湖北山区大跨上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段双肋整体拼装施工工法

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1、山区大跨上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段双肋整体拼装施工工法山区大跨上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段双肋整体拼装施工工法1前言XXX特大桥桥梁全长545.54m，主桥为1-430m上承式钢管混凝土拱桥，横跨XXX峡谷，位于不对称“V”字型河谷岸坡，地形复杂，无水运条件、无整节段陆运条件、无法采用传统工艺钢管拱肋安装用风缆，桥位处也无合适拼装场地。为了实现钢管拱肋节段安装，中铁十三局集团公司成立科研组进行科技公关，根据现场地形条件，充分利用上承式钢管混凝土拱桥的结构特点，利用缆索吊装系统，采用“两岸无风缆

2、双肋整体对称悬拼、齐头并进至跨中合龙的斜拉扣挂法”施工工艺，经总结形成本工法。2工法特点2.0.1利用引桥进行立体组拼，栓焊结合，有效控制了结构尺寸。2.0.2采用无塔缆索起重机进行拱肋节段安装，对位快，安全可靠。2.0.3充分利用上承式拱桥特点和地形条件，采用新型斜拉扣挂体系，保证合龙前后结构稳定。2.0.4无风缆条件下采取双肋安装、单肋调整辅以加垫片方式进行轴线调整。2.0.5对称悬拼，动态瞬时合龙，拱肋线型控制精度高，施工操作方便。3适用范围本工法适用于大跨度上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段安

3、装，尤其是在地形为“V”字型，施工场地狭小，无法设置缆风，施工和交通运输极为困难的山区条件下上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段的安装，亦可用于相同条件的大跨度钢箱拱桥拱肋节段安装，其它采取缆索吊装的拱式结构桥梁可供参考。4工艺原理单跨双索道无塔缆索起重机覆盖全桥范围，两组索道各设两个吊钩，可单独和同步升降及纵向运行，满足钢管拱肋节段平移、吊装、对位需要。利用两岸交界墩（盖梁）作为支点，以墩顶锚梁、桥台身作为刚性传力梁，通过扣索、平衡索、预应力锚索、引桥箱梁，形成力的转换与平衡体系，将悬拼的拱肋节段固定

4、。在引桥上双肋立拼形成单元，整体起吊对称悬拼，一侧利用缆索起重机动态合龙。5施工工艺流程与操作要点5.1施工工艺流程（见图5.1-1）第9页共9页山区大跨上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段双肋整体拼装施工工法施工准备节段立体组拼起吊扣索安装平衡索安装、张拉对位、栓结扣索张拉索力、高程监控缆索起重机松钩合龙卸扣图5.1-1施工工艺流程图5.2　操作要点5.2.1WJLQ3000KN型无塔缆索起重机5.2.1.1组成主要由组合式索鞍、主索（承重索）导挠系统、牵引索导挠系统、起重索导挠系统、增力式自调平衡运

5、行小车、定滑轮和动滑轮组、双钩回转吊钩系、悬链式支索机构、动力源（10t快速单筒卷扬机4台、28t双筒慢速卷扬机4台），电控柜、防雷系统和重力式锚碇等十一个系统组成单跨双索制。缆索起重机总体布置见图5.2-1。图5.2-1缆索起重机总体布置图第9页共9页山区大跨上承式钢管混凝土拱桥拱肋节段双肋整体拼装施工工法缆索起重机是露天工作，作用在缆索起重机上主要荷载有自荷重载、起升荷载、水平荷载、惯性荷载、冲击荷载、风荷载、斜向拉力荷载、碰撞荷载、安装荷载、试验荷载、工艺荷载和温度荷载等。冰雪荷载和地震荷

6、载不考虑。5.2.1.2主要技术参数额定起重量：Q=2×750×2=3000kN的双钩双起。建筑跨度和使用跨度（单跨双索制）：Lj=5+756+5=766m；L=756m；Ls=L-2(L/10)=756-2(756/10)=604.8m。起升高度：本桥跨径430m，矢高78.18m，矢跨比f=1/5.5，拱肋拱脚高度13m，拱顶高6.5m，根据此条件设定了运行小车至吊钩最小距离h=4.11m，缆索起重机起升高度H=100m。运行速度：小车运行速度V1=0.36～10m/min，起升速度V2=0

7、.26～3m/min。主索形式：主索采用φ62.5mm的钢丝绳20根，单跨双索制。工作级别（GB3811-1983）：总设计寿命以12500h计算，总的工作循环次数2×106利用等级U6，载荷Q3—重，名义载荷谱系数Kp=0.5，设计取用工作级别为A7级。5.2.2斜拉扣挂系统根据本桥上承式结构和现场地形特点，钢管拱肋斜拉扣挂系统设计利用两岸交界墩（盖梁）作为支点，以墩顶锚梁、桥台身作为刚性传力梁，通过扣索、平衡索、预应力锚索、引桥箱梁，形成力的转换与平衡体系，主要由扣点、扣索、扣墩及锚梁、平衡

8、索及锚碇、扣墩锚梁的支承系统五部分组成。总体布置见图5.2-2。图5.2-2斜拉扣挂系统总体布置图5.2.2.1扣点为减少传统的扣点由于焊缝过多给主结构带来的不利影响，吊段斜拉扣索的扣点采用在上弦钢管之下设置的钢锚梁，连接吊装的主拱肋与扣索。钢锚梁通过拱肋的节点板支承拱肋，并以螺栓与拱肋节点板的缀板临时连接。钢锚梁由钢板焊接而成，依扣索位置及索力不同而设置，扣点处主弦钢管及节点板进行了局部加强，对于索力大于1000kN的扣索在每一扣点处加设工形块反力架。5.2.2.2扣索扣索的作用是将拱肋安装期