□文/馬朝信 李家培

□李家培/天津市路馳建設(shè)工程監(jiān)理有限公司。

洛陽瀛洲大橋施工技術(shù)

□文/馬朝信 李家培

文章簡要介紹了大橋施工的基本概況。大橋全長1160m，兩側(cè)引橋為鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。主橋兩側(cè)邊跨設(shè)計形式為鋼筋混凝土對稱連續(xù)拱橋，采用少支撐加連續(xù)滿堂紅支架分段現(xiàn)場澆注混凝土施工。主橋中跨設(shè)計為中承式系桿無推力拱橋。主縱梁、橫梁、主副拱肋、吊桿、系索等鋼結(jié)構(gòu)采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場支架法進(jìn)行拼裝。繼而完成鋼管混凝土澆注及通過剪力釘、現(xiàn)場澆注混凝土將預(yù)制混凝土單元橋面板連接為整體橋面，最后完成橋面改性瀝青混凝土鋪裝。

鋼管混凝土拱橋；中承式系桿拱；鋼箱梁；系桿；主跨；邊跨；連拱

洛陽市瀛洲大橋是以“月亮”為主題構(gòu)思的拱形結(jié)構(gòu)橋。主橋中跨是由3根鋼管構(gòu)成的空間組合的月亮拱，結(jié)構(gòu)造型在寧靜夜晚猶如浮于洛水之上的一輪彎月，給人以“月兒彎彎照九州”的畫古遙想。主橋邊跨采用8個小連拱造型，其倒影水面，似微風(fēng)拂過蕩起層層漣漪，與“月亮拱”交相輝映，即象征著洛陽“九朝古都”的文化底蘊(yùn)又彰顯大橋優(yōu)美、靚麗的時代風(fēng)情，主橋主跨仰望如大鵬展翅，側(cè)看如新月臨波，和主橋邊跨的連拱造型交相呼應(yīng)，形成水上升明月的藝術(shù)效果，同時也寓意著中原崛起，洛陽的經(jīng)濟(jì)文化向新的高度騰飛，蒸蒸日上。整個建筑結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了橋梁技術(shù)與建筑藝術(shù)的完美結(jié)合。

工程概括

瀛州大橋橋長1160m，全橋結(jié)構(gòu)共分為3大部分，即由主橋中跨（中承式系桿拱橋）、主橋兩側(cè)邊跨（上承式連拱）和兩岸引橋（連續(xù)箱型梁結(jié)構(gòu)）組成。其中主橋橋長610m，引橋橋長550m，主橋是通過10m掛孔將主橋分成了主橋中跨和主橋邊跨2個部分。

2.5m（人行道）+11.5m（車行道及防護(hù)欄）+3.0m（中央凈寬）+11.5m（車行道及防護(hù)欄）+2.5m（人行道）=31.0m。

主橋中跨為中承式系桿拱橋。其中拱圈是通過橫撐、斜撐和3根鋼管組成的空間組合式拱圈，3根鋼管線形均為拋物線。吊桿為橋面中心豎直吊桿和兩側(cè)斜吊桿組成的三索面。主梁為混合梁結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)高強(qiáng)鋼絲系桿，以減小對基礎(chǔ)的水平力推力。

拱圈拱肋分為一根主拱肋和兩根副拱肋，主拱肋采用直徑1.5m的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。位于豎向平面內(nèi)，矢跨比約為1/3.5；副拱肋采用直徑1.2m的空鋼管結(jié)構(gòu)；由豎直平面向兩側(cè)旋轉(zhuǎn)22.05°得到，拱豎向平面內(nèi)矢跨比約為1/3.0；拱頂處中心線橫向距主拱肋拱頂中心線10.0m，豎向距離為5.7m。根據(jù)計算確定主拱肋鋼管壁厚為20mm，鋼管內(nèi)填充強(qiáng)度等級為C50微膨脹混凝土，副拱肋鋼管壁厚為22mm。鋼管內(nèi)部沿縱向每3.0m設(shè)一道環(huán)形橫隔板，拱腳處加密并沿圓弧間隔45°設(shè)一道縱向加勁肋，高度為150mm，以保證混凝土和鋼管的協(xié)同受力。

