拱桥施工方案

1.6 拱桥

1.6.1有支架钢筋砼拱桥施工

1、拱架施工

1.1.2.2竖立安装法

在桥跨内两端拱脚上，垂直地拼成两半孔拱架，然后绕拱脚旋转安放至设计位置

进行合拢。

4、桥面系施工

按常规方法施工，从略。

1、主拱肋施工

1．1主拱肋的制作（具体数值可根据具体情况调整）

主拱圈每片拱肋分成九段预制拼装而成。钢管砼双主肋，肋间距为2600厘米，

单主肋宽250厘米，肋高400厘米，双主肋中心距2850厘米，采用双哑铃形断面桁

式结构，上下弦杆采用两根直径1000毫米壁厚14毫米的焊接钢管。上下弦杆两管间

用厚14毫米钢板连接，做成缀板。腹杆采用φ426mm壁厚10毫米无缝钢管，缀板间

用一排间距20厘米（顺桥向）φ20铆栓连接，加强整体性和稳定性。每跨两肋间共

设7道钢管横撑，拱顶为空间一字撑，拱脚为米字撑，其余为K撑。

1．2主拱肋加工平台的布设

主拱肋的加工制作在施工现场加工并试拼。其加工平台采用铺设碾压硷，表面沙

浆找平。

1．3拱肋放样

按照主拱肋坐标及各部构件位置，按1：1比例在加工平台上进行放样，并在各

吊秆、腹秆、横隔及横撑处作好标记，按实际量取的长度取样下料，保证下料长度误

差不大于士2mm，构件轴线、节点坐标放样不大于3mm。

1．4钢管拱肋的制作

①各部件加工：

除横撑腹秆必须采用无缝钢管外，其他如主拱肋钢管、缀条、腹秆及横撑主钢

管均可采用无缝钢管或由钢板卷制而成。若由钢板卷制则要求钢板平直，不得有翘曲、

表面锈蚀和冲击痕迹。首先进行预处理，即喷砂除锈，并热涂一层锌铝复合层；其次，

应按照设计要求用机加工板端坡口，坡口表面不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷；然后

进行卷板，其方向应与钢板压延方向一致，管端应与管轴线形成垂直的平面；最后进

行管体校圆，并确保钢管内不得有抽污等污物。

② 钢管构件的拼接：

钢管制成后，即可在特制的转胎上进行钢管构件的拼装组合。每节段拱肋的拼装

应首先分别拼装上弦及下弦秆，最后再将上下弦杆联结为格构体系。在构件拼装制造

中，除按照一般的钢结构构件要求施工外，尚应注意以下儿点：

A：管肢对按时，应严格保持焊后管肢的平直，焊接时宣采用分段反向焊接顺序，

为了补偿环向焊缝收缩量，对焊缝间隙适当放大0.5-1.0mm作为反变形量，具体数值

可由试焊结果确定；

B:焊接前，对小直径的钢管可采用点焊定位，对大直径钢管可采用附加筋在钢管

外壁作对口固定联焊，固定点的间距为300mm左右，但不得少于3处；

C:对于ф100钢管应在管内接缝处增加附加垫圈，放在接口处并与管内壁保持

0．5mm的膨胀间隙，以确保焊缝根部质量，更有利于达到肢管对接位置的准确性；

D:伪须确保钢管构件中各秆件的对接间隙，这是保证焊缝质量的关键，特别是附

属杆件和主肢钢管联接处的间隙，宜用钢管自动切割机操作，然后根据间隙的大小适

当选用焊条直径；

E：当钢管格构节点处的焊接道数较多时，施工中应注意选择较合理的焊缝顺序，

一期达到减少焊接应力与变形的目的，对于后施工的焊缝，应与管上的纵横焊缝错开

一些距离。

③焊缝应达到的技术要求：

A：施焊前应将坡曰表面的氧化物、袖污、熔渣及其它有害杂质清除干净，清除

的范围（以离坡口边缘的距离计）不得小于20mm。

