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摘要：文章以计算跨径为338m的上承式钢管混凝土拱桥的施工为例，简要介绍了缆索吊机施工，拱座和交界墩施工，钢管拱肋的加工制造、预拼、吊装以及混凝土浇筑等施工方法，以供同类工程参考。
关键词：拱桥；缆索吊；钢管拱肋；
1工程简介
位于沪蓉国道主干线湖北段某特大桥全长503.548m，主桥为计算跨径338m的上承式钢管混凝土拱桥，交界墩位于拱座顶面，拱上桥跨布置为三联6×20m共360m连续空心板结构,桥面结构分幅设计。主拱圈采用变截面悬链线，拱轴线矢跨比1/5，拱轴系数m=1.543，拱顶截面上下弦中心高度4.9m，拱脚截面上下弦杆中心高度7.9m；拱上立柱采用双排钢管混凝土排架，立柱盖梁采用钢箱梁。
2总体施工思路
钢管拱桥的施工由基础明挖开始，拱座、墩身墩帽、桥台施工，钢管拱工厂制造、预拼、涂装、运输、现场组拼成桁架，安装拱上建筑以及上部结构等工序组成。钢管拱采用缆索吊吊装方案，拱肋的拼装采取悬臂扣挂，拱肋预拼场设于桥下，拱肋通过组装预拼成单元节段运送至拱桥跨中、由缆索吊整体吊装。
3主要施工方法
3.1、缆索吊施工
用于吊装钢管拱肋的缆索吊机主跨466m，矢跨比为13.4，垂度34.65m，最大垂度38.6m，两岸边锚距均为42m。缆索吊设两组承重主索（2×8ф60钢丝绳），四台跑车；主索在塔顶鞍座位置可横向移动，横向移动范围沿桥中心线上下游各7.75m，以满足横桥向不同位置、不同吊重吊装的需要。缆索吊总体方案示意图
缆索吊机的主要设备和机具有：承重索、起重索、牵引索、压塔索、缆风索、扣索、塔架、地锚、滑轮、电动卷扬机及跑车等。
缆索吊总体施工顺序：缆索吊机锚碇、塔座基础、缆风绳及卷扬机基础施工→塔架拼装→卷扬机系统、塔顶索鞍走道梁与索鞍安装→缆索系统绳索安装→跑车及吊点安装→缆索吊机试吊。
3.2拱座（含引桥墩基础、缆索吊锚碇、扣索锚碇）施工
拱座基坑施工采取由上至下、逐级开挖、边开挖边防护的方法，以爆破开挖为主，机械开挖为辅。基坑靠山的三面采用光面爆破，为避免山体扰动，爆破均采用密集炮眼、小药量控制。拱座混凝土采用大体积混凝土施工技术，采取分层浇筑、按混凝土强度分界线交错进行施工。拱座位置与地面高差较大，采用多级泵站接力泵送混凝土。
3.3交界墩、引桥墩墩柱施工
交界墩及引桥墩台均以常规方法施工，高墩柱（交界墩）配备塔吊施工。钢筋混凝土薄壁空心墩采用爬模爬架法逐节段向上施工，浇注节段高度为4.5m，外模采用打面钢模，内模采用木模。
3.4钢管拱肋的加工制造
钢管拱主拱肋制造、拱肋横联制造和立柱（含排架）制造均分为厂内制造预拼，桥址组拼和桥上施工三个阶段。厂内制造分为筒节制造、筒节对接形成单管单元件、相贯线加工和涂装，然后预拼装，解体后汽车运输到桥址，在桥址拼装场地分别形成主拱肋吊装节段、一字撑立体单元、斜撑片装单元和立柱（含排架）立体吊装单元，然后在桥上进行装焊、补涂装和最后一道面漆的涂装。规格为Ф219与Ф299的钢管采用成品直缝钢管，规格为Ф450、Ф500与Ф600的钢管采用工厂自制钢管。零件下料采用预加补偿量一次下料的工艺方案。钢管厂内纵环焊缝采用全自动埋弧焊的焊接方法，钢管相贯切割由数控相贯线切割机完成，主弦管弯制采用热弯。
