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钢筋混凝土系杆拱桥的无支架施工

摘要：本文结合苏州平望运河大桥的施工实践，简要介绍了钢筋混凝土系杆拱桥无支架施

工的施工工艺及预应力张拉等。

关键词：钢筋混凝土系杆拱桥无支架施工

1工程概况

平望运河大桥位于苏州吴江平望镇西侧，是318国道跨越京杭运河和省道205的一座桥

梁。

该桥全长332m；设计荷载为汽-20，挂-100；主跨为70m刚性拱柔性系杆下承式拱桥，

全宽25.7m，四车道，分上下行两幅；系杆拱拱肋矢跨比为1/5，拱轴系数m=1.0，工字形

肋，高1.8m，宽0.9m；每根系杆由12束高强度低松驰钢绞线束组成，置于体外；桥面系

及所承受的活载通过中横梁传给吊杆，然后通过吊杆传递给拱肋和系杆。下部结构为柱式桥

墩，基础为1.5m钻孔灌注桩。

2无支架施工

2.1总体构思

近几年，我省各地建造了多座系杆拱桥，结构上多为刚性拱刚性系杆，一般采用满堂支

架施工方法。该方法技术上比较成熟，操作比较简便，缺点是将在较长时间内妨碍航道的通

行。而平望运河大桥桥置段航道交通量大，来往的多为大吨位船只或船队，航道部门要求桥

梁施工时必须保证不小于30.0m通航净宽和7.0m的通航净高，如采用满堂支架施工将很难

达到要求，因此决定采用无支架施工。

为了能将桥梁施工时对航道的影响降低到最小，根据设计要求、桥置处的地形条件、设

备的起吊能力，经过多方案反复比选，决定将拱肋分成五段，采用浮吊和缆索吊相结合的方

法，由浮吊安装拱肋，由缆索吊安装风撑、中横梁、桥面板等构件，同时利用缆索吊的塔扣

索固定已安放到位的边段拱肋。用此施工方案，在实际施工时累计断航24h，对航道有影响

的时间累计48h。

2.2缆索吊

根据工程要求，本次采用的缆索吊的索塔为人字形，由钢管和角钢分段焊接成三棱体后

拼接而成；索塔高36.0m，塔架底脚铰接在两辆平板车上，两辆平板车间用二根钢管联系支

撑，塔架的基础是利用主墩的承台，各种缆索为不同规格的钢丝绳，其规格通过计算确定。

塔架设计计算内容包括塔架高度、杆件强度和整体稳定性等。

塔架的高度由下式计算：

H=f+h1+h2

式中：f——主索的工作垂度；

h1——索塔底面与吊物需越过障碍物最高点之间的高差；

h2——主索荷载后的最低点距障碍物最高点之间的高度。

塔架的受力特点是作用于塔架上的垂直荷载比水平荷载大，塔架以受压为主；由于采用

的塔架为下端铰接的单排扣架，其水平荷载由塔架风缆承受，塔架本身按两端铰接的受压构

件计算。

风缆是稳定塔架的一种临时措施，其受力特点是结构物稳定不动时，几根风缆的安装张

力互相平衡；当结构物在外荷载作用下发生位移时，引起风缆的张紧或松驰，从而产生张力

差来平衡外荷；通过计算，采用了4根28mm主后风缆，锚锭距塔架110m，4根15.5mm

副后风缆，锚镜距塔架40m；安装拱肋等构件时由主后风缆来保证塔架的稳定，横向移动塔

架时，由副后风缆来保持稳定。

塔扣索是为了暂时固定分段拱肋，本桥施工时第一段拱肋即拱脚段采用支撑固定，第二

段拱肋即边段拱肋采用扣索固定；扣索中的拉力主要由边段拱肋自重、边段拱肋风缆拉力和

搁置中段拱肋时产生的力组成的，通过计算采用了17.5mm钢丝绳组成的滑轮组，由慢速

卷扬机松紧。

2.3拱肋段接头的设计

设计图拱肋采用分七段安装、且每段拱肋间采用现浇混凝土联接，这样要使接头混凝土

达到强度要求，至少需要48h，此将对工程的安全可靠性和通航的要求产生影响，所以决定

采用刚性接头(见图1)，使拱肋安装到位即形成整体，短期内将四根拱肋安装完毕，以便开

放交通，恢复通航。

2.4拱肋的安装

该桥构件预制场设于桥位东侧约200m处的河边，拱肋采用整体放样、整体立模分段预

制，分段尺寸如图2所示。边段拱肋重45t，中段拱肋重约80t，各拱肋段由浮吊出坑装船，

由载荷吨位为120t的运输船运送到位。

施工时首先安装拱脚段和端横梁，为了加强两片拱肋间的横向联接刚度，同时避免由于

拱肋的顺桥向水平位移对端横梁的影响，在拱脚和端横梁安装就位后，只将端横梁接头钢筋

与预埋在拱脚的钢筋进行焊接，而暂不浇筑接头混凝土。

其次安装拱肋边段，由于边段的重量为45t，故采用一艘起吊能力为50t的浮吊进行安

装；安装时由船运送到位，浮吊吊起后，下端头先对准拱脚上接头落位，上端用上下