长江大桥劲性骨架施工(附大量图片)
重庆万县长江大桥劲性骨架施工（附大量图片）
劲性骨架施工拱桥是指在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土，最终形成钢筋混凝土箱板拱或箱肋拱。
桁式拱骨架在施工过程中起支架作用，在拱圈形成后被埋于混凝土中并成为截面的一部分，所以，劲性骨架法又称埋置式拱架法，国外也称米兰法。
1、劲性骨架法施工步骤
（1）在现场按设计进行骨架1：1放样、下料、加工以及分段拼装成型。
（2）采用缆索吊装法进行骨架的安装、成拱。
对钢管混凝土骨架，在吊装形成钢管骨架后还需采用泵送法浇筑管内混凝土，形成最终的骨架结构。
（3）在骨架上悬挂模板浇筑混凝土拱圈（分环、分段、多工作面进行）。
2、劲性骨架施工特点
（1）采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。
（2）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。
（3）斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰。
（4）可准确地根据施工控制计算值对结构变形和内力进行调整，同时又可为控制分析提供准确的数据。
（5）劲性骨架法是目前特大跨径混凝土拱桥施工的主要方法，通过实践发现该法也存在空中浇筑拱圈混凝土工序多、时间长、混凝土质量控制较难等不足，在今后还有待对其作进一步改进。
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[PPT]拱桥构造设计与施工技术方法全解423页（附图丰富）
资料讲述拱桥构造、设计计算、有支架施工方法及无支架施工方法（缆索吊装施工
、劲性骨架施工、转体施工、悬臂施工）等，附图例，清晰明了，是一份全面了解拱桥设计与施工的好资料。
重庆万县长江大桥劲性骨架施工(附大量图片)
重庆万县长江大桥劲性骨架施工（附大量图片）劲性骨架施工拱桥是指在事先形成的桁式拱骨架上分环分段浇筑混凝土，最终形成钢筋混凝土箱板拱或箱肋拱。
桁式拱骨架在施工过程中起支架作用，在拱圈形成后被埋于混凝土中并成为截面的一部分，所以，劲性骨架法又称埋置式拱架法，国外也称米兰法。
1、劲性骨架法施工步骤（1）在现场按设计进行骨架1：1放样、下料、加工以及分段拼装成型。
（2）采用缆索吊装法进行骨架的安装、成拱。
对钢管混凝土骨架，在吊装形成钢管骨架后还需采用泵送法浇筑管内混凝土，形成最终的骨架结构。
（3）在骨架上悬挂模板浇筑混凝土拱圈（分环、分段、多工作面进行）。
2、劲性骨架施工特点（1）采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。
（2）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。
（3）斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰。
（4）可准确地根据施工控制计算值对结构变形和内力进行调整，同时又可为控制分析提供准确的数据。
（5）劲性骨架法是目前特大跨径混凝土拱桥施工的主要方法，通过实践发现该法也存在空中浇筑拱圈混凝土工序多、时间长、混凝土质量控制较难等不足，在今后还有待对其作进一步改进。
=====================[PPT]拱桥构造设计与施工技术方法全解423页（附图丰富）资料讲述拱桥构造、设计计算、有支架施工方法及无支架施工方法（缆索吊装施工、劲性骨架施工、转体施工、悬臂施工）等，附图例，清晰明了，是一份全面了解拱桥设计与施工的好资料。
