悬臂拼装法施工

悬臂拼装法施工

9.2.1 工艺概述

悬臂拼装法施工适宜于山谷、宽深河流及施工期水位变化频繁不宜水上作业的拱桥施工。

铁路拱桥主要为钢管混凝土拱桥，悬臂拼装法施工钢管桁架主拱采用缆索吊机吊装、斜拉扣背索悬臂施工。钢管桁架节段由工厂加工制造。制造好的桁架节段成品，经工厂预拼达到设计和规范要求的技术标准后，分段装运，由工厂运输抵达桥址处缆索吊机吊点下，由缆索吊机吊起于空中对接拼装并张拉好扣、背索后松钩，两岸对称进行直至合拢。

9.2.2 作业内容

悬臂拼装法施工的主要作业内容为钢管拱肋的加工工艺及焊接质量的评定，钢管拱桁架的吊装，扣、背索的安装与调整，合拢段钢管拱肋的安装，拱脚定位钢管的安装，拱脚混凝土的浇筑，扣、背索的拆除，拱肋钢管混凝土的灌注。

9.2.3 质量标准及检验方法

《铁路钢桥制造规范》（TB10212-2009）

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003） 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010） 《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》（TB/T 1527-2011） 《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283:2012） 《高性能混凝土应用技术规程》（CECS 207:2006）

9.2.4 工艺流程图

以南里渡大桥为例钢管混凝土拱桥悬臂拼装法施工流程图如下。

施工准备 基础及拱架预埋段施工 拱架工厂预拼及验收 安装缆索吊机并试吊 吊装拱架，并空中对接、拼联及调整 安装临时扣背索 安装合龙段拱架 灌注管内混凝土 拆除扣背索，体系转换 拆除缆索吊机等临时设施 全桥验收评定 图 9.2.4.1 钢管混凝土拱桥悬臂拼装法施工流程图

9.2.5 工艺步骤及质量控制 一、施工准备及基础施工

1．按基础施工要求完成拱座、墩身、转向架及背索锚点等施工。

2．所有参加吊装工作的人员均须认真阅读主桥施工设计图及相应变更设计图、缆索吊机施工设计图及公事通知单、有关操作规程和施工工艺。详细掌握施工技术要求和操作要领，熟悉缆索吊机使用方法。

3．吊装前，应将扣索与扣点、锚索与锚点、系杆束号、钢管桁轲节段与吊点位置及测量观测点等点位用油漆清楚地标出，以免施工时弄混出错。扣索与锚索下料长度务求准确，钢绞线应用砂轮切割机切割，严禁氧气烧割和电焊切割。

4．配足扣索、锚索张拉调整用各型千斤顶、油泵及压力表等张拉设备，并按规定要求进行检定和校正。

二、拱架工厂预拼及验收 1．外观检查：

⑴钢管表面不应有明显的凹凸面和划痕损伤及皱褶，焊疤、残存物及毛刺应清除干净并处理光滑圆顺。

⑵拼接板、联结螺栓、扣点及反力梁等配件齐全、数量与规格正确。桁架接头及联结法兰盘型号、联结螺栓孔眼数量无误。栓孔周边毛刺飞边，螺栓有垫圈完好。

⑶钢管内壁应除锈除污并作防腐处理。外表涂装应均匀、厚薄一致、色泽光艳，无涂装缺陷。

2．悬臂拼装法施工的主要工艺步骤是钢管拱肋加工与拼装，应严格控制其施工质量，故检查结构几何尺寸应满足设计条件，其各项误差应符合要求。

三、安装缆索吊机并试吊

缆索吊机相关事项参第 14 章第 15 节。 四、吊装拱架、安装扣背索

1．检查和测量拱脚结构尺寸与预埋钢管的位置并使之符合设计要求。清除拱脚与预埋钢管上的杂物及预埋钢管中的积水。

2．捆绑吊点钢丝绳，捆绑绕扎位置可参照设计办理。 3．缆索吊机起吊，并空中对接、拼联及调整。

4．把钢管拱架临时连接后，安装扣背索，扣索和锚索的张拉与调整指令，应由指挥台发布，其他人员万不可擅自指挥，以免造成混乱出错。

5．拱肋之间的系杆在相应节段分别安装。 五、安装合龙段及灌注管内混凝土

1．合拢段拼装宜先在一天中温度较低的时间连续完成，适宜温度为 15℃一 20℃；温度超出 20℃时拼装合拢，则须报经设计单位批准。

2．按本章第 9.6 节港湾管内混凝土。 六、拆除扣背索及缆索吊机

1．扣背索的拆除应严格按照设计要求，按照先后顺序进行。

2．在其它结构施工全部完成以后，拆除缆索吊机，应该按照设计拆除顺序进行。 9.2.6 施工机械及工艺装备

施工机械应根据钢管拱桥悬臂拼装法施工的特点、工期要求并结合项目的资源情况进行合理的配备。以南里渡大桥为例悬臂拼装法主要施工机械及工艺装备如表 9.2.6.1。

表 9.2.6-1 钢管混凝土拱桥悬臂拼装法主要施工机械及工艺装备

单序号 名 称 单位 数量 序号 名 称 位 量 数

一起重机械 、 11 60t 缆索吊机 台 1 0 12 KATO 20t 汽车吊机 台 1 1 13 KATO 30t 汽车吊机 台 1 2 14 5t 卷扬机 台 2 3 六5 8t 卷扬机 台 6 、 二土石方开挖机械 、 1 2 12m3/min 柴油压风机 18型风枪（钻杆L=4.5m） 台 2 13 ZL-50 装载机 把 0 4 三混凝土施工机械 、 1

