桥梁工程-拱桥施工技术措施，值得收藏

支架安装拱圈施工

1.示意图和施工现场图

拱桥结构示意图和拱桥施工现场图分别见图7-1和图7-2。

图7-1拱桥结构示意

图7-2拱桥施工现场

2.注意事项

①施工人员上班必须戴安全帽，高空作业必须系安全带；手持工具必须系挂安全绳、系在腰间。

②施工工具、螺栓及螺帽应妥善放置，作业区下方布置密目钢丝网，防止坠物伤人。严禁向下拋掷物件，严防坠物伤人及对桥下安全构成威胁。

③停止作业时，所有吊装机具、设备应加防护，起重绳、牵引绳、扣索等都应卡死、固定；拉闸断电。次日上班应进行全面检查。

④施工废水、生活污水必须收集处理，沉淀达标后排放。

3.施工做法详解

工艺流程：测量复核→拱肋预制→支架地基处理→支架组装→支架联系固定→支架安装检验→分条、分段对称吊装→桥面系→验收。

（1）测量放线

①现场测量复核。墩台建成后，应及时复测每根拱肋的拱座起拱线处的轴线坐标、高程、拱座的横向间隔、拱座斜面的斜度及几何尺寸。

②预制块件（拱肋）测量复核。检查预制每根拱肋的实际跨长、弧长、几何尺寸及拱肋接头、吊环情况。拱肋上缘弧长宜小于设计弧长5～10mm，使拱肋合龙时保留上缘开口，便于嵌塞铁片，调整拱轴线。如不符合以上要求，吊装前应采取相应措施。

（2）拱肋预制

①城市桥梁工程施工，当拱肋预制受现场条件限制，宜采用在预制构件厂内加工预制方法；当现场环境条件许可时，可采用在现场预制方法。

②现场预制时，拱肋预制场应布置在桥位两侧路床位置或其他便利位置。

③拱肋（箱）预制前应在放样台上按1∶1比例放样，放样尺寸应计入预拱度；拱肋（箱）放样应标明分段预制尺寸，接头位置及构造，拱上立柱基座、横梁、吊环、扣索吊环等。放样水平长度及拱轴线偏差不得大于1/5000计算跨度。

④现场预制时根据现场条件确定拱肋场地布置。预制场地应平整坚实，为了便于施工操作，在同组中两箱间净距为1m，组与组之间净距为2m。拱肋在预制场由龙门吊起吊、平车运输、运输至安装位置，安装就位。

⑤拱肋（箱）预制应根据结构型式、场地、运输具体情况，选择预制方法。

⑥预制拱肋（箱）的场地应平整坚实，采用土牛拱胎基础应用灰土分层夯实，上浇100mm厚C20混凝土，底模要用样板，套出圆滑的弧线。在混凝土胎面上准确地放出拱箱底板中线及边线。

⑦当采用螺栓连接时，各段端模应采用钢套模以保证各接头螺栓孔一致，在安装端头模板时，其上缘向拱中心偏5～10mm使其预制后的拱段上弧长两端接头比设计弧长短5～10mm。

⑧侧模可采用木模或钢模板，拱肋组装成型后，仔细对拱肋的长度、宽度、中线及端头钢模位置和倾角进行检查，检查符合要求后，方可浇筑混凝土。

⑨拱肋（箱）预制段宜一次浇筑完成，及时养护，在拱肋（箱）混凝土强度达到设计强度75%方可起吊运输。

（3）支架架设施工

①支架可依现场情况设在天然地基、混凝土扩大基础或桩基础上，支架基础必须有足够的承载力，且不得受冻胀影响。

②城市桥梁工程拱肋（箱）架设，支架宜采用可重复使用、便于装拆的型钢钢框架型式，塔身钢框架应满足其受力和稳定要求。可采用万能杆件、军用墩、贝雷架组成。

④各片拱架在同一节点的标高应尽量一致，以便于拼装平联杆件。在风力较大的地区，应设置风缆，或采取其他稳定措施。

当桥下社会交通通行高度不受影响时，各支墩之间宜采用水平拉杆加固，以保证结构的整体性。

（4）拱箱（拱肋）吊装

①拱箱（拱肋）安装根据现场条件可选用汽车吊、履带吊等移动快捷、支设方便的起重设备安装。

②吊装前应先进行现况调查，事前确定其占位位置，吊车站位位置及回转半径内如有地下管线和地上构筑物应事先处理。

③拱箱（拱肋）试吊，首件吊装前应进行试吊，试吊三次，每完成一个1m高的起和落为一次；试吊时检查作业场地、吊车状态及构件起吊后的状态，检查吊机的稳定性、制动器的可靠性、重物的平稳性、绑扎的牢固性。确认无异常情况后，方可进行正式吊装作业。

