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钢管拱桥（上、中、下承式）（实施）施工组织设计

4．1缆索吊装方案选定

（1）全桥的跨径组合为2×45.75＋2×89＋196＋5×89＋196＋2×89＋2×45.75＝1376m。主桥为计算跨径85m上承式和下承式系杆拱桥的组合形式以及计算跨径为190m的下承式和中承式系杆拱桥相结合的组合形式。桥面宽为26.4m，主桥上部主要采用预制安装。

（2）主桥上部结构施工顺序见主桥上部结构施工工艺流程图见图4.1.1；每跨的施工顺序见85m跨每孔上部结构施工工艺流程图（图4.1.2）；190m跨上部结构施工工艺流程图(图4.1.3)。

（3）、XX江属感潮型河流，呈不规则半日潮型，水位直接受潮汐影响，变幅较大GB／T 39534-2020 金属和合金的腐蚀 液体中不锈钢和镍基合金均匀腐蚀速率测定方法.pdf，每日水位两涨两落，潮流为往复流；

（4）、4号～13号墩位于XX江水域中，常水位为+4.00m，水深为3～7m，有船舶通航，3号墩和14号墩在岸边河堤上，架设3～4（13～14）号墩之间拱桥，船舶无法到达，4号～5号墩区段由于河床标高较高，水深较浅，考虑到河床可能出现的变迁和6号墩至10号墩之间局部将产生淤积，导致船舶无法到达。

（5）、6号～9号墩施工区段处于航道位置，河床冲刷较大，最大冲刷深度达13.8m。

（6）、桥位两岸地势平坦，地面标高+6.00～+8.00，地表覆盖层由片石、碎石及粘土组成，结构较密实。

根据上述因素，本桥采用缆索吊装方案，由第一合同段负责施工方案制定及工程实施工作。

4．1．3上部结构施工方案综述

（1）、上部构件钢管拱肋、风撑、盖梁和系梁劲性骨架、吊杆、拱（墩）上钢管立柱、钢横梁、混凝土横梁、预制混凝土盖梁等预制构件采用缆索吊机起吊运输。

（2）、钢管拱肋采用悬拼扣挂系统安装，扣塔和缆索吊机主塔分开。拱肋合拢后，拱上结构加载及钢管混凝土灌注均应按设计要求分级对称进行，同时监测监控各加载工况，使其控制在要求范围内。

（3）、在萧山岸侧，引桥15号墩附近设置预制场，集中预制主桥上部混凝土预制构件，预制完成的构件，利用预制场龙门运到存梁场存放。构件运输：轨道平车运至栈桥龙门处，通过龙门吊运到栈桥，栈桥上的轨道平车将梁体运至水中龙门处，通过水中龙门吊至浮箱上，再通过浮箱运输至吊点下进行起吊安装。

（4）、钢管拱肋、钢横梁、系杆劲性骨架、端横梁劲性骨架等钢构件的制造选择有实力、有信誉、有钢管拱肋制造经验的厂家进行。

（5）、钢管拱肋在制造前，需对焊管的母材及成管按规范验收，对拱肋的制造工艺加以评定，只有在工艺评定合格后，才能进行拱肋

（6）、拱肋制造时，将在工厂内进行全跨预预拼，检查其拱肋的线形及每段的匹配情况，并作好临时连接及顺序编号，检查扣索锚固点位置的准确性。

（7）、钢管拱肋出厂前，应按规范要求，将对焊缝进行外观检查及超声波、X射线检验。检验缺陷超标时，不得出厂。

（8）、钢管拱肋预拼合格后，每孔85m跨拱肋分10段运输（含拱脚段），190m跨拱肋采用分18段运输（含拱脚段），运到现场后，在水中利用浮箱组装的平台上将左右拱肋通过风撑（临时横撑）现场组装成块段，利用缆索吊机起吊安装，190m跨拱肋现场拼装平台施工方案图见图4.1.7。拱肋主要采取水上运输，并避开涌潮、大风天气的影响。水路运来的构件不考虑存放，直接运到拱肋拼装处。若船舶无法到达处（包括河床变迁、淤积等），可水运到临近船舶到达孔跨处，利用缆索吊机起吊，纵向运输至安装。

（10）、预制安装的桥面板，通过缆索吊机起吊，若完全采用缆索吊机安装是必效率底。为加快施工进度，可利用工作索道进行其吊运，在桥面上安装小型架桥机配合安装。

（11）、本桥采用缆索吊吊装施工，缆索吊跨越两个标段，因此协调吊装是非常重要的，我部将和第一合同段单位密切配合完成钱江四桥的吊装工作。

详见附件一《支持性文件》——上部钢结构制造

4．4钢筋砼梁体（板）预制

本标段85m跨、190m跨下层吊杆横梁均采用C50预应力混凝土结构，采用预制后通过现浇湿接头与系梁连接成整体。85m跨吊杆横梁长16.4m，78根，每根分三段进行预制，立柱横梁长26.4m，共51根，整体预制；190m跨吊杆横梁每根长31.9m，共23根，整体预制。