斜撐為工字鋼板，腹板高600～900mm，厚20mm，翼緣板寬300mm，厚10mm，橫撐采用外徑299mm，壁厚30mm的空心鋼管。

吊桿為主拱豎直吊桿和兩側(cè)副拱斜吊桿兩種。豎吊桿計13根，邊吊桿張拉值較大，采用PES（FD）7-151低應(yīng)力高強(qiáng)平行防腐鋼絲拉索（φ7mm，σb=1670MPa），當(dāng)中的吊桿力值比較均勻，采用PES（FD）7-109低應(yīng)力高強(qiáng)平行防腐鋼絲拉索，每束破斷張拉力9705kN，安全系數(shù)為3.0。吊桿錨具采用OVMLZM7-151（109）球餃型吊桿錨。兩側(cè)斜吊桿，單側(cè)9根，計18根，均采用PES7-37低應(yīng)力高強(qiáng)平行防腐鋼絲拉索，每束破斷張拉力2375kN，安全系數(shù)3.5。張拉端采用OVMLZM7-37球餃型吊桿錨，固定端采用7-37熱鑄錨，通過耳板、銷軸和拱肋連接。

主跨主梁為混合梁結(jié)構(gòu)，其中主橋主跨跨中79.48 m采用全封閉鋼-混凝土疊合梁結(jié)構(gòu)，橋面中心線處梁高2.2305m，混凝土橋面板厚0.25m，底板根據(jù)計算確定厚度12mm，邊腹板厚度25mm，中腹板厚度25mm。橋面板大部分為2400mm×6000mm的預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件，厚25cm，通過現(xiàn)澆段和剪力釘與橫隔板和小縱梁組成的鋼構(gòu)架形成整體疊合截面。采用環(huán)氧噴涂鋼絞線成品索PES15TUI-37共計6束做為體外水平系桿索貫通主梁將拱系連，經(jīng)張拉系桿索消除拱結(jié)構(gòu)的推力。其余部分為混凝土箱形結(jié)構(gòu)，由于整個橋型為超靜定結(jié)構(gòu)，因此在兩種梁段之間設(shè)置了伸縮縫解決溫度內(nèi)力。

中跨主梁混凝土段和橋下的混凝土斜腿段為剛接，形成了強(qiáng)大的三角剛架，因此主梁混凝土段下沒有支座布置，三角鋼架兩端斜腿處分別設(shè)置盆式支座與簡支板梁、疊合梁相連接。

主跨主墩基礎(chǔ)采用26根直徑1.5m的鉆孔灌注樁，樁長55.0m，承臺寬度16.2m，長28.8m。高3.0m。為減小對水流的阻力，兩端做成梯形狀。

主拱圈是本跨板梁的重要承重結(jié)構(gòu)，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。主拱圈根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算為變高度截面，拱腳處梁高1.5m，到拱頂處漸變到梁高1.0m，主拱圈采用箱型單幅寬9.0m的箱形截面，跨徑為50m，由于縱坡影響，矢高位11.6～12.6m，矢跨比約為L/4.31～L/3.97。拱軸線為二次拋物線。

頂?shù)装搴?60mm，腹板寬度為300～400mm，腹板間距2.90m，材料為強(qiáng)度等級為C50混凝土。腹拱是連續(xù)梁和主拱的重要構(gòu)件，腹拱采用單幅寬9.0m的箱形截面?？鐝綖?8m。梁為縱向等高粱續(xù)梁。連續(xù)梁的邊跨與中跨分別采用了盆式支座和板式支座。主橋邊跨橋墩基礎(chǔ)為8個。引橋部分共分為大橋北側(cè)三聯(lián)；南側(cè)三聯(lián)，以29m和36m為基本跨經(jīng)。引橋橋墩采用雙柱式II型結(jié)構(gòu)，考慮到上部結(jié)構(gòu)荷載噸位，設(shè)計中采用了盆式支座。

施工技術(shù)

下部結(jié)構(gòu)施工

下部結(jié)構(gòu)有28個墩臺，367根鉆孔灌注樁。由于洛河枯水期水深較淺，在河槽上先修筑施工臨時道路，采用土圍堰或土袋圍堰止水。但在洛河河道表層為卵石土層，應(yīng)做好防滲水措施，以保證灌注樁基礎(chǔ)及墩臺的施工順利進(jìn)行。完成主橋樁基礎(chǔ)施工同時完成陸地上樁基礎(chǔ)施工。繼而完成主墩承臺、墩臺施工，進(jìn)行鋼管樁插打工作，完成少支墩支架及架梁支架的搭設(shè)，鋪設(shè)礫沙石，澆注平整混凝土，搭設(shè)滿堂支架進(jìn)行支架預(yù)壓，同時組織在工廠制造鋼結(jié)構(gòu)。安排兩岸用滿堂紅支架法進(jìn)行引橋施工直至完成施工。

