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1、高速铁路系杆拱桥施工工法 (中铁五局集团第二工程有限责任公司) 王灶华 易雨锋 1.前言 钢管混凝土拱桥因其技术相对成熟，外形美观，逐渐应用到客运专线和高速铁路工程中。由于高速铁路具备不同于其她工程明显特点和更高原则规定，施工时既要保证满足设计规定高速度、高舒服性、高安全性、高密度持续运营等特点，又要适应高效、迅速建成特点，就要解决如何精心组织，优化工艺，形成一套具备高铁特色系杆拱桥施工办法。 中铁五局集团第二工程有限责任公司通过对京沪高铁跨S122省道1-96m系杆拱开展科技项目攻关，形成了高速铁路系杆拱桥施工工法，其技术先进，具备明显社会效益和经济效益。 2.工法特点
2、 2.1先梁后拱施工，因地制宜，桥下吊装，即保证安全又可有效减少费用。 2.2合理优化系梁施工分段和预应力张拉方案，缩短建设工期。 2.3钢管拱内砼一次持续压注技术，避免了多次压注，缩短建设工期。 2.4依照不同施工方案重新计算吊杆张拉力，可一次张拉到位，避免重复调节吊杆力。 3.合用范畴 3.1客运专线、高速铁路系杆拱桥工程施工。 3.2客运专线、高速铁路提篮拱桥工程施工。 4.工艺原理 采用支架法施工系梁，系梁分段浇注，通过对系梁浇注分段和系梁预应力张拉时间和工艺顺序优化，保证质量，缩短工期。钢管拱采用桥下吊装施工办法，减少荷载对系梁影响，可优化支架受力计算，同步
3、减少安全风险。钢管拱内混凝土采用了一次持续压注施工办法，吊杆张拉力通过重新计算可一次张拉达到设计规定，时间缩短至本来三分之一以上。通过全过程监控和跟踪调节及优化，可高效、优质、低成本完毕拱桥施工。 5.施工工艺及操作要点 5.1工艺流程 钢筋、预埋件加工 混凝土集中制备 钢绞线下料、穿束 构件进场验收 构件工厂制造、试拼 机具、设备、砼准备 吊杆进场验收 吊杆工厂制造 钢绞线下料、穿束 混凝土集中制备 系梁支架搭设、预压 模板安装调节 钢筋、预应力管道、预埋件安装 系梁混凝土浇筑 第一批预应力张拉、压浆 拱肋、横撑
4、安装、焊接 焊缝探伤检测、解决 拱肋管内混凝土压注 拱肋吊装支架拆除 吊杆安装、张拉、调试 第二批预应力张拉、压浆 系梁支架拆除 二期恒载施工 拱脚二次混凝土浇筑 竣工验收 拱肋吊装支架安装 图5.1 系杆拱施工工艺流程图 5.2核心工序施工工法 5.2.1系梁施工 1 系梁施工采用满堂支架法施工。 一方面依照设计资料对地基承载力规定，支架基本必要具备足够承载力，不得浮现不均匀沉降。普通状况可采用换填砂夹卵石后再在上面铺设一层C20混凝土作为支架基本。 地基解决完毕后，进
5、行支架搭设。支架构造应具备足够承载力和整体稳定性，支架杆件应力安全系数应不不大于1.3，稳定性安全系数应不不大于1.5。满堂支架脚手架采用碗口式脚手架，支架横向间距、纵向间距及竖向间距依照检算资料合理设立。在跨路、跨河位置可采用钢管柱支架搭设门洞。钢管柱大小及间距依照检算资料进行设立。 支架搭设完毕后，铺设底模，然后进行支架预压。支架预压目是为消除支架体系塑性和弹性变形对现浇系梁质量影响，对钢管支架搭设完毕后进行预压，支架预压荷载为设计梁体自重1.3倍，荷载分布：模仿梁部混凝土重量分布；预压材料重要采用钢材，也可采用砂袋或水袋预压。待消除支架非弹性变形量及压缩稳定后测出弹性变形量，即完毕支架