拱桥施工(劲性骨架)课件
四上、承劲式性骨架施工法
• 劲拱性骨桥架施工拱桥是指在事先形成的桁式拱骨架
上分环分段浇筑混凝土，最终形成钢筋混凝土箱 板拱或箱肋拱。桁式拱骨架在施工过程中起支架 作用，在拱圈形成后被埋于混凝土中并成为截面 的一部分，所以，劲性骨架法又称埋置式拱架法， 国外也称米兰法。
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1
第二章 1上、拱承劲桥式性骨架法施工步骤
斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。
（2）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。
（3）斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰。
（4）可准确地根据施工控制计算值对结构变形和内力进行调整， 同时又可为控制分析提供准确的数据。
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第二章 上承重式庆万县长江大桥劲性骨架实质
拱桥
劲性骨架安装的实质是用缆索吊机悬拼一座
由36个桁段组成的拱形斜拉桥。
缆索吊机采用万能杆件拼装的单向铰支座双
柱式门型索塔；劲性骨架的扣索、锚索统一
采用365碳素钢丝。
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•第3段骨架吊装就位，安装第1组扣、锚索，拆除临时扣索，调整高程；
•悬臂安装第4段骨架，第5段骨架就位后安装临时扣索；
•吊装第6段骨架，安装第2组扣索，拆除临时扣索，调整高程和轴线，观测 索力和骨架应力；
同法安装每岸第7～18段骨架及第3～6组扣索；
•精确丈量拱顶合拢间隙，据以加工合拢段嵌填钢板，安装拱顶合拢“抱 箍”，实现劲性骨架合拢；
②浇筑中箱底板混凝土；
③浇筑中箱下1/2腹板混凝土；
④浇筑中箱上1/2腹板混凝土；
⑤浇筑中箱顶板混凝土；
6-2-2_拱桥劲性骨架法施工
施
工 这种施工方法最早由捷克工程师 Joseph Melan提出，所以
又称为米兰法（Melan method ）。
万
桥
涛
梁
工
程
一、劲性骨架法的概念
劲 劲性骨架拱桥与普通钢筋混凝土拱桥的区别在于前者以 钢 性 骨拱桁架作为受力筋，它可以是型钢，也可以是钢管，采 骨 用钢管作劲性骨架的混凝土拱又可称为 内填外包型钢管混 架 凝土拱。
与此同时，进行变形和应力监测，如发现异常，立即将实 测数据输入现场微机，进行适时分析，并提出相应的处理 措施，如调整水量和浇筑速度、张紧或放松八字浪风索 等。
万
桥
涛
梁
工
程
二、劲性骨架法施工步骤
劲 控制手段 ： 性 2、千斤顶斜拉扣挂调载法 骨 该法巧妙地利用缆索吊装骨架拱时，用于扣挂骨架节段的 架 斜拉索的索力调整(用千斤顶在锚板后进行)来控制吊装标 法 高和调整混凝土浇筑过程中拱轴变形和结构各部的应力(当 施 采用钢管混凝土骨架时， 则在吊装完成后，首先用于调整 工 管内混凝土浇筑时拱肋轴线变形)。
万
桥
涛
梁
工
程
二、劲性骨架法施工步骤
劲 控制手段 ：
性 2、千斤顶斜拉扣挂调载法
骨 千斤顶斜拉扣挂调载法施工特点：
架 法 施
(1)采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线 作斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。