主桥桥面板除轻轨位置采用空心板外，其余均采用预制丌型C50砼，共672块，采取集中预制。

4．4．2施工顺序：先进行85m跨横梁预制，再进行190m跨横梁预制。在预制横梁同时进行桥面板预制。预制场平面布置及梁体运输图见图4.4.1。

4．4．3后张法梁体施工方法

横梁预制施工工艺流程见图4.4.2。

1)预制场布设及台座施工

台座基础据地质情况进行地基处理，85m跨横梁台座与190m跨横梁台座的基础同时处理，预制台座条形基础下根据地基承载力情况进行夯实，台座两端基础下插打钢管桩。夯实地基上铺设条形浆砌片石，其上为砼台座，预制场地上水泥砂浆封闭，保证台座在横梁预制和张拉过程中不发生不均匀的沉降，以确保预制横梁的质量。

2)砼拌和与运输：预制横梁使用的各种原材料，砼配合比设计严格按照设计要求执行，并经监理工程师批准。砼采用拌和楼集中拌和，砼搅拌运输车运输砼，吊车提升料斗浇筑砼。

3)横梁预制：后张法预应力横梁的预制程序为：先在底座上涂刷隔离剂，绑扎钢筋、安波纹管，立侧模，绑扎梁翼缘板钢筋，浇筑砼，砼浇筑后覆盖麻袋洒水养生，等砼达到2.5MPa以上强度后拆除侧模板，并对构件进检验、检查，符合标准后，然后穿部分预应力钢绞线。当砼强度达到设计规定强度后，进行预应力张拉工作。

预应力管道成型采用波纹管。砼振捣采用插入式振捣器配合高频

附着式振捣器振捣。预应力张拉采用两端对称张拉的方式进行。

①凝土终凝后立即进行洒水养护。养护时间不少于14天，

②每天洒水次数视环境湿度和温度控制，洒水以保证混凝土表面经常湿润状态为准。

③拆除模板进行预应力张拉施工。

④拆模时用橇棍或钩子轻轻撬动模板，集中堆放。

①钢绞线的每批交货除有明显的标志和出厂的质量证明书或试验报告单，认定其技术要求、试验方法和检验规则符合国家有关标准外，使用前对钢绞线进行复验。

②预应力钢束的孔道利用劲性骨架的主弦管。预应力的孔道要求锚垫板与锚束垂直，锚固中心与垫板中心重合。

③钢绞线在编束前进行予拉，予拉由应力、伸长量双控制，并应力控制为主，予拉力按照设计要求采用，拉力达到规定值后持荷5～10min后放松。

④根据预应力钢绞线位置及张拉设备情况确定预应力钢束下料长度。钢绞线编束时，每隔1～1.5m绑扎一道铁丝，铁丝扣向里。钢绞线编束完成即可穿入孔道。

预应力材料的检验：预应力钢绞线锚具、夹具等应选用信誉好的厂家，进场后，需按规定进行验收。使用前应按规定进行标定或校正，确保误差不超过允许范围。

张拉过程中，当梁体混凝土达到设计强度的80%，即可进行梁体的张拉。张拉顺序从上向下，左右对称进行，同时符合设计规定。在初张拉时，在钢绞线上划线，作为测量钢绞线伸长量的参考点，并检查钢绞线有无滑丝现象。

张拉时，油泵加油应均匀，千斤顶后禁止站人，出现锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，立即停止操作，进行检查，作好记录。滑丝、断丝数量超过容许值时，抽换钢束，重新张拉。

钢绞线张拉完毕，利用砂轮切除多余部分。

压浆前，先用压力水对孔道进行冲洗，利用无油脂压风机将孔道吹干。

夏季气温较高时，采用在早上或傍晚压浆为宜。避免温度大于32℃时压浆。当冬季气温较底时，选择中午时间压浆，避免温度低于5℃时施工。

②压浆应从下而下的顺序进行，并连续进行。施工时需让出口冒出与压入水泥浆相同的浆液，并且流出的浆液的喷射时间不小于11s后，才进行出浆口的封闭。然后继续压浆待水泥压力最少升至0.7Mpa，并至少维持10s后，才能将进浆口封闭，停止压浆。在水泥浆凝固前，不得松动封闭的进出口。

4．4．4外观质量控制

为了确保横梁外观质量满足技术规范要求，采取用6mm厚的钢板制作成大块模板并做好接缝的处理，以及利用高频附着式振捣器进行振捣砼的施工方案。另外，在施工过程中，严格控制好每盘砼的配合比，减小砼的离散性。

