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摘 要：介绍云南大理至瑞丽铁路澜沧江大桥拱肋竖向转体施工过程及施工难点分析，阐述了拱肋竖向转体施工的方法，对同类工程的施工有很好的借鉴作用。
关键词： 劲性骨架；拱桥；竖向转体
1工程概况
澜沧江大桥位于大理至瑞丽铁路定测里程D1K109+980.47~D1K110+514.57，大桥全长534.1m，主跨为上承式劲性骨架钢管混凝土拱桥，计算跨径342m，矢高83m。该桥的主要技术标准为铁路等级：I级干线铁路；正线数目：双线设计；路段旅客列车设计行车速度：140km/h。
主桥拱肋为两条，平面上为二次抛物线，在拱顶处相交，合并段长度80m。拱肋内劲性骨架为钢管混凝土桁架，设置12道横撑；均外包混凝土。 拱顶设钢架墩，梁部结构采用3×32.7m（简支槽形梁）+4×32.7m（连续槽形梁）+110m（π型梁）+4×32.7m（连续槽形梁）+32.7m（简支槽形梁）的结构形式。
桥址所处地形地势险峻、地表横向冲沟发育，鉴于地形所限拱肋施工采取竖向转体施工，上部梁结构桥两侧同时移动模架施工。
2拱肋拼装
当转铰安装完毕，即可开始拼装拱肋，拱肋由塔吊辅助单根拼装。
拱肋杆件吊装之前先由汽车运输至塔吊下方，栓紧千斤绳。根据塔吊的性能，如果为单点起吊，由于每根杆件的长度重量不同，重心会不同，为防止起吊时杆件翻扭，应注意吊点位置的选定。如果双吊点可以不受此限制。
每根杆件的空中对位将是较为麻烦的事情，如果设计图纸没有给出利于对位的构造措施，施工时应在每个连接位置焊接相应的对位构件，以加快拼装速度。拼装时本着先弦杆再腹杆后平联的顺序进行。每根杆件拼装完之后应尽快形成三角形以利于稳定。
杆件拼装就位临时连接后应及时焊接。由于高空焊接量大，室外焊接条件差，必须按照切实可行有效的焊接工艺进行施工作业，焊料及工艺严格按施工图纸及规范要求执行，焊接顺序应尽量避免产生大的残余变形和残余应力，焊缝严禁漏焊、假焊、夹碴、气泡等质量缺陷。对于已经焊完的焊缝，应根据要求及时组织探伤检测，发现问题及早处理。焊工应具有相应的施工经验并加强岗前培训，随着拼装进行，拱肋加高，应及时连接刚性支撑和拉索防止结构失稳及产生过大的结构变形。同时，塔吊增高并适时的与拱肋固结。
由于拼装过程中拱肋的结构体系与合龙后不同，其结构变形情况自然不同。拼装过程中的拱肋变形受到以下几个方面的因素影响：
(1)结构自重
(2)温度
(3)浪风张力
(4)塔吊与拱肋连接杆重力
(5)塔吊晃动产生的横向力
要保证拱肋转体合龙后线形符合设计要求，在拱肋的竖拼过程中就必须考虑到这些因素的影响，使之变形与合龙后的变形有个对应关系，这就要求及时做好拱肋拼装过程的监测监控。
拱铰处有直径750mm和600mm的腹钢管，内灌微膨胀混凝土，为增加其在竖拼过程中的承载能力，这些构件安装完毕并形成三角形后即灌注混凝土，混凝土的灌注参考拱肋内填混凝土的灌注方法。
3拱肋转体
钢管拱肋拼装完成之后，利用安装拱肋背部的扣索和前侧的牵引索，采用连续张拉千斤顶收放方式使其逐渐转体至合龙位置。两岸千斤顶支架分别锚固于2号墩、5号台。
本桥转体重量2200t，转体角度65度，转体收放索长180余米。
3.1转体系统组成
3.1.1千斤顶系统
千斤顶系统是成功实施拱肋转体的关键，要求采用的千斤顶具有可收可放、连续收放、同步精度高、安全可靠的特点。本桥采用以电液比例作为控制系统的TX系列千斤顶，可以提升和也可以下放。它有以下三个子系统：
(1)连续提升油缸
①提升油缸主要的使用方式：间歇式提升；
②特殊作业方式：连续式提升；
