山区拱桥结构特点及施工方法研究(2)

1.3.3 少支架法

少支架法是指在各个节段接头处设置钢支架，用汽车吊、门架吊或浮吊安装。在支架顶部设置微调装置，一般用千斤顶、丝杠等，以调整每段拱肋的标高、平面位置。在施工过程中主要控制拱肋的标高和监控钢管拱肋截面处的应力。适用于拱肋离地面不高或桥下水位不深，可以通过缩窄河道得到开阔平整场地的情况。工程费用低，技术难度比无支架缆索吊装和转体施工低。

1.3.4 同步提升法

同步提升是指将拱桥中间节段通过浮运就位，通过利用液压千斤顶等提升设备提升到设计位置进行合龙的方法。同步提升合龙精度高，施工工期短，但同步提升需要中断通航。

1.3.5 无支架缆索吊装法

缆索吊装悬拼施工方法是大跨度拱桥施工的主要方法之一，自六十年代以来，我省已用这种方法修建了许多双曲拱桥和箱形拱桥。由于传统的缆索吊装方法是采用卷扬机钢丝绳系统完成拱肋的分段扣挂悬臂架设的，因此，当跨径较大时，拱肋节段增多、重量增大时，常常会出现调控失误、标高不准确等险情，施工相当困难，因此迫切需要采用新技术、新工艺对原系统进行改造和创新，后来由于开发研究了千斤顶钢绞线斜拉扣挂法，由于该技术中采用了高强度、低松弛、张拉行程控制准确的预应力钢铰线作为拱肋悬臂拼装的扣索，使得拱肋的线形控制相对容易。千斤顶钢绞线斜拉扣挂法完成拱肋悬拼合龙的基本程序如下：

(1)在地面或工厂制作拱肋段;

(2)用缆索起重机或其它机具把拱肋段吊至跨间;

(3)用钢绞线或高强钢丝把拱肋段扣挂在指定位置，用千斤顶在锚锭上施力收紧或放松;

(4)第一段拱肋与拱座铰结，以后每扣挂一段立即与前段固结;

(5)最后一段缩短30～50cm制作，吊运就位后，根据实际间隙制作特殊连接件并完成固结。

(6)如全跨只有一条拱肋，则放松并摘除扣索即完成了悬拼合龙全部工序。有两条及两条以上拱肋时，每条肋重复上述(1)～(5)步，待所有拱肋悬拼合龙完成后，分次、对称放松所有扣索，就完成了全跨拱肋的悬拼合龙工作。

利用千斤顶钢绞线斜拉扣挂架设工艺，有如下技术优势：

(1)千斤顶斜拉扣挂架设方法，与其他拱桥的施工方法相比，具有使用机具少、施工时间短、扣索钢绞线可回收使用，经济效益显著，并能解决大跨度拱桥节段悬拼、扣索系统操作复杂、拱轴线难于控制、风险大等难题。

(2)该技术具有设备简单、轻巧、安全、可靠，操作方便，悬拼过程稳定性好，合龙精度高、快捷的优点，300m左右跨径拱桥，拱肋悬拼合龙时间不超过两个月，这是其他桥型或其他方法难于实现的。

(3)千斤顶斜拉扣挂悬拼架设法，克服传统的卷扬机钢丝绳斜拉扣挂悬臂系统设备较多、拉力大、调整困难、施工难度大等弱点，较好地解决了用卷扬机钢丝绳悬拼架设法存在的问题。采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢丝线作扣索，减小了架设过程中的不稳定非弹性变形;采用千斤顶张拉系统对斜拉索加卸拉力、收放索长，具有张拉能力大，行程控制精度高，索力调整和控制灵活，锚固可靠等优点。

(4)利用千斤顶斜拉扣挂连续浇注混凝土的施工技术对钢骨架拱肋进行调载，能将拱肋混凝土浇注过程中出现的结构内力和变形控制在目标函数内。与过去的调载方法比较，它巧妙地变加载为减载，提高了施工的稳定性，并可以重复使用悬拼骨架的设备，节约了投资，同时大大提高了施工的进度。

(5)吊装节段在数量上不受限制。传统的缆索吊装一般是分5段、或7段吊装。然而，对于大跨径拱桥来说，吊装重量一般是有所限制的，需要增加节段的数量，才能满足吊装重量的要求。对于大跨度拱桥，由于吊装段数多，当前一段拱肋扣挂后，会对前面已经扣挂好的拱肋产生影响，特别是相邻的那两三段拱肋受到的影响会更大一些。因此，每扣挂一段拱肋，都要对相邻那两三段拱肋的索力进行调整，从而达到调整拱肋标高之目的。调整时，主索跑车吊点继续吊住当前拱肋段，逐步调整相邻拱肋的索力来调整拱肋的标高。当符合要求时慢慢放松跑车吊点，重新观测拱肋标高，符合要求后才拆除跑车吊点，进行下一段拱肋的安装。当最后一段拱肋安装就位，扣索钢绞线张拉完毕，拱肋标高及中线调整好，跑车吊点放松后，立即实测合龙段的空隙长度，下料钢管并焊接。合龙温度采用低温合龙，如果合龙时温度不太理想，可以先焊接钢管的一端，待到晚上温度比较合适时再焊接钢管的另外一端。

采用千斤顶钢绞线斜拉扣挂法进行施工时，也存在着以下一些技术问题：

(1) 在拱肋的悬拼施工中，除最后吊装的跨中拱肋节段外，已吊装就位的各拱肋节段均受后续节段安装的影响。因此，拱肋吊装施工控制的任务是：提供各拱肋节段吊装时吊点标高的的预抬高值;控制的目标是：使拱肋在合龙后各控制点的标高满足设计要求，最终使成桥后的拱轴线与设计拱轴线相吻合。采用千斤顶斜拉扣挂技术进行施工，在整个悬拼架设的过程中，每扣挂一段即与上段固结，克服了传统卷扬机滑轮组合龙技术中多铰稳定性差的缺陷，并使拱桥的合龙难度与分段多少无关，但也对拱桥的施工控制提出了更高的要求。在传统的拱桥合龙技术中，各段拱肋间采用铰支连接，扣索索力可以实时调整，结构的可变性比较大;而千斤顶斜拉扣挂技术中拱肋间采用固定连接，在整个悬拼过程中，扣索索力不宜经常调整，因此每段拱肋吊装施工前，都应对吊点标高的预抬高值、扣索的索力有一个准确的计算估计，并且比传统的计算要求更高;所以有必要对千斤顶斜拉扣挂技术的施工控制计算理论展开更进一步深入的研究。

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