工 (2)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、
法 它主要用在大跨度拱桥中，同时也解决了大跨度拱桥施工 施 的“自架设问题”，即首先架设自重轻、刚度、 强度均较大 工 的钢管骨架，然后在空钢管内压注混凝土形成钢管混凝
钢管混凝土系杆拱桥骨架整体吊装施工工法
钢管混凝土系杆拱桥骨架整体吊装施工工法1.前言辛丰公路南桥横跨京杭运河镇江段，主桥为跨径104.4m下承式钢管混凝土系杆拱桥。
由于京杭运河水运繁忙，且超千吨级的船舶及拖挂船队众多，当地海事部门要求施工期间不得断航。
为解决新建桥梁施工与航道运营的矛盾，中铁四局集团有限公司在施工中，通过对施工方案的研究和论证，科学组织技术攻关，并在施工过程中不断总结和改进，解决了通航河道上新建钢管混凝土系杆拱桥施工对航道运营干扰大的难题，取得了良好的经济效益和社会效益。
2．施工方法特点2.1采用“岸上拼装钢管系杆拱骨架，使用两台浮吊整体吊装”的方法，把水上拼装作业转化为陆地作业，一次吊装就位，最大限度降低了对通航的影响，提高了工效，保障了施工安全；2.2设计了岸地拼装支架系统，并对骨架整体吊装变形进行了计算，全过程对应力、应变、结构变形等信息进行监测，掌握各种工况下应力与变形情况，保证了工程质量。
2.3钢管混凝土系杆拱桥骨架岸地拼装成形，整体吊装就位，为其它工序工作面的开展创造条件，缩短了总体施工工期。
3．适用范围本方法适用于通航河道的系杆拱桥、钢桁梁桥等类似桥梁施工。
4．工艺原理首先，将工厂制作的拱肋节段单元运至现场，在组装支架上进行拼装作业，并在组装胎架上组拼系梁劲性骨架，同时安装吊杆套管，绑扎系梁部分钢筋，安装吊杆及吊索、临时中横梁和系梁吊模系统，完成骨架整体组装，并通过软件模拟合理设置骨架两吊点位置。
钢拱拼装完成后在海事部门批准的封航时间内，采用两台浮吊将主桥骨架整体吊装就位。
完成吊装后，进行主桥后续工序施工。
5．施工操作要点5.1操作要点5.1.1施工准备深入理解桥梁设计文件，如设计文件提供方案采用骨架整体吊装工艺，便按照设计步骤实施，加强过程监控；若设计文件中采取其他施工方法，则需要对骨架在吊装过程各工况进行强度、刚度及稳定性检算，确保施工安全和结构安全。
5.1.2岸地拼装场地布置结合骨架结构尺寸、浮吊起重能力、距桥位距离、航道作业宽度等条件，选择合理区域规划骨架岸地拼装场地。
劲性骨架施工法
调整高程和轴线 ，观测索力和骨架应力 ； （７）同法安装每岸笫 ７～第 ｌ ８段骨架及第 ３一第 ６组扣索 ；
（８）精确 丈 量拱 顶 合 龙 间 隙，据 以加工 合 龙段嵌 填 钢 板 ，安装拱顶 台龙“抱箍 ”，实现劲性骨架合龙 ；
主拱圈混凝土施工 ，拱上立柱和 Ｔ形梁施工 ，桥面系施 工。 １ 劲性骨架的制作
劲性 骨架分 为 ３６个 节段 ，由 ５个 桁 片组成 ，每节 段长
１３．０ ｍ，宽 １５．６ ｍ，高 ６．４５ ｍ。劲 性骨架桁 段齿合加工顺序 为 ：精确放样 ，绘制加工大样 图；组焊桁 片 ，检查验 收；以 ５个
（９）拆 除扣、锚索 ，劲性 骨架 安装完成 。 ３ 主拱 圈混凝土施工
对于大跨度 拱桥 的就 地 浇筑施 工 方 案 ，一 般都 遵循 分 环 、分段 、均衡对称加 载的总原 则进行纵向加 载设计 。
对 劲性 骨架 而言 ，主拱 圈混凝土浇筑施工过程实际上是
在拱形支架 上进行 加载 的过程 。为避 免拱 圈施 工 中早期成 形的混凝土产生 裂缝 ，保证先期形成 的混凝士和劲性骨 架共