③模块化设计：在设计时，考虑了连续提升的工作方式，提升油缸采用模块化设计；
④模块化组合：将两台进行组合使用，实现提升油缸的连续工作；
(2)液压泵站
①作为提升设备的动力驱动部分，液压泵站的性能及其可靠性对提升系统的性能影响极大，主要有两种流量规格：40L/min及80L/min（单路与双路系统）；
②先进的电液比例控制技术，使用此技术，能够在控制系统中实现闭环反馈控制，实现真正的自动控制与调节。其使用的电液比例调速阀，直接接受计算机脉宽调制信号（PWM）。使得系统的响应速度快，同步控制精度高，在提升中降低附加载荷；
③在现有的液压系统中，专门设计了对每台油缸的载荷保护，这样可以使整体提升更加可靠安全；
④清晰的模块结构化设计，远程可控性和实时性；
⑤现有的液压泵站中，关键的液压元件，如泵、比例阀等均采用德国产品，这极大地提高了液压系统的可靠性；
⑧双泵、双主回路和双比例阀系统具有实现连续提升或下降及大流量驱动，提升速度快的特点，可达16m/min。
(3)计算机控制系统
采用自主研发的控制软件，控制精度高，同步精度控制在±1mm以内。
用于本桥的千斤顶每岸共12套,计TX-350-J型8台，TX-200-J-A型4台。
3.1.2索具系统
索具均采用Ф15.2mm低松弛高强预应力钢绞线，标准强度1860MPa。根据设计图纸给出的各种索在转体过程中最大索力及束数情况所配置的钢束如表1示。
3.1.3拉索与拱肋连接系统
转体过程当中，钢绞线与拱肋之间的夹角是不断变化的，因此其连接方式应以铰接形式，如图1、图2所示。
3.1.4地锚系统
整个转体过程当中，地锚要受到大约2000t的水平拉力，根据设计图纸的建议，地锚即利用经过检算合格两岸的2号桥墩和5号桥台。转体过程中产生的水平及竖向反力均由千斤顶支架传递给这两个墩台。
3.1.5其它系统
位于千斤顶后端用于收放钢绞线的卷线架及卷线轮。
3.2转体前的准备
3.2.1设备安装及其调试
(1)设备（油缸、液压泵站和控制系统）安装
(2)设备调试及试验
A、试验回路：液压加载
B、试验项目：
①空载试验：功能检验、空载压力测定、油缸泄漏检测
②负载试验：满负载试验、耐久性试验、同步试验、耐压试验
③应急试验：油管破裂、手动误操作、抗电磁干扰、断电安全性
3.2.2转体前整体检查
(1)液压提升系统检查：油缸、液压泵站、控制系统
(2)提升支撑结构的检查：检查地锚及油缸支架、检查钢绞线及与拱肋的连接件
3.2.3设备保障
(1)油缸保障
A、在钢绞线承重系统中增设了多道锚具；
B、提升油缸采用模块设计，一旦使用中出现故障，能够及时更换；
C、提升油缸采用新型的锚片结构，提高了锚具系统工作的可靠性；
D、每台提升油缸上装有液压锁，防止失速下降；即使油管破裂，重物也不会下坠；
E、每台提升油缸安装限压和限速装置，防止负载超限和失速下降。
(2)液压泵站保障
A、液压泵站中设置安全阀，限制各点的最高负载，确保结构安全；
B、在提升油缸中安装特定压力限制阀，限制每台油缸的负载；
C、主要液压元件使用进口元件，可靠性高。
(3)控制系统保障
A、液压和电控系统采用联锁设计，以保证提升系统不会出现由于误操作带来的不良后果；
B、控制系统具有异常自动停机、断电保护等功能；
C、控制系统采用容错设计，具有较强抗干扰能力。
3.2.4应急预案
(1)关于设备的应急措施与预案
A、一旦设备出现故障，需要及时进行更换或维修。
B、对各种传感器、控制电缆、计算机主控柜和提升油缸，都必须有备用设备，一旦出现故障，及时进行更换。
C、对于液压泵站，常用的密封件、电磁阀、泵等部件，一旦出现故障，需要及时进行维修或更换。
