系杆拱施工方案

丹阳至昆山特大桥阳澄湖桥段2

DK1240+320。07跨新华街下承式钢管混凝土系杆拱桥

施工方案

一、工程概况

（一）工程简介

本段跨新华街里程桩号为DK1240+320。07，总长100m,起讫墩号为310＃～311#，高速铁路与新华街公路夹角为88度，为1孔1—96m下承式钢管混凝土系杆拱桥特殊结构。

基础为钻孔灌注桩,矩形桥墩,拱桥设计采用单箱三室预应力混凝土箱型截面，桥面箱宽17。1米，梁高2。5米，底板厚度为30cm,顶板厚度为30cm，边腹板厚度为35cm,中腹板厚度为30cm，底板在2。8米范围内上抬0。5m以减少风阻力.吊点处设横梁，横梁厚度为0。4～0.6m。系梁纵向设68根12-7φ5预应力筋，横向在底板上设3—7φ5的横向预应力筋，横隔板上设3束9—7φ5预应力筋.

梁全长100m，计算跨长为96m，矢跨比为f/l=1/5,拱肋平面矢高19。2米，拱肋采用悬链线线型，拱肋横截面采用哑铃形钢管混凝土截面，截面高度h=3。0米，沿程等高布置,钢管直径为1000mm,由厚16mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两根钢管之间用δ=16mm的腹板连接.每隔一段距离,在两腹板中焊接拉筋。肋管内压注C55无收缩混凝土填充，系梁采用C50混凝土。

吊杆布置采用尼尔森体系,在吊杆平面内，吊杆水平夹角在50。978~65。384度之间；横桥向水平夹角为90度。吊杆间距为8米,两交叉吊杆之间的横向中心距为340mm。吊杆均采用127根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束，冷铸镦头锚，索体采用PES（FD）低应力防腐防护。吊杆的疲劳应力幅为118Mpa在主+附作用下的最大应力幅值为126Mpa。

该桥构造复杂,技术含量高,施工难度大。为园满完成任务，需精心组织，周密安排。各工序必须密切配合，施工和管理人员团结一致，严格按照设计文件及施工规范要求施工，按业主要求,保质保量达到优良工程.

（二）工程自然地理特征

1 气象特征

本段属亚热带海洋性季风气候,全年寒暑变化明显，四季分明，温和湿润。在十月之后受强冷空气南下影响伴有大风、雨雪及霜冻。夏季太平洋热带风暴在沿海登陆，受其影响，

常有大风暴雨。年平均降雨量在约1400mm左右，60％降雨主要集中在6~8月份，雨日有110～130天左右。全年无霜期230天，气温1月最冷,月平均0。4°C～4。9°C,沿线土壤最大冻结深度0。3m以下,气温7月份最高,极端最高气温为40℃，月平均气温25。6°C～33。2°C，年平均气温在11～16℃。

2 地质特征

本段线路主要通过长江三角洲平原区.三角洲平原区,地势平坦宽阔，河渠纵横，水塘密布，地面高程2~6m，由西向东微倾.

长江三角洲平原区，均为第四系地层覆盖，为黏土、粉质黏土夹粉细砂层.

苏锡常地区由于常年超采地下水形成区域地面沉降现象，形成沉降漏斗区.

3 水文特征

长江三角洲平原区，沿线主要河流有娄江等河流均属长江水系.

根据对本段主要河流地表水及地下水的水质分析，其水质对混凝土无侵蚀性.

4 地震参数

根据全段地震安全性评估之地震小区划研究结论,50年超越概率10％地震动峰值加速度为0。05g.

（三)现场情况调查

高速铁路与新华街公路夹角为88度。新华街主路为宽27米的现浇箱梁,左右幅宽12米，中央分隔带为3米.副路为8。6米,非机动车道4米，人行步道5米。主、副路间为4米绿化带，副路与非机动车道间为3米绿化带.新华街共计68。2米。新华街两侧为30米的绿化带,提篮拱桥墩位处于30米绿化带中。

提篮拱系梁底至新华街主路桥面（净空)为8。0米.

(四)工程数量

C50混凝土:2174.9m3；

C55无收缩混凝土：430。2m3;

C45混凝土：134。65m3;

Q345qD钢材：320419。1kg;

Q235钢筋：69456。58kg；

HRB335钢材:301726.8kg；

吊杆索：28487.893kg；

钢绞线：127560kg；

（五）编制依据

《客运专线铁路桥涵施工技术指南》(TZ213—2005）

《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)

《铁路桥涵施工规范》（TB10203—2002）

《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设［2005］160号）

《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设［2005］160号）

《铁路钢桥制造规范》（TB10212—98）

《铁路钢桥保护涂装》(TB1527—2004)

二、总体施工顺序

1、钢管拱的加工：招标选择有资质实力强的厂家制造,运至现场预拼，与下部施工同时进行；

2、搭支架现场浇筑系梁、横梁、拱肋预埋段，张拉横向预应力索；张拉第一批纵向预应力索;

3、系梁上搭设支架,安装拱肋钢管，为保证横向稳定和承受风载，同时安装肋间风撑；

4、自下向上两端对称泵送钢管砼,顺序是:下钢管—上钢管—腹腔；

5、架设吊杆,按顺序进行初张拉，同数字编号的钢索对称同步张拉；

6、吊杆全部张拉完毕后，撤除系梁施工支架;