④拱肋分段吊装时，先从拱脚段开始，依次向拱顶分段吊装就位，拱肋安装就位后，应即检测安装位置、轴线高程，符合设计要求后，方可固定、松绳、摘钩。

⑤拱肋分段吊装在支架上后，应及时敷设支撑及横向联系，防止倾倒及滑动。

⑥拱肋接头连接及合龙应按设计要求进行；接头及合龙缝混凝土宜用补偿收缩混凝土，拱圈横系梁混凝土宜与接头混凝土一并浇筑。

（5）支架拆卸

①拱肋接头及横系梁混凝土强度达到设计强度以上或满足设计规定后方可开始卸落。

②为避免一次卸架突然发生较大变形，可在主拱安装完成时，分两次或多次卸架，使拱圈及墩、台逐渐成拱受力。

③支架卸落前应对已合龙拱圈混凝土质量、强度、拱轴线坐标、卸落设备及台后填土进行全面检查，全部符合要求后方可卸架。

④卸架时应观测拱圈挠度和墩台变位情况。

⑤多跨拱桥卸架应在各孔拱肋合拢后进行，若必须提前卸架时，应验算桥墩承受不平衡推力后确定。

⑥拱上建筑宜在卸架后施工。

（6）监控与观测

①装配式拱桥施工过程中，除应按照有关规定进行观测外，还应配合施工进度对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测。施工观测应尽量采用全站仪进行。

②拱肋吊装定位合龙时，应进行接头高程和轴线位置的观测，以控制、调整其拱轴线，使之符合设计要求。从拱顶上施工加载起，一直到拱上建筑完成，应随时对1/4跨、1/8跨及拱顶各点进行挠度和横向偏移的观测。

多孔拱桥一孔吊装拱上建筑时，应观测相邻孔拱圈和墩台的影响。当发现挠度和横向偏移值超过允许值时，应及时分析，调整施工程序或采取其他有效措施。

③对支架的变形、位移，节点和卸架设备的压缩及支架基础的沉陷等进行观测，如发现超过允许值的变形、变位，应及时采取措施予以调整。

④在安装施工过程中，应经常对构件混凝土进行裂缝观测，若发现裂缝超过规定或有继续发展的趋势时，应及时分析研究，找出原因，采取有效措施。

⑤大跨度拱桥的施工观测和控制宜在每天气温、日照变化不大的时候进行，尽量减少温度变化等不利因素的影响。

4.施工总结

①预制拱肋浇筑过程中，派专人负责成品保护工作，对钢筋、预埋件进行看护、校正，在混凝土刚浇筑完毕时，对预埋件准确性进行复查。养护及拆模时不得碰撞构件。

②拱肋安装时严格按设计规定吊点位置吊装并有补强措施，起吊就位应缓慢、平稳、准确。

③拱肋安装施工过程中严禁在箱梁上堆放施工材料。

无支架安装拱肋施工

1.示意图和施工现场图

拱肋安装示意图和施工现场图分别见图7-3和图7-4。

图7-3拱肋安装示意

图7-4拱肋安装施工现场

2.注意事项

①中小跨径箱形拱桥整根拱肋吊装或每根拱肋分两段预制、吊装，当其拱肋高度大于0.009～0.012倍跨径，拱肋底面宽度为肋高的0.6～1.0，采取单肋合龙时，其横向稳定安全系数不应小于4。

②大、中跨径箱形拱，其单肋合龙横向稳定系数小于4时，可先悬扣多段拱脚或次拱脚段拱肋，然后用横夹木临时将相邻两肋连接后，安装拱顶段单根肋合龙，松索成拱。

③当拱肋跨径不小于80m或横向稳定安全系数小于4时，应采用双基肋合龙松索成拱的方式，即当第一根拱肋合龙并校正拱轴线，楔紧拱肋接头缝后，稍松扣索和起重索，压紧接头缝，但不卸掉扣索和起重索，待第二根拱肋合龙，两根拱肋横向连接固定好并拉好风缆后，再同时松卸两根拱肋的扣索和起重索。