9 CO2 自动电焊机 CS-8 台 4 CO2 半自动电焊机 台 4 超声波探伤仪 CTS-26 台 1 X 射线发射器 台 1 ARB-YⅡ喷砂机 台 4 预应力张拉设备 台 4 1 YC20Q 张拉千斤顶 台 6 2 3 YC60 张拉千斤顶 YCW100 张拉千斤顶 台 台 4 2 4 YCW250 张拉千斤顶 台 3 挖掘机(1.5m3) 台 2 5 YCW400 张拉千斤顶 台 4 台 2 6 50MPa 电动油泵 台 8 JQ-500 混凝土搅拌机 7 P 锚挤压机 台 2

七2 砂石料配料机 台 4 、 QDCL200-200 连续千斤3 HBT60C 混凝土输送泵 台 4 1 顶 4 个 BZ190-28 连续泵站4 附着式振捣器 台 4 2 台 四钢筋成型机械 、 台 0 八1 钢筋调直机 、 2 3 五钢结构加工机械 、 九1 300A 交流电焊机 台 2 、 12 500A 交流电焊机 台 6 地质钻孔机、压浆机、喷浆3 交直两用多头电焊机2Xl-6 台 2 5 机 十4 φ28 螺旋式钻床 台 1 、

转体牵引设备 台 8 台 8 43 QKIA-30LT 主控台 台 2 电力设备 钢筋切割机 钢筋弯钩机 台 台 1 1 1 2 325kVA 变压器 400kVA 变压器 台 台 1 1 3 10A 配电柜 个 8 测量、试验设备 各1 全站仪、经纬仪、水平仪 套 2套 各套 2台 其他

5 6 碳弧气刨机 焊条干燥箱 TRB-100 黄狼式半自动切割机台 台 2 1 1 2 5t 倒链葫芦 10t 倒链葫芦 台 台 4 8 7 401-2006 8 焊丝除锈机 2uq3-Ⅰ 台 1 3 10t-15t 长厢汽车 辆 5 台 1 4 钢管支架 t 80 9.2.7 作业组织

作业组织应根据钢管拱桥悬臂拼装法施工的特点、工期要求并结合项目施工的规模等具体情况进行合理的安排组织，工程主要施工人员如下。

1.铲车司机： 8 人 2.混凝土拌合司机： 6 人 3.泵车司机： 6 人 4.特殊作业司机： 12 人 5.装吊工： 30 人 6.混凝土工： 6 人 7.钢筋工： 10 人 8.木工： 6 人 9.电工： 6 人 10.钳工： 6 人 11.电焊工： 10 人 12.技术员： 6 人 13.安全员： 6 人 14.测量员： 8 人

15.试验员： 3 人 16.质检员： 3 人 17.普工： 100 人 9.2.8 材料消耗

施工材料应根据钢管混凝土拱桥悬臂拼装法的进度、工期要求并结合项目的施工场地情况进行合理的选购，并有序的安排进场。以南里渡大桥为例，施工用料如下。

万能杆件 600t, 钢材 285t, P43 钢轨 40 根, 道碴 360m3 , 普枕 70 根, 钢筋 50 吨,混凝土 597.8m ,木材 50m3。

9.2.9 生产效率

悬臂拼装法施工钢管混凝土拱桥的进度，要以工期为要求、结合项目的施工具体情况进行合理的安排，有序的组织。以南里渡大桥为例。

施工进度计划

序工程分项 号 1 2 3 4 5 6 7 8

时间 单位 数量 （月） 施工准备 拱座开挖、混凝土灌注 引桥墩、台施工 交界墩施工 缆索扣挂系统制安 钢管拱工厂加工预拼 钢管拱 工地组拼吊装合拢 拱肋内泵送混凝土 项 m3 m3 m3 台 t t m3 1 27270 981.71 534 1 794.62 794.62 1256.6 3 4 3 2 6 6 7 1.5

9 1拱上立柱安装、混凝土灌注 m3 104.6 2 盖梁、T 梁预制 0 1拱上立柱盖梁安装 1 1两岸扣挂系统拆除 2 1T 梁架设 3 1缆索吊机 拆除 4 1桥面及附属工程 5 1引道路基工程 6 1竣工验收 7 9.2.10 安全生产及环境保护

片 107 3.5 片 11 0.5 项 1 1 片 96 3 项 1 1 项 1 3 m 300 3 项 1 1 一、在悬拼施工中，应采取稳妥可靠的上、下通信联系措施。 二、及时观测拉索、背索及索塔的位移变化情况。

三、由于拱桥主拱圈悬臂拼装施工，锚具体系是其安全施工的根本保证，故应对其采购、进场检验、施工使用，要严格按有关规定执行。

四、对于拱桥主梁悬臂浇筑施工主要是施工现场的生产、生活、办公区、现浇支架及施工便道的布置要充分考虑对环境的影响。