1-96m钢管混凝土简支拱拱肋安装施工技术——卧拼竖转施工技术

1-96m钢管混凝土简支拱拱肋安装施工技术——卧拼竖转施工技术

许吉斌余升桦王亚州

中建二局基础设施建设投资有限公司北京丰台区100071

摘要：通过对南堡跨世纪路特大桥1-96m钢管混凝土下承式简支拱拱肋安装施工技术的应用，介绍了简支拱拱肋卧拼竖转安装技术，即通过在拱顶位置将主拱圈一分为二，按照其在桥面上的投影位置搭设钢支架，先拼装成半拱圈，然后利用液压提升装置以拱脚为轴将两个半拱圈先后竖转提升至设计位置，最后焊接成整体拱圈。实现了低位拼装、整体提升成拱，解决了汽车起重机吊装施工上部高压线安全尺寸不满足要求的问题。

关键词：简支拱;拱肋;卧拼;竖转;合龙

工程简介

新建唐山至曹妃甸铁路工程TCSG-3标段南堡跨世纪路特大桥1-96m下承式简支拱，与世纪路斜交。简支拱拱肋采用提篮式二次抛物线哑铃型钢管混凝土结构，矢跨比为f/l=1:5，拱肋立面投影矢高19.013米，拱顶处两拱肋中心距为10.056m。拱肋截面高度h=2.7m，钢管直径为1.0m，由20mm厚的钢板卷制而成，两拱肋之间设一字撑和K撑连接。

简支拱位于三趟运营中的110kv高压线下，高压线经拆迁后距拱肋顶部距离为7.1～10.06m，不能满足汽车起重机吊装施工安全空间的需要，经分析论证，拟采用卧拼竖转施工方法。

图11-96m下承式简支拱效果图

卧拼竖转施工技术简介

卧拼竖转法是在拱顶位置将主拱圈一分为二，按照其在混凝土桥面上的投影位置搭设钢支架，先拼装成半拱圈，然后利用液压提升装置以拱脚为轴将两个半拱圈先后竖转提升至设计位置，最后焊接成整体拱圈。

卧拼竖转施工技术

拱肋分段

拱桥采用“先梁后拱”的施工方法，即先现浇混凝土箱梁，然后在箱梁上拼接拱肋预加工段成拱。

1-96m简支拱拱肋施工包括预埋段和非预埋段。根据卧拼施工需要，非预埋段拱肋划分为小里程端A单元、大里程端B单元及合龙嵌补段、拱脚嵌补段，A单元含横撑共重135t，B单元含横撑共重160吨，拱体分大小12个节段和一字撑及K撑。

卧拼支架及提升架

卧拼支架采用三柱式格构钢支架，布置在各节段拼接点在主梁上的水平投影位置。

提升架采用四柱式格构钢支架。提升架上部设9.12m长，规格为600*600*25*30mm的箱形扁担提升主梁，提升主梁两端设穿心千斤顶，通过8根提升索与吊耳连接，提升架横断面图见图2。

图2提升架横断面图

拱肋拼装

拼装程序为：拱脚预埋段→拱脚拱轴安装→一节段拱肋拼装→二节段拱肋拼装→三节段拱肋拼装→拱顶节段拼装（适用B单元）→合龙段装焊→拱脚嵌补段装焊→拼装完成

每一节段钢管拱肋拼装顺序为：起吊→对位→临时对接→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接→探伤检测。

将钢管拱肋节段吊放至支架上，使拱肋与已装节段对位，用支架平台上的弧形托架顶紧拱肋，利用支架上千斤顶、楔铁和倒链进行拱肋轴线的线性调整，并将匹配件螺栓初拧。根据已知基准点与设计轴线的关系，用全站仪精确调整，调整完毕后拧紧螺栓，并用码板将两对接口焊接牢固。

钢管拱各节段的安装应对称进行，最大不平衡安装段不超过一个节段，一字横撑及K撑随拱肋安装同步进行。

拱脚竖转铰安装

竖转临时铰设在拱脚腹板处，其安装精度是竖向转体施工中的关健。

拱肋阶段预加工制作时即应将竖转铰上、下部加固劲板焊接就位，竖转铰安装前需对预埋段的安装精度进行复测，在加固劲板上精确定出竖转铰空间位置，保证铰轴线与线路中线竖直面垂直。

铰座采用穿销式。竖转铰在工厂配套冲压，以保证接合精度。进行安装焊接时，要采取适当措施防止或尽量减小焊接变形。

提升施工

半拱、提升支架及提升设备安装完成后，对提升钢绞线、锚具及提升设备进行检查，对提升油缸、液压泵站及控制系统进行试运行。

A单元提升到设计高程后，拼装B单元拱顶节段，按同样的提升程序提升B单元至设计位置。测量合龙口处的空间坐标，取得合龙精确数据，进行合龙段装焊，全部焊接完毕后逐级放松提升装置，拆除提升系统。

图3拱肋提升施工图

结语

竖转技术的主导思想：在4个拱脚位置设竖转临时铰，在低位支架上拼装两半拱，在距跨中一定距离处设竖转提升架，用连续千斤顶分别将两半拱提升到设计高度。

竖转技术特点：采用穿心式液压千斤顶，柔性索承重；采用电脑软件控制提升速度、高度，可实现微调、精确定位；提升设备具有保护性自锁装置；工艺简单，自动化程度高。

竖转技术优点：占地面积小，降低安装高度；相对缆索吊装，省去了大型的锚锭；相对起重机吊装，降低了安装高度；一切工作均在箱梁上部操作，确保了桥下交通；钢索受力明确，易于监控；低位拼装，稳定性好，安全风险低，拱肋节段拼装质量容易控制；省去了施工支架的落架程序，简化了施工工艺；

竖转技术缺点：技术专业性强，需由专业队伍操作。

参考文献：

[1]《钢结构焊接规范》GB50661-2011

[2]《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

[3]《钢管混凝土拱桥技术规范》GB50923-2013

[4]《铁路钢桥制造规范》Q/CR9211-2015

[5]《拱形钢结构技术规程》JGJ/T249—2011

[6]要文堂郝坤超《东湖特大桥112m提篮拱卧拼竖转施工技术》（上海建设科技2009年第5期）