7、张拉系梁中第二批预应力索;

8、拆除系梁支架，安装桥面线上设备（二期荷载）；

9、调整吊杆力至设计值，施工恭脚二次混凝土；

10、钢管外表面涂装。

三、施工方法和施工方案

（一)系梁施工

系杆拱桥按箱形梁布置，采用单箱三室预应力混凝土箱形截面。平行拱桥施工采用先梁后拱的施工方法。

1系梁支架

系梁跨新华街非机动车道、人行道和人行道外的绿化带部分，采用满布支架.根据现场条件对地面作硬化处理，其地基承载力不小于220kpa；跨越新华街及其副路部分支架在其中央分隔带、主路桥与副路间绿化带、副路与非机动车道间绿化带上设临时支撑,其临时支撑墩支反力不小于13000KN。上跨主、副路部分采用管桩贝雷片施工支架.跨径布置为12+15+15+12米.

（1）基础处理

A、管桩贝雷片支架基础

根据对上部作用荷载及地基承载力计算,每个支撑下采用1个临时扩大基础,采用高

60cm的砼扩大基础,其下采用卵砾石换填处理60cm并压实。砼基础内布设15×15Ф16钢筋网片。施工时注意预埋拱肋安装支架的固定螺栓和固定钢板.每根基础下面施打4根20m 长φ60cm钢管桩,壁厚9mm,钢管入土深度根据计算确定。

满布支架基础：

桥中心线为界向外侧2％放坡，做到雨季不积水，并在外翼缘板下支架外侧1米挖排水沟,其断面为0.6米*0。4米，并在每延伸60米时挖一水泵坑,其长度、宽度、深度均为1.2米,每20米横向挖1道排水沟,并在雨天配水泵，专人看管及时排水。搅均匀后平整。用18吨压路机碾压密实。灰土开始施工前必须对承台回填严格分层夯实，并对原地面进行整平，然后进行灰土搅拌、摊平、碾压。并且原地表水必须排干,排净,确保灰土施工,不能有翻浆,如出现翻浆及时处理。支架下垫30×30cm×10cmC15混凝土垫块。

(2)支架搭设

每个承台上设置1根φ80钢管柱,钢管内浇筑混凝土,桩顶横桥向布置2［40槽钢，作为

贝雷纵梁支撑.主梁采用单层32排贝雷纵梁，上下配加强弦杆,在贝雷纵梁上铺25#槽钢和纵向10cm×15cm木方。现浇支架施工由汽车吊机配合进行。满布支架采用门式支架，其上为横向[20槽钢和纵向10cm×15cm木方，满布支架间距为100cm×70cm。

具体支架预压方案如下:

①支架预压：支承架搭好后，为抵消支架、桁架、地基的非弹性，测出支架和地基的弹性变形以及合理设置预拱度，按设计梁体重量用水袋法进行支架上堆载预压,并进行沉降观测，具体预压观测方案如下：

A、仪器、人员:

专门固定一台已标定的自动安平水准仪，固定3人（1人立尺，1人观测，1人记录)进行沉降观测工作。

B、观测点位布置:

顺桥向每5m测量一断面，每断面等距布置4点，用红油漆标识好，并在旁边写好点位编号。

C、观测时间：

第一次观测为在支架、模板搭设完毕后准备堆载前、堆载后，其余为每天上午8：30~9：30，下午5：30～6：30。

D、卸载时间确定：

最后以连续3天观测数据基本不变并绘出沉降曲线图上报监理工程师批准后才可卸载，预估预压时间为7天左右.

E、支架及地基弹性变形值测定：

在完全卸载后，必须观测支架及地基弹性变形直至回弹稳定，稳定状态以在卸载后1～2天内连续观测3次数据基本不变为准，并绘出支架地基反弹曲线图上报监理工程师批准后才可绑扎钢筋及支模。

②支架预拱度的设置：

根据观测数据计算出地基和支架的弹性变形值,设置预拱度，确定施工标高，现浇系梁墩顶预提高度为地基和支架的弹性变形值,各跨跨中为地基和支架的弹性变形值+10mm，墩顶至各跨跨中部分按抛物线或直线比例进行分配。

3系梁模板、支撑

为保证系杆砼内实外光，系梁底模、侧模、内模采用优质竹胶板制作，即模板采用244*122*1。5cm竹胶板.箱梁底模下采用10＊15cm的落叶松木，间距30cm。系梁侧模、内模均采用10*15cm方木作肋,间距30cm，系梁侧模、内模均采用两道10＊15cm 方木作横肋，间距30cm。模板强度及刚度应满足要求,系梁端模采用木模，模板接缝夹海绵条，确保接缝严密，不漏浆。

4钢筋加工与安装

（1)原材料

钢筋进场时,必须按批抽取试件做力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能(冷弯）试验,其质量必须符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）等现行国家标准的规定和设计要求。

检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋,每60吨为一批，不足60吨也按一批计。

检验方法：检查每批质量证明书和进行试验.