B：主拱肋A3钢之间的焊接及A3钢与16MN之间的焊接采用T426焊条，16MN钢

之间的焊接采用T506低氢型焊条，焊缝的型式及要求应分别满足GB985-80、

GB986-80、GB5293-85中的有关规定，对口接头的错边量要小于0．10倍的钢板厚度。

C：主拱肋钢结构的焊缝质量，对于射线探伤应符合GB3323-87 中Ⅱ级焊缝的质

量要求，对于超声波探伤应符合JB1152-81中Ⅰ级焊缝质量的要求，并且要求主拱肋

上下弦管的纵焊缝、跨中及拱脚段的环焊缝、横撑主钢管的纵焊缝、主拱肋及横撑的

直腹杆、斜腹杆与弦管的接头焊缝系数达到0．9，其余构件的焊缝系数达到0．85。

D：为了保证焊接质量，在正式焊接之前应试焊，经过焊缝质检部门检验合格后

方可正式大面积焊接，并要求：1、聘用考试合格的电焊工带证上岗施焊；2、所有焊

缝均作超声波探伤检测；3、抽取占总数不少于5%的焊缝（生拱肋。腹杆、隔板、横

撑适当分配比例），用X射线检验；4、对不合格的焊缝，要求铲除或打磨重焊，并适

当增加抽检率。

E：主拱肋钢管的制造。检验。与验收标准应符合GB150-89中有关规定及设计要

求。

F：所有钢构件必须在焊缝检查满足要求后方可进行防腐处理。

④钢管拱肋的试拼

A：钢管棋肋段的拼禁顺序从拱脚段到投顶段的顺序讲行。安装时应以平台上的

轴线为准，将制作好的两节筒体置于平台上，筒体的纵焊缝错开历150mm，且埋于缀

条构成大的腹腔内，尽量不让焊缝外露。

B：在吊杆位置，接预先放好的大样位置，在横向缀条划线，开预留孔，并要求

确保吊杆孔准确铅垂。在横向缀条的腹腔内施焊吊杆垫板、支架和螺旋筋，同时要保

证垫板平整且对垫板表面铣平；

C：吊装时利用法兰角块作临时连接；

D：每道横梁由两短段与一长段在空中焊接而成。两肋间的横撑接头短段在拼装

台上焊接在相应的主拱肋位置上，并注意准确放样横撑接头的空间方位角；

E：因焊接及温差影响都会使每段拱肋有个同程度的轴向收缩或 膨胀，所以在构

件验收时先测量出各自的拱肋段长度，经温度改正后，累计到相应的拱肋上，确保拱

肋的轴线长凌和安装精度，并注意测定出己修建的两座起拱线的距离，以便修正主拱

肋的预制长度；

F：在拱肋的备控制点的高程和拱轴线均满足设计要求后，用钢板楔楔紧各接头

的开口，然后从拱顶向拱脚对称施焊接头，电焊机要求使用直流电焊机；

G：两片拱肋的所有接头全部焊好且拱脚封闭后，从中部向拱脚对称安装横撑；

H：拱肋安装：一定要达到以下的精度要求：

1、拱肋、拱片轴线偏位≤5mm

2、拱顶、拱脚高程偏差≤10mm

3、拱肋间相对偏差≤5mm

4、跨径偏差≤10mm

⑤主拱肋的防锈、涂装

A：主拱肋钢管在组成拱肋桁架前，应对钢管进行喷砂除锈及表面粗化，并进行

防锈涂装。钢管的除锈等级应达到GB8923-88标准中的Sa3.0级，清洁后钢管表面的

的粗糙度应达到GB9793-83标准中规定的Rz40-80um，钢管的外表防锈涂装采用电弧

热喷涂锌铝复合涂层工艺，锌涂层厚度80-120um，铝涂层100-150um，使用年限要求

小于60年。钢管内的表面防锈涂装采用两道无机富锌底漆（2X75 um）。喷涂机采用

DPT-302电弧喷涂机；

B：电弧热喷涂锌锅复合涂层所使用的材料应符合GB3190中的 L2要求，含锌量

99．95％，含铝量99．5％；

C：电弧热喷涂锌铝复合涂层采用电弧喷涂法。在正式喷涂前应进行试喷涂，并

