1、1八尺江大桥钢管拱肋吊装线形控制方法摘要：钢管混凝土拱桥拱肋吊装的线形控制是施工控制的关键点，文章以南宁市八尺江大桥钢管拱肋线形控制的工程实践，论述线形控制的方法，为同类桥梁施工提供参考。 关键词：钢管混凝土管拱桥，拱肋吊装，线形控制 一、概述 钢管混凝土拱桥桥型结构性能优越，跨径大，造型美观，施工方便，避免大量高空作业，适应不同地质和地形，近年来得到广泛应用。新建南宁市五象大道八尺江大桥采用了此桥型。 新建五象大道八尺江大桥位于南宁市五象新区，跨越邕江支流八尺江，西接五象大道 WK16+780，东接邕宁蒲津路，是五象大道东段咽喉工程，建成后将成为南宁市五象新区的重要通道和城市景观。八尺江大桥
2、全长 381.9m，其中主桥长 134.4m，引桥长 247.5m，分东西两岸引桥，左右两幅对称设置，单幅桥面宽 26m。主桥采用 1-111.5m 中承式钢管混凝土拱桥，主拱拱轴线为悬链线，矢跨比为 1/3.063，拱轴系数 m=1.347。主拱采用等截面哑铃型钢管拱，拱截面高 3.0m，上下弦杆直径 1.2m，壁厚 18mm，腹板间距 666mm，壁厚 18mm。钢管拱肋重 874t。 本桥的施工关键内容是钢管拱肋的吊装，根据本桥钢管拱肋重量和结构形式，采用缆索吊装斜拉扣挂法施工。将主拱肋分成 5 个节段，以先拱脚段、边段两岸对称 4 节段吊装完成后，最后吊装合拢节段。缆索2吊装系统跨径为
3、 120m+191.5m+120m，主塔架高 56m，宽 52m。采用一株主索，主索由 6 根 48mm 钢丝绳组成。每条拱肋分 5 节段吊装，节段长2530m。采用上下游个节段拱肋对称吊装到位，焊接成型。 本桥采用的缆索吊装斜拉扣挂法施工法，拱肋线形控制是本桥施工控制的关键内容。 二、拱肋吊装线形控制方法 缆索吊装斜拉扣挂法施工法中，拱肋线形控制的控制指标是拱肋轴线、标高控制，这连个指标的控制是一个复杂的控制过程。 1、吊装控制方案。 拱肋轴线、标高的调节主要依靠调整扣索长度来实现，扣索调节是为了使拱肋轴线符合设计要求，但是在安装过程中频繁调索也影响施工的进度和结构的内力变化，因此需要减少调
4、索的次数。为此，拱肋在安装阶段需要设一定的预抬高量。预抬高量计算方法：扣索调整量的目标函数是安装控制标高，按照成拱前扣索状态，以监控单位对扣挂体系的模拟计算结构确定每一阶段拱肋安装的预抬标高，并用实际张力与计算值为校核进行计算。经计算、校核后，进行第一段扣索的张拉、收紧并达到预抬标高。用同样方法吊装其它阶段。这样只要调节当前安装节段和次节段拱肋的标高和预抬标高量，调索的次数可大大减少，每段拱肋仅需调节 23 次即可。 拱节段测量定位采用两端头测点、拱肋顶部三维空间进行定位，测量轴线测点、平面位置及标高。拱肋轴线标高调节依靠调整扣索长度来实现，拱肋轴线横向偏位调节依靠调整拱肋侧风缆长度来调节。扣
5、索、3风缆收紧、张拉的同时，测量小组对整个过程进行跟踪观测，以检验扣索计算结果符合实际情况，同时将所有拱肋的标高和轴线横向偏位观测数据反馈到指挥台，由技术组分析数据后制定出扣索和拱肋侧风缆调整措施，确保吊装节段准确、快速完成对接就位并转换到完全扣挂状态。 每节拱肋安装包括两个关键工序：定位和扣索张拉到位。为了保证线形控制的精度，边段定位和扣索张拉到位时，同时观测拱脚段的坐标值，避免误差累积，为合拢段顺利吊装创造有利条件。在扣索张拉工序应以标高控制为主，以索力控制为辅，不片面追求索力达到理论值而牺牲线形的精度，但如果索力偏差过大，就分析原因，采取调整措施。 2、吊装过程控制。 线形测量控制通过全
