摘要：固蚌高速浍河特大桥主跨为135m下承式钢箱提篮拱桥，两片拱肋为等截面箱型结构。单片拱肋结构被划分成5个吊装节段，各拱肋节段全部采用工厂化制作并在工厂内进行试拼装，然后通过船舶运输至桥位现场，在桥位现场利用一台500t浮吊进行大节段整体吊装。固蚌高速浍河特大桥位于蚌埠市固镇县境内，大桥全长2.611km，其中主跨以一孔135m的下承式钢箱提篮拱桥跨越浍河航道。本文以浍河特大桥拱肋安装施工为例，详细地介绍了大跨度钢箱提篮拱桥拱肋安装及线形控制的施工工艺，总结了施工过程中的关键技术和注意事项。
关键词：提篮拱；吊装；线形控制
1工程概况
桥面钢梁由两侧箱型主纵梁、工字型大横梁及工字型小纵梁组成，最后通过在钢梁顶面铺设预制混凝土桥面板形成叠合梁结构，混凝土桥面板和钢梁之间通过剪力钉进行连接。拱肋拱轴线为二次抛物线，矢跨比为1/4，矢高为32.75m。主拱在横桥向共设置两片箱型拱肋，拱肋在横桥向向内倾13°，形成提篮式结构。两片拱肋之间通过间隔设置的3道箱型风撑连成整体。
2施工工艺及施工特点
为了进一步推进项目的工厂化、智能化、标准化生产模式，本桥钢拱肋全部在工厂内制作完成，然后通过船舶逐段运输至桥位处起吊、拼装和焊接。每片拱肋被划分成5个吊装节段，最大节段自重为90t。为了实现拱肋节段现场安装毫米级合龙要求，拱肋节段在工厂内按照“卧式拼装法”进行整体1：1试拼，满足线形精度要求后再涂装、装船发运至现场。桥面系钢梁安装完成之后开始施工临时支架。为了支撑拱肋自重及保证其拼装线形，在每个拱肋节段接头的位置均设计有一组临时支架，临时支架与钢梁之间焊接固定。拱肋吊装采用一台500t浮吊进行，安装顺序是遵循对称原则进行。拱肋节段定位时利用全站仪反复测量拱肋上已做好的监测点，逐步调整拱肋空间角度，确保拱肋线形满足设计要求，然后及时焊接固定，等接头处焊缝全部焊接完成之后即可松钩卸载。在拱肋安装过程中，应定期监测已安装好的拱肋节段的空间线形变化情况，用于指导后续节段安装施工[1-2]。
2.1拱肋节段厂内制作及试拼。根据现场实际条件，先对拱肋进行合理分段。综合考虑工艺要求、船舶运输能力、现场吊装设备起重能力及吊装作业安全性等因素后，单片拱肋被划分为5个吊装节段，对称布置。为了保证节段现场对接时接头处的线形质量和焊缝质量，拱肋节段在工厂内制作完成后需进行整体试拼，即按照拱肋斜平面内投影线形尺寸进行1：1放样并制作胎架，然后根据节段编号将各节段拼成整体，完整模拟现场实际安装工况，确保制造完成的节段结构尺寸满足安装精度要求。试拼装完成后应在各节段接头处的两侧做好匹配标识点，便于现场匹配控制。
2.2临时支架施工。本桥梁是采先梁后拱的少支架法施工。桥面钢梁施工完成之后，在钢梁顶面搭设少量临时支架用于拼装拱肋节段，临时支架的设计位置是根据节段接头的里程位置及拱肋内倾后的横向位置综合确定，每片拱肋共设置4组临时支架。由于拱肋为内倾13°的提篮型结构，为了适应其不断变化的横向位置，各组临时支架的横向位置应通过平面放样确定。4组临时支架的主肢均采用直径为529mm、壁厚为8mm的螺旋钢管制作，各主肢之间采用直径为219mm、壁厚为6mm的钢管交差连接，通过连接系将4根主肢钢管连接成为一个格构柱结构。为了增强中间4组（左侧2组，右侧2组）格构柱的整体稳定性，通过在各格构柱之间设置纵向及横向连接系，使得中间4组临时支架形成大型框架结构。钢管支架顶部采用双拼40a工字钢作为横向分配梁，根据拱肋内倾角度和相应接头断面的位置，在分配梁顶面设置有不同高度的临时支撑块，作为拱肋节段的临时支撑结构和线形调整结构。临时支撑块采用双拼20a槽钢制作，每组分配梁上设置3组。钢管支架横断面布置图见图2
2.3拱肋节段吊装。拱肋节段在工厂内制造完成后，先由运输船运至桥址附近临时存放，待需要起吊时再让运输船驶至吊装区域，利用一台500t浮吊将拱肋吊装到桥面。出于安全考虑，拱肋节段从厂内运到现场时为“卧式”放置，到现场后需对拱肋节段进行翻身，由“卧式”平放调整成“立式”放置，方便直接吊装。拱肋节段翻身是由500t浮吊独立完成。拱肋节段吊装前，需在每节拱肋顶面焊接临时施工爬梯。爬梯由两侧扶手和踏步构成，扶手高度不小于1.2m，踏步间距为0.35m。踏步和扶手横杆采用直径为20mm光圆钢筋制作，扶手立杆采用50mm×6mm角钢制作[3]。吊装采用的临时吊耳应经过计算确定，吊耳位置应根据每段拱肋的重心及隔板位置确定。确定好吊耳位置后，应根据吊耳位置的拱肋轴线纵向倾角确定吊装钢丝绳的长度，确保拱肋节段起吊后空间姿态与设计线形基本吻合。同时，通过调整同断面横向两根钢丝绳的不同长度，使得在吊装过程中拱肋结构在自重作用下就能形成一定内倾角度，加快后续拱肋节段的精准定位和线形调整。
