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摘要：南浦溪特大橋?yàn)橹骺?58m的上承式鋼管混凝土拱橋，地處山區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工風(fēng)險(xiǎn)高。主拱拱肋采用纜索吊裝施工技術(shù)，施工技術(shù)含量高，施工難度大，可為同類橋梁施工提供工程借鑒。

關(guān)鍵詞：鋼管混凝土上承式拱橋；拱肋；纜索吊裝；施工技術(shù)

1工程概況

南浦溪特大橋位于浙江省泰順縣南浦溪鎮(zhèn)，跨越飛云江水庫(kù)庫(kù)區(qū)和峃院線，橋位兩側(cè)地勢(shì)陡峭，溝谷切割較深，呈V字形。主橋采用主跨258m上承式鋼管混凝土拱橋，計(jì)算矢高56.087m，計(jì)算矢跨比為1/4.6，主拱軸線為懸鏈線，拱軸系數(shù)m=1.6，拱肋為等截面鋼管混凝土桁架結(jié)構(gòu)，主橋立面布置如圖1所示。主橋由兩榀桁架拱肋通過(guò)橫撐連接，桁架中到中間距17m，每片拱肋由4根φ1200mm鋼管組成，高5.5m，寬3.0m的鋼管桁架，水平向由δ=12mm綴板橫向連接兩根主鋼管，腹桿采用φ600×16mm鋼管作豎向連接。主拱肋鋼管和綴板內(nèi)均灌注C50自密式微膨脹混凝土，采用頂升施工工藝灌注。拱上共設(shè)計(jì)13排26根鋼箱立柱及13個(gè)鋼蓋梁，橋面系由工型梁與混凝土預(yù)制橋面板組成。

2纜索吊裝系統(tǒng)

2.1纜索系統(tǒng)

纜索系統(tǒng)設(shè)計(jì)凈吊重106t的主索道2組，其初始位置布設(shè)在拱肋中心線處，完成鋼管拱肋節(jié)段吊裝，主索鞍橫移后完成相應(yīng)位置的立柱、工型梁及橋面板吊裝施工。同時(shí)另設(shè)計(jì)凈吊重5t的工作索道2組，布設(shè)于兩組主索道的外側(cè)。走行小車安裝在承重索上，由牽引輪組、走行輪組、起重輪組及其連接件共同組成。（1）起重系統(tǒng)。單組106t主索道承重索采用6根φ56mm密封式鋼絲繩，起吊繩采用2根φ26mm普通鋼絲繩，牽引繩采用2根φ30mm普通鋼絲繩。單組5t工作索道承重索采用1根φ47.5mm普通鋼絲繩，起吊繩采用1根φ17.5mm普通鋼絲繩，循環(huán)繩采用1根φ19.5mm普通鋼絲繩。主索道承重索和工作索道承重索的拉力安全系數(shù)均為3。單組主索道起重小車的吊重由起吊系統(tǒng)來(lái)完成，起吊系統(tǒng)由2根φ26mm的起吊繩和4臺(tái)JM10t電動(dòng)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)組成，兩岸各布置2臺(tái)?；嚱M采用滾動(dòng)軸承。主索道起重索的拉力安全系數(shù)為5。工作索道起吊滑輪組由上掛架及3個(gè)定滑輪、下掛架及2個(gè)動(dòng)滑輪組成。走行機(jī)構(gòu)由走行滑輪和輪架組成，單臺(tái)小車有8個(gè)走行滑輪，分別支承在1根φ47.5的承重索上。單組工作索道起吊系統(tǒng)由1根φ17.5mm的起吊繩和1臺(tái)2JK8t電動(dòng)快速雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)組成，設(shè)置在文成岸。工作索道起重索的拉力安全系數(shù)為5。（2）牽引系統(tǒng)。單組主索道起重小車的走行由牽引系統(tǒng)來(lái)完成，牽引系統(tǒng)由2根φ30mm的牽引繩和4臺(tái)JK12.5t電動(dòng)慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)組成，兩岸各設(shè)2臺(tái)，每臺(tái)小車均由布置于同岸的2臺(tái)12.5t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。單組5t工作索道牽引系統(tǒng)由1根φ19.5mm的循環(huán)繩和1臺(tái)JK8t電動(dòng)快速雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)組成，設(shè)置在文成岸。（3）主索地錨。兩岸地錨設(shè)計(jì)位置為中風(fēng)化凝灰?guī)r，主索地錨均布置在區(qū)間路基上，單岸主索地壟設(shè)計(jì)采用2組樁式地壟。