(2)钢筋施工

a、钢筋必须顺直，调直后表面伤痕及侵蚀不使钢筋截面面积减少。严格遵守“先试验后使用”的原则。钢筋安装前，在承台与墩身结合面处的承台顶面进行凿毛处理并清扫干净。

b、钢筋在加工场按设计及规范要求下料后，运至现场绑扎。钢筋绑扎应在承台砼达到设计强度75%后进行。在承台顶面弹出墩身边线,按净保护层为4cm进行绑扎成型,其钢筋间距偏差控制在：排距为±5mm，同排钢筋为±10mm。分布钢筋间距为±20mm。钢筋接头采用闪光对接焊或搭接焊。钢筋表面应洁净，如有油污锈蚀等应清除。

c、按施工图要求将所有钢筋排列标记作好，以保证成型钢筋绑扎规则、美观。钢筋

绑扎后对规格、数量、排距、尺寸、标高、保护层厚度进行检查，确保符合规范要求。

d、钢筋保护层采用塑料垫块，保护层垫块错开布置，且1㎡不少于4个。

e、钢筋绑扎采用梅花型绑扎，应用直径为22＃的扎丝。

f、钢筋的弯钩或弯折按下列规定执行:

①Ⅰ级钢筋末端需要作180o弯钩,其圆弧弯曲直径D不小于钢筋直径d的2.5倍，平直部分长度不小于钢筋直径d的3倍。设计采用直角形弯钩时，其弯曲直径D不小于钢筋直径d 的5倍,平直部分长度不小于钢筋直径d的3倍。

错误!弯起钢筋应弯成平滑曲线,其弯曲半径不小于钢筋直径d的10倍（光圆钢筋)或12倍(带肋钢筋)。

g 箍筋的末端作成弯钩，弯钩形式必须符合设计要求。

h 注意梁体综合接地钢筋及接地端子的连接。接地钢筋不低于φ16钢筋，接地钢筋必须按图施工,接地的钢筋间应采用搭接焊工艺的焊接要求:双边焊搭接长度不小于55mm;单边焊搭接长度不小于100mm;焊缝厚度不小于4mm。钢筋间十字交叉时采用Φ16的“L”形钢筋进行焊接.综合接地系统的接地电阻应不大于1Ω。

i 钢筋在现场绑扎焊接成型,其焊接与绑扎接头应符合规范及设计要求.

5钢绞线加工与安装

预应力筋进场时，必须按批次抽取试件做拉伸试验、弯曲试验，其质量必须符合《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223）、预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）等现行国家标准的规定和设计要求。

检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力仅,每30t 为一批，不足30t也按一批计。

检验方法：检查质量证明书、试验报告并进行平行检验或见证取样检测.

钢绞线每隔50—100cm,用铅丝绑扎成束，焊好管道定位筋，穿波纹管，先立一侧立

模，然后穿钢绞线束,再立一侧立模，安放系杆及横梁锚垫板,最后立端模,为防止漏浆，在侧模与底模交界处夹海绵条，以防漏浆。

6混凝土浇筑

系梁支架现浇段的高度为2.5m，且截面为箱形，腹板较薄，内径尺寸狭窄,全长为100m，为保证施工质量，系梁分四段浇筑,中间设三道湿接缝，缝宽110cm，一般设在吊杆和弯矩较小处,分别向两侧再分段。四段施工完成并达到设计强度后，同时以微膨胀砼浇筑两湿接缝,对于每段系梁，一次浇筑成型。

砼的拌和采用自动计量拌合站，输送车水平运输，输送泵泵送入模,插入式振捣器振捣，砼由一端向另一端进行施工，底板及腹板浇筑拉开适当距离，振捣人员分区划段，各负其责，技术人员跟班作业。确保砼施工质量,对有预应力管道的部位应特别注意，砼施工中,定时拔动塑料管,使孔道不堵塞，浇筑完砼后拔出塑料管,并用压力水冲洗，保证孔道质量.

混凝土由前端向后端分层灌筑,分层厚度30cm左右,采用插入式振捣器振捣.腹板混凝土从内侧模上预留窗口插入振动棒，待混凝土浇筑一定高度后再封好窗口模板，振捣时尤其要注意锚垫板和下倒角处混凝土的密实性。

混凝土浇筑完毕后及时洒水养护,保持混凝土表面湿润.混凝土强度达拆模强度后方可拆模。

7张拉、压浆

系梁纵向钢绞线92束，横向钢绞线271束。根据设计要求分两批四次进行张拉，对称同时张拉。采用4台YCW250A型千斤顶进行张拉。在系梁浇筑完成并养护15天，且强度达设计强度95％以上方可张拉第一批预应力束.先交错张拉第一批横向预应力束,再张拉第一批纵向预应力束。安装桥面线上设备(二期荷载）后张拉系梁第二批预应力束,每批预应力束张拉完成后，应及时压浆。

（1）钢绞线的制备及穿束

a、钢绞线下料考虑千斤顶的工作长度，用砂轮切割片准确下料。钢绞线端头用胶布包裹,避免穿束时钢丝参差不齐.

b、钢绞线堆放处,应干燥清洁不能使钢绞线表面产生锈迹，必免钢绞线表面被油污等污染,从而影响和水泥浆的粘接力。

c、钢绞线用人工穿插及牵引穿束。每束钢绞线端部和预先穿好的钢(丝）束用球形穿孔器连接（目的是防止尖锐的束端碰撞波纹管）,用人工或卷扬机将预应力束穿过。

（2）张拉前准备工作

a、锚具进场后,对锚具进行分批外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀、尺寸不超过允许偏差并对锚具的强度，锚固能力进行复检。

b、张拉前检查锚垫板孔道及穿束状况，使预应力钢绞线能在孔道内自由滑动,第一次张拉前应对锚圈口摩阻损失和孔道摩阻损失按规范要求进行测定.

