4.5主拱箱施工

4.5.1主拱箱预制

拱箱预制场设在5^#～6^#墩并紧靠6^#墩，场内设15个拱胎，3个用于预制中段，6个用于预制次边段，6个用于预制边段。利用万能杆件组拼龙门吊桁车用以运输移存拱箱；为减少场地的租用和大量挖填方，拱箱两层堆码储存。为确保5^#～6^#墩跨拱箱顶段正起吊、正合拢，在该跨跨中位置另设一组与中轴线垂直的储存场。

按布置规划的场地，夯实拱胎。施工中准确按标高布设，夯填坚实、牢固，并预留出穿拱箱吊点处吊具、脱模打顶的槽沟位置。

主拱箱分五段预制组装，先平卧预制腹板与横隔板，再在拱胎上按常规组装将腹板、横隔板立放在拱胎上焊接成若干格，现浇底板混凝土，再现浇腹板、横隔板间的接缝混凝土使之形成开口箱，最后现浇顶板混凝土，形成封闭箱。组装施工过程严格控制接头倾角、连接角钢位置准确，成型后的弦长误差不超过6mm。

养护顶板混凝土强度达设计的100%后用千斤顶顶升脱落，用龙门吊桁车移至储存场。

4.5.2主拱箱吊装

先吊装左右线相邻最近拱片，合拢后用型钢连锁，形成一个稳定的“桁架拱”结构，辅以横向缆风绳再松开吊扣索，待全桥“桁架拱”形成后，其它辅助箱遵守相邻孔合拢片数相差不大于1的要求依次往外，左、右对称吊装合拢。

4.5.2.1横向临时连接结构设计

横向临时连接结构是将紧靠桥轴线的两肋拱片固接，并辅以缆风绳，以便形成稳定的“桁架拱”结构后拆除吊扣索，因此设计应有足够的刚度，将两片合拢后的拱肋连接在一起以增强横向刚度，控制两拱箱平面尺寸不变形，及其在风力作用下共同受力达到稳定。据此，上、下均横梁采用2[22组成“Ⅰ”字构造，上横梁焊在拱肋顶板预埋钢板上，中部采用万能杆件组拼与上横梁形成桁架结构，将两肋拱箱牢固连接。安装在每跨边段顶端与次边段顶端第一个横隔板及中段中央共5处。

4.5.2.2扣索系统及扣塔设计

该桥主拱箱分五节段吊装，扣索分上扣索、下扣索，扣索索力据绳索整体布置计算结果分别是上扣索为103.5t，下扣索为42t，拟定上下扣索分别采用4∮43和2∮34钢丝绳。

拱箱预制场选择在5^#～6^#墩间，墩柱盖梁顶离地高达94m，拱箱起吊过扣索高度较大，无法采用歪拉迈过扣索，只能选择穿扣方案，所以上、下扣索均应设置有一定宽度（2.5m）扩张装置，以利拱箱能从扣索中间提起。

长寿岸有小工作索道牵引、起重绳影响，扣索在平面位置上应有能躲过工作索道起重、牵引绳的宽度，且两岸路基上有众多的预制件（拱上立柱及其盖梁），扣索不能直接从地面引出，故扣索对称布置在主索两侧8m处，挂托索轮从塔架上引出。

    由于索道跨度大，次边段扣索的水平夹角过小（约为10°），故主墩立柱盖梁上需设扣塔增加扣索角度以减小扣力。据此，在4^#～8^#墩设万能杆件组拼的移动式扣塔，高度8m，以便拱箱能通过扣塔，塔顶设水平撑梁，用以支承及扩张上扣索，墩柱盖梁上设置下扣索支承及扩张装置，上下扣索扩张宽度2.5m，扣塔下部锚固在墩柱盖梁上，顶部四周设∮15.5缆风绳，拉在相邻墩帽上，扣塔采用工作索道吊运移动。

    因拱箱吊装时，箱就位后的平面空隙只有4cm，无法采用传统的捆扎式吊装与扣挂拱箱，拱箱预制时埋设吊孔，开发设计吊扣直接转换的吊带式扣挂系统。

    本桥上下扣索均采用从主地垅引出的通扣布置，扣索均用2×1000m绳，采用双头滑车连接。

    扣索在拱箱吊装时，因穿塔架的次数较多，且扣索较长，工作量极大，布置时宜尽量减小退绳长度。

4.5.2.3缆风系统设计

    该桥设计风速27.9m/s，拱箱吊装采用双单基肋合拢，横同风力达44t，稳定性较差。因此设计安全能提供拱箱横向稳定的浪风系统是必不可少的。

    缆风设计原则上应尽量少，且对称布置，缆风绳要短，能提供足够的拉力且变形量小，要与桥轴线夹角尽量大与地面的夹角尽量小，且两边长度、角度尽量对称。但该桥桥址地形地貌极差，均无法满足上面关于风缆布置的一般基本要求。