劲性骨架 法本是 一种 修建 大 跨度拱 桥 的老 办法 ，建 于
１９４２年的西班牙埃斯 拉（Ｅｓｌａ）桥就是 采用 型钢劲性 骨架法 建造 的。近年来 ，因采用 高强 、经济 的钢管 混凝 土作为 骨架 材料 ，使这一方法得 到了更广泛 的使 用。
重庆万县长江大桥为钢 管混凝 土劲性 骨架 钢筋混凝 土 拱桥 ，主孔 净跨 ４２０ ｍ，矢跨 比 １／５，桥面总宽为 ２４ ｍ；主拱圈 为单箱三室 的箱 形 截 面 ，拱 圈 高 ７ ｍ，宽 １６ ｍ，顶 、底 板 厚
常泰长江大桥施工方案4
1.2.4、地震（1）、近场区地震活动特征近场区现代地震活动震级小、频度低，该区属弱震、少震区。
震源深度多在10-15Km，属壳内浅源地震。
（2）、工程场地地震危险性分析据预可阶段《泰州公路过江通道工程场地地震安全性评价工作报告》，近场区位于长江中下游-南黄海地震带内，该地震带中强地震活动水平较高。
本工程场地从北向南各场点50年超越概率10%的基岩地震动水平向峰值加速度变化在85.4-97.9gal之间，地震基本烈度为Ⅶ度。
根据预可研究阶段江苏省地震工程研究院地震危险性分析计算，桥址区50年超越概率63%、10%和2%以及100年超越概率10%、5%和3%的基岩地震动水平向峰值加速度，从北向南50年超越概率10%的基岩地震动水平向峰值加速度变化在85.4～97.9gal之间，地震基本烈度皆为Ⅶ度。
根据桥址区工程地质、水文地质和历史震害情况的现场调查和勘察工作，查明桥址区为抗震不利地段。
1.2.5、不良地质与特殊地质（1）、可液化砂土通过钻探、原位测试、钻孔波速测试及室内土工试验成果、工程物探成果，南塔墩主要不良地质为可液化砂土及软土。
南塔墩若以地震基本烈度为Ⅶ度进行砂土液化判别，则其液化指数为0～10.77，为不液化～中等液化等级，若以Ⅷ度进行砂土液化判别，则其液化指数为0.84～16.86，为轻微～中等液化等级。
对于南塔墩区液化砂土，需考虑冲涮，若冲涮深度小于20m，对于桩基础，20m以浅液化砂土桩基设计参数需进行折减，建议对可液化砂土层折减系数为1/3。
（2）、软土通过钻探、原位测试、钻孔波速测试及室内土工试验成果，南塔墩主要软土层为1-2层淤泥质亚粘土。
其工程特点如下：1-2层淤泥质亚粘土：灰色，流塑状态，高孔隙比，高压缩性，局部夹粉性土薄层，下部与粉砂层互层状。
该层层顶埋深0.8～2.2m，层厚7.45～12.1m。
其主要物理力学指标如下：天然含水量w=39.4%，天然孔隙比e=1.107，塑性指数IP=13.1，液性指数IL=1.53，直剪快剪Cq=17.8Kpa，Фq=5.1度，固结快剪Cc=13.0Kpa，Фc=6.9度，压缩系数al-2=0.568Mpa-1，Es1-2=3.87Mpa，标准贯入实测值N3.1击，修正值N′=1.9击。
拱桥1-预应力大跨拱桥
20世纪50年代以钢筋混凝土肋拱和箱形拱的发展为主
20世纪60年代,为适应广大农村地区发展农业的要求,曾创建 一种采用简易机具施工的双曲拱桥。 20世纪70年代后拱桥向更大跨度发展,主要采用预制拼装 的钢筋混凝土拱桥 近年来，我国在传统的无支架吊装施工工艺上取 得了突破，创建了缆索吊装、千斤顶、钢绞线斜 拉扣挂悬拼施工工艺
瑞典的Askerofjord桥在施工过程中采用了缆索吊装施工法(如图所示)。拱的每段从 岸上运到船上,再运到指定的位置,然后通过悬索吊起。拱顶先安装,然后再向两拱 座对称地进行安装。
①单肋吊装，单肋合拢（拱肋分三大段 吊装） ⑤桥面施工
②吊装另一根拱肋，合拢
③横撑吊装
⑥拱桥初 成 ④混凝土浇筑