(2)关于控制方案的应急措施与预案
编制位置跟踪、负载跟踪等多套控制方案，根据需要选定控制方案。
(3)关于外界环境的应急措施与预案
密切关注天气预报 ，做好防雨、防风措施
3.3转体
3.3.1试转体
正式转体之前，为检验转体系统的运行正常，先试转一次。转体角度按1～3度进行。
3.3.2正式转体
经过试转体，确定转体系统运行正常后，在天气正常的情况下即可正式转体。
转体分为两个过程，即分界点前和分界点后，分界点前必须依靠牵引索才能转体，分界点后理论上不再需要牵引索内力即可转体。在超过分界点之后，转体要慢，防止过快产生拱肋突然“磕头”引起冲击。
转体中需根据每道扣索的索力随转动角度的不同变化对各个点的千斤顶进行同步控制，以保证结构安全。拱肋竖转开始时先通过牵引索克服拱肋重量偏心，待拱肋向上竖转至重心与转轴成垂线时，牵引索索力变为0后拱肋开始向下竖转，牵引索退出工作但不拆除，直至转体重心下降到一定位置，以防止转体结构反弹。拱肋重量由扣索承受，通过扣索的下放，拱肋不断向下竖转，期间扣索的索力随竖转角度的不同而变化，直至竖转到位，按同样步骤施工另一岸拱肋劲性骨架。
转体过程中应做好监测监控工作，每5～8度提取一次索力值与理论计算值进行比较，另外，对于千斤顶支架的内力及变形、地锚（2号墩、5号台）的变形情况应随时监测。
转体至跨中离合龙标高20～40cm时停止转体，待调整好两个半跨的跨中标高至统一高程时同时继续转体至合龙。合龙后先由施工人员锁定跨中临时连接构件，然后按照图纸要求焊接合龙截面。
3.4拆除
当拱肋合龙焊接完毕，徐徐放松扣索，直至拆除，完成拱肋的转体施工。
4结束语
根据对实施过程的分析，本工程所采用的竖向转体施工工艺最大限度的发挥了其特点，使桥梁按期、保质保量、安全的完工，且工程造价低，经济效益和社会效益明显。由于竖向转体施工工艺在铁路桥梁施工中属新工艺，在此次的施工中遇到很多问题并得到相应的解决，这为同类工程实施这种新工艺积累了一定的经验和数据。
关键词： 劲性骨架；拱桥；竖向转体
1工程概况
澜沧江大桥位于大理至瑞丽铁路定测里程D1K109+980.47~D1K110+514.57，大桥全长534.1m，主跨为上承式劲性骨架钢管混凝土拱桥，计算跨径342m，矢高83m。该桥的主要技术标准为铁路等级：I级干线铁路；正线数目：双线设计；路段旅客列车设计行车速度：140km/h。
主桥拱肋为两条，平面上为二次抛物线，在拱顶处相交，合并段长度80m。拱肋内劲性骨架为钢管混凝土桁架，设置12道横撑；均外包混凝土。 拱顶设钢架墩，梁部结构采用3×32.7m（简支槽形梁）+4×32.7m（连续槽形梁）+110m（π型梁）+4×32.7m（连续槽形梁）+32.7m（简支槽形梁）的结构形式。
桥址所处地形地势险峻、地表横向冲沟发育，鉴于地形所限拱肋施工采取竖向转体施工，上部梁结构桥两侧同时移动模架施工。
2拱肋拼装
当转铰安装完毕，即可开始拼装拱肋，拱肋由塔吊辅助单根拼装。
拱肋杆件吊装之前先由汽车运输至塔吊下方，栓紧千斤绳。根据塔吊的性能，如果为单点起吊，由于每根杆件的长度重量不同，重心会不同，为防止起吊时杆件翻扭，应注意吊点位置的选定。如果双吊点可以不受此限制。
每根杆件的空中对位将是较为麻烦的事情，如果设计图纸没有给出利于对位的构造措施，施工时应在每个连接位置焊接相应的对位构件，以加快拼装速度。拼装时本着先弦杆再腹杆后平联的顺序进行。每根杆件拼装完之后应尽快形成三角形以利于稳定。