6、压重施工。撤除压重钢材、砂袋后，设立支架施工预留拱度，调节支架底模高程，并开始梁体施工。 2 支架预压完毕后，开始进行系梁钢筋绑扎和模板安装。 1）模板铺设：先铺底模，按设计值预设反拱值，并依照沉降、压缩量、张拉上拱度及时调节反拱值。底模与底模之间连接缝隙贴上软塑双面胶，通过连接螺栓拧紧，挤压，调节错台后，铲除多余双面胶，保证接缝处平整、严密。外侧模拼装同底模相似，拼装外侧模时，控制好模板角度与标高，底模与外侧模连接螺栓要上足且拧紧。底模、外侧模拼好后，打磨其上异物，然后涂刷脱模漆。防漆脱模剂须在干燥环境下涂刷，不能在有露水夜里或雾天里涂刷，否则形成脱皮现象。内模分节组拼，待梁体底、腹板钢
7、绑扎好后，进行内模安装，每段模板之间接缝用胶带纸封堵，保证不漏浆。内外侧模板通过梁体两侧通风孔用φ22mm拉杆对拉，腹板底部两侧采用三角角钢固定在横梁上，用方木抵紧。侧模、翼板桁架底部用三角垫块调节。 2）钢筋绑扎：先绑扎底板和腹板钢筋，安装并定位好预应力管道，内模安装完毕后再绑扎顶板钢筋，预埋防撞墙、竖墙及接触网支柱基本钢筋。在钢筋与模板间设立保护层垫块。保护层采用与梁体混凝土同标号混凝土垫块制作，垫块形状为锥形，满足保护层厚度和定位容许偏差规定。模板安装和灌筑混凝土前，仔细检查保护层垫块位置、数量及紧固限度，并指定专人作重复性检查以提高保护层厚度尺寸质量保证率。侧面和底面垫块不少于4个/
8、m2，绑扎垫块和钢筋铁线头不得伸入保护层内。 3 模板安装和钢筋绑扎完毕后，经监理验收检查合格后，进行系梁混凝土浇筑。 系梁混凝土施工规定截面一次成型，可分段浇筑，减小收缩、徐变影响，避免产生施工裂缝。普通状况可分为3～5个节段进行混凝土浇筑。在梁段浇筑前，与前段混凝土接合面应凿毛，并清洗干净，纵向非预应力钢筋采用搭接。合拢段采用微膨胀混凝土。系梁浇筑采用混凝土在拌合站集中拌制，混凝土车运送、泵送入模，插入式振捣施工办法。在支架上浇筑混凝土，横向混凝土分布坚持“对称、平衡、同步进行”原则进行施工，以免产生超过容许偏差和变形。浇注混凝土时,就每箱底板、腹板高度,沿构造横截面以斜坡层向前推动。
9、斜坡层倾斜角20°～25°。浇筑顺序为底板、腹板、顶板，沿梁高方向浇注。 系梁混凝土浇筑完毕后，要采用覆盖保湿办法进行养护，顶面采用土工布覆盖，晒水保湿养生。 4 系梁预应力施工 当系梁所有浇筑完毕后，准备进行预应力张拉。张拉分两次进行，当砼强度达设计强度95%、弹模达95%、砼养护达15天后进行第一批张拉，第二批张拉在二期横载上桥前完毕。每批张拉索位置和数量以及张拉顺序严格按照设计图规定执行。张拉方式分为一端张拉，和两端对称张拉两种，张拉时应左右对称，最大不平衡束不超过一束。 梁体预应力张拉采用双控法，以应力控制为主，伸长值作校核，对于锚外应力控制，将做完摩阻实验后，通过提供数据并征
10、求设计单位意见批准来决定张拉时锚外应力。 孔道压浆采用真空辅助压浆施工工艺。张拉完毕后，应在两天内进行管道压浆。压浆前管道内应清除杂物及积水，压入管道水泥浆应饱满密实。水泥浆搅拌结束至压入管道时间间隔不应超过40min。 5.2.2拱肋安装施工 系梁第一批预压力索张拉压浆完毕后，进行系杆拱拱肋安装。拱肋安装可采用吊车上桥拼装和吊车桥下吊装两种方式。 钢管拱在工厂内加工制作好，并进行预拼，通过验收合格后运至施工工地。 在进行拱肋安装之前，需制定切实可行测量方案，详细内容应涉及：控制网测设、钢拱脚安装定位测量、拱肋暂时支撑定位及安装测量、拱肋、风撑安装测量、拱肋定期观测等。同步还得进行吊
11、装方案选取以及吊车检算及选定。 拱肋安装需在系梁上搭设拱肋暂时支撑。拱肋暂时支撑普通采用钢管柱搭设。暂时支撑设计需通过受力及稳定性检算。在系梁施工时，在支架位置预先埋设好钢板和螺栓。钢管柱与系梁通过法兰连接。钢管柱横向连接和纵向连接采用桁架连接。 暂时支撑安装完毕后，开始进行拱肋吊装。拱肋吊装采用左右线交错吊装，先后对称吊装方式。以122省道1－96m系杆拱为例，吊装顺序依次为：1，5段吊装→第1、5道横撑吊装→2，4段吊装→第2、4道横撑吊装→合拢段（3段）吊装→第3道横撑吊装。 普通段拱肋吊装：吊装前在拱管低端上部和高品位下某些别焊装好定位码板。再将吊索与钢管拱及吊钩通过卸扣连接好，
