无支架(缆索吊)安装施工工艺工法
（QB/ZTYJGYGF-QL-0802-2011） 厦门分公司 徐建宁 胡艳
1前言
1.1工艺工法概况
据不完全统计，目前国内已建成跨度200m以上的钢管混凝土拱桥20余座，主要架设方法是采用缆索分段悬拼吊装，空中钢管拱合拢成拱后再灌注管内混凝土；其次是转体施工法，支架法已为数不多。重庆市巫山长江大桥，主跨460m，属于当今最大跨度的钢管混凝土拱桥，采用缆索吊悬拼成拱。缆索吊装施工方法是我国修建大跨度拱桥的主要方法之一。 1.2工艺原理
在桥台或桥台后方设立钢塔架，塔架上悬挂缆索，以缆索作为承重索进行架设安装的施工方法。 2工艺工法特点
它具有易操作、易掌握、施工方便、工艺简单、成本低、安全等特点。 3适用范围
它适用于大跨度、地形条件比较复杂，大型机械设备无法进场施工的地方。缆索吊装较多的应用于拱桥的拼装施工，有直吊式和斜拉式之分。 4主要引用标准
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50 ） 《公路工程技术标准》（JTG B01 ） 《缆索起重机技术条件》（SL375 ）
《钢管砼结构设计与施工规程》（CECS28：90） 5施工方法
主桥钢管拱圈采用工厂分段制造，经岸上运抵桥址处下河码头，直接由水上渡轮到达缆索吊机工作范围。钢管拱安装利用缆索吊机起吊，在扣塔上分段斜拉扣挂、悬臂吊装施工。
当跨径不大时，拱肋分三段吊装，两边段吊装后斜扣索扣住，横向加缆风。一般情况下，采取双肋吊装、双肋合龙，两肋之间设临时横撑，或将横撑临时固定；但双肋吊装、双肋合龙的吊装重量较大，段与段之间的拼装难度也较大，若
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拱肋宽度较大（如桁式），则可采用单肋合龙。在合龙之前各段之间的接头为上开口，要注意接头的传力；为方便合龙，各段应略有上抬，合龙后逐步落下，调至设计标高（留预拱度）；连接各接头和横撑，封拱脚成无铰拱，然后进行管内混凝土浇筑。 6工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程（图1）
图1 拱肋缆索吊施工工艺流程框图
对于多跨钢管拱，先架两边跨钢管拱并合龙，再架主跨钢管拱直至合龙，其中单跨钢管拱采用先架一半跨拱段，再架另一半跨拱段最后合龙的施工顺序。肋间横梁及风撑跟随各相应拱段依次安装，以增强拱肋的横向稳定。 6.2操作要点
6.2.1钢管拱安装吊重及承重设施
拱段安装采用钢铰线斜拉扣挂式无支架法缆索吊安装，根据桥型及结构受力形式，缆索吊布置为单跨形式，两主塔分别座于两次拱的边墩墩顶，其主塔分上下两节，下塔塔高根据设计拱矢高确定。塔架均为万能杆件拼装而成。下塔与墩
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顶固结，同时作为边跨钢管拱安装时的扣索塔架，上塔与下塔间铰结，作为缆索吊机塔架。主跨两墩顶分别设高扣索塔架一个，与墩顶铰结。每节拱段分别对应一组扣索和锚索,扣索和锚索采用钢铰线,扣索下端通过P型锚及分配梁与拱段扣点连接,锚索下端也是通过P型锚及分配梁与飞燕端头顶面或墩身侧面预埋拉板连接，扣、锚索上端均通过夹片锚直接锚于设在塔顶锚梁反力座上，通过穿心顶张拉上端钢铰线即可调整拱段线型及扣、锚索索力（图2）。
图2 边拱段扣、锚索布置示意图
1缆索吊设置与安装 1）塔架基础
塔架基础均一般采用C20混凝土基础，一般平均厚度约为0.6m，基础和桥纵向垂直，要求平整，误差在1cm以内。在基础混凝土内共埋设了约1米长38kg/m的钢轨，做横移塔架的地锚和扣索地锚。塔架基础设在距桥台尾30米处，地势平坦，施工方便。靠近上游处，地势比较低时，用浆砌片石砌到基底设计标高，然后才浇筑混凝土，并在混凝土内设置了二层抗裂钢筋网片。
2）塔架
