拱箱拼装施工工艺工法
（QB/ZTYJGYGF-QL-0702-2011） 桥梁工程有限公司 杨洋 杨艳
1 前言
1.1 工艺工法概况
在装配式混凝土或钢筋混凝土拱桥上部结构施工中，通常采用节段预制吊装工艺。先于预制场地加工预制拱箱节段，再根据工程的实际情况，使用龙门吊、塔式吊机、浮吊或缆索吊装等方法进行预制节段的吊装施工作业，其中缆索吊装是使用较广泛的方案。 1.2 工艺原理
场地预制拱箱的各个节段，通过吊装设备和临时稳定系统，将拱的各个节段快速的拼装组合到一起，形成主要的承重结构，以便后续的施工作业。 2 工艺工法特点
2.1吊装法施工可以省去部分或全部的支架系统，适合于深谷、河流和公铁路等不适合架设支架的地形条件；
2.2吊装系统架设不需要现场浇注混凝土，在工期上有较大优势，也减少了部分高空作业，有利于施工安全；
2.3吊装施工方法虽然减少了支架的使用量，但是吊装作业本身需要大型的起吊设备（吊装过程如图1所示），施工作业人员方面也有更高的要求。
图1 缆索吊装施工示意图
3 适用范围
适用于装配式钢筋混凝土肋拱、组合箱形拱施工。也可用于桁架拱、钢管拱、刚构拱和采用预制吊装的其他类型的桥梁。
1
4 主要技术标准
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范》（JTG D62 ） 《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210 ） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50 ） 5 施工方法
缆索吊装施工是将钢筋混凝土拱预制节段利用缆索吊机进行吊运，通过扣挂、组拼，使主拱圈合拢成形，施工由吊装、挂扣、侧向稳定等系统组成。吊装前应该对各个预制节段的外形、尺寸以及墩台拱座的位置进行检查，并调整误差。然后用吊装系统试吊构件，试吊中观察缆索、牵引及锚固的工作情况。然后正式进行吊装作业，并用扣索固定各个预制节段，直至合拢。 6 工艺流程及操作要点
缆索吊装施工须在吊装前严格控制预制件的长度和尺寸，检查拱座间距离与预制构件的误差，及时做出相应调整措施。拼装过程中应严格执行吊装作业程序，并对处于悬拼状态的拱圈进行稳定控制，直至合拢。 6.1 施工工艺流程
预制拱箱节段 架设吊装系统、施工拱座 检查预制节段和拱座 检查吊装系统 调整误差 吊装拱箱节段 扣索固定拱箱 横向稳定拱箱 拱箱合拢 浇注多条拱箱接缝 拆除索扣
9
图2拱箱拼装施工工艺流程图
拱箱拼装工艺流程如图2所示。 6.2 操作要点
6.2.1吊装设备的检查与试吊
1 吊装前，对吊装系统各设施进行全面检查，然后组织试吊验收。分工况按逐级加载的方式进行。
2 各阶段试吊中，重点检验塔架位移、主索垂度和主索受力均匀程度，动力系统工作状态，牵引、起重系统运转状况及索力，主索地锚稳固情况及通讯、指挥系统的通畅性能和各作业组之间的协调性。
3 试吊后，综合各种观测数据和检查情况，对吊装系统的技术状况进行分析、评价和鉴定，确定能否吊装。
6.2.2扣索及调整系统检查
拱箱吊装时，除合拢段以外，各段在悬拼期间均需设一组扣索进行纵向稳定。 扣架一般设在墩、台顶上，底部固定，塔顶设置缆风；各扣索位置必须与所吊挂的拱箱在同一竖直面内。扣索一般采用钢丝绳，悬拼节段数量较多时，也可采用钢绞线。扣绳宜采用单扣，即扣点设置在拱箱中心线上。单扣受力明确、易于计算控制，设备需用量少。
