（中鐵九橋工程有限公司，江西 九江 332000）

1 工程概況

橋面鋼梁由兩側(cè)箱型主縱梁、工字型大橫梁及工字型小縱梁組成，最后通過(guò)在鋼梁頂面鋪設(shè)預(yù)制混凝土橋面板形成疊合梁結(jié)構(gòu)，混凝土橋面板和鋼梁之間通過(guò)剪力釘進(jìn)行連接。拱肋拱軸線為二次拋物線，矢跨比為1/4，矢高為32.75m。主拱在橫橋向共設(shè)置兩片箱型拱肋，拱肋在橫橋向向內(nèi)傾13°，形成提籃式結(jié)構(gòu)。兩片拱肋之間通過(guò)間隔設(shè)置的3 道箱型風(fēng)撐連成整體。

2 施工工藝及施工特點(diǎn)

為了進(jìn)一步推進(jìn)項(xiàng)目的工廠化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式，本橋鋼拱肋全部在工廠內(nèi)制作完成，然后通過(guò)船舶逐段運(yùn)輸至橋位處起吊、拼裝和焊接。每片拱肋被劃分成5 個(gè)吊裝節(jié)段，最大節(jié)段自重為90t。為了實(shí)現(xiàn)拱肋節(jié)段現(xiàn)場(chǎng)安裝毫米級(jí)合龍要求，拱肋節(jié)段在工廠內(nèi)按照“臥式拼裝法”進(jìn)行整體1：1試拼，滿足線形精度要求后再涂裝、裝船發(fā)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

橋面系鋼梁安裝完成之后開(kāi)始施工臨時(shí)支架。為了支撐拱肋自重及保證其拼裝線形，在每個(gè)拱肋節(jié)段接頭的位置均設(shè)計(jì)有一組臨時(shí)支架，臨時(shí)支架與鋼梁之間焊接固定。拱肋吊裝采用一臺(tái)500t 浮吊進(jìn)行，安裝順序是遵循對(duì)稱(chēng)原則進(jìn)行。拱肋節(jié)段定位時(shí)利用全站儀反復(fù)測(cè)量拱肋上已做好的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，逐步調(diào)整拱肋空間角度，確保拱肋線形滿足設(shè)計(jì)要求，然后及時(shí)焊接固定，等接頭處焊縫全部焊接完成之后即可松鉤卸載。在拱肋安裝過(guò)程中，應(yīng)定期監(jiān)測(cè)已安裝好的拱肋節(jié)段的空間線形變化情況，用于指導(dǎo)后續(xù)節(jié)段安裝施工[1-2]。拱肋安裝施工示意圖見(jiàn)圖1

圖1 拱肋安裝施工示意圖

2.1 拱肋節(jié)段廠內(nèi)制作及試拼

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，先對(duì)拱肋進(jìn)行合理分段。綜合考慮工藝要求、船舶運(yùn)輸能力、現(xiàn)場(chǎng)吊裝設(shè)備起重能力及吊裝作業(yè)安全性等因素后，單片拱肋被劃分為5 個(gè)吊裝節(jié)段，對(duì)稱(chēng)布置。為了保證節(jié)段現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接時(shí)接頭處的線形質(zhì)量和焊縫質(zhì)量，拱肋節(jié)段在工廠內(nèi)制作完成后需進(jìn)行整體試拼，即按照拱肋斜平面內(nèi)投影線形尺寸進(jìn)行1：1 放樣并制作胎架，然后根據(jù)節(jié)段編號(hào)將各節(jié)段拼成整體，完整模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝工況，確保制造完成的節(jié)段結(jié)構(gòu)尺寸滿足安裝精度要求。試拼裝完成后應(yīng)在各節(jié)段接頭處的兩側(cè)做好匹配標(biāo)識(shí)點(diǎn)，便于現(xiàn)場(chǎng)匹配控制。

2.2 臨時(shí)支架施工

本橋梁是采先梁后拱的少支架法施工。橋面鋼梁施工完成之后，在鋼梁頂面搭設(shè)少量臨時(shí)支架用于拼裝拱肋節(jié)段，臨時(shí)支架的設(shè)計(jì)位置是根據(jù)節(jié)段接頭的里程位置及拱肋內(nèi)傾后的橫向位置綜合確定，每片拱肋共設(shè)置4 組臨時(shí)支架。由于拱肋為內(nèi)傾13°的提籃型結(jié)構(gòu)，為了適應(yīng)其不斷變化的橫向位置，各組臨時(shí)支架的橫向位置應(yīng)通過(guò)平面放樣確定。