主橋邊跨連拱施工

利用洛河旱季河水淺或干枯特點，結(jié)合河道內(nèi)地形平坦和汛期河道的泄洪能力，連拱與主梁施工時，采用少支撐加滿堂紅支架的施工方法架設(shè)上部結(jié)構(gòu)，其中少支撐采用在河中間隔20～30m插打鋼管樁，然后再鋼管樁上搭設(shè)工字鋼梁或萬能桿件。連拱可采用滿堂紅支架現(xiàn)澆施工方法，縱向分三段澆注邊跨連拱主拱圈，主拱圈橫橋向一次澆注，澆注邊跨主拱圈至合龍段后，做合龍段施工準(zhǔn)備，選擇在年平均氣溫且溫度相對平穩(wěn)的的時間進(jìn)行合龍段施工，施工應(yīng)對稱進(jìn)行。邊跨主拱圈脫架后，僅保留少量少支墩支架搭設(shè)中間腹拱支架，立模澆注中間腹拱圈。最后腹拱圈脫架，搭設(shè)縱梁支架現(xiàn)澆三角剛架混凝土梁、10cm段簡支板。邊拱澆注施工期間，主跨鋼梁的吊裝應(yīng)同時進(jìn)行。

主橋中跨鋼箱梁及鋼管混凝土拱施工

結(jié)合運輸、加工制造條件和現(xiàn)場吊裝能力以及設(shè)計要求，將長79.48m，寬35.6m的鋼梁劃分為2個6.74m牛腿段和11個6.0m標(biāo)準(zhǔn)段的13個單元段；將鋼管拱每一拱軸分為9個單元段，在工廠進(jìn)行加工預(yù)制鋼梁運至現(xiàn)場后吊放鋼箱梁單元在支架上；在支架上采用萬能桿件組裝的龍門吊機(jī)安裝預(yù)制鋼箱梁；將鋼箱梁單元段拼裝就位后進(jìn)行預(yù)制段的現(xiàn)場組合焊接。并將事先預(yù)制好的橋面板鋼筋混凝土預(yù)制塊進(jìn)行安裝并通過剪力釘結(jié)合成疊合梁體澆注現(xiàn)澆段混凝土；在橋面達(dá)到混凝土設(shè)計強(qiáng)度后對橋面板適當(dāng)處理，在橋面板上搭設(shè)鋼拱肋拼裝支架；運送鋼拱肋單元段至施工現(xiàn)場；安裝鋼管拱。首先架設(shè)鋼拱肋單元段至支架上；鋼拱肋進(jìn)行合龍；將鋼拱肋焊接成整體與拱座焊接成整體；完成主跨第一次體外系桿索張拉；主拱肋鋼管內(nèi)灌注強(qiáng)度等級為C50微膨脹混凝土。

主吊桿及斜吊桿安裝施工

第一次張拉主吊桿及斜吊桿至設(shè)計張拉力的一半；第二次張拉主吊桿及斜吊桿至設(shè)計張拉力；拆除連拱主拱圈臨時支架；主跨的體外系桿索和連拱的體外索在此間按設(shè)計要求進(jìn)行張拉到設(shè)計值。主跨體外系桿索和邊跨連拱的體外索在此間按設(shè)計要求進(jìn)行張拉到設(shè)計值。澆注10m段掛梁；拆除主跨拱肋支架和主梁支架；拆除鋼管樁。

結(jié)語

瀛洲大橋建筑結(jié)構(gòu)新穎，造型獨特，工程施工科學(xué)技術(shù)含量高。在工程施工中對工程每一步序、每一階段都進(jìn)行了施工過程的監(jiān)測，用科學(xué)的監(jiān)測數(shù)據(jù)指導(dǎo)、控制下一步序、下一階段的施工過程，使瀛洲大橋全橋建設(shè)的所有過程都在嚴(yán)格確保安全施工，確保實現(xiàn)設(shè)計指導(dǎo)思想的監(jiān)控中進(jìn)行施工。同時為了今后大橋安全運營瀛洲大橋在施工過程中安裝了橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)。

U445

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1008-3197（2010）06-62-03

2010-11-05

馬朝信/男，1966年出生，高級工程師，洛陽市建設(shè)委員會，從事工程技術(shù)管理工作。

□李家培/天津市路馳建設(shè)工程監(jiān)理有限公司。