在起吊前，须将各段扣索布置好，并分块存放，不得混乱，要做到条理清楚，放索时方能顺利。
吊绳制作需在台座上进行，并保证两肢等长，且模拟拉紧后再安装定位卡子。扣绳和吊绳在拱箱底部连接位置，在销子与混凝土之间，安装一块钢板，分散压力，以保证混凝土不被局部压力破坏。扣索在底板连接如图5所示。
施工前对以下项目进行重点检查：用于扣索安装的牵引卷扬机工作状态和性能是否正常，扣索滑车组的完好和安装情况，扣索地锚变形观测标志、绳卡准备是否齐备，大小型号是否齐全。
6.2.3吊装工艺及程序 1 起吊方法
拱箱(肋)节段采用平吊就位的吊装方式。拱箱节段水平起吊后，运输至安装位置，缓慢下降高度，调整后端头位置，将连接端与上一节段接头或拱脚相连接，
9
提升拱箱前端，逐步调整前后起重索吊钩，使拱节段达到设计标高，进行临时锁定。
2 吊装程序
主拱根据跨度不同，分为三节段、五节段、七节段等吊装。 1)三节段吊装程序及工艺
当采用梯形搭接接头时，宜先准确扣挂两拱脚段，调整扣索使其上端头较设计值抬高3～5 cm，再安装拱顶段，实现合拢。当采用对接接头时，宜先悬扣拱脚段初步定位，使其上端头较设计值抬高5～10cm，然后将拱顶段吊扣至比设计抬高l～2 cm，再逐渐放松拱脚段扣索使其均匀下降与拱顶段合拢。施工顺序见图3。
图3三节段吊装程序及工艺示意图
2)五节段吊装程序及工艺
从拱脚段开始，按下图顺序将1、2、3、4节段吊扣就位，并使次边段的上端接头比设计抬高10cm，拱脚段上端接头比设计抬高5cm。次边段上端接头与拱脚段上端接头抬高量按2倍关系控制。施工顺序如图4所示。
图4 五节段吊装程序及工艺示意图
3）拱箱松索成拱程序及工艺
在松索成拱前，须先对拱箱轴线、各接头标高作校正，使之符合设计要求。 每次松索量宜小，拱脚段上端接头高程变化不宜超过1cm，次边段上端接头高程变化不宜超过2cm。每次松索压紧接头缝后，应将接头螺栓全部拧紧一次。当接
9
头标高接近设计值时，宜用钢板嵌塞接头缝隙。通过侧向缆风对拱箱轴线进行调整，然后将扣索、起重索放松到基本不受力，拧紧各接头螺栓，最后用缆风检查和校正拱箱轴线，固定缆风，观测各接头及拱顶高程。
当主拱合拢并按设计固定缆风后，可按拱脚段扣索、次边段扣索、拱顶段起重索三者先后顺序完全放松绳索。
3 合拢方式 1)合拢原则
主拱合拢方式有：单肋合拢和双基肋合拢，多采用单肋合拢。 (1)单肋合拢
单肋合拢是指合拢肋两侧没有加强稳定作用的基箱的合拢方式。中小跨径箱形拱桥，当其拱箱高度大于0．009～0．012跨径，拱箱底面宽度为拱箱高度的0．6～1.0，且横向稳定系数不小于4时，可采用单肋合拢方式。单肋合拢水平稳定索扣布置如图5所示。
图5 单肋合拢示意图
大、中跨径箱形拱，其单肋横向稳定系数小于4时，可先悬扣多段拱脚段或次拱脚段拱箱，并将相邻两肋连接后，安装拱顶段单根肋合拢。
(2)双基肋合拢
双基肋合拢是指合拢肋两侧有加强稳定作用的基箱的合拢方式。
当拱箱跨径不小于80m或横向稳定系数小于4时，应采用双肋合拢松索成拱的方式，即当第一根拱箱合拢并校正拱轴线，楔紧拱箱接头缝后，稍松扣索和起重索，压紧接头缝，但不卸掉扣索和起重索，待第二根拱箱合拢，两根拱箱横向连接稳定并张拉好风缆后，再同时松卸两根拱箱的扣索和起重索。
双基合拢一般较少采用。 7 劳动力组织
吊装施工需要多台设备及施工作业面协同工作，吊装作业过程由总指挥和吊
9
2、拱箱拼装施工工艺工法