2.2索塔體系索塔體系

由索塔基礎(chǔ)、門式鋼管架、塔頂萬(wàn)能桿件結(jié)構(gòu)、索塔風(fēng)纜等構(gòu)成。（1）索塔結(jié)構(gòu)。文成岸索塔高66.054m，泰順岸索塔高56.754m，橫橋向塔頂寬30m，順橋向塔頂寬6m。索塔設(shè)計(jì)為門式結(jié)構(gòu)，采用鋼管及萬(wàn)能桿件的組合結(jié)構(gòu)，塔頂縱梁及軌道采用H型鋼。索塔鋼管柱采用φ813×14mm螺旋鋼管、鋼管橫聯(lián)采用萬(wàn)能桿件、塔頂縱梁采用2HN600×200mm型鋼，兩側(cè)軌道采用2HN600×200mm型鋼，中間軌道采用單根HN600×200mm型鋼，縱梁及軌道間采用2[20b型鋼連接加強(qiáng)。索塔基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，兩岸索塔基礎(chǔ)位于橋臺(tái)后側(cè)，承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為10×10×2m。（2）索塔風(fēng)纜。在索塔前、后、左、右方向設(shè)置風(fēng)纜。風(fēng)纜地錨根據(jù)地形地質(zhì)情況采用樁式地錨。索塔前風(fēng)纜共布設(shè)4組，分別布置在兩組索道的外側(cè)及內(nèi)側(cè)。索塔頂部后風(fēng)纜共布設(shè)4組，選用低松弛鋼絞線，前端錨固在塔頂通風(fēng)纜梁上，后端錨固在主地壟上。

2.3斜拉扣掛系統(tǒng)

[1，2]鋼管拱肋節(jié)段采用“斜拉扣掛”施工，懸拼的節(jié)段通過(guò)扣索錨固于扣塔上。吊裝最大懸臂時(shí)每組拱肋設(shè)6對(duì)扣索，全橋共計(jì)24組扣索。（1）扣塔。扣塔設(shè)置在4#、5#過(guò)渡墩頂部，每個(gè)墩頂設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立扣塔，中心間距17m與拱肋軸線位置重合。每個(gè)扣塔位置設(shè)計(jì)有6組扣錨梁，與立柱節(jié)點(diǎn)板栓接，并在扣錨梁對(duì)應(yīng)位置設(shè)斜撐。（2）扣錨索?？蹝煜到y(tǒng)中扣索、錨索采用鋼絞線，在扣塔頂設(shè)置六層對(duì)稱張拉錨固梁，扣索和錨索根據(jù)扣索索力進(jìn)行張拉錨固，同時(shí)調(diào)整鋼管拱肋線形。（3）扣索地錨。小里程設(shè)計(jì)三組扣索地錨，均采用樁基礎(chǔ)，設(shè)置在索塔后方路基頂面，距離索塔中心18m，其中左右側(cè)兩組地錨由2根φ2.5m基樁及8×3×3m承臺(tái)組成，中間地錨由4根φ2.5m基樁及8×8×3m承臺(tái)組成；大里程設(shè)計(jì)兩組扣索地錨，均采用樁基礎(chǔ)，設(shè)置在索塔后方路基頂，距離索塔中心16m，兩組地錨均由4根φ2.5m基樁及8×8×3m承臺(tái)組成。

3拱肋吊裝施工

3.1施工工藝

[3，4]拱肋吊裝施工工藝流程如下：（1）纜索吊裝系統(tǒng)索鞍調(diào)整就位，拱肋吊裝節(jié)段或橫撐運(yùn)輸至指定的起吊位置。（2）對(duì)稱吊裝拱肋及附屬設(shè)施。例如，第一（十三）節(jié)段左側(cè)拱肋，安裝左側(cè)拱腳臨時(shí)鉸及扣索，吊裝第一（十三）節(jié)段右側(cè)拱肋，安裝右側(cè)拱腳臨時(shí)鉸及扣索，然后橫移索鞍吊裝1號(hào)、13號(hào)K撐。（3）橫移索鞍位置，進(jìn)行下一節(jié)段拱肋吊裝，安裝扣索，吊裝橫撐，根據(jù)監(jiān)控測(cè)量調(diào)整拱肋線形，直至第六（八）節(jié)段。（4）觀測(cè)調(diào)整拱肋線形，吊裝第七節(jié)段（合龍段），合龍完成，然后吊裝H橫撐，測(cè)量校核拱肋標(biāo)高。

