大跨度钢管混凝土提篮拱拱肋安装施工技术分析

大跨度钢管混凝土提篮拱拱肋安装施工技术分析

崔树锋

身份证号码：231027197612316010

摘要: 结合一个大跨度钢管混凝土提篮拱施工实例，从提篮拱的安装方案、钢管拱肋的吊装、拱肋的侧转等方面对大跨度钢管砼提篮拱安装技术进行了分析研究，并通过实践证明，大跨度钢管混凝土提篮拱的施工技术是可行的，应用提篮拱安装施工技术，操作相对简单，应用于桥梁施工中综合效益明显。

关键词: 大跨度，钢管混凝土，提篮拱，安装，施工技术

在桥梁施工中，大跨度钢管混凝土篮拱拱肋的安装属于钢结构和混凝土施工技术，选择科学的安装工艺，保证安装质量，完成大跨度钢管混凝土提篮拱拱肋的施工。

1 大跨度钢管混凝土提篮拱安装方案

从施工技术角度来看，大跨度钢管混凝土提篮拱的安装技术就是钢管拱肋的安装技术。目前，在大跨度钢管混凝土提篮拱的施工中，常用的方法有旋转施工法和缆索吊装法、两肋拼装后垂直旋转法和缆绳吊装后两肋拼合吊装法。考虑到该桥属于哑铃形截面下大跨度钢管混凝土提篮拱施工，桥梁跨越山谷，山谷内公路交通相对繁忙，如采用两肋拼装后垂直旋转的方法，由于垂直高度高，施工投资大，施工成本高。考虑到篮拱施工的安全、经济和交通要求，决定选用50t缆绳在钻锤面上安装拱肋，并安装两个拱肋，然后平移拱肋，采用14°侧向旋转的施工方法实现篮拱施工。为实现上述施工方案，需提前完成拱肋拼装平台、吊装平台、索塔、扣塔等临时设施。

2 大跨度钢管混凝土提篮拱安装的施工技术应用

本项目桥段为“哑铃型”，大跨度钢管混凝土挂篮拱桥施工跨度大，且高速公路上跨，公路交通流量大，施工干扰大，安全风险高，施工周期长，现场不具备阻断公路的条件。考虑到吊篮拱施工中的交通因素、成本因素和安全因素，采用500吨汽车起重机将75吨汽车吊到桥上，并采用临时螺旋钢管支架安装起重机，钢管拱肋分为7段，分别为现场吊装、焊接和涂装。根据上述计划，需要在施工前完成装配、吊装等平台的搭建。

2.1 临时支架

2.1.1 拱肋临时钢管格构支架

本工程拱肋临时支架有两种，即拱脚预埋支架和拱肋分段安装支架。钢管格架是拱肋节段安装的主框架。支撑柱钢管尺寸为φ400mm×6mm，柱底部应放置500mm×500mm×12mm的垫板，柱间距处采用16#槽钢进行水平和斜撑连接，柱顶部采用2根工字钢作为分配梁。工字钢采用32b#，支撑钢管与槽钢、钢管与垫板、工字钢之间的焊接连接采用普通角焊，双工字钢位置采用普通对焊，焊缝长度控制在5cm左右，间距约30cm。当预埋件与梁波纹管冲突时，可适当调整预埋件锚筋的位置。

2.1.2 拱肋安装时的限位固定措施

为了方便拱肋段的吊装，根据拱肋临时支撑的顶部，工字钢横梁（双拼32b#工字钢）应放置在拱肋外边缘的一侧，并设置型钢限位，需要与工字钢分布横梁焊接，以有效固定。在拟安装的拱肋段上环焊接四块钢代码板，在拟安装拱肋段下环焊接两块钢代码牌。

2.1.3 拱肋安装时的作业平台

为了便于相邻节段环焊缝的焊接，必须在对接处设置操作平台。操作平台的立杆和横杆均由φ48mm×3mm脚手架钢管制成，脚手架钢管通过扣件连接，工作平台位置铺设铁跳板。

2.1.4 拱肋临时支架搭设

拱肋安装采用400mm×6mm钢管格构柱支架，每个临时支架由4根管形格构柱栓接（合龙段采用6根管形网格支架），每组格构柱之间采用16号槽钢作为水平和斜撑。支架高度由钢管拱肋底部和桥面高度决定，层间间距一般控制在3.5～5.4m，装配高度取决于安装高度。考虑到支架的稳定性，支架底部的桥面可预埋500mm×500mm×12mm钢板，底部焊接16#钢筋与桥面钢筋连接。钢管格构安装工艺：（1）施工准备；（2）支架位置放样；（3）支架制作；（4）支架安装到位；（5）测量放样；（6）顶部垫块和限位装置。拱肋处的临时支撑。一侧有5组，其中支架1焊接在地面框架上，然后用起重机将其提升到桥面的指定位置，整个装配难度大，支架在地面或桥面上进行水平装配。支架组装后，在高度方向分为2或3段（每个支架切割后高度控制在10m以内），然后由汽车起重机将其提升到位。