进行涂层结合性能检验，满足要求后方可进行正式的喷涂。热喷涂工艺及要求应符合

GB9795-88、GB9796-88、GB11373-89、GB8923-88的有关规定；

D：电弧热喷涂锌铝复合涂层结束后，应进行涂层厚度进行检验，

每10m2检验三处，其厚度应符合设计要求；

F：电弧热喷涂锌铝复合涂层的外观应均匀一致，无松散粒子，

不允许有破裂、剥落、漏喷、分层、鼓泡等缺陷；

G：钢管外表面喷涂成银白色。

H：比施丁时，对热喷涂完毕后的构件起吊、运输时用麻袋片包装，以免碰撞擦

伤涂层，旋转构件时垫高离开地面，避免与水接触。

2、缆索吊装系统架设（该系统要根据具体情况单独设计）

主拱肋架设采用缆索吊装设备，全桥设南北两套相同的缆索吊装系统，每套缆索

吊装系统均由8Φ47.5密封式钢丝绳（间距200mm） 作为主索（承重索），塔架用

万能杆件拼装，主塔高70m，塔架距离（主索跨度）450m，矢跨比1/18；扣塔高50

米，起重索、牵引索及风缆均采用Φ21.5钢丝绳。扣索采用Φ21.5钢丝绳。

2．1搭设搭架

一般在承台系梁预埋件上拼装塔吊。

在承台预埋地脚螺栓上固定塔架的铰支座，安装塔架底铰于支座上，并设临时支

承台，保持塔架稳定竖直。利用塔吊分节段安装塔架，随着塔架的上升而不断顶升塔

吊，并设置腰风缆，以增强稳定性。当塔架到达高度后，进一步设置背风缆及侧横风

缆，以稳定塔架。然后在塔架两侧各设一轮径为90Cm的单轮八门式可移动索鞍，索

鞍横移距离不超过10m，以防塔架受力过大而失稳破坏。

2．2架设缆索

首先架设工作索，工作索为Φ21．5钢丝绳，可用卷扬机翻过塔架，用拖船牵引

至56#墩、63#墩各盘于一卷扬机上，作为其他缆索的架设牵引工作索，以后则扣紧

在主索地锚上，作为天风缆及安全索用。主索架设采用往复式架设，当依靠工作索牵

引时，为防止主索因自重下坠入水，增加拖拉阻力，须设置后捎绳，将主索后端拉紧，

随着主索牵引前进，而徐徐放松后捎绳，并设置2-3只小船沿线摆开以作备用，在关

键时刻托住主索。当主索牵引过河并架上塔架后可用卷扬机或链条滑车等工具收紧，

并用卡于或钢丝绳节来锚回于锚碇旋上。当一根主索牵引到对岸后，可从对岸再牵引

一根主索过来，以形成往复式牵引。

每套缆索吊装系统设组合式跑车两个，其间用2Φ21．5钢丝绳相边，跑车（天

线滑车，骑马滑车）由跑车轮、起重滑轮组和牵引系统三部分组成。跑车轮（铸钢件）

横向8个，以适应主索根数，同时为减速小轮压，减少磨损，纵向设为4排。起重滑

轮组分为上下两组，上肖轮组（定滑轮组）与跑车联系在一起，下滑轮（动滑轮组）

与吊点联在一起。起重索套绕于天线滑车组，一端固定在滑车组上（死头），另一端

与卷扬机相连（活头）。在跑车轮与定滑轮的联结框架上设置一铁环固定牵引索以牵

动跑车，一般设两台牵引卷扬机，一台前进用，一台后退用。

2．3静载试验

静载试验的目的就是要对整个缆索吊装系统的工作性能进行一次检查和测试，检

验起吊系统和后锚等部位是否满足设计和吊装使用要求，以保证在正式吊装时安全、

迅速、准确地一次吊装成功。用浮箱注水做静荷载，采用分级加载的方式，即按设计

承重的70%、100%、120%三级分别逐次加载，并对塔架位移、主索垂度、主索受力均

匀程度、动力设施工作状况、牵引索及起重索在各转向轮上动转情况，以及主索地锚