杆件拼装就位临时连接后应及时焊接。由于高空焊接量大，室外焊接条件差，必须按照切实可行有效的焊接工艺进行施工作业，焊料及工艺严格按施工图纸及规范要求执行，焊接顺序应尽量避免产生大的残余变形和残余应力，焊缝严禁漏焊、假焊、夹碴、气泡等质量缺陷。对于已经焊完的焊缝，应根据要求及时组织探伤检测，发现问题及早处理。焊工应具有相应的施工经验并加强岗前培训，随着拼装进行，拱肋加高，应及时连接刚性支撑和拉索防止结构失稳及产生过大的结构变形。同时，塔吊增高并适时的与拱肋固结。
由于拼装过程中拱肋的结构体系与合龙后不同，其结构变形情况自然不同。拼装过程中的拱肋变形受到以下几个方面的因素影响：
(1)结构自重
(2)温度
(3)浪风张力
(4)塔吊与拱肋连接杆重力
(5)塔吊晃动产生的横向力
要保证拱肋转体合龙后线形符合设计要求，在拱肋的竖拼过程中就必须考虑到这些因素的影响，使之变形与合龙后的变形有个对应关系，这就要求及时做好拱肋拼装过程的监测监控。
拱铰处有直径750mm和600mm的腹钢管，内灌微膨胀混凝土，为增加其在竖拼过程中的承载能力，这些构件安装完毕并形成三角形后即灌注混凝土，混凝土的灌注参考拱肋内填混凝土的灌注方法。
3拱肋转体
钢管拱肋拼装完成之后，利用安装拱肋背部的扣索和前侧的牵引索，采用连续张拉千斤顶收放方式使其逐渐转体至合龙位置。两岸千斤顶支架分别锚固于2号墩、5号台。
本桥转体重量2200t，转体角度65度，转体收放索长180余米。
3.1转体系统组成
3.1.1千斤顶系统
千斤顶系统是成功实施拱肋转体的关键，要求采用的千斤顶具有可收可放、连续收放、同步精度高、安全可靠的特点。本桥采用以电液比例作为控制系统的TX系列千斤顶，可以提升和也可以下放。它有以下三个子系统：
(1)连续提升油缸
①提升油缸主要的使用方式：间歇式提升；
②特殊作业方式：连续式提升；
③模块化设计：在设计时，考虑了连续提升的工作方式，提升油缸采用模块化设计；
④模块化组合：将两台进行组合使用，实现提升油缸的连续工作；
(2)液压泵站
①作为提升设备的动力驱动部分，液压泵站的性能及其可靠性对提升系统的性能影响极大，主要有两种流量规格：40L/min及80L/min（单路与双路系统）；
②先进的电液比例控制技术，使用此技术，能够在控制系统中实现闭环反馈控制，实现真正的自动控制与调节。其使用的电液比例调速阀，直接接受计算机脉宽调制信号（PWM）。使得系统的响应速度快，同步控制精度高，在提升中降低附加载荷；
③在现有的液压系统中，专门设计了对每台油缸的载荷保护，这样可以使整体提升更加可靠安全；
④清晰的模块结构化设计，远程可控性和实时性；
⑤现有的液压泵站中，关键的液压元件，如泵、比例阀等均采用德国产品，这极大地提高了液压系统的可靠性；
⑧双泵、双主回路和双比例阀系统具有实现连续提升或下降及大流量驱动，提升速度快的特点，可达16m/min。
(3)计算机控制系统
采用自主研发的控制软件，控制精度高，同步精度控制在±1mm以内。
用于本桥的千斤顶每岸共12套,计TX-350-J型8台，TX-200-J-A型4台。
3.1.2索具系统
索具均采用Ф15.2mm低松弛高强预应力钢绞线，标准强度1860MPa。根据设计图纸给出的各种索在转体过程中最大索力及束数情况所配置的钢束如表1示。
3.1.3拉索与拱肋连接系统
转体过程当中，钢绞线与拱肋之间的夹角是不断变化的，因此其连接方式应以铰接形式，如图1、图2所示。
3.1.4地锚系统
整个转体过程当中，地锚要受到大约2000t的水平拉力，根据设计图纸的建议，地锚即利用经过检算合格两岸的2号桥墩和5号桥台。转体过程中产生的水平及竖向反力均由千斤顶支架传递给这两个墩台。
3.1.5其它系统
位于千斤顶后端用于收放钢绞线的卷线架及卷线轮。
3.2转体前的准备
3.2.1设备安装及其调试