c、预应力筋采用9Φj15.24低松弛（松弛率低于2。5％)钢绞线,标准强度Ryj=1860MPa,弹性模量E由试验测定。

d、对千斤顶和油泵进行标定，张拉前仔细检查千斤顶与油泵是否配套。

e、设计图纸给出的张拉控制应力是锚外控制应力，因此要根据所使用的锚具试验测定其锚圈口损失,确定实际的σcon。

f、对各束钢绞线的伸长量进行理论计算,以备复核。

（3）系梁张拉

a、系梁张拉按设计要求分四批张拉。采用两端同时张拉。采用OVM自锚式加片锚具，因此其张拉程序是:

0 0.15σcon 0。3σcon σcon （持荷2min锚固）。

张拉中严格控制两端必须同步，为此梁中设一人吹口哨指挥.张拉采用双控法,以应力控制为主，伸长值进行校核。在每一级荷载量取伸长量时必须认真读数，同时两端数据进

行比较，若差异较大,查明原因。最后对总伸长量和理论值进行比较,按规定相差在±6%以内，否则必须停止张拉，查明原因,采取措施.同时做好张拉原始记录.

b、钢绞线断、滑丝处理

钢绞线断丝、滑丝应严格控制在规范允许范围内.断、滑丝使预应力束受力不均,甚至使构件不能建立足够的预应力，因此必须对超出规范要求的断、滑丝进行处理.

c、张拉注意事项：

①检查锚具安装位置要准确：锚垫板承压面，锚环的安装面必须与孔道中心线垂直;锚具中心线必须与孔道中心线重合.

②垫板承压面与孔道中线不垂直时,应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度.防止张拉时断、滑丝。

③锚具在使用前须先清除杂物,刷去油污。

④张拉过程应保持两端同步且缓慢平稳进行.

（4）系梁孔道压浆

a、压浆前的准备工作

错误!锚具外面的预应力钢绞线间隙应用环氧树脂胶浆堵塞，以免损失灌浆压力.

○，2冲洗孔道：孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内杂物。冲洗后用空压机吹去孔内积水,但要保持孔道润湿，而使水泥浆与孔壁的结合良好。在冲洗过程中,如发现有冒水,漏水现象，则应及时堵塞漏洞。

b、水泥浆的拌制

水泥浆用小型拌浆机拌制，拌浆时添加早强减水剂和膨胀剂,水泥浆强度不低于C50,水灰比为0.4～0.45，泌水率小于3%,稠度控制在14～18s之间.水泥浆自调制到压入管的间隔时间,不应超过40分钟，拌好水泥浆过2。5×2.5mm细筛，不停止搅动。

c、压浆工艺

孔道压浆顺序是先下后上，将集中在一处的孔一次压完。对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。压浆使用活塞式压浆机以压力0.5～0。7Mpa缓慢均匀进行,从一端到另一端压浆，由于输浆管道长,适当增加压力，压浆到最大压力时，应有一定的稳压时间，直至另一端水泥浆饱满溢出，并排出规定稠度的水泥浆为止.水泥浆温度控制在5~25℃，温度高于35℃时,压浆宜在夜间进行。

8现浇系梁施工工艺流程

布置管桩贝雷片施工支架、满布支架，并预压以消除非弹性变形→立底模、外侧模→绑扎底板、腹板钢筋→安装内侧模及顶模→绑扎顶板钢筋、设预应力管道、安装预埋件、预留孔→检查签证，调整线形→浇混凝土→养护→预应力张拉→压浆→拆除箱梁底、侧模,完成系梁施工.

9系梁施工控制

施工控制方法：施工控制预告→施工→测量→识别→修正→预告的循环过程。

其技术流程为：前期结构分析计算→预告标高→施工→测量→误差分析→修改设计参数→结构计算→预告标高。

实施流程为:阶段施工结束→现场测试→误差分析→监控组提供数据（设计代表认可)→监理组→施工单位→下一阶段施工开始。

测点布置：纵桥向每施工节段设一测量断面，每测量断面布置3个测点。测量工况:混凝土浇注前、后，预应力张拉前、后。

（二）拱脚及端横梁施工

本桥主桥每个墩顶拱脚处设置端横梁，端横梁与系杆梁端部实体部分整体现浇，横桥向施加预应力.拱脚为预应力混凝土结构.支座为盆式橡胶支座。一端为固定支座，另一端为活动支座。

根据拱脚及端横梁结构特点和现场施工条件，决定采取钢支架及钢桁架横梁支撑钢模板，一次性浇筑的方法完成拱脚及端横梁施工。

1 施工流程

设临时基础，拼装钢支架→安装钢垫梁、底模板→吊装钢筋和预应力束定位骨架→侧

模安装，精密测量定位→浇筑混凝土→养生→张拉、压浆、封锚。

2 施工要点及技术措施

a钢支架经过计算设置，确保其强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，以保证结构物的形状、尺寸准确。系杆梁实体段现浇支架基础要求坚实,保证支架安装的牢固性和可靠性.在钢垫梁顶面铺设底模,其间设标高调整装置。

b外模采用新制钢模，钢模均在生产车间加工制做,运输到施工地点安装,安装前涂脱模剂。立模各种尺寸及模板刚度均要满足规范要求.

c钢筋绑扎：现场绑扎钢筋。钢筋加工配料时,准确计算钢筋长度，减少钢筋的断头废料和焊接量。接头用搭接焊，焊缝长度和质量要符合设计和规范要求。箍筋的定位做到与设计图纸保持一致。为保证保护层厚度，在钢筋与模板间设置水泥砂浆垫块，垫块与钢筋扎紧并互相错开.

d拱脚预埋段的尺寸、方向要求十分准确,否则对钢管拱的合拢带来很大困难,须反复丈量、检查、核对，才能正式定位。施工时严格按设计及规范标准执行.