④对于肋拱桥，在吊装拱肋时，尽早安装横向系梁，若不能及时安装，可设置临时横向联系，来加强拱肋的稳定性。

3.施工做法详解

工艺流程：测量复核→箱形拱预制→地锚施工→索塔架设施工→地锚试拉→索具安装→缆索吊机→检查、试吊，分条、分段，依次依序，对称吊装→合龙。

（1）测量放线

①现场测量复核。墩台建成后，应及时复测每根拱肋的拱座起拱线处的轴线坐标、高程、拱座的横向间隔、拱座斜面的斜度及几何尺寸。

②预制箱形拱（拱肋）测量复核。检查预制每根箱形拱的实际跨长、弧长、几何尺寸及拱肋接头、吊环情况。拱肋上缘弧长宜小于设计弧长5～10mm，使拱肋合龙时保留上缘幵口，便于嵌塞铁片，调整拱轴线。如不符合以上要求，吊装前应采取相应措施。

（2）箱形拱预制

①城市桥梁工程施工，当箱形拱预制受现场条件限制，宜采用在预制构件厂内加工预制的方法；当现场环境条件许可时，可采用在现场预制的方法。

②现场预制时，当防洪防汛条件许可时，主拱（箱形拱）预制场可布置在主跨桥孔下方；当防洪防汛条件不允许时，箱形拱预制场应布置在桥位两侧路床位置或其他便利位置。

③现场预制时、根据现场条件，为方便悬索吊装施工，可在桥下左右两侧对称布置；根据主拱纵向分段、横向分条情况，确定箱拱场地布置。

拱箱预制场布置：预制场地应平整坚实，为了便于施工操作，在同组中两箱间净距为组与组之间净距为2m。拱箱在预制场由龙门架桁梁横移，由起重索起吊，运输至安装位置安装就位。

④箱拱预制采用立式预制、平向横移、按吊装顺序堆放。

由于箱拱侧板较薄，采用整体式预制二次浇筑的方法，先浇筑底板腹板再浇筑顶板。

底模可采用土牛拱胎。填筑牛拱胎时，应用灰土分层夯实，上浇100mm厚混凝土，底模要用样板套出圆滑的弧线。在混凝土胎面上准确地放出拱箱底板中线及边线。

侧模可采用木模或钢模板，浇筑底模和腹板大于2h后拆内模，支立顶板模板，浇筑顶板混凝土。堆放构件的场地平整夯实，不得积水。

⑤两段拱箱的连接是每段拱箱接头能否将上下角钢的螺栓准确栓上的关键。端模采用10mm厚钢板制成，在钢板上按端头连接角钢螺栓眼孔设计位置准确钻孔，将端头角钢螺栓装在端头模板上，仔细校正端面平整度及端头的倾斜度，并使端面与拱箱中线垂直，然后与顶板和底板主筋点焊连接，再次检查、校正，最后分段对称电焊。

⑥侧模可采用木模或钢模板，拱箱组装成型后，仔细地对拱箱的长度、宽度、中线及端头钢模位置和倾角进行检查，检查符合要求后，浇筑底板及各接头混凝土形成槽形箱。

⑦浇筑底模和腹板超过2h后拆内模，在槽形箱内安装可拆卸的简易顶板模板，绑扎顶板钢筋和吊点及扣点牛腿钢筋，浇筑顶板混凝土，组合成闭合箱。

（3）地锚（锚碇）施工

①地锚（锚碇）可用边梁墩台基础，临时利用或另做桩锚、坑锚、重力锚等型式，地锚的选用须根据地锚受力大小和所处的地形及地质条件通过设计计算确定。

②重力式锚碇基坑开挖时应采取沿等高线自上而下分层开挖，锚体混凝土必须与岩体结合良好，宜采用补偿收缩混凝土，防止混凝土收缩与拱顶基岩分离。混凝土浇筑完毕后，必须采取混凝土养护措施，确保混凝土的质量。