3.5钢管拱肋的运输、存放和预拼
钢管拱肋在工厂制造、组拼、验收合格后，编号解体成单管运输至工地，受交通条件限制单管长度不超过12m，单车重量不超过40t。
分批次散装发运至桥址的钢管拱肋在小拼装场地内预拼，入场节段散件在吊装平台（大拼场）上焊接成起吊节段，相邻节段间腹杆与横联在节段法兰盘啮合状态下预组拼，每一轮节段组拼完成以后再分开等吊，以保证在高空时的连接精度。
经过预拼组装的拱肋体积重量变大，则靠两台吊重为100t的龙门吊机移动，设置滑道连接小拼场、存放场和起吊平台。钢管拱肋采取两节段匹配预拼，预拼场设计保证8个节段同时预拼。
3.6钢管拱肋的吊装
钢管拱肋从拱脚至跨中逐节对称吊装，在大里程侧13＃节段合攏。吊装时及时安装扣索和横向连接系（K撑），设置横向缆风绳，保证悬臂拱肋的稳定与扣索受力的安全。拱肋节段安装采用两岸对称悬拼，每半跨拱肋分13个吊段以及6个正式扣段，最大吊重约133t。节段为单肋吊装，待上下游同一节段安装就位后，安装节段间连接横撑，即完成一个双肋节段。扣段完成后，即施焊节段间焊接，扣段间的焊缝待拱肋合拢并调整拱圈标高达到设计要求后进行。主拱圈合拢线形误差控制在规范允许范围内，且合拢温度符合设计要求。
空钢管拱肋合拢、各节段接头焊接完成并形成无铰拱后，予以逐级松扣，将扣索拉力转换为拱的推力，使空钢管拱肋呈自重作用下的无铰拱状态，其松扣顺序为：从跨中至拱脚两岸对称分索分级松扣，各扣索放松一级，暂停15～20分钟后，测试各项资料，待有关参数确认后，再进行第二级放松循环，最后一级可保留10％左右的扣力，暂不放松。待拱肋钢管内灌注混凝土完成并达到设计强度后，彻底放松扣索，并逐步予以卸扣。钢管拱扣索卸载完成后浇筑封拱脚混凝土，从而完成体系转换。
3.7钢管拱肋混凝土浇灌
拱肋混凝土以泵送顶升压注法从拱脚至拱顶两侧同时对称灌筑，每根管一次性灌完。完成各项监控测试，并经分析满足计算及规范要求以后，即可浇筑上下弦管内C60高强混凝土。待管内混凝土达到设计强度的80％后再压注下一根钢管，灌注混凝土时分不同阶段张拉监控指定的扣索及索力。同时泵送混凝土采用微膨胀高润滑早强缓凝混凝土，部分封拱脚混凝土按设计添加钢纤维。
3.8拱上立柱排架施工
钢管排架的制作及安装采用工厂制作成空间排架节段，运输至桥址起吊安装。立柱下端与拱肋相接的接头部分钢管事先在工厂焊于拱肋弦管上。立柱排架采用缆索吊机起吊安装，吊装就位后即进行校正，确保立柱的垂直度和设计标高。
按对称均衡的原则灌注立柱内C50混凝土。由于钢管立柱较高，其稳定性较差，特别是抗水平撞击及偏载能力极差，因此吊装立柱顶端盖梁时设置临时纵横向拉索于立柱顶端。
3.9空心板梁的预制和吊装
主桥桥面空心板梁在梁场集中预制，用自行式轨道台车运至吊装点。主桥桥面的空心板梁架设顺序为纵向由拱脚至拱顶，横向由中间向两边，每次两个半幅桥对称安装，并完成纵向和横向的连接。
3.10桥面系施工
桥面施工按照拱上荷载的加载程序进行，二期恒载从两岸拱脚向跨中对称浇注，纵向两个半幅桥对称浇筑，横向以桥轴线对称，且两岸二期恒载进度不得超过10m。
4小结
在交通极其不便的山区、且施工场地狭窄以及洪水泥石流频发的恶劣环境下，建设者们克服重重困难，进行了周密布置、详细论证，在悬崖峭壁上安全顺利的修建了大跨度钢管混凝土拱桥，为沪蓉国道主干线湖北段2009年底的贯通起到了关键作用。实践证明本桥的施工方法是可行的，为类似工程施工提供了有益的参考经验。