为使钢管拱的底节钢管预埋位置正确,要做到：用设计图纸计算定位铰尺寸；测量组制订保证尺寸正确的测量方法；混凝土拱座(拱脚）位置要有精确固定措施，使其不能变化.

e预应力束孔道采用波纹管制孔，波纹管卷制成型后，需做抗渗试验，经检验合格方可正式使用。安装时禁止用氧气、电焊烧碰。预应力束孔道定位骨架按设计要求设置并固定牢靠,确保预应力孔道位置准确。

f混凝土灌筑：混凝土采用低水灰比,并优化配合比。混凝土由混凝土工厂生产供应,输送泵输送到各施工点.同时跟踪观测托架变形情况，发现异常及时处理。

g在拱脚处由于钢筋及钢骨架密集，且受力复杂，混凝土灌筑和振捣应特别认真，并跟踪测量，确保混凝土振捣质量和拱脚位置准确。

h混凝土浇筑完毕,待混凝土强度达到设计强度80％后即可拆模养生.混凝土养生时间不少于设计和规范要求，防止混凝土裂纹。混凝土灌筑完毕初凝后按要求及时覆盖及养护,达到设计要求强度后,进行预应力束张拉，张拉工艺按规范、规定进行。

i预应力束孔道压浆：孔道内压浆是为了防止预应力钢材的腐蚀，并为预应力束和端横梁间提供有效的粘结。其关键工艺是排除孔道中的气体和水泥浆泌水率小。

(三）下承式钢管混凝土系杆拱施工

1系杆拱施工流程

支架现浇系梁→钢管拱在工厂生产、预拼→产品验收出厂、运输→在工地预拼场将各管节焊接成起吊单元长度，立体预拼装→汽车吊吊装底节钢管拱肋→继续对称安装钢管拱肋直至合拢(同时安装K撑等横联）→拆除拱肋安装支架→用顶升法灌筑钢管内混凝土→张拉系梁预应力→斜吊杆安装→桥面工程施工→竣工验收。

2 钢管拱预拼场

钢管拱肋预拼场长度为120米，宽度40米。设在拱跨临近的310号墩右侧便道外侧，该部分场地先进行排水、换填土处理，然后浇注混凝土硬化场地,铺设钢结构拱肋预拼平台，沿线路方向长条布置.设2台50t龙门吊机，用来配合提升及拼装钢管拱钢构件。

3 钢管拱制造及预拼装

为确保工程质量，在进行钢管拱制造招标时,须选择信誉高、实力强、证照齐全的厂家作为供应商，进行钢管拱制造，运至现场预拼。

单元构件在工厂内按预定检验项目,在厂内先平面预拼，检查线型,误差不超过规定值，焊接拱肋腹板，联接临时法兰角钢,再立体试拼,试装横撑，检验合格后发往工地。工地试拼装按设计规定的拱肋分节情况，采用半跨线型模拟试拼。立体拼装检验合格，表面防护和涂装好后即可准备吊装。

3。1 钢管拱管节制造

a钢板、型材、钢管及焊接材料复验、入库

钢板、型材、钢管及焊接材料按设计图和有关标准的要求选用，工厂对全部的钢板、型材、钢管及焊接材料进厂后，按国家相关标准进行复验，复验合格后办理入库手续。材料进货时必须有质量证明书，质量证明书上的炉号、批号应与实物相符。质量证明书中的保证项目须与设计要求相符。选用的焊接材料与结构钢材的性能相匹配,并经过焊接工艺的评定试验进行选用，选定了的焊材厂家及型号不得随意更改,并将焊材定货的技术条件提供业主认可。

b放样、号料、切割

钢板下料之前根据设计图纸绘制加工图；钢板放样采用计算机数控放样，保证其尺寸正确，并按要求预留焊接余量；下料切割采用剪切或数控火焰多头切割机进行精密切割,保证其切割零件的直线度及切口质量；按设计要求加工焊接坡口，保证坡口尺寸的一致性，

为保证焊接质量创造条件；钢板在切割后进行矫正，矫正后钢料表面不应有明显的凹痕和其它损伤，可采用锤击法或热矫法。

c焊接

钢管拱制造开工前根据图纸确定的结构特点，焊接节点型式考虑影响焊接质量的主要因素，拟定焊接工艺评定项目，编制焊接工艺评定任务书，并报监理工程师批准。焊接工艺评定项目，原则上按《铁路钢桥制造规范》（TB10212—98）和《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)的规定执行。焊接工艺评定报告报监理批准后,作为钢管拱焊接施工工艺的编制依据。如焊接材料、焊接方法、坡口形式等主要要素变更时，按规定要求重新进行焊接工艺评定试验.