预制梁在孔道水泥浆强度达到设计规定后，用预制场龙门将横梁移至存梁区。

4．4．6安全技术措施

（1）、预应力张拉阶段

①张拉作业区，无关人员禁止进入；

②检查张拉设备、张拉工具是否符合施工及安全的要求，施工前按规定进行油压表、钢绞线、锚具、夹片检测；

③连接点，各接口保证完好无损，油泵操作人员佩戴防护眼镜；

④油泵进、回油速度与压力表指针升降应平稳、均匀一致，安全阀经常保持灵敏可靠。

⑤张拉时，千斤顶的对面及后面严禁站人，作业人员站在千斤顶的两侧；张拉操作中，若出现异常现象（如油表震动剧烈、发生漏油、电机声异常、发生断丝、滑丝等）应立即停机检查；

（2）预应力钢绞线张拉施工过程中可能出现的问题及防治方法

①张拉过程中，预应力钢绞线的深长值与理论值的误差可能超出±6%范围，按以下措施控制：

测试钢绞线实际弹性模量，测试钢绞线束与波纹管内壁的实际摩阻值；

计算施工伸长值，并经设计单位确认；

配备效验千斤顶与油压表读数。

②张拉后锚固时可能发生滑丝现象，采取以下防制措施，防止滑丝现象的发生。

用汽油清洗钢绞线的夹片内侧，防止因油污填塞齿缝间隙而影响锚固；

用钢丝刷或细砂纸打磨钢绞线表面，以防锈蚀层影响锚固性能，并清除钢绞线上水泥砂浆残留物；

对钢绞线进行硬度测试，确保其硬度与锚具硬度匹配。

③张拉过程中发生断丝现象，如某股钢绞线中的某一根或几根钢丝，其钢丝数未超过每孔一根钢丝，且同一个截面断丝总数未超过该截面钢丝总数的3%，则视为允许，可以补足总体应力。若超出以上范围，则将发生断丝的那股钢绞线进行更换重新张拉。

缆索吊机方案制定及实施由第一合同段完成。

4．6端横梁、拱脚的施工

端横梁、拱脚采用钢管劲性骨架外包砼结构。此处钢管拱肋、端横梁劲性骨架和系梁劲性骨架在拱脚位置相互连接成整体。同时端横梁预应力束、系梁预应力束和拱脚位置竖向预应力处于三向预应力状态。

本标段85m跨端横梁劲性骨架，共10根，每根长26.4m，重为53.33t，每根端横梁及拱脚内预埋两段拱脚预埋段钢管和两段系梁劲性钢骨架。每段拱肋预埋段钢管弧线长约为8m，重为7.3t，系梁劲性骨架预埋段每根长11.95m,重为8.92吨。

4．6．2施工方案综述

（1）端横梁、系梁拱脚预埋段劲性骨架、拱肋拱脚预埋段等，在工厂制作,采用缆索吊直接调运安装，采用墩身预埋件定位。

（一）施工工序流程图见图4.6.1

①拱脚及端横梁施工支架

a、除3号墩外，其余墩拱脚及端横梁施工支架采用万能杆件拼装，支撑在承台上φ60钢管桩做立柱，钢管顶部及底部进行局部加强，支架上纵向及横向均采用2[28作分配梁，底模支架采用型钢支架，其结构见图4.6.2或图4.6.3。

b、3号墩拱脚及端横梁施工支架采用φ60钢管立柱，2[40作斜撑，2I56为纵梁。形成整体焊接，纵梁通过预埋在墩帽上的螺栓与墩帽连接。支架上横向采用2[28作分配梁，底模支架采用型钢支架，其结构见图4.6.4。

为保证施工质量，外模板采用大平面竹胶模板，内模采用组合钢模。施工中留有人洞。

③支架利用船舶运到安装位置，采用下部施工桅杆吊进行起吊安装，焊工作好钢管焊接及横向连接等工作。模板采用分块整体利用桅杆吊安装。

2）劲性骨架、预埋段安装

①检查墩顶预埋件位置、清洁骨架表面及内表面。

②缆索吊机运来的端横梁劲性骨架大致就位后,在测量控制下,利用千斤顶和手拉葫芦调整精确定位,最后按设计要求与墩顶预埋件电焊牢固，然后顺序安装系梁劲性骨架预埋段和拱脚预埋段，安装方法同端横梁劲性骨架安装，按照结构施工设计图焊接。