（4）索塔架设施工

①索塔宜采用可重复使用、便于装拆的型钢框架型式，塔身钢框架应满足其受力和稳定要求。

②索塔由塔脚、塔身、塔顶、索鞍、抗风绳组成，塔身可采用万能杆件、贝雷架组成。塔顶一般采用单滑轮式索鞍，塔脚为固结钢结构和铰接钢结构。

③索塔在组拼过程中应设置临时缆风绳，一般至少设两道，与地面夹角30°～45°为宜。

（5）承重主索、索引索和起重索

①承重主索。承重主索由钢芯或纤维芯钢丝绳组成，其直径大小及所用根数根据跨度及起重重量通过计算确定。

当采用47.5mm钢丝绳做一组主索，一般吊装由1～4根组成，若起重重量大则由6～8根组成。

施工时可将每组钢绳穿过设于锚碇的特制大滑车，将各根钢绳用索夹连接起来，以使每根钢绳受力一致。

主索的设计垂度一般为跨度的1/18～1/13。主索安装时要严格按计算的安装垂度安装。

②索引索。一般由单线牵引，如果采用两点吊，则跑车之间用钢绳连接，牵引索在两岸分别由卷扬机牵引。

当一岸牵引时，另一岸牵引机要放松牵引索；当吊点距索塔很近时，牵引力大，可采用双线牵引。

③起重索。起重索结构型式为主索跑车下联的起吊滑车组。跑车由纵向夹板将滑轮分为数排，排数与主索根数相同，跑车轮纵向一般2～4对滑轮。起重索一般穿线采用通过起重滑车组后的一端（死头）固定在塔架或锚碇上，另一端穿入卷扬机（活头）。跑轮直径宜为200～300mm；起重滑车组视起吊重量来确定所需轮数。

（6）缆索吊机

缆索吊机的架设应符合下列要求。

①承重主索、塔架、索鞍、地基承载力、风缆、地锚等设施的强度及稳定性均应按有关规定验算，符合规定要求。

②主索的设计垂度可采用塔架间距1/20～1/15。主索的计算荷载应计入1.2冲击系数。

③塔顶受水平分力作用，防止失衡、摆动，应设缆索加固。

④缆索吊机组装完毕应全面检查，并进行试吊、试拉、试运行。试吊荷载应不小于使用荷载的130%。

（7）扣索、扣架

①天扣专门用来悬挂稳定边段拱，是一组主索设备。在两段吊装的拱肋施工中，天扣为一套完整的主索。天扣不需另设扣架，可降低主索塔架的高度，收紧滑轮组应设置在拱肋扣点前。

②通扣常用于多孔跨的拱桥在桥墩上立一个扣架或直接用接近桥面标高的桥墩立柱、桥台，用一根钢丝绳做扣索，扣索的一头固定在拱肋扣点上，一端通过各扣架端顶，一直贯通到两岸地锚前，再用滑轮组收紧。当两岸缺乏平坦场地来设置滑轮组时，可以将扣索转向到桥的两侧；收紧滑轮组应设置在地锚前。

③塔扣多用于单跨桥用主索的塔架作为扣索的扣架。为保证纵向稳定要让扣索充分受力；应加强拱肋接头两侧的缆风索，确保边段拱肋的横向稳定性；采用粗钢丝绳时，收紧滑轮组应设置在两岸地锚前；采用单孔桥或细钢丝绳时，则设置于塔架与拱肋扣点间。

④墩扣直接将扣索锚固在接近桥面且本身具有足够强度的墩顶。悬挂边段拱肋扣索设备最少；但墩扣的拉力较大；收紧滑轮组应设置在拱肋扣点前。

（8）扣索、扣架应符合的要求

②各扣索位置必须与所吊拱肋在同一竖直面内。

③扣架上索鞍顶面的高程应高于拱肋扣环高程。

④拱肋吊装时，除拱顶段外，每段拱肋应各设一组扣索悬挂。

（9）缆索设备的检查与试吊

①缆索吊装设备在使用前必须进行试拉和试吊。

②地锚试拉。一般每一类地锚取一个进行试拉。缆索的土质地锚要求位移小，因此在有条件时宜全部试拉，使其预先完成一部分位移。可利用地锚相互试拉，受拉值一般为设计荷载的1.3～1.5倍。