施工前需进行焊接材料和焊接方法工艺评定试验。主弦管工厂内斜环缝对接采用埋弧自动焊；角焊缝、V型角焊、对接焊缝采用CO2气体保护焊；其余焊缝采用手工焊。

定位焊采用手工电弧焊，焊条E5015,直径φ3。2mm;定位焊长度为50～80mm,间距350～500mm，焊角尺寸为4～6mm，对接焊缝定位焊有一定厚度，开裂的定位焊缝查明原因,并清除后重新定位;主要接头型式及尺寸严格按图纸要求以及参照《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98）、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81—2002）、《气焊手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》（GB985—88）、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》(GB986-88）执行.

筒节及单元件制造、工地焊接时，按规定焊接产品试板，试板焊后经RT检验合格后，按《铁路钢桥制造规范》(TB10212—98)、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）要求进行力学及机械性能试验.焊接接头破坏性试验结果不满足要求时,按有关规定办理。

焊接变形控制：严格控制筒节下料尺寸、坡口质量及卷制精度，使筒节及单元件斜环焊缝坡口均匀一致；严格控制筒节及单元件胎架制造质量，确保筒节及单元件组装精度，为埋弧自动焊创造条件;采用埋弧自动焊技术，充分利用埋弧自动焊内外部质量稳定，生产效率高、焊接变形均匀一致的特点，便于质量及精度控制;采用反变形措施；采用合理的经过焊接工艺评定后确定的焊接顺序;采用机械或火焰进行焊接变形矫正措施。

焊接质量标准要求及检查、修正措施：

所有焊缝质量均符合设计要求和相关规范的焊缝要求,并在焊接24小时后先进行外观检查,检查焊缝的实际尺寸、表面有无气孔、咬边、夹渣、裂纹、焊瘤、烧穿及未融合和未

焊满的陷槽等缺陷。然后在外观检查的基础上按设计要求进行100％超声波探伤、不低于10％X射线探伤等内部质量检验.对焊缝内部质量超声波探伤质量应符合《铁路钢桥制造规范》(TB10212-98)要求。外观检查和超声波探伤结果有不允许的缺陷时，应按有关规定,进行焊缝磨修及返修焊，返修后按原有检测方法再探伤。焊缝尺寸超出允许正偏差的焊缝研修匀顺，焊缝咬边超标或焊脚尺寸不足时，采用手弧焊进行返修焊。修焊后的焊缝应随即铲磨匀顺,并按原质量要求进行复检,返修焊的次数不宜超过两次,且做好返修记录。气孔、裂纹、夹渣、未熔透等超出规定时,查明原因，用碳弧气刨清除缺陷，用原焊接方法进行返修焊，返修焊后焊缝随即铲磨匀顺,并按原质量要求进行复验。钢管的椭圆度将直接影响管节的对接，因此对管端的椭圆度误差要严格控制在规范允许范围内。

d单元管节热弯

为了满足拱肋设计线型，在各单元节组拼成各施工阶段前,需按设计要求对各单元管节进行弯制，使各自都能达到设计曲线要求。

钢管拱各单元管节的弯制在特制的弯制定位模上进行。弯制台位曲率必须完全符合钢管拱曲率，以便为拱肋的平面成形,为节段组装提供优质的半成品.加热弯曲后，不能用水冷却方法降温,在空气中缓慢冷却，避免由于骤冷而使钢材变脆、发生断裂或产生焊接裂纹等。钢管弯制前做钢管弯曲工艺评定试验，并向建设、设计及监理单位提交试验报告，经批准后方可进行。弯制加载时缓慢、平稳进行,绝对禁止突然加载或卸载，确保弯制质量.弯制时反复测量回弹量，反复修正线型,以便与其工艺设计值相符.

3。2 单元管节平面组装

单元管节平面组装的主要目的是将单元管节上、下弦管和腹板按图纸设计要求分单元在工厂内组装焊接成型,确保钢管拱的焊接质量和拼装精度.

平面组装要求如下:组装平台和组装胎架平整、牢固,以保证构件的组装精度.腹板与上下弦管角焊缝尽量考虑自动焊接，确保焊接质量。依据图纸、工艺和质量标准,并结合构件特点，提出相应的组装措施.考虑焊接收缩余量或采取预防变形措施。考虑温度变形、预拱度对平面胎架线型的修正值。对所有加工零部件检查其规格、尺寸、质量、数量是否符合要求，连接角面及沿焊缝边缘30~50mm范围内的铁锈、毛刺等必须清除干净。凡隐蔽部位组装后，应经质量检验部门确认合格，才能进行焊接。根据结构形式,焊接方法,确认合理的组装顺序以减少焊接变形。

3。3 拱肋立体组装

各单元管节经厂内弯制并平面组装焊接成形后,在厂内立体预拼，试装横撑，检查合格后即可出厂由陆路运往工地。钢管构件出厂应具备完整的验收资料,经检查合格后的产品方可吊运出厂，并要求出厂前和在工地吊装之前的存放防止变形和生锈.

