间关系清楚，受力体系明确。2.准备移运梁系统、缆索吊装系统及扣挂系统所需各种卷扬机、滑轮、索鞍、塔架杆件、钢丝绳、千斤顶等材料、机具和设备。3.平整场地，设置拱箱预制场，安装预制拱箱节段吊装门架及移梁设备要求节段预制采用预制场长线法预制，即预制台座应能保证半跨拱肋嵌合预制，保证预制节段尺寸准确，结合面嵌合好。如因地形等原因限制无法实现，可以采用几片一联，每联内耦合预制的办法。材料设备材料设备《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》所用的材料及机械设备见表2、表3。质量控制质量控制《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的质量控制要求如下：一、质量标准根据交通部《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004、《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000、《公路工程技术标准》JTJ001-97等相关设计及施工规范，制定质量标准如下：1.万能杆件塔架的拼装误差：塔顶标高偏差不大于50毫米；塔顶平面高差不大于10毫米；立柱侧向弯曲小于H/1500（H为塔架高）；立柱倾斜小于H/2000（H为塔架高）；构架的平面扭转不大于1°。2.缆索吊主索间的高差不大于5厘米。3.当前节段拼装过程中的控制标准：当前拱箱前端定位标高允许偏差：±5毫米；当前拱箱轴线前端横向偏位：±10毫米；合龙口两端相对误差：±20毫米；扣索索力控制张拉最大允许误差：最大不同步张拉力为100千牛，同时不同步索力使扣塔塔项产生的顺桥向偏移值不得大于20毫米。4.已拼装完成节段的控制误差：拱圈底面高程误差：±20毫米；拱圈对称接头相对高程误差：±20毫米；轴线横向偏位误差20毫米，拱肋间距误差±30毫米。安全措施安全措施采用《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：1.严格按照施工规范及设计文件指导生产。2.严格施工程序，对每道工序检验合格后，方可进行下道工序施工。3.严格遵守国家有关安全生产的法律法规，严禁违章作业。4.缆索吊系统及扣挂系统的设计是确保安全的基本条件，必须确保设计方面不出任何纰漏。运用科学的设计理念和先进的计算手段结合现场实际情况进行合理设计，需多专业分工协作，共同攻关，要进行专题研究，设计方案必须经过专家论证，以确保设计的安全性。对各种临时设施的设计成果采用试验、检测手段进行验证，通过验证结果优化设计方案，形成由设计理论指导施工实践，再从施工实践中总结经验对设计理论进行完善的良性循环体系。5.对起吊设施定期检查，发现问题要及时整改，处理结果要有记录。6.吊装过程中测量工作要认真负责，做到吊装过程连续观测，测量数据及时整理汇报。7.对塔架受力较大的杆件应力测试及塔顶位移要随时监控，发现异常情况，及时采取相应措施处理后，方可继续施工。环保措施环保措施《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的环保措施如下：1.优化施工设计，减少对周边环境的破坏。总体布置尽可能地利用两岸地形条件，尽可能地利用永久性设施，地锚的设计尽可能地和周边环境相协调，如采用的地锚集中设置、采用锚索式地锚等均可以最大限度地减少对周边环境的破坏。2.施工中的建筑垃圾、开挖中的废渣、施工中的废水等的排放、废弃物的堆积必须统一规划，不能随处排放堆积。必要时采用修筑挡碴墙集中堆放废渣、利用废渣修筑田地废水沉淀净化后再排放等措施以减少对环境的影响。3.在桥头植树造林，美化环境，做到建一桥，添一景。4.采用“四新”技术，精心组织，科学施工，减少对周边环境的影响。如临时设施用建筑材料尽可能采用可循环和周转使用的环保材料，采用新技术和新工艺等减少材料和能源的浪费，做好施工组织施工以注意噪声、烟尘等对周边环境的影响等等。

效益分析效益分析1.《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》施工费用低，节省支架材料，以贵州六圭河特大桥为例，节约投资470多万元，经济效益明显。2.《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》由于逐段固结扣挂，采用双索面扣索，横向稳定性好，线形精度高，缩短了吊装架设时间。3.《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》适宜于复杂地形条件下的大跨度钢筋混凝土拱桥，受地形条件及影响小，桥下通航不受影响。

注：施工费用以2005-2006年施工材料价格计算应用实例应用实例《195m跨钢筋混凝土拱桥多节段缆索吊装工法》的应用实例如下：贵州六圭河特大桥地处岩溶峰丛区的高原中山深切河谷地带，沿桥位轴线岸坡地面高程河床最大高差235米，河谷横断面为不对称的“V字形峡谷。其主跨为上承式钢筋混凝土箱型拱桥，总体布置是：净跨l0=195米，净高f0=39米，桥宽为12.0米。左岸设两孔20米预应力空心板引桥，右岸设一孔跨度为20米预应力空心板引桥。全桥总长255.76米。该桥在施工难度特别大，地形异常复杂、气候条件恶劣的情况下，主跨采用“分节段预制、缆索吊多节段吊装、逐段固结扣挂、合拢后松索成拱”的施工技术，完成了施工任务。该桥上下游两片单肋拱箱吊装节段为20段，全桥拱箱吊装节段为40段（最重节段95吨），跨中设置60厘米的合拢调整段，在吊装完成后成拱状态下，主拱拱底标高实测值与理论值吻合良好，绝对误差远远小于规范的规定值（L/3000=65毫米），主拱轴线实测值与理论值吻合良