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[摘 要]金寨县金桃大桥主桥为跨度160米上承式钢筋砼箱肋拱桥，主拱圈采用高3.3米、宽3米的二根拱肋组成，每根拱肋由二片预制安装的拱箱组成一个单箱双室的箱形截面。这里主要介绍主拱施工技术，包括节段预制、缆索吊装等。
[关键词]箱形拱桥 拱肋 预制 安装 施工方法
中图分类号：U448.22+3 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）34―0157―01
1工程概况
金寨县金桃大桥跨越梅山水库，是连接县城梅山镇与桃岭乡的重要通道。跨径布置为3×13+160+6×13+160+2×13米，全桥长491米。主桥采用计算跨度160米的上承式钢筋砼箱肋拱，矢高20米，矢跨比1/8，拱轴线采用悬链线，拱轴系数1.56，拱轴弧长165.0054米，分九段预制安装。
2主拱施工方案
主拱采用先预制后用缆索吊装方法施工，每片拱箱分九段在预制场地预制，用运梁平车运至缆索吊下，由缆索吊起吊安装。拱箱预制高度为3.13米；预制宽度1.40米，外侧板厚14CM，内侧板厚7CM，底板厚25CM，采用C50号砼。预制节段每跨上下游共36段。
2.1拱肋节段预制
2.1.1预制底座
由于桥位地处大别山区，地势起伏较大，施工场地狭小，拱肋预制无法采用部分长线法匹配预制，这就给拱肋的预制线形和匹配断面的控制增加了难度。为了大桥施工需要，全桥共设置18个台座，台座制作中特别要注意的事项是每片箱拱按照立式预制，一定要考虑到台座的顶面弧线和拱肋的设计的线形相吻合，这样九段箱拱在吊装拼接后才能保持原设计的线形，为了更好地保证成桥拱轴线与设计拱轴线一致，因此对拱肋的预制底座顶面曲线线形、平整度和中心线要求精度都非常高，这就要求我们在进行底座施工时就要严格控制。
2.1.2拱肋预制
台座制作完成后，用钢尺在台座顶放出拱肋内弧的两端头边线，弹上墨线，要保证拱肋端头线和侧面边线正交，用水准仪配合水平尺、钢尺对台座顶面的线形、平整度进行检查验收，验收合格后，在台座上标出其对应梁段的编号。控制误差：标高±2mm；平整度2mm/m；宽度±5mm；长度±10mm；错台≤2mm。
主拱节段预制采用水平竖直方式浇筑，每个节段分3次浇筑成型，第一次浇筑底板砼，第二次浇筑侧面板接头砼，最后浇筑顶板砼。拱肋预制工艺流程：安装、固定梁端定位装置→绑扎底板底层钢筋→安装拱肋侧面板、横隔板→绑扎底板顶层、侧面板接头钢筋→安装底板外模板→浇筑底板砼→安装侧面接头模板、浇筑接头砼→拆除底板、侧面接头模板→搭设顶板支架、安装顶模板→绑扎顶板钢筋、浇筑顶板砼→拆除顶模板→拱肋编号、砼养生。
2.2拱肋节段安装
2.2.1缆索吊装设备
缆索吊装系统主要由绳索系统、塔架支撑系统、锚固系统、机械系统和滑移系统组成。
采用四跨缆索吊装体系，即设置三个主塔。从桃岭岸往梅山岸方向索跨设置为42.5+275+223+72m，单组主索安装，配二组工作索。主缆索系统主索由6Φ50密封钢丝绳组成。工作索采用一根φ47.5mm钢丝绳为主索，设计吊重5t，用于安装主缆索系统以及主缆索吊装的施工辅助。工作索安全系数要求≥3.0。
拱肋采用双吊点起吊，每一吊点使用一条φ21.5（6× 37+1）钢丝绳，两条起重绳均分别经过塔顶索鞍，两头进入8t慢速卷扬机。牵引索采用φ26mm钢丝绳。
塔架采用万能拼装，分为主索塔和扣索塔，主索塔最大高度为40米，索塔施工时要临时固结，待风缆安装完成并收紧后，索塔实现铰接转换，索塔拼装完成后，首先要进行塔架垂直度的调整，为调整塔架垂直度，除了使用塔架侧风缆调节之外，还需设置塔架前后风缆。通过设置在塔架顶前、后风缆收紧或放松，让塔架整体受力并使铰支座微转动，达到调垂直度目的。