拱肋在工地立体预拼装：各单元管节组拼成各拼装节段在工地弧形胎架上进行，施工前先按设计给出的拱肋曲率在装焊平台上制作立体弧形胎架，然后将各个单元管节在胎架上定位，经调整及弧线检查无误后,先点焊固定再施行对称焊接.本桥立体拼装将采用半跨模拟拼装方法。

节段预拼装的目的主要是保证节段间的精密配合，以便拼装后的各部分符合钢管拱整体弧线要求，利于现场安装和整体调整。

拱肋预拼时首先将拱肋边段在胎架上固定,用激光经纬仪调整好水平对角，画出弧度检查线，然后吊装中间拱肋段并准确调整其水平与对角，检查各片拱肋及相连处弧线与理论弧度的吻合程度，并作出适当调节和修整，然后将拼装用临时法兰盘分别固定在各自节段上。整个拼装过程始终采用激光经纬仪进行检查和监控,确保梁拱的几何形状和尺寸精度,同时在每个拼装节段上作出拼装标记,以便于现场对接和安装。同时还要记录拼装时温度，以便桥上对接时按预拼时温度与设计的温度差值进行调整.

在立体拱段的装焊过程中，通过预留变形补偿量及调节焊接程序来严格控制焊接变形。

因为在胎架上焊接存在平焊、立焊和仰焊，为确保焊接质量，焊接工人必须持有相应等级操作证才能上岗进行手工焊接,并加大质量抽检密度。焊缝进行100%超声波检查，不低于10％的X射线拍片。

钢管拱肋的制作、拼接过程中，严格按设计要求将吊点孔开好并装上各附属构件,对开孔留下的盖片，进行编号并妥善保管,待拱肋混凝土灌筑后再盖上焊接。钢管内侧设检查梯以方便检查钢管、锚头。

钢管混凝土拱桥中钢管拱的制作与安装误差须符合《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS 28：90)要求.

3.4 涂装及防护

涂装及防护应符合《铁路钢桥保护涂装》(TB/T 1527—2004）和设计要求。钢管拱

在涂装前应依据《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB 8923-88)标准,进行彻底的手工和动力工具清理:在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见的油脂和污垢，并且几乎没有附着不牢的氧化皮、铁锈、油脂涂层和异物.

拱肋内表面处理：拱肋在卷管前以及在装焊前，其钢板内表面均进行油渍等污物的清除，根据油污情况，可采用有机溶剂去除，同时应采用保护措施避免再次被污染或被锈蚀。内表面仅作一般的除锈处理，要求管内无锈迹、平整、光滑，保证砼灌注时能自由流动。

钢结构外表面:所有钢结构外露面应依据《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB 8923-88)标准作喷砂除锈处理,处理标准严格按设计和规范要求执行。

喷砂处理后的基材表面尽快喷涂,喷涂分层进行,两次喷涂间隙不超过2小时,前一层与后一层间采用45°~90°交叉喷涂，相邻喷涂区域要搭接1/3宽度。

涂漆方式：涂漆采用无气喷涂的方式组织施工,损坏处或拼接处的修补,采用手工刷涂。

施工时，当天使用的涂料在当天配置，不得随意添加稀释剂；并要求必须等该层漆干透后,方可涂下一层漆。

涂装时的环境湿度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求,并采取保证涂漆质量的措施,施工时不宜在强烈日光及雨天进行。

施工图注明不涂装的部位不得涂装,安装焊缝处留出30～50mm暂不涂装；在各吊装段的接头处,应各留出一段，待全拱合拢后补充涂装;在试拼、运输、吊装阶段碰损的涂装，也在合拢后补充涂装.涂装要均匀,无明显起皱、流挂、附着力良好。

底漆、中间漆要求平整、均匀，漆膜无泡、裂纹、无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷。

涂装完毕后，应在构件上挂牌标明原编号，大型构件应注明重量,标明重心位置等。

4 钢管拱拼装

（1）拼装内支架

内支架由碗扣支架构成，按拱轴线形布置，满堂支架横桥向间距0。5m，纵桥向间距0。8m，横杆步距1.2m,每排立杆高度按设计拱肋坐标值进行搭设。顺桥向每隔2.4m设横向剪刀撑，每6m设纵向剪刀撑.钢管架顶底口安装50cm长的可调座，以便卸架和标高调整，支架搭设前按照拱圈坐标在主梁上确定出拱架钢管位置,人工拼装拱架.钢管架搭设的同

时，安装好人行道侧面的安全网设施.

96m下承式钢管混凝土系杆拱施工步骤示意图

5 钢管拱安装

5。1 施工方案及钢管拱架设顺序

根据该桥的施工特点，将单片拱肋划分为拱脚预埋段、中间节段、拱顶节段3部分共5个吊装节段，其中，除拱脚预埋段外，每个吊装节段又分为3个小节段，每段长9～12m，工厂制造，现场组拼。拱肋每一个吊装节段之间采用临时内连接板连接。钢管拱肋工厂预拼后散件由邻近道路沿施工便道陆路运输至现场，组拼成起吊段，160T轮胎吊起吊，通过万能杆件支架分段拼装方案进行施工.

钢管拱分段架设顺序为：按设计要求从两侧对称依次吊装拱段，最后进行合拢段的架设施工，每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接合拢→探伤检测的顺序吊装。

5。2 拱肋运输

钢管拱自工厂由陆路运输至现场。为防止运输过程中拱段产生变形，对拱段进行临时性加固,并合理设置支架。

5。3 拱段工地起吊

拱段架设采用汽车吊起吊。拱段在吊装前需安装好脚手装置,以备施工人员在空中操作时使用。

钢管拱分段拼装过程中，在系梁上拼装碗扣式支架，支架顶部布置临时支点，拱段放置在支架顶部临时支点上.