稳固情况等进行观测，如上述各系统都能处于正常工作使用状态，即可进行正式吊装。

3、主拱肋架设

主拱肋采用吊装施工，每肋为4一Φ850钢管格构成，分九段预制，拱肋间共设

施道横撑，其中两边为K型横撑，每道横撑为空钢管构成的格构桁式梁。

3．1施工顺序

①、吊两侧拱脚段拱肋并临时固定，从拱脚向上、跨中对称吊装。

②、吊两侧中间段第一段、横撑并临时固定。

③、吊两侧中间段第二段、横撑并临时固定。

④、吊两侧中间段第三段、横撑并临时固定

⑤、吊两侧中间段第四段、横撑并临时固定

⑥、吊跨中合扰段拱肋、横撑并临时固定。

⑦、调整拱肋标高，固定浇筑拱脚步硷。

⑧、横撑焊接。

3．2拱肋安装工艺流程。

①精确拱脚位置 ②定位 ③起吊④ 落位 ⑤挂索⑥调索⑦合拢

每次吊装前，对于平面设计位置在河里或岸上的拱肋估段可分别用吊车或浮箱运

至吊点正下方垂起吊，对于岸边的拱肋岸，可在岸上吊装，并设置后捎绳，边缓慢起

吊，边放松后捎绳，待该段拱肋荡移至吊点下方后再垂直起吊。拱脚段拱肋起吊前，

在拱脚适当位置焊接千斤顶支承托，并在拱肋上安装横移索。

拱脚段起吊就位后，安装上、下扣索，由起重索、牵引索粗调拱肋高程、里程后，

松除起重索，由牵引索牵引天车至下一吊装位轩，然后先由拱座千斤顶精调拱脚高程，

由扣索精调拱肋高程，由横移索精调拱轴线型，最后由拱座千斤顶精调拱肋里程，复

调拱肋高程及轴线，预留施工预拱度，封固扣索。

中间段吊装就位后，安装上、下扣索，由起重索、牵引索粗调拱肋高程、里程后，

松除起重索，由牵引索引天车至下一吊装位轩，然后用法兰螺栓固定拱段接头处，由

扣索精调拱肋高程，由横移索精调拱轴线形，最后封固扣索。

拱顶段吊装就位后，通过起重索精调拱肋标高，由牵引索调整拱肋里程，拱顶段

与拱脚段间线型顺接由钢楔调整。

气温适宜时进行拱顶联结，联结前复测拱肋高程。里程及拱轴线型，然后嵌入填

钢管旋焊，焊接上下弦钢管钢板抱箍，对称均匀松除起重索、索引索。

3．3吊装观测

①拱肋高程观测

在塔架上铺设丁作平台，将水准仪架设在平台上，在塔架立柱上刻划出各控制点

高程，在拱肋控制点垂直于下弦钢管的方向设置一根带有水平刻度的标尺或在控制点

用油漆做标记，调整仪器高，使水准仪后视数与刻划线高程相等，通过观测水平标尺

或标记来测定拱肋高程，以保证弦拱顶。拱脚高程偏差小于10mm，拱肋间相对偏差

小于6mm。（塔架偏移对高程影响很小，可忽略不计。）

②拱肋里程观测

拱肋起吊前，在拱肋上做出控制点刻划线，将全站仪架设在主墩承台固定里程位

置，在拱肋上人工架设棱镜，观测拱肋里程，以保证跨径偏小10mm。

③拱肋轴线观测

将经纬仪架设在拱肋外侧，在拱肋下弦钢管垂直拱肋的方向设置一根带有竖直刻

度的水平标尺，用经纬仪观测水平标尺上的数值来测定拱肋轴线，以保证拱肋轴线偏差小于5mm。

3．4主拱肋砼浇筑

主拱肋内砼均采用50＃微膨胀砼，同时为减少砼的收缩，严格控制水灰比不大于0.45，并根据试验结果掺入适量UFA膨胀剂或无收缩砼。主拱肋管内砼一次性浇筑，以二根管为单元（上或下两管），纵横向对称同步用泵顶升法灌注(全桥同时需用4台泵机)，即在钢管拱肋附近的适当处安装一个带闸阀的进料支管，直接与砼泵输送管相连，拱顶高处预开排气（浆）孔，由砼泵将拌合物连续不断自下而上向钢管内压注，无需振捣，在砼的作用下，形成自流动、自身挤压密实的砼。