缆索吊装系统地锚主要采用桩式地锚。塔架缆风及吊装期间的横向缆风索地锚一般受力不大，采用挖坑埋设重力式地锚或锚杆。桃岭岸主地锚布设在与主塔架距离为38.4米处，与塔高比为1：0.99。该位置地质良好，往下开挖是灰质岩层，强度较高，采用桩式地锚。梅山岸主地锚布置在与主塔架的距离为56.5米处，与塔高比为1：0.6，此处地面标高为143.5米。该位置地质良好，往下开挖是灰质岩层，强度较高，采用桩式地锚。
2.2.2缆索吊系统试吊
缆索吊系统安装完成，正式吊装前，应进行系统试吊，以检验吊重能力及系统工作状态。缆索系统的试吊包括吊重的确定及重物的选择、系统观测、试验数收集整理。试吊按设计重量的50%、100%、110%分次进行。试吊一切正常后方可进行拱肋吊装。
2.2.3拱肋节段拼装
1）构件检查 为保证拼装顺利进行，在吊装前必须对所有构件进行检查和整修，清理干净砼表面污迹，特别是对节段两端的匹配面要进行处理，首先铲除砼局部凸出部分，再用电动钢丝刷仔细清除钢板连接面所有浮浆和锈迹。在拱肋接头角钢处放出拱肋中线，保证吊装时接头处衔接准确。
2）构件运输和吊装 用预制场龙门吊机起吊拱肋放至运梁平车上，由运梁平车运至缆索吊下，再由缆索吊运至拼装位置。拱肋吊装到位后，通过跑车在主索上的移动，两个吊点的起降配合达到初步就位。用螺栓固定临时劲性刚骨架，进行精确测量定位，拱肋轴线、标高是吊装拱肋的控制指标，是一个复杂的控制过程。在整个吊装过程中，测量技术人员进行跟踪观测，使用扣挂系统调整标高和临时横向侧缆风对轴线进行调整，使之轴线、高程符合设计要求。最后焊接临时劲性刚骨架，用环氧树脂灌缝。其工艺流程：第一节段拱肋吊装就位→挂风缆、张拉扣索→松吊点、高程、轴线控制→第二节段拱肋吊装就位→用螺栓固定临时劲性刚骨架→挂风缆、张拉扣索→松吊点、高程、轴线控制→接头钢板焊接→填充环氧树脂→依次拼装第三、四节段→第五节段拱肋吊装就位（合拢）→用螺栓固定临时劲性刚骨架、接头钢板焊接→填充环氧树脂→松吊点同时松扣索完成体系转换→浇筑拱肋接头和拱脚砼实现单拱肋合拢→相邻拱肋安装合拢→拱圈砼浇筑形成主拱圈。
3）吊装观测系统 用于观测各段拱箱安装的轴线、高程观测系统要合理布设。拱肋安装时的轴线采用经纬仪观测、高程采用全站仪和棱镜观测。
3主拱施工线形控制
我们知道拱桥主要是为受压结构，这样就要我们在施工过程中特别要注意控制主拱圈线形，保证成桥后的主拱圈轴线与设计拱轴线相吻合，使得建成后的拱桥处于最合理的受力状态。
3.1预制线形控制
拱肋的节段预制线形对桥梁成桥线形的控制起着关键作用。考虑不同龄期砼收缩、徐变、温度以及各工况作用的影响，拱肋在节段预制时线形采用设计的悬链线+预拱度线形，在进行预制底座施工时，用水准仪每2米一个点进行精确测量定位，严格控制底座施工的各项指标误差，如标高、平整度、局部错台、宽度、长度和中心线。拱肋节段砼浇筑前沿外模板内侧每2米设观察点，在拱圈中线位置处预埋中线与高程控制点，控制拱肋砼浇筑高度。
为了保证拱肋拼装时的线形和保证拱肋拼装能够尽可能的满足
上下弦全断面接触，在拱肋节段预制时要严格控制每个节段的断面倾斜度，由于该项目受预制场地的限制，无法采用部分长线法匹配预制，在拱肋预制时我们采用了特殊的端头定位装置来保证每个相邻节段的匹配面相吻合。
3.2安装线形控制
拱肋安装线形的好坏不仅影响着拱桥的美观，而且严重影响着拱桥的质量，因此为了更好地控制安装精度，便于施工过程中的仪器观测，我们在拱肋安装前首先分出拱肋端頭中线、定位好拱肋高程标记和轴线标尺，然后在拱肋吊装就位后，用全站仪和经纬仪跟踪观测拱肋上定位好的高程标记和轴线标尺，再根据偏差大小通知指挥台，由指挥台指挥操作人员调整扣索或风缆，直至安装线形满足规范要求，同时在拱肋合拢前后还要对已安装节段的拱肋进行跟踪观测，观察其变化情况。
4结束语
