太原北中环斜跨拱桥钢箱拱安装施工技术

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1、16世界桥梁2014，42(1)太原北中环斜跨拱桥钢箱拱安装施工技术李世军(太原市市政公共设施管理处，山西太原030002)摘要：太原北中环桥主桥为五跨五拱刚性梁刚性拱斜跨拱桥结构，主拱采用带倒角的等腰三角形钢箱截面。为确保施工质量、安全和进度，施工中钢箱拱采用大节段、少支架的分段原则进行节段划分，拱脚段及第一节段采取悬臂安装、后续节段在支架上安装。支架采用竖向支承、横向无约束的钢拱支架，底端与钢箱梁固结、并采用缆风加强其稳定性；钢锚箱及拱脚段采用定位结构精确定位；钢拱节段采用专用吊具、定位连接装置进行高空快

2、速安装，通过对合龙口线形测量、拟合、临时锁定、合龙段精确配切进行合龙段施工，施工中进行钢拱总体线形控制及安全防护。全部钢箱拱安装仅用时45d；安装过程中支架结构安全，钢箱拱顺利合龙，成拱线形良好。关键词：拱桥；钢箱拱；支架；吊具；安装；线形控制；安全防护；施工技术中图分类号：U448．27；U445．4文献标志码：A文章编号：1671—7767(2014)01一O016—061工程概况2总体安装方案太原北中环斜跨拱桥位于山西省太原市北中环主桥整体采用“先梁后拱”施工方案，首先搭设与汾河交点处，由西向东依次跨越

3、滨河西路、汾河、钢箱梁拼装和拖拉支架，采用板单元原位拼装和拖滨河东路，属于太原市北中环工程中跨汾河节点。拉方案安装、组拼及焊接钢箱梁，形成整体；钢箱梁其主桥桥型布置为(654-45+90+454-65)m的五整体支承在墩顶支座和支架临时支点上，在钢箱梁跨五拱刚性梁刚性拱斜跨拱桥结构口]，设置高度不上拼装钢箱拱支架，在支架上分节段起吊安装、调等的5个钢箱拱，拱轴线采用二次抛物线，主梁采用整、组拼及焊接钢箱拱，直至合龙；钢箱拱支架落架，钢箱梁，主梁与钢拱之间设有吊杆拉索，桥型布置如安装吊杆拉索并进行第一次张拉；钢

4、箱梁支架落架、图1所示。安装二期恒载，根据主桥线形进行第二次张拉、调索。全桥共有5个钢箱拱，分65，45，90m3种跨径，高度分别为63，48，78m(下文分别简称中拱、小3重、难点及关键控制点拱、大拱)。拱截面为带倒角的等腰三角形，拱截面(1)工期较紧张，钢箱拱安装需在2个月时间高度由拱脚至拱顶呈线性变化，底面尺寸均为800内完成。mm；大拱和中拱钢板厚度为25mm、小拱为20(2)钢箱拱支架高度较高、横向宽度较小，造成mill；钢箱拱内部设有横隔板及纵向加劲板；大拱结横向刚度较弱，在钢箱拱和水平荷载作用下

5、稳定性构示意如图2所示。5个钢箱拱总重量为2324t。差，存在安全风险。5个钢箱拱采用顺桥向间跳跨越主梁的布置方(3)钢箱拱为变截面空间结构，主平面与桥梁式，中拱与小拱在1号、4号墩处共用拱座，小拱与方向斜交，另外需考虑自重和吊杆拉索产生的预拱大拱在2号、3号墩处共用拱座。大拱顺桥向跨度度，安装线形控制难度较大_2]。为83m、中拱为58．4m、小拱为40m，钢箱拱轴线(4)钢箱拱安装高度较高、各分段起吊角度及为二次抛物线。重心各异、需进行高空对接，大型吊装机械选择、吊钢箱拱与拱座采取无铰固结方式，钢箱拱埋人

6、具和对位辅助装置的设计至关重要。混凝土拱座深度为1．8m，拱脚内部分灌注微膨胀(5)钢箱拱悬臂端主平面外无法进行主动调节，混凝土，拱脚处设有钢锚箱，采用竖向预应力束将钢需采取相应的预控措施，以确保实现高精度合龙。锚箱与拱座混凝土进行锚固。(6)存在大量起重吊装、高处作业、电焊动火作业，安全风险较高。收稿日期：2013—11—29作者简介：李世军(1967一)，男，高级工程师，2006年毕业于中央广播电视大学土木工程专业(E—mail：15843768@qq．corn)。太原北中环斜跨拱桥钢箱拱安装施工技术李世

7、军l712．5．4X10j2．5i12．5l2X10J12．5I1O7×1O90J45J65⑨①②③④⑤(a)立面17．1．．12．4．-—————1———叫蚤=I-n!、，：n．：’；1n1．_地{。口rp0年_冀薰i、、==主鞠蓑、、、萋：。0H如0藏慧，蠹强ioHol爨⋯～～⋯⋯～’1⋯、、毒(b)平面单位：m图1太原北中环桥主桥桥型布置减少现场支架搭建和节段高空吊装、焊接的工作量。由于钢箱拱节段在异地进行加工制造，需考虑公路运输条件，运输节段不宜超过15m，拱脚段尽量采取小节段，以便进行初始定位。工地

8、现场根据吊装高度、吊重、吊装作业半径、地基、平面布置和设备资源调查情况口]，选择650t履带吊机作为起吊设备，据此进行安装节段的划分。小、中、大拱分别划分为7、9、l1个节段(含拱脚段、合龙段)，其中大拱分段示意如图3所示。4．2支架布置按照少支架的原则，考虑第一节段拱脚段、第二节段采取悬臂安装，后续节段仅在前端设立柱支点，后端设计临时定位连接装置支承于上一节段，合龙段不设支点。支架采用易于拆装的装