4 組臨時(shí)支架的主肢均采用直徑為529mm、壁厚為8mm 的螺旋鋼管制作，各主肢之間采用直徑為219mm、壁厚為6mm 的鋼管交差連接，通過(guò)連接系將4 根主肢鋼管連接成為一個(gè)格構(gòu)柱結(jié)構(gòu)。為了增強(qiáng)中間4 組（左側(cè)2 組，右側(cè)2 組）格構(gòu)柱的整體穩(wěn)定性，通過(guò)在各格構(gòu)柱之間設(shè)置縱向及橫向連接系，使得中間4 組臨時(shí)支架形成大型框架結(jié)構(gòu)。鋼管支架頂部采用雙拼40a工字鋼作為橫向分配梁，根據(jù)拱肋內(nèi)傾角度和相應(yīng)接頭斷面的位置，在分配梁頂面設(shè)置有不同高度的臨時(shí)支撐塊，作為拱肋節(jié)段的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)和線形調(diào)整結(jié)構(gòu)。臨時(shí)支撐塊采用雙拼20a 槽鋼制作，每組分配梁上設(shè)置3 組。鋼管支架橫斷面布置圖見(jiàn)圖2

圖2 鋼管支架橫斷面布置圖

2.3 拱肋節(jié)段吊裝

拱肋節(jié)段在工廠內(nèi)制造完成后，先由運(yùn)輸船運(yùn)至橋址附近臨時(shí)存放，待需要起吊時(shí)再讓運(yùn)輸船駛至吊裝區(qū)域，利用一臺(tái)500t 浮吊將拱肋吊裝到橋面。出于安全考慮，拱肋節(jié)段從廠內(nèi)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)為“臥式”放置，到現(xiàn)場(chǎng)后需對(duì)拱肋節(jié)段進(jìn)行翻身，由“臥式”平放調(diào)整成“立式”放置，方便直接吊裝。拱肋節(jié)段翻身是由500t 浮吊獨(dú)立完成。拱肋節(jié)段吊裝前，需在每節(jié)拱肋頂面焊接臨時(shí)施工爬梯。爬梯由兩側(cè)扶手和踏步構(gòu)成，扶手高度不小于1.2m，踏步間距為0.35m。踏步和扶手橫桿采用直徑為20mm 光圓鋼筋制作，扶手立桿采用50mm×6mm 角鋼制作[3]。

吊裝采用的臨時(shí)吊耳應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算確定，吊耳位置應(yīng)根據(jù)每段拱肋的重心及隔板位置確定。確定好吊耳位置后，應(yīng)根據(jù)吊耳位置的拱肋軸線縱向傾角確定吊裝鋼絲繩的長(zhǎng)度，確保拱肋節(jié)段起吊后空間姿態(tài)與設(shè)計(jì)線形基本吻合。同時(shí)，通過(guò)調(diào)整同斷面橫向兩根鋼絲繩的不同長(zhǎng)度，使得在吊裝過(guò)程中拱肋結(jié)構(gòu)在自重作用下就能形成一定內(nèi)傾角度，加快后續(xù)拱肋節(jié)段的精準(zhǔn)定位和線形調(diào)整。

2.4 拱肋節(jié)段定位測(cè)量

在拱肋節(jié)段吊裝前，應(yīng)在每節(jié)拱肋靠近合龍段方向接頭處設(shè)置固定的測(cè)量標(biāo)識(shí)點(diǎn)，作為兩節(jié)拱肋安裝時(shí)的測(cè)量標(biāo)識(shí)點(diǎn)。對(duì)于提籃型拱肋，為更精準(zhǔn)控制拱肋的內(nèi)傾角度和高程及軸線偏距，安裝定位測(cè)量時(shí)應(yīng)在每節(jié)拱肋接頭處位置頂面設(shè)置3 組標(biāo)識(shí)點(diǎn)，3 組標(biāo)識(shí)點(diǎn)均設(shè)置在同一斷面，且各標(biāo)識(shí)點(diǎn)之間橫向間距不宜過(guò)近。在實(shí)際測(cè)量定位時(shí)，通過(guò)比對(duì)各標(biāo)識(shí)點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)值和理論坐標(biāo)值進(jìn)行控制節(jié)段里程的標(biāo)高和軸線偏距。采用3 組標(biāo)識(shí)點(diǎn)的目的是更精準(zhǔn)地控制13°內(nèi)傾角，只有3 組標(biāo)識(shí)點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與各自的理論高差差值均一致時(shí)才能保證結(jié)構(gòu)空間姿態(tài)的正確。