③安装精度同钢管主拱肋安装精度要求。

②施工时确保预埋件位置、尺寸、数量等的准确。浇注时注意使混凝土入模均匀，避免大量集中下落。采用插入式振捣器振捣，振捣需密实，振捣时应注意不碰到劲性骨。

③填写混凝土施工记录，包括原材料质量、混凝土塌落度、拌和

质量、混凝土浇注和振捣方法、浇注进度等。施工顺序为：先底板、腹板、在底板和腹板达到70%的设计强度后再浇注顶板和拱脚。

①凝土终凝后立即进行洒水养护。养护时间不少于14天，

②每天洒水次数视环境湿度和温度控制，洒水以保证混凝土表面经常湿润状态为准。

③强度达到设计强度的70%即可拆除内外模板进行预应力张拉施工。

④拆模时用橇棍或钩子轻轻撬动模板，集中堆放。

5）预应力钢束安装同后张法预制施工工艺。

6）预应力钢束的张拉后张法预制施工工艺。

7）孔道压浆后张法预制施工工艺。

4．6．4端横梁临时固结

拱脚、端横梁与墩身的临时固结按设计要求进行施工。

（2）桥址处XX江水面宽，钢管拱肋集中在主河槽，钢管拱肋不便于从桥面或采用栈桥从岸上运至江中拱肋吊装下方，同时考虑85m跨分段拱肋重量轻，跨数多，不便于在水中设横向风缆，因此，初步拟定钢管拱肋的制造、运输及吊装方案如下：钢管拱肋由具有资质及经验的厂家制造，钢管拱肋预拼合格后，每孔85m跨拱肋分10段运输（含拱脚段）到现场，在水中浮箱组装的平台上将左右拱肋通过风撑和临时横撑现场组装成块段，利用缆索吊机起吊安装。拱肋主要采取水上运输，并避开涌潮、大风天气的影响。水路运来的构件不考虑存放，直接运到拱肋拼装处。若船舶无法到达处（包括河床变迁、淤积等），可水运到临近船舶到达孔跨处，利用缆索吊机起吊，纵向运输至安装。

（3）本桥为多跨连续拱桥形式，按设计图纸提供：拱肋吊装完成后，即可进行灌注拱肋混凝土，此时拱肋产生的水平推力有桥墩承受。同时每跨拱桥系杆预应力采用单端张拉，设计对该拱桥各跨的安装及加载程序作了明确规定，所以主桥85m跨拱肋安装及上部结构加载程序必须与190m跨拱肋及上部安装施工密切配合，严格按照设计规定的程序施工。

4．7．2拱肋节段运输

①钱江四桥拱肋节段采取水上运输方式；部分零部件、散件及设备采用陆地运输方式。按工地吊装次序，运往工地水域。

②从武汉到XX，水上运输距离1400km，具有常年通航条件。

①钱江四桥钢拱及纵横梁，单件重量在60t左右，选用250t浮吊作业。

②为配合吊装，还应备一艘294kw拖轮，作运输船摆档之用。

①在待装船上设置物件垫墩或托架，运输船与摆档拖轮绑扎牢固，同时系泊于吊装水域下游处的趸船边。

②250t浮吊抛锚定位（见下图）：在适吊水域依次抛定①②③④号锚。

①汽车转运：XX钱江四桥的构件将用100t平板汽车转运到船台区，利用船台吊车将对象吊放到横移架上。

②横移架自行至斜船架尾端，用船台绞车将物件拖至斜船架上。

③斜船架顺滑道下行到适合水上吊装水域。

④250t浮吊，在不作业时，向后退出作业水域（斜船架的上游方向）待命，当斜船架下行到适吊水域时（斜船架平面跨水约1.5m），停止下行。此时，250t浮吊移位、起吊、装船程序是：

a.放①号和③号锚索，作浮吊移动准备。

b.依次收②号和④号锚索，使浮吊向斜船架靠近。

c.当浮吊处于适吊位置时，初步收紧①②③④号锚索，使浮吊初步定位。

d.起吊作业前，检查钩头中心与对象重心位置，如需调整，可微调①②③④号锚索和吊杆俯仰角度（在起吊能力以内），尽可能使钩头对位于对象的重心垂线上，防止重件起吊时的摆动。