5。4 钢管拱分段架设总体步骤

准备工作：钢管拱运抵工地前,对预拼场龙门吊机及支架进行全面安全质量检查，并办理有关签证，确认合格后方可投入使用。

钢管拱试拼完毕后，对称架设两侧钢管拱段。钢管拱段吊点对称拱段重心布置，吊点位置设橡胶衬垫，起吊采用千斤绳。为防止钢管拱弦管起吊过程发生整体和局部变形，钢管拱按设计要求设临时支撑，起吊用Φ43mm千斤绳在吊点处缠绕2圈后再用20t卡环连接。

待碗扣支架架设后，将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上，用160T轮胎吊将钢管拱吊装至拱架上焊接撑拱，并按从拱脚、拱肋到拱顶的顺序，同时对称吊装焊接成型.两拱肋间横撑在拱肋安装时同时进行。横撑根据设计预先加工成型，运输到施工现场后，通过汽车吊吊高至横撑与拱肋相贯位置，然后对中、调整、检查、焊接,斜撑按同样的施工方法进行。

a第一分段安装

拱段对位:拴好溜绳，起吊第一分段至设计位置，后汽车吊钩稍许松钩使拱段后端落在拱脚上连接，使拱脚承担部分重量，拱肋与拱脚间设临时铰，以利调整拱肋线型.

线型调整:利用支架上千斤顶调整拱段前端标高符合监控指令值,前吊点卸载。测量并调整拱段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求）。复测第一分段线型。

b第二分段安装

吊装对位：拴好溜绳,用汽车吊机起吊钢拱第二分段至设计位置附近，初调第二分段角度.用导链收紧辅助对位。初调线型用法兰盘将第二分段与第一分段临时连接，后吊点卸载。

线型调整：利用支架上千斤顶调整第二分段前端标高至监控指令规定值;前吊点同步卸载,用导链、千斤顶辅助调整第二分段中心线至设计桥轴线（误差不大于监控指令要求），拧紧法兰盘的高强螺栓，将第一、二分段进行定位固结。

工地对接焊缝：焊接顺序为先焊四根弦管对接环焊缝，再焊斜腹杆的相贯焊缝.焊接按已经评定认可的对接环焊缝工地手工焊接工艺实施。工地焊接时应设置防风防雨设施.

焊缝质量检验：焊缝检验按照规范、规定办理。对所有焊缝进行外观检验，100%超声波探伤及l0％射线拍片（并不得少于一个节头).

c拱肋合拢段施工

合拢段施工前,系梁水平预应力束部分进行初张，以便抵抗成拱后拱肋自重产生的水平推力。

合拢段与两侧拱段前端之间的主弦管按设计要求留空隙,在空隙处的主弦管内安设临时法兰盘进行临时定位锁定,最后实施电焊固结。

合拢段的施工顺序为：精确测量两侧拱段前端净间距→根据测量数据对己加工的合拢段长度进行切割修正→提升就位→安装环向对接内衬圈→安装临时法兰盘→温度平稳时

临时固结→焊接合拢.

①施工准备

按合拢方案图加工临时法兰盘。其加工质量应符合相关标准规定.临时法兰盘接触面必须作喷砂处理,表面磨擦系数不小于O。55.出厂前做抗滑移系数试验.高强度螺栓的技术标准符合规范规定。

已架拱段悬拼线型的调整：两侧拱段悬臂端中心偏差，在各分段拼装过程中予以调整控制，最终使两侧拱段前端中心偏差的偏转方向一致,偏差值控制在规范规定值以内。拱段前端标高除满足监控指令规定的线型误差外，拱段前端四点相对高差也须满足规范要求。

在线型调整完后，精确测量两侧拱段相对应主弦管前端的相对净间距，据此计算加工和安装误差.

在合拢段拼装前，根据当地气象部门提供的3~5天气象预报，选择其中1~2天进行24小时气温观测，确定一天当中气温较低且平稳的时间.据此为参考，确定合拢段施工的临时锁定时间。并根据测试的最大温差和温度变化时拱段前端里程变化情况,确定温差对合拢段长度影响的修正系数。

合拢段根据实测加工安装误差和温差影响进行长度修正,进行现场切割,并加工好对接环缝焊接坡口.

在合拢段上弦管端部安装悬臂刚性支承梁（每端两个,共计四个).该支承梁用型钢加劲性加劲钢板制作,其结构除满足支承基本节段重量所必须的强度和刚度外，尚应保证φ1000mm弦管在持力情况下不发生局部变形.

②合拢段的吊装对位

起吊：合拢段仍采用汽车吊起吊。

对位:在上弦管起升跨越拱段上、下弦管时，须调整前后吊点高度，使合拢段保持倾斜状态起升.待合拢段上弦管依次跨过已架拱段下弦及上弦管后，再调平下降,使合拢段通过悬臂刚性支承梁支承在两侧拱段上。

合拢段起吊到位后,在合拢段两端各设置两台Q=50kN手动葫芦（拴挂方向为自合拢段下弦管端部至已架拱段上弦管前端）,辅助调整合拢段的线型；在每根弦管的对接处各设置l~2台紧线器，用以调整和固定合拢段在顺桥轴线方向的位置.通过收放手动葫芦和紧线器，精确调整合拢段的各项线型指标。

定位：在合拢段线型调整完毕后，尽快安装各接头处的临时法兰盘（此前先安装好对接环焊缝内衬圈）。安装法兰盘过程中，始终保持弦管能自由伸缩，不得锁死.