    据现场实际情况，布设的左右浪风长度，角度相差较大，且设置于拱箱下，拱箱易扭转，同时长度过长（约250m），受力差，竖角度大（约30°），为此，分别计算各绳索受力情况，施工中采用传感器测设初张力，使每根缆风绳达到设计的初张力，确保拱箱吊装施工系统有较好的稳定作用。单片拱合拢时共设置4对浪风，每对浪风拉力按11t水平力设计，采用2∮19.5钢丝绳。

    地垅设计是按每个地垅上设4组浪风，共计拉力76.8t，分4个3∮16预埋环设计预埋。浪风地垅一律采用桩垅，桩径为2～2.5m， 深度为3～5m。

该桥缆风设计具有如下特点：①风速达27.9m/s，风力达44t；②地形地貌条件差，左右浪风长度、角度相差太大；③浪风设置于拱箱下缘，拱箱易扭转；④浪风长度过长（达200多米），受力条件差，竖直角大（达30多度），扣力增加较大。

4.5.2.4吊装工艺原则

主拱箱吊装原则：不歪拉，不斜吊，正穿扣，正合拢。

    拱箱吊装程序：边段拱肋吊装及扣挂，次边段拱肋吊装及扣挂，中段拱肋吊装及合拢。

    拱箱扣索布设原则：边段拱肋扣索通过墩上立柱采用通扣，次边段拱肋扣索通过墩柱上移动式扣塔进行通扣。

    拱箱吊装跨序：涪陵岸跨（8^#～7^#墩跨）→6^#～7^#墩跨→长寿岸跨（4^#～5^#墩跨）→5^#～6^#墩跨拱箱。

    拱箱吊装片序：先吊装左右线相邻最近的两肋拱片，而后依次往外，遵守相邻孔合拢片数相差不大于1的原则左、右对称吊装。

    拱箱吊装段序：边段→次边段→顶段并左右对称。

    拱箱合拢原则：严格采用边碰中合拢顺序。

浪风绳布置原则：浪风绳与桥轴线水平投影的夹角大于50°，与地面夹角小于20°。

拱箱吊装准备：①高架索道试吊，按设计吊重的70%、100%、130%进行，对塔架、地垅等缆索吊装系统验收合格后进行主拱箱吊装；②预制拱箱从长、宽、高、中线及预埋件进行质量检查；③拱座混凝土平整凿毛，标出拱肋安装位置台口线及中线；④测量计算拱肋长度与拱座间净跨的施工误差，确定钢垫板厚度；⑤对吊装拱箱在其端头及拱肋顶部作中线观测标记，拱段前端头设高程观测标尺，对合拢段拱箱的纵向中部设水平标尺，以便按三角网布设的设计跨中控制点进行跨中观测。

拱箱吊装观测：①采用测主缆索跨中垂度以计算主索拉力；②应用位移值观测地垅的安全；③用经纬仪观测塔架位移；④用水平仪观测拱肋高程，一般观测接头和拱顶标高，用以控制合拢过程中拱箱抬高量扣松和合拢；⑤用经纬仪观测拱箱吊装合拢过程中的墩顶水平位移，必须满足设计要求的情况下进行拱箱吊装。

主拱箱吊装合拢是施工中的重点、难点。经过工程实践，只要在施工中制定切实可行的安全措施，加强拱肋的横向稳定，稳妥地制定施工工艺和拱箱合拢方案，是可以完成单箱合拢的。

4.6拱箱接头与纵缝、垫梁混凝土

单线拱箱合拢后，即可浇注浇注拱箱间纵缝混凝土、拱箱顶板现浇层混凝土（为减轻吊装重量，拱箱顶板减薄10cm）及垫梁混凝土。浇注前应对拱圈的接头、跨中及1/8跨径处的高程全面复核，以对拱箱沉落成拱情况有进一步的了解，并做详细记录。混凝土集中在两端引桥上拌合，用工作索道吊运混凝土浇注。浇注顺序为由两拱脚至拱顶，横向先中间后两边，左右对称，四孔同步，均匀加载，严防拱箱纵向失稳。