e.安放索具，平稳起吊，到适合运输船进入作业区域所需高度时停止起吊。

f.斜船架上行、退出作业水域。

g.运输船缓速驶入作业水域，并靠泊于250t浮吊艏部，调节运输船的靠泊绳索，初步使物件对准运输船上的垫墩、待吊。

h.当准备工作完成时，250t浮吊将对象缓速下放，到对象接近垫墩或托架时，利用运输船缆绳调节和浮吊吊杆俯仰调节，使物件与运输船上垫墩准确对位。

i.船上工装支墩与运输船舶连为一体，对象摆放时，对象之间不得互相挤压，分层摆放时，上层对象一定要摆放在工装支墩上，不得直接放在下层构件上，防止构件受力变形。

j.在准确对位完成后，250t浮吊缓速放下对象，同时运输船上垫墩调整和加固同时进行。此时，250t浮吊可脱钩。

k.后续作业依此程序进行。当江面有4级以上风力时，应停止作业，确保安全。

（5）、运输船舶的选择

钱江四桥钢构件运输船舶有两种选择方案，本标书主要阐述第一种方案：

1）承担此项目水上运输船舶,拟选用1000t海船,根据工地吊装顺序,合理配载。

2）1000t海船主要尺度如下：

仓口长度:31.5m型宽:6m型深:4.6m满载吃水:3m满载吃水:1.8m

在此项运输项目上根据计算满载吃水为2.5m

[方案二]（供选择）：

1）承担此项目水上运输船舶,拟选用1000t海船及甲板驳，考虑在洪水季节及枯水季节受航道条件限制，1000t海船不能直达工地。用1000t海船将构件运至XX乍浦，乍浦到XX江工地90公里，用甲板驳将构件运往施工工地。

2）1000t海船主要尺度如下：

仓口长度:31.5m型宽:6m型深:4.6m满载吃水:3m满载吃水:1.8m

在此项运输项目上根据计算满载吃水为2.5m

a.钢拱按吊装顺序及数量依次发运；纵横梁按吊装顺序及数量依次发运。

a.参与大件运输的有关人员必须严格遵循“精心组织、安全运输、完整无损、万无一失”的大件运输工作指导方针，对大件运输全程实行安全管理监督和检查，搞好各个环节运输质量的预控工作。

b.装卸中要根据大件设备规格及定位情况，做好枕木铺垫，并认真检查落实。设备装妥后用钢丝绳绑扎加固，以确保设备装载平衡，防止设备在运输途中移位；同时，设备装船要保持船舶艏艉吃水符合航行要求。

c.货物交接依照《设备交接制度》办理。

d.每批（次、件）货物运输指定专业人员为负责安全保障责任人，监督车（司机）船（船长）执行安全运行规定，同时，工厂派员随船监护，督促安全及时到达。

e.为保证船舶安全航行，执行以本轮船为主，必要时另派一名指导船长为辅的驾引制度，以驾驶了望，保障安全，大车执行双驾驶员制度，以便处理运行技术要求和其它意外情况。

f.武汉至XX，船舶航行要经过南京航段、上海航段、XX钱江航段。经过南京航段时，应加强通讯联络，该地方码头较多，过往船舶和工程船舶较多，遵守航行规则、防止碰撞事故；上海航段，处于入海口，除加强通讯联络外，还应有驾驶员到运输船上，协助船长指挥和处理其它意外情况；XX钱江航段，水浅槽窄，地形复杂，应有一位熟悉XX江潮汛规律和航道特点的领航员协助船队通过该航段，同时应加强了望，常测水深，慢速航行，防止搁浅事故。

g.严格控制钢构件的运输时间，充分利用洪水季节和枯水季节期间XX江潮水汛期的特点，使运输船舶顺利通过XX江到达工地目的地。

(8)、配合工地吊装临时设施

a.钱江四桥桥址，起吊设施主要运用缆索吊，运输船上构件在桥下首先吊到浮箱平台上拼装焊接，运输船定位困难，而拱肋装在船上摆放状态与桥面垂直，不利于吊装，将运输船横置于桥下，虽利于吊装，船舶却无法定位，为此，需在桥址处上游侧设置一艘定位船。

b.定位船在吊装时，作运输船定位作用，同时该船还应具有系泊能力，以便因故不能及时吊装时，运输船可系泊。

c.定位船为趸船，船长：40～50m，船宽：10m

d.定位船在作用运输船定位之前，采用试定位方式，若单纯采用水锚定位困难，则采用地锚与水锚配合定位，即在定位上、下游岸边，分别设地锚，进行定位船的定位。

e.定位船锚泊示意图（见如下示意图）

4．7．385m跨拱肋安装

①缆索吊机拼装完成经检查各部结构达到设计要求后，按规定进行静、动载，超载试吊，合格后才可正式使用，利用千斤顶横移调整索鞍，使得各塔顶索鞍中心距桥轴线5.2m。

②按设计要求安装扣索塔架和斜拉扣索。

③全面测量，对拱座间的计算跨径、墩台跨径、拱肋拱脚预埋段斜面、平整度、倾斜度、标高、桥轴线偏斜等进行全面的测量。达到误差规定要求后，方可进行拱肋的吊装。

⑤在拱肋拱脚预埋段斜面上，事先测量放出控制中心线，起吊按设计吊点位置进行，要求作到多股千斤受力，起吊平衡，禁止歪斜和扭曲。

⑥吊装第一块段拱肋精确对位，装上连接螺栓。安装扣索、横向缆风，并将扣索锚固收紧，扣索收紧采用扣索锚固端调节装置，使得扣索逐渐受力，保持拱肋前端高程不变。紧固螺栓。松除缆索吊机吊钩。