关键词：拱桥；缆索吊；钢管拱肋；
1工程简介
位于沪蓉国道主干线湖北段某特大桥全长503.548m，主桥为计算跨径338m的上承式钢管混凝土拱桥，交界墩位于拱座顶面，拱上桥跨布置为三联6×20m共360m连续空心板结构,桥面结构分幅设计。主拱圈采用变截面悬链线，拱轴线矢跨比1/5，拱轴系数m=1.543，拱顶截面上下弦中心高度4.9m，拱脚截面上下弦杆中心高度7.9m；拱上立柱采用双排钢管混凝土排架，立柱盖梁采用钢箱梁。
2总体施工思路
钢管拱桥的施工由基础明挖开始，拱座、墩身墩帽、桥台施工，钢管拱工厂制造、预拼、涂装、运输、现场组拼成桁架，安装拱上建筑以及上部结构等工序组成。钢管拱采用缆索吊吊装方案，拱肋的拼装采取悬臂扣挂，拱肋预拼场设于桥下，拱肋通过组装预拼成单元节段运送至拱桥跨中、由缆索吊整体吊装。
3主要施工方法
3.1、缆索吊施工
用于吊装钢管拱肋的缆索吊机主跨466m，矢跨比为13.4，垂度34.65m，最大垂度38.6m，两岸边锚距均为42m。缆索吊设两组承重主索（2×8ф60钢丝绳），四台跑车；主索在塔顶鞍座位置可横向移动，横向移动范围沿桥中心线上下游各7.75m，以满足横桥向不同位置、不同吊重吊装的需要。缆索吊总体方案示意图
缆索吊机的主要设备和机具有：承重索、起重索、牵引索、压塔索、缆风索、扣索、塔架、地锚、滑轮、电动卷扬机及跑车等。
缆索吊总体施工顺序：缆索吊机锚碇、塔座基础、缆风绳及卷扬机基础施工→塔架拼装→卷扬机系统、塔顶索鞍走道梁与索鞍安装→缆索系统绳索安装→跑车及吊点安装→缆索吊机试吊。
3.2拱座（含引桥墩基础、缆索吊锚碇、扣索锚碇）施工
拱座基坑施工采取由上至下、逐级开挖、边开挖边防护的方法，以爆破开挖为主，机械开挖为辅。基坑靠山的三面采用光面爆破，为避免山体扰动，爆破均采用密集炮眼、小药量控制。拱座混凝土采用大体积混凝土施工技术，采取分层浇筑、按混凝土强度分界线交错进行施工。拱座位置与地面高差较大，采用多级泵站接力泵送混凝土。
3.3交界墩、引桥墩墩柱施工
交界墩及引桥墩台均以常规方法施工，高墩柱（交界墩）配备塔吊施工。钢筋混凝土薄壁空心墩采用爬模爬架法逐节段向上施工，浇注节段高度为4.5m，外模采用打面钢模，内模采用木模。
3.4钢管拱肋的加工制造
钢管拱主拱肋制造、拱肋横联制造和立柱（含排架）制造均分为厂内制造预拼，桥址组拼和桥上施工三个阶段。厂内制造分为筒节制造、筒节对接形成单管单元件、相贯线加工和涂装，然后预拼装，解体后汽车运输到桥址，在桥址拼装场地分别形成主拱肋吊装节段、一字撑立体单元、斜撑片装单元和立柱（含排架）立体吊装单元，然后在桥上进行装焊、补涂装和最后一道面漆的涂装。规格为Ф219与Ф299的钢管采用成品直缝钢管，规格为Ф450、Ф500与Ф600的钢管采用工厂自制钢管。零件下料采用预加补偿量一次下料的工艺方案。钢管厂内纵环焊缝采用全自动埋弧焊的焊接方法，钢管相贯切割由数控相贯线切割机完成，主弦管弯制采用热弯。
3.5钢管拱肋的运输、存放和预拼
钢管拱肋在工厂制造、组拼、验收合格后，编号解体成单管运输至工地，受交通条件限制单管长度不超过12m，单车重量不超过40t。