其施工工艺流程为：

①清洗管内杂物

②人工浇捣拱脚封拱砼

③人工浇捣压注口以下管芯砼

④安设压注头和砼闸阀

⑤压注管芯砼

⑥从拱顶排气（浆）孔溢出部分砼

⑦振捣排孔砼

⑧关闭压注口闸阀

⑨稳压24小时拆除闸阀完成压注。

在钢管拱吊装焊接组拼完，检测纵横向轴线和高程符合设计要求后，即可进行管芯砼的压注施工，首先要引水清洗钢管内渣物（在钢管的拱脚端下缘处工排渣口），排渣后再人工浇捣封拱砼，完成两铰拱至无铰拱的过渡。

缀板砼根据其结构采用分仓多点灌注，用插入式振捣捧振捣，确保砼密实。施工时，每“仓”由上端灌人，下端振捣，并在上端设专人观测及保护措施，以防砼从上口溢出。

泵送砼前，先泵送水泥浆润滑管道，其后组织两岸均匀泵送砼。灌管时两半管对称地设两人手持木锤敲击管壁，检查砼压注进度，也给两岸搅拌站指示出管内砼的进展情况便十控制压注均衡施工。泵送砼回故暂停时，须每隔之2一3分钟抽动一下泵机的活塞，防止砼假凝引起阻塞。压注过程中要随时抽检砼的坍落度，严格控制在要求内。

当拱顶排气（浆）孔排完砂浆和部分砼后，即可停止泵送，并以振捣棒插入拱顶振捣管内砼。

拱顶排气（浆）管硅振捣硅捣到不发生气泡时，拱端压注头打下闸门钢板，保持稳定，在24小时后拆除闸阀。特别注意在灌注过程中要随时观测拱肋的变形，严格控制砼泵送量，使各管内硅长度差不大于2mm，并确保拱预上升位移不得大于1．5mm。砼压注后，按设计等有关要求进行管芯砼质量检测，如果发现有局部不密实处，可采用钻孔压浆法加以补强。

3．5吊杆及横梁安装

吊杆为PE100丝φ7镀锌高强平行钢丝组成，系杆锚具采用PESM-109冷铸墩头锚。吊杆处横梁为钢砼组合箱梁，宽1000毫米，桥轴线梁高1800毫米，顶底板及腹板厚为20cm。

首先用缆索吊装设备将吊杆吊起，方法同拱肋吊装，并用链葫芦；辅助将其上端锚固于主拱肋的上缀板，然后用两套缆索吊装系

统共同抬吊横梁，将吊杆下端锚于横梁的下缘，并以横梁大下端为标高调整端，通过张拉吊秆预应力束未迸行调整

3．6安装桥面板

本部分桥面板采用预制板，后浇湿接缝形成连续板，标准跨径600厘米，板厚30厘米，采用30#砼。

3．7全桥性能检测

按照规范与设计要求，进行全桥各项性能检测。

3．8施工监控

3．8．1施工临控的目的

施工过程中，主墩承受着一定的不平衡水平力，为避免在这一不平衡水平力作用下主墩墩顶位移过大对结构产生不利影响，只有对主墩位移进行跟踪观测，才能确保施工结构的安全，回此及时跟踪临测主墩位移，确定张拉系杆转换结构体系的时间和工序，是本次实施施工临控制的根本目的之一。

由于施工结构的实际材料性能、截面特性。恒载分布和气候环境等参数与设计取有值存在差异，加上施工过程中结构体系的不断变换，以及各部构造的施工误差和测量观测误差等固素的影响，往往使得成桥后的线型。桥面标高或桥面铺装厚度等偏听偏差过大，达不到充计的质量要求乃至成为结构的缺陷。所以，在施工过程中有必要

采取科学有效大的措施实施施工监测，预测分析和优化调整，以达到对横梁顶面高程和吊秆的安装长度。桥面板的高程和支座垫石高度以及桥而铺装厚度的有效控制，使成桥时桥面线型主拱控制截面内力和主墩墩顶位移的竣工结构各部位状态最大限度地接近设计状态一这是本次实施施工监控的又一根本目的所在。