3 转体施工法
主拱的横截面是整块的实体矩形截面的拱桥
板拱可分为实体板拱和空心板拱。
实体板拱多为砖、石拱桥。其截面是整体的实心矩形板。 板拱具有构造简单，施工方便的优点．是中、小踌拱桥最 常用的—截面型式。实体板拱可建成等截面圆弧拱、等截 面或变截面悬链线拱。在截面积相同的条件下，实体矩形 截面比其它类型(肋板式、双曲拱式、箱型截面)的截面抵抗 力矩要小，在弯矩作用下，材料强度没有得到充分利用， 所以通常在地基条件较好的中、小跨石砌拱或混凝土预制 块拱桥里应用
美国Eads桥斜拉悬臂施工法
3)悬臂桁架法
将一般桁架拱两端适当位置处的上弦节点断开,使两端各自成为墩台的一部分的 一般悬臂桁架梁,与墩台整体连接支承中部的桁架拱,其计算跨径相应就减小,总的 外形使两者成为串联式的梁拱组合体系。施工时,按桁架T构逐节悬臂拼装(利用人 字钢桅杆吊机),直至合龙。最后在上弦杆的两端适当位置处,放松预应力粗钢筋,并 各自张拉两端的预应力粗钢筋(去掉部分施工用的粗钢筋),完成体系转化而构成悬 臂桁架拱。
强劲骨架在钢管混凝土劲性骨架拱桥中的应用
劲性骨架主弦杆钢管内灌注超高性能混凝 土 it,优化腹杆构造,能够提高钢管混凝土的承载力 和结构稳定性，同时通过提高拱截面含钢管混凝土 率，增加劲性骨架的强度和刚度以及对截面的承载 能力贡献率，由此形成强劲骨架叫兰海高速公路四 川昭化嘉陵江大桥、叙古高速公路磨刀溪大桥、广安 环城公路官盛渠江大桥3座钢筋混凝土拱桥采用了 强劲骨架设计，钢管混凝土劲性骨架中灌注C80或 C100混凝土，混凝土拱圈的外包分环均未超过3 环，节省了工期，取得了良好的社会经济效益。本文 结合3座桥的工程实例，介绍强劲骨架的应用情况 以及相关计算分析成果。
2工程概况
2.1兰海高速公路昭化嘉陵江大桥 主桥为上承式钢筋混凝土箱拱桥，全宽27.5 m0
拱圈采用C55混凝土等截面悬链线无钱拱，净跨径 厶o=35O m,净矢高/)=83.33 01,7^0=1/4.2。主拱圈采 用分离式双箱拱,两拱箱间设横向连接，拱箱为单箱 双室截面，箱宽8 m,箱高5.8 m,拱箱标准段顶、底 板厚0.4 m,腹板厚0.3 mo拱脚段顶、底板厚0.8 m, 中腹板厚0.3 m,边腹板厚0.55 m,拱脚至第一根立 柱间设板厚线性渐变段。
主桥跨径/m
300 260 340 190 175 342 370 445 416 266 140 350 180 160 178 112 140 198 180 160 420 168 170 312 160 105 130 240
钢管骨架内填 混凝土标号 C100 C60 C60 C50 C80 C60 C60 C80 C80 C100 C55 C80 C50 C40 C45 C50 C55 C50 C40 C50 C60 C40 C40 C50 C40 C40 C30 C50
劲性骨架为型钢-钢管混凝土桁架结构，弦杆 采用钢管混凝土，内灌C80混凝土，截面内共6根 <{>457x 14 mm钢管,腹杆及平联为角钢;拱肋横联 对应位置为加强横向连接设置交叉撑。如图1所示。
高铁劲性骨架混凝土拱桥主拱施工过程受力分析
2021 年第 3 期
工程前沿
13
劲性骨架应力分布均匀、线形变化平缓均匀。一般情况下 劲性骨架沿着拱轴线纵向浇筑时段划分越细，越有利于结 构受力，但与此同时，会带来工期增加的问题。综合主拱 圈受力与工期等因素，该桥主拱圈拟采用“3 个环、4 个工 作面”的浇筑方案，如图 3、图 4 所示。
各施工阶段的受力情况，文章仅列出部分典型结果。 弦杆钢管最大应力随浇筑次序的变化关系如图 6 所示。