分批次散装发运至桥址的钢管拱肋在小拼装场地内预拼，入场节段散件在吊装平台（大拼场）上焊接成起吊节段，相邻节段间腹杆与横联在节段法兰盘啮合状态下预组拼，每一轮节段组拼完成以后再分开等吊，以保证在高空时的连接精度。
经过预拼组装的拱肋体积重量变大，则靠两台吊重为100t的龙门吊机移动，设置滑道连接小拼场、存放场和起吊平台。钢管拱肋采取两节段匹配预拼，预拼场设计保证8个节段同时预拼。
3.6钢管拱肋的吊装
钢管拱肋从拱脚至跨中逐节对称吊装，在大里程侧13＃节段合攏。吊装时及时安装扣索和横向连接系（K撑），设置横向缆风绳，保证悬臂拱肋的稳定与扣索受力的安全。拱肋节段安装采用两岸对称悬拼，每半跨拱肋分13个吊段以及6个正式扣段，最大吊重约133t。节段为单肋吊装，待上下游同一节段安装就位后，安装节段间连接横撑，即完成一个双肋节段。扣段完成后，即施焊节段间焊接，扣段间的焊缝待拱肋合拢并调整拱圈标高达到设计要求后进行。主拱圈合拢线形误差控制在规范允许范围内，且合拢温度符合设计要求。
空钢管拱肋合拢、各节段接头焊接完成并形成无铰拱后，予以逐级松扣，将扣索拉力转换为拱的推力，使空钢管拱肋呈自重作用下的无铰拱状态，其松扣顺序为：从跨中至拱脚两岸对称分索分级松扣，各扣索放松一级，暂停15～20分钟后，测试各项资料，待有关参数确认后，再进行第二级放松循环，最后一级可保留10％左右的扣力，暂不放松。待拱肋钢管内灌注混凝土完成并达到设计强度后，彻底放松扣索，并逐步予以卸扣。钢管拱扣索卸载完成后浇筑封拱脚混凝土，从而完成体系转换。
3.7钢管拱肋混凝土浇灌
拱肋混凝土以泵送顶升压注法从拱脚至拱顶两侧同时对称灌筑，每根管一次性灌完。完成各项监控测试，并经分析满足计算及规范要求以后，即可浇筑上下弦管内C60高强混凝土。待管内混凝土达到设计强度的80％后再压注下一根钢管，灌注混凝土时分不同阶段张拉监控指定的扣索及索力。同时泵送混凝土采用微膨胀高润滑早强缓凝混凝土，部分封拱脚混凝土按设计添加钢纤维。
3.8拱上立柱排架施工
钢管排架的制作及安装采用工厂制作成空间排架节段，运输至桥址起吊安装。立柱下端与拱肋相接的接头部分钢管事先在工厂焊于拱肋弦管上。立柱排架采用缆索吊机起吊安装，吊装就位后即进行校正，确保立柱的垂直度和设计标高。
按对称均衡的原则灌注立柱内C50混凝土。由于钢管立柱较高，其稳定性较差，特别是抗水平撞击及偏载能力极差，因此吊装立柱顶端盖梁时设置临时纵横向拉索于立柱顶端。
3.9空心板梁的预制和吊装
主桥桥面空心板梁在梁场集中预制，用自行式轨道台车运至吊装点。主桥桥面的空心板梁架设顺序为纵向由拱脚至拱顶，横向由中间向两边，每次两个半幅桥对称安装，并完成纵向和横向的连接。
3.10桥面系施工
桥面施工按照拱上荷载的加载程序进行，二期恒载从两岸拱脚向跨中对称浇注，纵向两个半幅桥对称浇筑，横向以桥轴线对称，且两岸二期恒载进度不得超过10m。
4小结
在交通极其不便的山区、且施工场地狭窄以及洪水泥石流频发的恶劣环境下，建设者们克服重重困难，进行了周密布置、详细论证，在悬崖峭壁上安全顺利的修建了大跨度钢管混凝土拱桥，为沪蓉国道主干线湖北段2009年底的贯通起到了关键作用。实践证明本桥的施工方法是可行的，为类似工程施工提供了有益的参考经验。