2.4拱肋节段定位测量。在拱肋节段吊装前，应在每节拱肋靠近合龙段方向接头处设置固定的测量标识点，作为两节拱肋安装时的测量标识点。对于提篮型拱肋，为更精准控制拱肋的内倾角度和高程及轴线偏距，安装定位测量时应在每节拱肋接头处位置顶面设置3组标识点，3组标识点均设置在同一断面，且各标识点之间横向间距不宜过近。在实际测量定位时，通过比对各标识点的实测坐标值和理论坐标值进行控制节段里程的标高和轴线偏距。采用3组标识点的目的是更精准地控制13°内倾角，只有3组标识点的实测数据与各自的理论高差差值均一致时才能保证结构空间姿态的正确。拱肋节段定位时，应事先在分配梁的顶面设置拱肋节段定位所需的临时限位板，便于拱肋节段吊装到位后快速初步定位，使得拱肋拱轴线尽量接近理论值，节约拱肋定位时间。拱肋微调宜采用螺旋千斤顶辅助，尽量避免启动浮吊设备。微调时一边调整一边测量，反复修正结果，直至端口处的3个标识点实测坐标与设计坐标保持一致、满足设计要求为止。此种测量方法能较快实现大节段拱肋精准定位，更容易保证提篮型拱肋节段的内倾角度要求，节省拱肋安装定位时间。拱肋节段调整到位后应及时进行焊接固定，确保拱肋节段与临时支撑块固定牢靠，同时应及时将新定位的拱肋节段与之前已完成焊接的拱肋节段进行焊接固定。拱肋节段焊接前若接头处两侧钢板有错边应先利用千斤顶先将错边调整到位后再进行临时固定[4]。拱肋测点布置图见图3
2.5拱肋线形监控。在拱肋节段安装前，在拱肋节段上的每个索导管侧面粘贴一个十字反光贴，作为里程和偏距的监测点，便于在拱肋安装过程中及后续各施工阶段监测拱肋线形。在拱肋安装过程中，应实时监测拱肋节段上的索导管和对应系梁上索导管的空间坐标，对比两个坐标值，确保两个索导管里程和偏距均符合设计要求。另外，通过监测各个控制点的坐标值，可以在拱肋节段安装、临时支架拆除及吊杆张拉等不同施工阶段对拱肋线形进行实时监控，确保拱肋的线形偏差始终处于允许范围内[5]。
3注意事项
（1）拱肋安装前应建立可靠的相对施工坐标系统，将拱轴线点坐标全部转换为施工控制点坐标。（2）拱肋顶端的3组控制点之间的间距应适当增大间距；且在作点时应先作中间点，再作两侧点，减小作点误差；中间标识点应与拱肋节段结构轴线重合。（3）拱肋安装定位时应设置施工预拱度，防止浮吊松钩后拱肋节段会存在不同程度的空间位置变化。（4）拱肋节段定位时应兼顾控制索导管位置，特别时靠近拱脚附近的短索，应严格控制上下索导管的相对位置，避免后期吊杆安装受影响。（5）拱肋测量定位完成后应立即进行焊接固定，防止因为潮汐原因浮吊晃动造成已测量定位的拱肋节段空间位置发生变化。（6）浮吊应顺水抛锚且缆绳安全系数足够，船身宜与待吊装构件拱肋呈90°角，便于构件定位时的旋转。
4结束语
固蚌高速浍河特大桥是安徽省高速公路桥梁中第一座大跨度组合梁系杆拱桥。考虑到航道通航要求、工期要求、成本控制等多重因素，最后提篮拱肋安装采用了少支架法的大节段整体吊装方案。采用此方案后，既减少了大量高空焊接作业保证了拱肋焊接质量，又减少大量临时支架数量节约了工程成本，同时大大缩短了拱肋安装工期。浍河特大桥拱肋吊装节点包括10段拱肋及3段风撑。从2021年1月8日开始吊装，到2021年2月9日完成吊装，共历时1个月。测量数据表明合龙后的拱肋轴线符合设计要求，合龙段偏差控制在毫米级，说明本桥拱肋安装方法及线形控制方法较为可靠，各项结果均处于可控范围。希望通过本工程的施工实践能为其他类似工程提供宝贵的施工经验。
参考文献
[1]张春新.西江特大桥钢箱提篮拱架设施工技术[J].桥梁建设.2015，45（5）：7-12.
[2]陈才意.预制拱箱吊装施工技术要点实例探析[J].交通建设与管理.2014（16）：194-196.
[3]姜海君.（92+3×152+92）m连续梁-拱拱肋施工技术研究[J].铁道标准设计.2020，64（S1）：208-212
[4]王福生，李建康.大跨度提篮拱桥拱肋安装及线型控制施工技术[J].铁道建筑技术，2010（1）：81-83+92
[5]宋敏朱江皮淑萍邰鹏鸣叶倍君.大跨度钢桥梁顶推过程中的竖曲线线形控制技术.建筑施工.2020，42（11）2119-2121.
作者:喻志金 单位:中铁九桥工程有限公司