(1)设备（油缸、液压泵站和控制系统）安装
(2)设备调试及试验
A、试验回路：液压加载
B、试验项目：
①空载试验：功能检验、空载压力测定、油缸泄漏检测
②负载试验：满负载试验、耐久性试验、同步试验、耐压试验
③应急试验：油管破裂、手动误操作、抗电磁干扰、断电安全性
3.2.2转体前整体检查
(1)液压提升系统检查：油缸、液压泵站、控制系统
(2)提升支撑结构的检查：检查地锚及油缸支架、检查钢绞线及与拱肋的连接件
3.2.3设备保障
(1)油缸保障
A、在钢绞线承重系统中增设了多道锚具；
B、提升油缸采用模块设计，一旦使用中出现故障，能够及时更换；
C、提升油缸采用新型的锚片结构，提高了锚具系统工作的可靠性；
D、每台提升油缸上装有液压锁，防止失速下降；即使油管破裂，重物也不会下坠；
E、每台提升油缸安装限压和限速装置，防止负载超限和失速下降。
(2)液压泵站保障
A、液压泵站中设置安全阀，限制各点的最高负载，确保结构安全；
B、在提升油缸中安装特定压力限制阀，限制每台油缸的负载；
C、主要液压元件使用进口元件，可靠性高。
(3)控制系统保障
A、液压和电控系统采用联锁设计，以保证提升系统不会出现由于误操作带来的不良后果；
B、控制系统具有异常自动停机、断电保护等功能；
C、控制系统采用容错设计，具有较强抗干扰能力。
3.2.4应急预案
(1)关于设备的应急措施与预案
A、一旦设备出现故障，需要及时进行更换或维修。
B、对各种传感器、控制电缆、计算机主控柜和提升油缸，都必须有备用设备，一旦出现故障，及时进行更换。
C、对于液压泵站，常用的密封件、电磁阀、泵等部件，一旦出现故障，需要及时进行维修或更换。
(2)关于控制方案的应急措施与预案
编制位置跟踪、负载跟踪等多套控制方案，根据需要选定控制方案。
(3)关于外界环境的应急措施与预案
密切关注天气预报 ，做好防雨、防风措施
3.3转体
3.3.1试转体
正式转体之前，为检验转体系统的运行正常，先试转一次。转体角度按1～3度进行。
3.3.2正式转体
经过试转体，确定转体系统运行正常后，在天气正常的情况下即可正式转体。
转体分为两个过程，即分界点前和分界点后，分界点前必须依靠牵引索才能转体，分界点后理论上不再需要牵引索内力即可转体。在超过分界点之后，转体要慢，防止过快产生拱肋突然“磕头”引起冲击。
转体中需根据每道扣索的索力随转动角度的不同变化对各个点的千斤顶进行同步控制，以保证结构安全。拱肋竖转开始时先通过牵引索克服拱肋重量偏心，待拱肋向上竖转至重心与转轴成垂线时，牵引索索力变为0后拱肋开始向下竖转，牵引索退出工作但不拆除，直至转体重心下降到一定位置，以防止转体结构反弹。拱肋重量由扣索承受，通过扣索的下放，拱肋不断向下竖转，期间扣索的索力随竖转角度的不同而变化，直至竖转到位，按同样步骤施工另一岸拱肋劲性骨架。
转体过程中应做好监测监控工作，每5～8度提取一次索力值与理论计算值进行比较，另外，对于千斤顶支架的内力及变形、地锚（2号墩、5号台）的变形情况应随时监测。
转体至跨中离合龙标高20～40cm时停止转体，待调整好两个半跨的跨中标高至统一高程时同时继续转体至合龙。合龙后先由施工人员锁定跨中临时连接构件，然后按照图纸要求焊接合龙截面。
3.4拆除
当拱肋合龙焊接完毕，徐徐放松扣索，直至拆除，完成拱肋的转体施工。
4结束语
根据对实施过程的分析，本工程所采用的竖向转体施工工艺最大限度的发挥了其特点，使桥梁按期、保质保量、安全的完工，且工程造价低，经济效益和社会效益明显。由于竖向转体施工工艺在铁路桥梁施工中属新工艺，在此次的施工中遇到很多问题并得到相应的解决，这为同类工程实施这种新工艺积累了一定的经验和数据。