金桃大桥是目前国内同类桥梁中跨度较大的箱形砼拱桥，又由于地处大别山中，施工场地狭小，受地形条件限制给施工带来了很大困难，但随着我们对施工技术和施工工艺的不断改进，成功地解决了节段预制、节段拼装的技术难点，确保了成拱线形与设计线形的一致。
[关键词]箱形拱桥 拱肋 预制 安装 施工方法
中图分类号：U448.22+3 文献标识码：U 文章编号：1009―914X（2013）34―0157―01
1工程概况
金寨县金桃大桥跨越梅山水库，是连接县城梅山镇与桃岭乡的重要通道。跨径布置为3×13+160+6×13+160+2×13米，全桥长491米。主桥采用计算跨度160米的上承式钢筋砼箱肋拱，矢高20米，矢跨比1/8，拱轴线采用悬链线，拱轴系数1.56，拱轴弧长165.0054米，分九段预制安装。
2主拱施工方案
主拱采用先预制后用缆索吊装方法施工，每片拱箱分九段在预制场地预制，用运梁平车运至缆索吊下，由缆索吊起吊安装。拱箱预制高度为3.13米；预制宽度1.40米，外侧板厚14CM，内侧板厚7CM，底板厚25CM，采用C50号砼。预制节段每跨上下游共36段。
2.1拱肋节段预制
2.1.1预制底座
由于桥位地处大别山区，地势起伏较大，施工场地狭小，拱肋预制无法采用部分长线法匹配预制，这就给拱肋的预制线形和匹配断面的控制增加了难度。为了大桥施工需要，全桥共设置18个台座，台座制作中特别要注意的事项是每片箱拱按照立式预制，一定要考虑到台座的顶面弧线和拱肋的设计的线形相吻合，这样九段箱拱在吊装拼接后才能保持原设计的线形，为了更好地保证成桥拱轴线与设计拱轴线一致，因此对拱肋的预制底座顶面曲线线形、平整度和中心线要求精度都非常高，这就要求我们在进行底座施工时就要严格控制。
2.1.2拱肋预制
台座制作完成后，用钢尺在台座顶放出拱肋内弧的两端头边线，弹上墨线，要保证拱肋端头线和侧面边线正交，用水准仪配合水平尺、钢尺对台座顶面的线形、平整度进行检查验收，验收合格后，在台座上标出其对应梁段的编号。控制误差：标高±2mm；平整度2mm/m；宽度±5mm；长度±10mm；错台≤2mm。
主拱节段预制采用水平竖直方式浇筑，每个节段分3次浇筑成型，第一次浇筑底板砼，第二次浇筑侧面板接头砼，最后浇筑顶板砼。拱肋预制工艺流程：安装、固定梁端定位装置→绑扎底板底层钢筋→安装拱肋侧面板、横隔板→绑扎底板顶层、侧面板接头钢筋→安装底板外模板→浇筑底板砼→安装侧面接头模板、浇筑接头砼→拆除底板、侧面接头模板→搭设顶板支架、安装顶模板→绑扎顶板钢筋、浇筑顶板砼→拆除顶模板→拱肋编号、砼养生。
2.2拱肋节段安装
2.2.1缆索吊装设备
缆索吊装系统主要由绳索系统、塔架支撑系统、锚固系统、机械系统和滑移系统组成。
采用四跨缆索吊装体系，即设置三个主塔。从桃岭岸往梅山岸方向索跨设置为42.5+275+223+72m，单组主索安装，配二组工作索。主缆索系统主索由6Φ50密封钢丝绳组成。工作索采用一根φ47.5mm钢丝绳为主索，设计吊重5t，用于安装主缆索系统以及主缆索吊装的施工辅助。工作索安全系数要求≥3.0。
拱肋采用双吊点起吊，每一吊点使用一条φ21.5（6× 37+1）钢丝绳，两条起重绳均分别经过塔顶索鞍，两头进入8t慢速卷扬机。牵引索采用φ26mm钢丝绳。
塔架采用万能拼装，分为主索塔和扣索塔，主索塔最大高度为40米，索塔施工时要临时固结，待风缆安装完成并收紧后，索塔实现铰接转换，索塔拼装完成后，首先要进行塔架垂直度的调整，为调整塔架垂直度，除了使用塔架侧风缆调节之外，还需设置塔架前后风缆。通过设置在塔架顶前、后风缆收紧或放松，让塔架整体受力并使铰支座微转动，达到调垂直度目的。
缆索吊装系统地锚主要采用桩式地锚。塔架缆风及吊装期间的横向缆风索地锚一般受力不大，采用挖坑埋设重力式地锚或锚杆。桃岭岸主地锚布设在与主塔架距离为38.4米处，与塔高比为1：0.99。该位置地质良好，往下开挖是灰质岩层，强度较高，采用桩式地锚。梅山岸主地锚布置在与主塔架的距离为56.5米处，与塔高比为1：0.6，此处地面标高为143.5米。该位置地质良好，往下开挖是灰质岩层，强度较高，采用桩式地锚。