4.7拱上立柱及帽梁安装

拱上立柱及帽梁型号多、数量大、圬工方量小，属细长构件，设计采用搭架现浇施工。为充分利用大吨位缆索吊装系统，经同意后变更为预制吊装施工。

按照等强与超强原则，对拱上立柱与垫梁、帽梁接头进行了设计。在两端路基上平整场地预制。利用主索道尾端索吊移立柱至轨道平车上，运立柱及帽梁至主索道下方，两端起吊摆直，垂直运输吊装，从拱脚至拱顶安装。立柱与垫梁、帽梁间接头钢筋必须保证焊接质量，缝隙间填实干硬性高强砂浆。

4.8桥面板施工

桥面板预制场选在涪陵端路基上，场内设两组墩式张拉台座倒用，每组台座共三线，场内铺设移梁轨道，制作简易龙门吊移存预制板。

桥面板预应力钢铰线采用定位板控制平面位置，张拉采用张拉力和伸长值双控，张拉按0→超张拉105%δ_κ→20%δ_κ（测伸长初值）→100%δ_κ（测伸长终值）→锚塞锁紧（测回缩值）顺序进行。钢铰线张拉结束后绑扎钢筋，安装空气胶囊，浇注混凝土。待混凝土强度不低于设计强度的80%后，放松预应力钢铰线，移梁桁车运至储存场存放。应注意地是存放期过长，超过3个月，预拱度有可能继续增长，桥面板中桥面铺装在跨中有可能变薄的影响，相差过大，则须预压。

拱上立柱及帽梁施工毕，铺设轨道，用平车运输桥面板至索道下方，用主索道吊运安装，先全桥贯通4片后采用汽车吊辅助架设。

4.9桥面系施工

含护栏、分隔带、泄水管、伸缩缝、桥面铺装等，该部分须确保线条直顺、牢固、美观，桥面排水良好，无阻塞、渗漏、变形、开裂等，保证质量。

5施工措施

对于如此难度的特大型桥梁工程，制定切实可行地施工安全、工程质量、工期进度控制措施是保证施工顺利必不可少地。

5.1施工安全管理

针对斜阳溪大桥的结构、场地、作业环境和机械设备，安全管理工作主要从以下进行。

①安全组织机构建设。设立“安全领导小组”，设立专职安全员，统一管理、监督、检查安全工作。

②从严、从细、从实狠抓经常性的安全教育。安全意识人人增强，安全知识人人明白。

③编制各种安全管理规定、措施。使安全工作有章可循，有法可依。

④对危险作业场所、作业面、特殊机械设备采取特殊措施。同时加强车辆管理。

5.2工程质量控制

工程质量总目标是：分项工程评定合格率100%，优良率96%以上，创省部级优质工程。

①建立健全质量保证体系。设立专职质量检查工程师，成立全面质量管理小组，树立施工现场为工作重点的思想。及时解决施工中遇到的技术质量问题，进行全方位质量控制。

②激励创优意识。用各种方式激励全体职工的创优意识，使职工从头至尾保持饱满的创优热情。

③难点科研攻关。攻关内容以优化设计、施工工艺为主。通过科研活动不断优化施工设计，保证技术的先进性，利用新技术、新工艺、新材料、新设备提高工程质量。

④提高工人技术素质。采取岗前培训，施工前技术交底，施工中技术指导，施工后讲评等方法对施工队伍培养。

⑤狠抓施工过程管理。抓好原材料质量检验、工艺操作质量控制、隐蔽工程检查、质量评定和混凝土试件质量评定等四个环节。

5.3保证工程进度

工程进度主要从下面几方面抓。

①建立精干高效的工程指挥班子，组建能征善战、有丰富经验的施工队伍。

②统筹安排，超前计划。编制实施性网络计划，严格控制各分项工程施工时间。

③突破重点，兑现工序工期。该桥由一道一道工序完成，每道工序的进度都直接关系整个工程的进度，因此每道工序均须详细安排，抓好落实。

6结束语

高墩、大跨、连拱、大吨位缆索吊装是斜阳溪大桥的特点，该桥的施工方案是我单位坚持以科研为先导，充分发挥了自身建桥经验和技术特长，推广成熟的施工工艺，开发新技术、新工艺的成果。该桥由重庆市公路工程质量检测中心与重庆交通学院分三阶段于2000年12月8日～16日对测试跨进行了静、动载试验，符合设计标准，满足使用要求。

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