在拼装塔架之前，先设置好滑移装置。在基础上放上钢轨，一边用2根38kg/m的钢轨并排放在一起，每隔2m采用螺栓固定。在塔架的支撑腿与钢轨之间设置了旱船，拼塔架时，严格按照技术交底，并做好安全保护措施。塔头部分由自己加工了一些异形铁来满足塔头的受力要求。塔架采用双层缆风稳定，缆风地垄设计为10t卧垄。
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3）地垄
地垄一般采用钢筋混凝土将军柱式滑动地垄。它由三部分组成：挡墙、基础和将军柱，施工时先浇筑地垄基础混凝土，并在基础两头设置了预埋件，作为横移地垄时滑车的地锚，然后再浇筑挡墙混凝土。浇筑时严防跑模，浇筑完以后，在基础上铺钢轨，安放辊轴，最后再浇筑混凝土块。
4）轨索安装
安装前，组织人员对锚固封闭索的锚头做承载力试验，安装时，用汽车吊将轨索盘吊起，单头用绞车拉上塔架，过河道牵引到地垄后锚固。用绞车在地垄上收紧，用经纬仪观测空索时垂度，达到设计垂度后，停止收索，固定轨索，第2根轨索用同样的方法安装，并将轨索调平，使两根轨索垂度相同。
5）天车安装
在塔头安装扒杆，用扒杆将天车吊至轨索，安装天车走行轮，第一个安装完以后，向跨中移动1.5m后固定，再安装第2个天车。两个天车之间用钢丝绳连接，最后安装牵引和起重索。
6.2.2拱脚预埋件施工
拱脚预埋件设计形式为在整体钢板上焊接铰槽及拱肋钢管，采用预埋钢板与拱座之间设置高强螺栓连接的预埋形式。墩身施工时预埋铁板，在铁板上焊接预埋件的底托座。预埋件在工厂整体制作，然后安装到墩身上的底托座上，通过调整底托座上的微调螺栓来调整预埋板的倾斜度及坐标。固定预埋高强螺栓，然后灌注拱座混凝土。
6.2.3拱段运输
钢管拱构件工厂加工制造，采用大型平板车运输方案，工厂拱段吊装及倒运采用龙门吊和汽车吊机。钢管拱拱段一般采用水平放置运输。若采用船运，则运至码头后，利用大吨位汽车吊转钢管拱段到直立状态，再运至缆索吊机起吊位置，利用同方法运另一边拱段到缆索吊机起吊位置，上下游同时起吊安装两拱段。
6.2.4拱段安装
1沿拱脚起各节段依次安装
将上下游第一节段由岸上码头经铁驳运抵起吊位置，用缆索吊机将上下游第一段同时起吊，并牵引至拱脚处，受跑车移动范围的限制，靠近主塔侧第一节段不能直接对位，须通过设在塔架底的卷扬机水平辅助牵引，后吊点松钩使第一段
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钢管节段的拱轴进入轴槽形成铰接。每一拱段吊装前，扣索前扣点已与拱段连接并随拱段起吊，锚索锚点也已与墩身侧面预埋锚点连接好，利用扣塔底卷扬机将每一道扣索和锚索分别牵引到塔顶锚梁位置，安装扣、锚索千斤顶，开始用导链收紧，最后上下游对称边松吊钩，边张拉收紧扣、锚索，最后摘除吊钩，张拉扣、锚索并调整拱段标高及塔架竖直度。安装后一节段，起吊前将扣索与该节段连接,上下游同时起吊该拱段至略比设计位置高，利用塔脚3t卷扬机牵引扣索一端到塔顶锚梁位置，并安装锚具。将拱段落至设计位置并与前一拱段对位，先安装粗定位螺栓，调整拱段角度，再安装精定位螺栓，拧紧各接头螺栓（图3为单段钢管拱连接示）。
图3 单管连接示意图
上下游对称施工。先松后吊钩，再松前吊钩，同时张拉该节段扣锚索，直到前后吊钩全部解除，松钩过程中需调整拱段前点标高及塔架垂直度，任何时候塔架偏位不能超过5cm，以免引起各扣锚索索力变化太大，造成安全隐患。 拱段架设过程中，原则上对前面拱段扣锚索索力不再作调整，除非拱段前点标高与设计相差太大，或正架拱段的扣锚索索力严重超出设计值。架设每节拱段时,调整索力的前提是先保证塔架垂直，再保证拱肋标高与设计相符，前一拱段不调好，不得进行下一拱段的安装。
2合拢段施工 1）合拢段配切
当一跨钢管拱段的两半跨拱肋全部安装到位后,调整钢管拱各段标高、轴线满足设计要求，即可开始进行合拢段施工。合拢段在工厂制作时比设计尺寸稍长
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2、 无支架安装施工工艺工法（缆索吊安装） - 图文