拱肋節(jié)段定位時(shí)，應(yīng)事先在分配梁的頂面設(shè)置拱肋節(jié)段定位所需的臨時(shí)限位板，便于拱肋節(jié)段吊裝到位后快速初步定位，使得拱肋拱軸線盡量接近理論值，節(jié)約拱肋定位時(shí)間。拱肋微調(diào)宜采用螺旋千斤頂輔助，盡量避免啟動(dòng)浮吊設(shè)備。微調(diào)時(shí)一邊調(diào)整一邊測(cè)量，反復(fù)修正結(jié)果，直至端口處的3 個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)實(shí)測(cè)坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)保持一致、滿足設(shè)計(jì)要求為止。此種測(cè)量方法能較快實(shí)現(xiàn)大節(jié)段拱肋精準(zhǔn)定位，更容易保證提籃型拱肋節(jié)段的內(nèi)傾角度要求，節(jié)省拱肋安裝定位時(shí)間。拱肋節(jié)段調(diào)整到位后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行焊接固定，確保拱肋節(jié)段與臨時(shí)支撐塊固定牢靠，同時(shí)應(yīng)及時(shí)將新定位的拱肋節(jié)段與之前已完成焊接的拱肋節(jié)段進(jìn)行焊接固定。拱肋節(jié)段焊接前若接頭處兩側(cè)鋼板有錯(cuò)邊應(yīng)先利用千斤頂先將錯(cuò)邊調(diào)整到位后再進(jìn)行臨時(shí)固定[4]。拱肋測(cè)點(diǎn)布置圖見(jiàn)圖3

圖3 拱肋測(cè)點(diǎn)布置圖

2.5 拱肋線形監(jiān)控

在拱肋節(jié)段安裝前，在拱肋節(jié)段上的每個(gè)索導(dǎo)管側(cè)面粘貼一個(gè)十字反光貼，作為里程和偏距的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，便于在拱肋安裝過(guò)程中及后續(xù)各施工階段監(jiān)測(cè)拱肋線形。在拱肋安裝過(guò)程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拱肋節(jié)段上的索導(dǎo)管和對(duì)應(yīng)系梁上索導(dǎo)管的空間坐標(biāo)，對(duì)比兩個(gè)坐標(biāo)值，確保兩個(gè)索導(dǎo)管里程和偏距均符合設(shè)計(jì)要求。另外，通過(guò)監(jiān)測(cè)各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)值，可以在拱肋節(jié)段安裝、臨時(shí)支架拆除及吊桿張拉等不同施工階段對(duì)拱肋線形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保拱肋的線形偏差始終處于允許范圍內(nèi)[5]。

3 注意事項(xiàng)

（1）拱肋安裝前應(yīng)建立可靠的相對(duì)施工坐標(biāo)系統(tǒng)，將拱軸線點(diǎn)坐標(biāo)全部轉(zhuǎn)換為施工控制點(diǎn)坐標(biāo)。

（2）拱肋頂端的3 組控制點(diǎn)之間的間距應(yīng)適當(dāng)增大間距；且在作點(diǎn)時(shí)應(yīng)先作中間點(diǎn)，再作兩側(cè)點(diǎn)，減小作點(diǎn)誤差；中間標(biāo)識(shí)點(diǎn)應(yīng)與拱肋節(jié)段結(jié)構(gòu)軸線重合。

（3）拱肋安裝定位時(shí)應(yīng)設(shè)置施工預(yù)拱度，防止浮吊松鉤后拱肋節(jié)段會(huì)存在不同程度的空間位置變化。

（4）拱肋節(jié)段定位時(shí)應(yīng)兼顧控制索導(dǎo)管位置，特別時(shí)靠近拱腳附近的短索，應(yīng)嚴(yán)格控制上下索導(dǎo)管的相對(duì)位置，避免后期吊桿安裝受影響。

（5）拱肋測(cè)量定位完成后應(yīng)立即進(jìn)行焊接固定，防止因?yàn)槌毕蚋〉趸蝿?dòng)造成已測(cè)量定位的拱肋節(jié)段空間位置發(fā)生變化。

（6）浮吊應(yīng)順?biāo)畳佸^且纜繩安全系數(shù)足夠，船身宜與待吊裝構(gòu)件拱肋呈90°角，便于構(gòu)件定位時(shí)的旋轉(zhuǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

固蚌高速澮河特大橋是安徽省高速公路橋梁中第一座大跨度組合梁系桿拱橋?？紤]到航道通航要求、工期要求、成本控制等多重因素，最后提籃拱肋安裝采用了少支架法的大節(jié)段整體吊裝方案。采用此方案后，既減少了大量高空焊接作業(yè)保證了拱肋焊接質(zhì)量，又減少大量臨時(shí)支架數(shù)量節(jié)約了工程成本，同時(shí)大大縮短了拱肋安裝工期。澮河特大橋拱肋吊裝節(jié)點(diǎn)包括10段拱肋及 3 段風(fēng)撐。從 2021年1月8日開(kāi)始吊裝，到2021年2月9日完成吊裝，共歷時(shí)1 個(gè)月。測(cè)量數(shù)據(jù)表明合龍后的拱肋軸線符合設(shè)計(jì)要求，合龍段偏差控制在毫米級(jí)，說(shuō)明本橋拱肋安裝方法及線形控制方法較為可靠，各項(xiàng)結(jié)果均處于可控范圍。希望通過(guò)本工程的施工實(shí)踐能為其他類(lèi)似工程提供寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。