图 9 外包混凝土拱圈底缘应力随浇筑次序的变化关系 和横向风荷载，不考虑施工过程中设置风缆的作用。施工 过程中结构稳定安全系数随浇筑次序的变化关系如图 10 所示，最大稳定安全系数为 37.54，最小稳定安全系数为 11.29，满足规范所要求的稳定系数大于 4 的要求，结构整 体稳定性有较大富余。
图 10 施工过程中结构稳定安全系数随浇筑次序的变化关系 劲性骨架在斜拉扣挂施工至最大悬臂状态时的一阶失
2.2 有限元模型 针对主拱圈采用先劲性骨架后外包混凝土这一特点，
有限元建模简化时考虑劲性骨架采用梁单元，外包混凝土 采用板单元，扣锚索采用杆单元模拟并赋予张拉力。全桥 合计节点 1831 个，单元 4690 个，其中杆单元 136 个、梁 单元 3512 个、板单元 1022 个。劲性骨架弦杆钢管混凝土 采用共节点的双单元方式进行模拟。含施工临时扣塔及扣 锚索的全桥模型如图 5 所示。
作面分段、分环的施工方案可行，能保证拱肋在施工过程中的强度和稳定性满足规范要求。
关 键 词 ： 钢筋混凝土拱桥；高铁；劲性骨架；施工过程
中图分类：2096-2789（2021）03-0012-03
DOI:10.19537/ki.2096-2789.2021.03.005
为适应大跨径拱桥对材料性能和施工方法的要求，钢 管混凝土劲性骨架混凝土拱桥应运而生。此类拱桥跨度较 大，其劲性骨架外包混凝土若直接采用连续浇筑，施工过 程中主拱圈将产生较大变形与应力，施工控制困难，安全 风险大 [1]。在劲性骨架已经成拱的前提下，其外包混凝土 通常采用竖向分环、多工作面、纵向分段的浇筑方法 。 [2-3] 主拱在施工、运营过程中受力特性与外包混凝土浇筑方案 密切相关 [4-6]。文章通过研究主跨 275m 的高速铁路上承式 钢筋混凝土拱桥主拱施工过程，分析其外包混凝土浇筑方 案的有效性，揭示主拱在施工过程中的承载能力和特性。
SRC结构
空腹式截面 SRC典型截面
一、主要特点(2) SRC混凝土
强度大，延性好，截面小，一般h/L=1/30~1/40； 在建筑高度受到限制的情况下特别有利； 防火性能好、维护费用低（相对于钢结构）； 型钢既作为施工支架，又是永久配筋的一部分； 不需要施工支架，施工进度快 ； 可以作为梁、柱等构件，也可以做成SRC结构（如 SRC拱桥）。
受力主体：型钢或型钢桁架； 荷载：钢结构自重、混凝土重量； 计算方法：材料力学方法，容许应力或稳定性 控制； 计算内容：应力、变形、稳定性。
三、计算要点(2) 阶段2：
受力主体：SRC结构； 荷载：后期恒载、活载； 计算方法：将型钢转化为钢筋，按钢筋混凝土 理论，计算强度、稳定性、裂缝、变形等； 计算内容：正截面、斜截面强度，裂缝宽度、 变形、稳定性（《详见钢骨混凝土结构设计规 程》）。
四、实例说明——万县长江大桥(2)
第二阶段：塔吊法现场拼装钢管桁架，验算钢 桁架的应力、变形、稳定性；
缆索吊机悬臂安装劲性骨架拱
四、实例说明——万县长江大桥(3)
第三阶段：分段分批泵送混凝土，逐步形成钢管混 凝土桁架，验算桁架结构的应力、变形、稳定性；
桁架构造图
四、实例说明——万县长江大桥(4)
二、基本构造(3) 2、SRC拱桥
先用型钢拼装成钢桁架，形成劲性骨架； 型钢以工字钢、钢管最为常用； 按照一定的程序布置箍筋、其它受力钢 筋，分段分层浇注混凝土，逐步形成混凝 土拱圈； 劲性骨架的构造要求同钢结构；SRC的其 它构造要求同普通钢筋混凝土。
三、计算要点(1)
阶段1：
第六讲：SRC结构 主要内容
主要特点； 基本构造； 计算要点； 实例说明——万县长江大桥。