（2）建立吊装指挥系统

按吊装主要工序进行人员分工，明确组织机构，安装、布置通话系统。

1）水平测点：在大桥两岸选择合适的标高的地方布置视野开阔、无障碍的观测站，每个测站根据需要观测各吊装节段的节点标高及L/8、L/4，拱顶等测点，引桥上层桥面和中间墩顶各设一台全站仪，每台仪器均以对岸的水准点为后视点，所测数据相互比较，以避免发生测量差错。

2）轴线测点：拱肋在工厂加工时，必须按照规定设置纵横向拱肋中轴线标志点，在吊装前，沿着相应的拱轴中线延伸线上，在两岸引桥上设立中桩，吊装时，两岸各设1台全站仪或经纬仪测量控制。

吊装前的其他准备工作及注意事项：

①全面检查吊装系统的各项设备；

②复合净跨径，起拱线位置和标高，拱脚预埋段发兰表面倾斜度，并在拱座处标出起拱线和轴线位置。复核水准测量点及中轴线桩位；

③检查拱肋弦长及接头情况，检查临时栓接位置是否符合要求；

④作好拱肋测量标记点；

⑤作好吊装运输的指挥及安全工作；

⑥检查拱肋水平观测及中轴线观测的测点，标尺记录，联络及组织分工等准备工作；

⑦检查施工安全设备，落实各项安全措施；

⑧布置全桥吊装通讯联络工作，安装对讲机系统及广播。

①钢管拱桁架分段：每跨85米钢管拱桁架共分3大段（不含拱脚）制作。

85米跨钢拱肋节段长度、质量表

注：85米拱肋钢管拱桁架共分6大段（不含拱脚）制作，每条肋3段

②扣索计算：扣索计算时钢管拱间的接头按铰接工况考虑；各段钢管拱结构重力加上整体吊装时的临时风撑及挑梁重力作为计算载荷；合拢段吊装时，考虑有四分之一结构重力作用。计算程序采用清华大学SMSOLVER结构力学求解器计算。

图4.7.185米跨拱肋扣索索力计算示意图

扣索力计算结果见下表：

（5）吊装顺序及施工要求

①拱肋吊装顺序：先吊装全桥中间一孔，再依次吊装两边四孔。每跨拱肋分三段对称安装。

②对起吊吊点、缆索吊机系统、扣塔塔架及扣点基础等设施，吊装前应全面检查，起吊过程严禁碰撞，损伤拱肋节段。

③吊装过程：关键受力点结构部位应设专人观测，或专人检查，如锚碇、塔架、扣点、吊点、风缆等。

④配套编号：每孔拱肋在加工厂家进行试拼装编号。

⑤监测监控：拱肋安装及合拢过程，对扣索受力状况实施监测监控，并与计算值作比较，及时掌握分析情况。

（6）拱肋悬拼扣挂系统

全桥9孔85m跨，每孔分3段整体悬拼，两条拱肋2组扣索，采用钢绞线斜拉扣挂悬拼钢拱桁架施工。扣塔和缆索吊机主塔分开，利用缆索吊机安装。斜拉扣挂系统由以下几个部分构成：

根据索力的大小计算确定挑梁和支承座型钢规格及焊接要求。

由于钢铰线应力只用到极限应力的50%左右，而且吊装过程中钢铰线有一定振动和索力变化，采用夹片锚容易滑锚，选用P型挤压锚头。

扣索采用1860MPaφ15.24钢绞线，扣点放在钢骨架大段接头后一节点两侧，扣索在后锚处张拉锚固。

根据计算出的各组扣索最大索力确定扣索索数量。由于一组扣索分扣于钢骨架两侧，因此，各组钢绞线数量采用4的倍数，安全系数取2。

扣塔用N型万能杆件拼装，单门柱式结构，塔脚固结。塔高20m，宽12m。每跨扣塔均采用同种规格的扣塔，按拱肋安装流程可周转使用。

图4.7.3扣索塔架

扣索经过扣塔架上的索鞍轮弯进入后锚。根据钢绞线弯曲过塔顶索鞍对自身应力的影响，以及对弯曲半径的要求，按预应力设计规范，预应力束弯曲半径不小于4m，但是在扣塔顶上要设置这么大的圆弧，显然是非常困难的，考虑到本桥扣索应力用得比较小，扣索系统