3.2拱肋吊裝

（1）第一節(jié)段拱肋吊裝。吊裝拱肋節(jié)段前應(yīng)先安裝拱腳臨時(shí)鉸。臨時(shí)鉸分兩部分，一是將臨時(shí)鉸底座準(zhǔn)確定位預(yù)埋在混凝土內(nèi)；二是將第一（十三）主拱肋節(jié)段作為整體加工焊接。精確吊裝就位后，設(shè)置扣索，并將扣索張拉至設(shè)計(jì)張力，然后吊裝1號(hào)和13號(hào)K撐并焊接。（2）中間節(jié)段拱肋吊裝。吊裝前，先調(diào)整第一（十三）節(jié)段拱肋線形與標(biāo)高，將索鞍橫移就位，進(jìn)行第二（十二）節(jié)段吊裝。采用鏈條葫蘆人工引導(dǎo)鋼管接頭對(duì)位，采用高強(qiáng)螺栓連接，設(shè)置扣索并張拉調(diào)整拱肋線形，吊裝對(duì)應(yīng)節(jié)段橫撐。重復(fù)上述吊裝及扣掛系統(tǒng)安裝張拉、橫撐焊接，直至第七節(jié)段合龍段安裝。（3）合龍段拱肋吊裝。在鋼管拱肋設(shè)置臨時(shí)牽引，采用鋼絲繩與多個(gè)手拉葫蘆提供小位移調(diào)整，牽引吊裝節(jié)段就位，約高于已安裝鋼管拱節(jié)段頂面約20cm。拱肋線形調(diào)整好后，立即施擰連接板高強(qiáng)螺栓，完成臨時(shí)連接，解除吊索，由此完成左側(cè)節(jié)段吊裝合龍，用同樣的方式進(jìn)行右側(cè)節(jié)段吊裝合龍。最后進(jìn)行H橫撐吊裝連接。（4）拱腳臨時(shí)鉸固結(jié)。拱肋合龍后，通過(guò)測(cè)量觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用扣索與側(cè)風(fēng)纜調(diào)整拱肋線形。澆筑拱腳臨時(shí)鉸處預(yù)留槽內(nèi)C50混凝土，將臨時(shí)鉸固結(jié)，使拱肋受力體系轉(zhuǎn)變。從拱腳到拱頂依次施焊進(jìn)行拱肋吊裝節(jié)段永久連接。

3.3扣掛系統(tǒng)松扣與拆除

[5]拱肋合龍后，各節(jié)段接頭焊接完成并形成無(wú)鉸拱后，且焊縫探傷檢查合格后可逐級(jí)松扣索，將扣索拉力轉(zhuǎn)換為拱的推力，使空鋼管拱肋呈自重作用下的無(wú)鉸拱狀態(tài)。扣掛系統(tǒng)松扣利用千斤頂在扣塔張拉端分次對(duì)稱放張，各扣索松一級(jí)，暫停15至20分鐘后，測(cè)試各項(xiàng)數(shù)據(jù)，經(jīng)參建各方確認(rèn)后再進(jìn)行第二級(jí)放松循環(huán)。最后一級(jí)保留10%左右的扣索索力暫不放松。放松扣索后對(duì)拱肋進(jìn)行全面測(cè)試，特別是拱軸撓度、拱軸線偏移測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果研究決定：（1）糾偏方式（可調(diào)整部分扣索索力）；（2）修正管內(nèi)混凝土灌注方案和灌注順序。拱肋鋼管內(nèi)混凝土灌注完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，徹底放松扣索，并逐步予以拆除。

4結(jié)束語(yǔ)

南浦溪特大橋主橋拱肋采用纜索吊裝施工技術(shù)，在拱座基坑巖石破碎較嚴(yán)重和保證峃院線正常通行的情況下安全地進(jìn)行施工，實(shí)施過(guò)程中解決突破的問(wèn)題可為同類橋梁施工提供工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)借鑒。 

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作者：魏俊 曹景偉 包鴻銓 王雄 蔡曉琴 單位：浙江省交通運(yùn)輸科學(xué)研究院