6、站仪、水准仪测得的实测坐标和理论坐标对比进行线形控制调整。 在每节拱肋的顶面轴线上用白漆打底划红线标识中心轴线。在钢管拱肋上弦外缘中心线上两端距端头 1m 处各焊接 5cm 长 16 钢筋为立柱，顶部焊接螺母，用于安置棱镜，作为测量控制观测点。 轴线控制测量采用全站仪进行。在两岸各设置全站仪测站台，经测设拱肋调整测设拱肋调整的调整过程，使拱肋准确吊装在预设拱轴线上。 标高控制测量采用水准仪进行。在南宁、邕宁两岸与各节段拱肋控制点等高且易于观察的位置设置水准仪观测平台，全站仪进行辅助标高测量，全站仪的标高测量数据作为水准测量书记的参考，保证标高测量的准确性。 4拱肋线形测量主要通过测量三维坐标来
7、实现，最终测量目标是确保搞那个累成型后线形达到设计拱肋线形的放样值。为避免重复调整扣索，测点坐标是采用设计拱肋线形的放样值预加预抬高量计算的。 每一吊装节段，按照吊装节段组拼起吊对位临时螺栓连接测设调整定位的顺序吊装。 拱脚段钢管拱的吊装控制。先对拱座与钢管拱接触点（预埋钢板）进行精确测量，根据工作预埋钢板的实际位置定制活动铰支座，铰支座的平面位置及标高精确定位，以便两岸拱肋拼装连接后进行拱圈线形调整。拱脚段拱肋在拱座处铰接后，用两岸的全站仪对拱段的中心轴线进行测量控制，经测量调整使拱肋轴线、标高符合设计要求后固定扣索和风缆，对扣索在拱肋重力作用下产生的伸长偏差进行调整。 边段钢管拱肋的吊装控
8、制。按照吊装方案对边段钢管拱肋进行吊装。通过测量、调整的过程，拱轴线和标高达设计要求。 合拢段拱肋吊装控制。两岸拱脚段和边段吊装完成后，对合拢段的实际使用长度进行精确测量，根据实测数据对已加工完成的合拢段进行调整。在适宜的气温和气候条件下进行最为关键的合拢段的吊装就为工作。吊装过程采用全站仪来控制拱轴线，是合拢段拱轴线与与吊装节段轴线、设计轴线吻合。 三、其它影响因素的控制 施工中对影响线形控制精度的其它因素采取措施减小或消除。对于制造误差采取定位时在上弦或下弦法兰盘间适当垫垫片来消除偏差。对于塔扣偏位，通过张拉背索使塔偏位不超过10mm 来减小对线形的影响。5对于风缆，在理论计算时把它作为整
9、个结构的一部分考虑其张力对线形的影响。对于临时荷载，在施工方案设计中预先估计，理论计算时予以考虑。对于温度影响，一般采用回避温度影响来减小影响。 四、线形控制成果 拱肋吊装完成后，经实测拱肋轴线和标高，轴线横向偏位小于L/4000mm，拱圈标高偏差小于 L/3000mm，对称点高差小于 L/3000mm。符合公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）评定标准。 五、结束语 八尺江桥钢管拱肋吊装过程对拱肋线形控制选取了切实可行的方法，有效减小或回避各个影响线性控制精度的因素采取。这些控制方法和技术的运用对其它同类型桥梁的线形控制具有参考价值。 参考文献 1 交通部第一公路工程总公司.公路施工手册：桥涵（上、下册）M.北京：人民交通出版社.2000. 2 向中富.桥梁施工控制技术M.北京：人民交通出版社.2001. 3 马必利.钢管混凝土拱肋吊装的施工控制J.中外公路.2004.