4.7.4扣索索鞍示意图

a．拱肋扣挂采用钢绞线作扣索，千斤顶斜拉扣挂钢拱架，钢拱架标高的调整由张拉和松放扣索实现，因此，要求张拉系统锚固牢靠，张拉和松放操作方便。采用扣索在地锚处张拉端转换方式为：两根扣索钢绞线转换成两根Φ32mm精轧螺纹钢，用2台YC60千斤顶张拉调整见图4.7.5。

b．运作方法：扣索按各组扣索的根数和索力计算出索长，分组下料编束，前端套上锚板，用GYJ型挤压机挤压P型锚头，利用缆索吊机工作索牵引过索鞍。扣索安装好后，检查扣索在塔顶的排列顺序是否正确，前后是否对应，然后利用5t卷扬机初拉、调整进入后锚体系。卷扬机牵引，一是使扣索产生一定的拉力，从而克服部分钢绞线的延伸量，二是通过滑轮组略调平各绳的拉力，单根钢绞线用YC20Q千斤顶在后锚端调整。

c．索力及伸长量的控制：扣索张拉调整、控制的目标函数是钢拱架的标高，扣索的强度设计是以安全系数为2控制的。在吊装过程中以标高调整为目标，准确测定各阶段的索力及伸长量，与理论计算值对比检查校核，发现问题及时调整和处理，保证索力及伸长量在计算范围内，从而使悬拼过程安全、稳妥地进行。

图4.7.5扣索调节装置图

（6）钢骨架悬拼工序流程

①、悬拼工序见85m跨悬拼工序见图4.7.6.01～图4.7.6.04。

标高的测量控制，采用全站仪测量计算方法。标高的调整由斜拉扣索千斤顶张拉和松放实现。

每一个吊装节段采用Φ30mm的普通螺栓临时联接，标高和轴线调整好后，焊死成固接,大段接头形式见图4.7.7。

钢骨架安装主要的控制指标是标高和轴线，采用斜拉扣挂准确控制标高，轴线偏位主要在于预埋拱脚段拱肋的精确程度和加工的大段接头的精度，因此在施工中严格各到工序，尽量减少施工中所带来的误差。如果在施工中产生了偏位，采用在大段接头打铁尖、垫钢板来调整控制。

钢骨架悬拼采用先合拢后松索，设置合拢段100cm空隙，各段钢骨架安装就位，调整好标高和轴线，实测空隙长度，下料短钢管并安装焊接。见图4.7.8。

采用低温合拢，为后阶段施工提供压应力储备，减少下挠度值。钢骨架合拢松完扣索后测量记录下轴线、标高偏移情况并与设计值相比较，严格控制在设计范围数值之内。

1）、合拢段安装前将梁段尺寸误差作出精确测定，同时测出合拢段

图4.7.8合拢段结构图

2）、全面测量拱轴线型及轴线平面偏差，进行调整，达到设计要求。3）、运用扣索进一步精调拱轴线形；

4）、在气温均匀变化缓慢的时间内多次观测合拢段空隙；

5）、将测量结果报监理、设计院审核、批准；

6）、锁定拱轴线后仍需选定最佳时间进行观测拱轴线型，符合如下要求后认定拱肋吊装合格。

规定值或允许偏差（mm）

①拱肋接头焊接时，应从拱顶向拱脚对称、均匀、分层次、交错、先间断后连续的焊接。

②施焊期间应观测，若高程各轴线变化超过规定值，应立即进行调整。

③接头焊接完成应逐点探伤检查，施工方100%的检测，监理工程师40%抽检。

④焊缝外观检测允许缺陷，应符合有关规定。X射线探伤检验按抽查焊缝5%，按Ⅱ级执行。

（7）松扣索：当拱肋管压混凝土强度达到设计强度后，即进行扣索松除。松索时，应对拱圈轴线，塔架位置进行检查，确保无异常情况下，才能松索。

4．7．4190m跨拱肋安装

（一）190跨钢管安装方案概述

本桥的钢管拱肋安装采用无支架悬拼扣挂法施工，起吊采用缆索吊机方案，扣索塔架和缆索吊机塔架分离，扣索锚碇采用重力式和5号和11号墩身。

钢管拱肋由厂家制造，拱肋直接在厂家整段加工成型，再分段运至现场，在水中平台上利用临时横撑组装成整体，直接起吊安装。

为检查吊装设备，确保安全施工。正式吊装前必须进行试吊。分静载超载（施工最大吊重的120%）和动载（110%）试吊。试吊过程需设仪器进行观测。主要观测项目为：

a、主索垂度，用以校对设计吊装静空高度及主索强度、安全系数。

b、塔顶位移：两岸分设经纬仪，观测预先固定在塔中的塔顶标尺进行测定塔顶位移，以判定塔架实际强度和刚度。

c、主索地锚位移：在主索地锚承台方向标注一点，拉线观测，并派人巡视地锚周围土壤有无松动，受力后有无异常情况。

按吊装主要工序进行人员分工，明确组织机构，安装、布置通话系统。

在大桥两岸选择合适的标高的地方布置视野开阔、无障碍的观测站，每个测站根据需要观测各吊装节段的节点标高及L/8、L/4，拱顶等测点，两侧家号设好的桥面上各设一台全站仪，每台仪器均以对岸的水准点为后视点，所测数据相互比较，以避免发生测量差错。