3 拱肋的吊装施工

3.1 确认吊装顺序

吊装构件分为平面构件吊装和纵向构件吊装。一般来说，施工过程需要遵循“先纵后平”的顺序，同时，在施工过程中，也要从内向外开始吊装，采取施工措施，桥梁结构纵向安装长度的累积误差可以控制。

3.2 钢管拱肋吊装

对于施工过程中使用的钢管拱肋，需要使用起重机将其吊起，然后再吊起，并使用钢丝绳将其固定在塔架上。钢丝绳直径宜选用50mm，可采用高强度螺栓连接拱肋，在吊点、扣点等处采用同直径钢丝绳绑扎。在起吊侧断面之前，必须紧固吊索和绳头，然后临时封闭航行，并将起重机吊钩降到起重机下方，吊点之间的距离为1m，起重机吊钩上方设置一根承载能力为10吨的起重链，吊绳挂好，并用钢丝绳纠正拱肋的偏差，用吊链调整拱肋的方向，然后用起重机吊起起重机，在水平方向将侧拱提升到拱脚上方，前拱由起重机吊起，启动牵引绞车，将拱肋插入拱脚预埋处。然后，安装钢丝绳、缆风绳等，提升钢丝绳，使其达到扣点，安装并拧紧扣，慢慢松开提升绳，取下绳索，调整扣锁，安装临时水平撑。对于次边段的吊装，类似于边段拱，可根据上述操作点进行吊装施工。需要注意的是，如果拱肋端部的接头与板螺栓的孔对齐，此时可以打入冲头销，安装接头螺栓，然后完成紧固件、电缆风绳等的安装，必要时检查接头高度，调整顶部和底部扣，以满足次节段对拱缝的要求。合龙段吊装施工采用吊车吊装。抬高一定距离后，下部拱和另一侧拱相互连接。最后，安装接头螺栓以降低封闭段的另一侧，使下端与另一侧段展开对接，安装接头螺钉。通过吊索的对拉，可以将吊索与相邻的次边缘连接起来，可以根据接头开口的大小和吊索的高度调整扣环，可以对称调整扣环直到拱顶闭合，并满足线性要求。

4 钢管拱肋的线型控制

拱肋段安装前，临时安装支架制作到位，包括平面位置和垂直标高。用全站仪在临时支架顶部的工字梁上测量截面轮廓线，并用槽钢在工字梁顶部垂直焊接，以在安装前限制拱肋截面的位置。每段拱肋（拱肋段除外）安装完毕后，应定期对每一构件进行测量，并做好详细记录，包括测量日期、测量工况、温度等。张拉作业前，应在拱肋处搭设工作平台。按照合理的顺序，首先安装支撑脚，然后安装拉伸杆、千斤顶、拉伸螺母和油、电管道。油泵启动后，开始张紧操作，并观察机油表读数。当达到张拉操作的设计索力时，张拉操作停止，立即拧紧上端螺母，然后轻轻进行泄压和回油操作，将吊架索力转移到顶部锚头，取下拉杆和千斤顶，如果需要再次张拉，重复上述步骤，直到达到设计值。起重杆张紧操作应采用千斤顶，根据标签的张紧力，即在垂直和水平方向上均对称施工操作。在此过程中，我们应严格遵守设计要求，按照设计顺序施工，实行双控法，以吊杆伸长率为标准进行张力校核，以避免吊杆受力不均，必要时监测单位也应进行计算，使用专业数据指导拉伸操作。

5 结束语

综上所述，大跨度钢管混凝土提篮拱桥结构轻巧优美，可以节约成本，实现桥梁建设的经济性。大跨度钢管混凝土提篮拱的施工技术实质上是钢管拱肋的安装技术。本文从挂篮拱的安装方案、钢管拱肋的吊装和拱肋的侧弯等方面，对大跨度钢管混凝土挂篮拱施工技术进行了分析。本桥在综合考虑施工安全、施工经济和通航要求的情况下，确定了施工方案，掌握了钢管拱肋吊装、安装和拱肋侧弯的关键点，保证桥梁施工质量，实现桥梁施工综合效益。

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