3．8．2监控实施过程

①钢管拱肋初始安装线型的监控

首先，按照设计部门给定的对应于施工季节温度的计人预留拱度的拱肋初始安装线型，进行拱肋坐标放样，将各拱肋节段起吊就位，并作临时连接，然后在结构温度趋于稳定的夜间，按照实际量测的温度以及设计部门根据此温度给出预留拱度的拱肋初始安装线型进行调整，精确放样量测拱肋控制截面坐标，在确认这一坐标值与设计给定值的偏差在规范要求范围内时，点焊各拱肋节段，然后工地焊接成拱。在进行拱肋就位。调整时，除了注重对各控制截面的X、Y坐标进行监测、控制调整外，还应加强对拱肋（拱轴线）的横向偏位监测和调整，拱肋控制截X调坐标值宜用测距精度为正负（2mm＋2ppm）测角标称精度为正负2的全站仪进行四测回观测，拱肋控制截面y坐标值可采用钢尺悬吊重物与水准联测相结合的方法测定。拱肋的横向偏位宣采用及J2经纬仪进行准直视准法测量。结构温度测试断面选择拱脚、1/4L、3/8、拱预各截向，每一个截面的表而应上、下、左、右各对称布置一个PN结温度计。 ②墩顶位移的监控

墩顶位移和主墩墩身根部控制截面应力的监测宣选择在结构温度趋于稳定的夜间进行。在获取墩顶位移和墩身根部控制截而应力的同时，需要监测拱肋结构温度的状态。

墩顶位移的监测方法：利用桥址处的施工平面控制网，在过渡墩和主墩墩顶中心线上。下游各布置一个永久性的位移监测点，安装高亮度发光体作为照准日标，采用正负（2mm＋2ppm）测角标称精度为正负2的全站仪进行前方交会精密测量；或对主墩墩顶位移采用张力钢丝引伸机与测角分表相结合的方法进行接触式位移测量，这样一来，有利于提高主墩墩顶位移的监控精度。监测点布设在主墩墩帽起拱面拱肋中心线上和每一个拱肋上下游侧对称各一个。

主墩墩身根部控制截向应力拟定采用在墩身表面安装钢弦应力计的方法，由频率计监测。

③、钢管拱内灌注混凝土过程中的施工监测

在钢管拱内灌注混凝土过程中，应按照前述的方法跟踪监测墩顶位移和主墩墩身控制应力，并与设计给定值进行比较，以保证施工结构的安全。主拱钢管内混凝土灌注完毕后，立即对拱肋线型进行一次测定，在钢管拱内混凝土强度达到设计要求时对钢管混凝土拱成拱后的结构初态进行一次测定，并与设计给定状态进行比较。设计部门根据实际测定的结果进行预测控制分析和误差调整，给出诸如；吊秆长度，立柱高度。横梁顶面标高，桥向控制点标高等到的随后设计理想状态控制目标值。 ④、吊装架设横梁过程的施工监控

在吊装架设横梁过程中，应按照前述的方法全过程跟踪监测墩顶位移和主墩墩身根部控制截面应力，并用预埋钢弦应力计的方法跟踪监测主拱肋各控制截面应力，并与设计给定值进行比较。主拱拱肋和主墩墩身控制应力以及墩预位移的监测成果，宜按前述的施工流程分加载工况提出，且应对应稳定的结构温度。钢管拱内部温度采用预埋PN结温度传感器的方法进行监测。

⑤成桥状态的测定

在完成桥向沥青混凝土摊铺。拆除边拱临时支撑后，即形成成桥状态。对成桥状态应进行全面的测定，以确认施工的成桥状态是否最大限度地接近设计成桥状态。成桥状态的测量宣安排在结构温度趋于稳定的夜间进行，成桥状态测定的项目内容中要包括：A、拱肋拱轴线的测定；B、拱肋控制截囱恒载应力测量；C、系秆永存张力的测定；D、主墩墩顶残留位移和墩身根部控制截面恒载应力的测定；E、吊杆恒载张力的测定；F、桥面线型测定。拱肋拱轴线和控制截面应力。系杆恒永存张力、主墩墩顶位移和墩身控制截面应力的测定方法，如前所述。桥面线型的测定，拟采用在桥面上埋设圆头水准铆钉，用水准仪按有关规范及要求进行水准联测。吊杆恒载张力，拟采用环境激振的弦振动测量方法加以测定。为了准确获取吊杆的有关测量计算参数，在吊装横梁时，应用环境激振的弦振动测量方法测定单一横梁悬吊时的吊杆张力。