拱肋在工厂加工时，必须按照规定设置纵横向拱肋中轴线标志点，在吊装前，沿着相应的拱轴中线延伸线上，在两岸引桥上设立中桩，吊装时，两岸各设1台全站仪或经纬仪测量控制。

c、吊装前的其他准备工作及注意事项：

d、全面检查吊装系统的各项设备；

e、复核跨径，起拱线位置和标高，拱脚预埋段发兰表面倾斜度，并在拱座处标出起拱线和轴线位置。复核水准测量点及中轴线桩位；

f、检查拱肋弦长及接头情况，检查临时栓接位置是否符合设计要求；

g、水中临时风缆锚固平台是否符合施工要求；

h、作好拱肋测量标记点；

i、作好吊装运输的指挥及安全工作；

j、检查拱肋水平观测及中轴线观测的测点，标尺记录，联络及组织分工等准备工作；

k、检查施工安全设备，落实各项安全措施；

l、布置全桥吊装通讯联络工作，安装对讲机系统及广播。

190米拱肋钢管拱桁架共分14大段（不含拱脚）制作，每条肋7段

190米跨钢拱肋节段长度、质量表

b、扣索索力计算：扣索计算时钢管拱间的联结按铰接和刚接两种工况考虑；各段钢管拱结构重力加上整体吊装时的临时风撑及挑梁重力作为计算载荷；第四段吊装时，考虑有四分之一结构重力作用在第四段端头。计算程序采用清华大学SMSOLVER结构力学求解器计算。

图4.7.9190米跨安装索力计算模

190m跨拱肋吊装施工工序流程见图4.7.10.01～4.7.10.04。

②缆索吊机移至拱肋安装部位下，使得左右两组索吊中心线处于拱肋中心线上，利用两组索吊抬吊每段主拱肋，拱肋不设单独吊点，直接利用钢丝绳捆绑（拱肋捆绑位置垫麻袋或胶皮）。

③安装段拱肋，吊装前装好拼装脚手架、挂好安全网，及拼接接头用的拼接板和螺栓等。拱肋的悬臂端栓好缆风绳，以便安装调整。

④吊起后，观测拱肋的翘起角度，应大致与实际安装角度相符。

⑤对点：缆索吊机起吊重物在起、停转换过程中，其抖动不是很严重，只是缆索吊机动作一次从发出信号到实施时间较长，因此，为了加快对点速度，派经验的人员指挥，尽快到位，同时配备小型钢丝绳牵引器等辅助对点。拱肋装大段拱肋接头形式见图4.7.11。

图4.7.11190m跨大段接头形式

⑥在初架设阶段，拱脚段与拱座预埋段间不进行焊接，其他段调整好后，立即焊接形成固接。拱脚设置临时铰见图4.7.12，同拱座设置予留明槽。

图4.7.12临时铰接立面图

⑦扣挂：拱肋通过扣索直接扣于扣索塔上，背索同样扣于扣索塔顶端，采用索塔顶端千斤顶调整张拉，见图4.7.13。

图4.7.14扣点结构示意图

⑨扣索锚具：锚具设有夹片防脱限位装置(在锚板后增加限位板)，可以防止扣索在低应力状态下锚具松脱。

⑩扣索张拉：拱肋扣索调整均在扣索塔架顶端，张拉步骤为：运用钢绞线张拉等值控制仪，初始单根张拉钢绞线至钢绞线内力等值锚固，运用大吨位的穿心式千斤顶整索张拉长短及内力。在扣塔另一侧设置背索，通过塔顶分配梁传递内力，背索另一端锚固在后锚点。背索与扣索同步张拉，并控制塔顶位移在规定范围。背索采用扣索同样的钢绞线，锚具同扣索锚具一致。

⑾拱肋就位后，应及时联结，同时对拱肋轴线位置、标高及扣索塔工作位移进行观测，作好记录，并控制在施工工艺要求允许范围内。

⑿各段拱肋在安装定位前其拱轴线型误差应满足如下要求：

在吊装过程中，应随时检查塔顶位移、测量塔架轴线旁弯值，并用缆风及时调整，将其控制在安全范围内。

根据设计图纸要求，确定合拢温度；

为保证合拢段施工中迅速与准确，在吊装合拢段前应作好以下：

运用扣索进一步精调拱轴线形；

体育场照明工程施工组织设计在气温均匀变化缓慢的时间内多次观测合拢段空隙；

依据测量结果对合拢段长度及接头结构尺寸进行施工及修正；

将测量结果对报监理、设计院审核、批准；

Q／GDW15 001-2014-10501 新建住宅供配电设施设计规范(鄂电司企管[2014]15号)合拢段接头形式见图4.7.15；

图4.7.15合拢段接头形式

锁定拱轴线后仍需选定最佳时间进行观测拱轴线型，符合如下要求后认定拱肋吊装合格。