③扣索对拉。扣索是悬挂拱肋的主要设备，因此必须通过试拉来确保其可靠性。可将两岸的扣索用卸甲连在一起，将收紧索收紧进行对拉，这样可全面检查扣索、扣索收紧索、扣索地锚和动力装置等是否达到了要求。

④主索系统试吊。主索系统试吊一般分跑车空载反复运载、静载试吊和重运行三步骤。必须待每一步骤检查、观测工作完成并无异常现象后，方可进行下一步骤。试吊重物可以利用钢筋混凝土预制构件、钢轨和钢梁等，一般按设计吊重的60%、100%、130%，分几次进行。试吊后应综合各种观测数据和检查情况，对设备的技术状况进行分析和鉴定，然后提出改进措施，确定能否进行正式吊装。

（10）拱肋缆索吊装

①拱肋缆索起吊。拱肋由预制场运到主索上后，一般用起重索直接起吊。

②多孔拱桥吊装宜由桥台或单向推力墩开始依次进行，吊装应按设计加载程序进行。

③拱肋分段吊装，应先吊装拱脚段，依次由拱脚向拱顶逐段吊装，拱肋分段吊装应待下端连接后，并设置扣索及风缆临时固定后方可摘除起重索，扣索固定分段拱肋时上端应较设计位置高出5～10cm。

④整根拱肋吊装或每根拱肋分两段预制、吊装，对中小跨径的箱形拱桥，当其拱肋高度大于0.009～0.012跨径，拱肋底面宽度为肋高的0.6～1.0且横向稳定安全系数不小于4时，可采取单肋合龙，嵌紧拱脚后，松索成拱。

⑤大、中跨径的箱形拱，其单肋合龙横向稳定安全系数小于4时，可先悬扣多段拱脚段或次拱脚段拱肋，然后用横夹木临时将相邻两肋连接后，安装拱顶段单根肋合龙，松索成拱。

⑥当拱肋跨径不小于80m或横向稳定安全系数小于4时，应采用双基肋合龙松索成拱的方式，即当第一根拱肋合龙并校正拱轴线，楔紧拱肋接头缝后，稍松扣索和起重索，压紧接头缝，但不卸掉扣索和起重索，待第二根拱肋合龙，两根拱肋横向连接固定好并拉好风缆后，再同时松卸两根拱肋的扣索和起重索。

⑦当拱肋分3段吊装，采用阶梯形搭接接头时，宜先准确扣挂两拱脚段，调整扣索使其上端头较设计值抬高30～50mm，再安装拱顶段使之与拱脚段合龙。采用对接接头，宜先悬扣拱脚段初步定位，使其上端头高程比设计值抬高50～100mm，然后准确悬扣拱顶段，使其两端头比设计值高出10～20mm，最后放松两拱脚段扣索使其两端均匀下降与拱顶段合龙。

4.施工总结

①拱肋跨径在30～80m时，可分3段吊装。采用阶梯形搭接接头时，宜先准确扣挂两拱脚段，调整扣索使其上端头较设计值抬高30～50mm，再安装拱顶段使之与拱脚段合龙。采用对接接头，宜先悬扣拱脚段初步定位，使其上端头高程比设计值抬高50～100mm，然后准确悬扣拱顶段，使其两端头比设计值高出10～20mm，最后放松两拱脚段扣索，使其两端均匀下降与拱顶段合龙。

②拱肋跨径大于80m时，可分5段。当拱肋分5段吊装时，宜先从拱脚段开始，依次向拱顶分段吊装就位，每段的上端头断面不得扭斜。首先使拱脚段的上端头较设计高程抬高150～200mm，次边段定位后，使拱脚段的上端头抬高值下降为50mm左右；应保持次边段的上端头抬高值约为拱脚段的上端头抬高值的2倍关系，否则应及时调整，以防拱肋接头处开裂。

③对于特大跨径拱肋吊装，当前一段拱肋（箱）扣挂后，会对前面已经扣挂好的拱箱产生影啊，因此，每挂上一段拱肋（箱），都要对相邻两三段拱箱的索力进行调整。调整时，主索跑车吊点仍然吊住当前拱箱段，逐步调整相邻拱箱的索力来调整拱箱标高，当符合要求时慢慢放松跑车吊点，重新观测拱箱标高，符合要求后才能拆除跑车吊点，进行下段拱肋的安装。

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