2.2.2缆索吊系统试吊
缆索吊系统安装完成，正式吊装前，应进行系统试吊，以检验吊重能力及系统工作状态。缆索系统的试吊包括吊重的确定及重物的选择、系统观测、试验数收集整理。试吊按设计重量的50%、100%、110%分次进行。试吊一切正常后方可进行拱肋吊装。
2.2.3拱肋节段拼装
1）构件检查 为保证拼装顺利进行，在吊装前必须对所有构件进行检查和整修，清理干净砼表面污迹，特别是对节段两端的匹配面要进行处理，首先铲除砼局部凸出部分，再用电动钢丝刷仔细清除钢板连接面所有浮浆和锈迹。在拱肋接头角钢处放出拱肋中线，保证吊装时接头处衔接准确。
2）构件运输和吊装 用预制场龙门吊机起吊拱肋放至运梁平车上，由运梁平车运至缆索吊下，再由缆索吊运至拼装位置。拱肋吊装到位后，通过跑车在主索上的移动，两个吊点的起降配合达到初步就位。用螺栓固定临时劲性刚骨架，进行精确测量定位，拱肋轴线、标高是吊装拱肋的控制指标，是一个复杂的控制过程。在整个吊装过程中，测量技术人员进行跟踪观测，使用扣挂系统调整标高和临时横向侧缆风对轴线进行调整，使之轴线、高程符合设计要求。最后焊接临时劲性刚骨架，用环氧树脂灌缝。其工艺流程：第一节段拱肋吊装就位→挂风缆、张拉扣索→松吊点、高程、轴线控制→第二节段拱肋吊装就位→用螺栓固定临时劲性刚骨架→挂风缆、张拉扣索→松吊点、高程、轴线控制→接头钢板焊接→填充环氧树脂→依次拼装第三、四节段→第五节段拱肋吊装就位（合拢）→用螺栓固定临时劲性刚骨架、接头钢板焊接→填充环氧树脂→松吊点同时松扣索完成体系转换→浇筑拱肋接头和拱脚砼实现单拱肋合拢→相邻拱肋安装合拢→拱圈砼浇筑形成主拱圈。
3）吊装观测系统 用于观测各段拱箱安装的轴线、高程观测系统要合理布设。拱肋安装时的轴线采用经纬仪观测、高程采用全站仪和棱镜观测。
3主拱施工线形控制
我们知道拱桥主要是为受压结构，这样就要我们在施工过程中特别要注意控制主拱圈线形，保证成桥后的主拱圈轴线与设计拱轴线相吻合，使得建成后的拱桥处于最合理的受力状态。
3.1预制线形控制
拱肋的节段预制线形对桥梁成桥线形的控制起着关键作用。考虑不同龄期砼收缩、徐变、温度以及各工况作用的影响，拱肋在节段预制时线形采用设计的悬链线+预拱度线形，在进行预制底座施工时，用水准仪每2米一个点进行精确测量定位，严格控制底座施工的各项指标误差，如标高、平整度、局部错台、宽度、长度和中心线。拱肋节段砼浇筑前沿外模板内侧每2米设观察点，在拱圈中线位置处预埋中线与高程控制点，控制拱肋砼浇筑高度。
为了保证拱肋拼装时的线形和保证拱肋拼装能够尽可能的满足
上下弦全断面接触，在拱肋节段预制时要严格控制每个节段的断面倾斜度，由于该项目受预制场地的限制，无法采用部分长线法匹配预制，在拱肋预制时我们采用了特殊的端头定位装置来保证每个相邻节段的匹配面相吻合。
3.2安装线形控制
拱肋安装线形的好坏不仅影响着拱桥的美观，而且严重影响着拱桥的质量，因此为了更好地控制安装精度，便于施工过程中的仪器观测，我们在拱肋安装前首先分出拱肋端頭中线、定位好拱肋高程标记和轴线标尺，然后在拱肋吊装就位后，用全站仪和经纬仪跟踪观测拱肋上定位好的高程标记和轴线标尺，再根据偏差大小通知指挥台，由指挥台指挥操作人员调整扣索或风缆，直至安装线形满足规范要求，同时在拱肋合拢前后还要对已安装节段的拱肋进行跟踪观测，观察其变化情况。
4结束语
金桃大桥是目前国内同类桥梁中跨度较大的箱形砼拱桥，又由于地处大别山中，施工场地狭小，受地形条件限制给施工带来了很大困难，但随着我们对施工技术和施工工艺的不断改进，成功地解决了节段预制、节段拼装的技术难点，确保了成拱线形与设计线形的一致。