12、并在钢管拱两端分别系上缆风绳。吊车将每段钢管拱上端吊起到离地面约1.5米高度，检查吊装工况，确认满足各项规定，再继续提高到安装高度。地面人员通过缆风绳配合吊车调节拱段空中姿态，使拱段低端与拱脚段对位。高品位上弦管轻靠落放在钢管支撑内侧定位工装上，再使吊钩缓缓下落。运用千斤顶对拱肋高品位安装位置进行微调，在全站仪监测下，调节拱段轴线及标高，符合规定后，先在拱段上端与支撑工装间焊装钢性支撑构造,然后进行拱段下端与已安好段间定位码板焊接。 合拢段吊装：合拢段吊装时，需依照相邻两个拱肋分段端口间距，对合拢段端口余量进行修整，修整完毕开制焊接坡口，然后安装定位码板。 横撑吊装：使用全站仪，分别进行两
13、侧拱段精准调节，定位数据符合规定后，测量两拱段间K撑间距，并依此修整横撑横向尺寸。横撑弦管吊装前，在拱肋连接处搭设悬挑钢管脚手架，弦管吊装到位后，安排进行两端接头处悬挑脚手架连接、扩展搭设并铺好走板。调节好装配间隙后，进行该处定位码板焊装；然后在拱段与支撑工装间焊装钢性支撑构造。在全站仪监测下进行拱段与预埋段间及横撑与拱管间码板焊接施工。 拱肋所有吊装完毕后，进行焊接作业。拱肋分段接头焊接由拱脚向拱顶顺序进行。弦管、横撑纵缝、对接环缝采用自动焊、全溶透；缀板与弦管、缀板对接焊缝为全溶透焊，有条件采用自动焊；横撑与弦管、横撑弦管见焊缝均为溶透焊缝，吊装锚座钢板与钢管焊接采用溶透焊带角焊缝。在进
14、行焊接之前，需拟定焊接工艺，所有焊工必要通过焊接考核合格后方可进行焊接作业。 焊接完毕后，对所有全溶透焊缝要100％进行超声波检测，对T型焊缝及超声波以为疑问之处，应以X射线拍片；所有焊缝均需作10％以上X射线拍片检查。焊缝质量达到GB50205-一级焊缝规定。 5.2.3拱肋混凝土压注施工 拱肋安装完毕后进行拱肋混凝土压注。系杆拱拱肋混凝土采用C55无收缩混凝土。每条拱肋由上管、下管及腹腔构成，各分四个隔仓。拱肋混凝土压注顺序是：先下管、再上管、最后腹腔。混凝土压注分别从两拱脚两侧同步对称压注，泵送速度尽量协调一致，严格按对称加载，均匀原则,两侧顶升高差不不不大于2m。 在混凝土压注
15、之前，一方面要进行施工布置及设备选定。施工布置重要涉及泵机位置拟定，泵送管道布置，水管道布置等。设备选定重要涉及混凝土输送泵型号及数量选定，泵送管道数量拟定，回流截止阀数量拟定，混凝土罐车数量拟定等。 混凝土灌注孔管采用直径φ125mm无缝钢管，灌注管长度50cm左右，出浆管采用直径φ150mm无缝钢管，长度150cm。泵送混凝土灌注管位置设立在拱脚上60～80cm处及每个隔舱距下部隔舱板60～80cm处。支管与拱肋轴线夹角呈３０°左右，以减少泵送阻力。在进浆管与泵管之间安装回流截止阀。出浆孔位置设立每个隔舱最顶面位置，垂直地面设立。灌注泵管应安装牢固，以防振动使支管焊缝或泵管接口脱落。在隔
16、舱最顶部设立一处3cm大出气孔，避免混凝土压注时在隔舱板附近形成密闭空气。在混凝土泵送过程中，要安排专人采用敲击法判断管内混凝土填充状况，如有空隙及时用体外加震办法解决。当混凝土从出浆孔冒出后要用振动棒对混凝土进行振捣，振捣完毕后再补压一次然后将回流截止阀关闭，完毕单个隔舱压注。一种隔舱压注完毕后要及时进行泵管清洗，然后移至下一隔舱进行压注。在每次压注前，先必要压注同级别强度砂浆对管道进行润湿。 以京沪高速铁路跨122省道1－96m系杆拱拱肋混凝土压注为例：现场一共准备了6台HBT85.16-162RS混凝土拖泵，其中4台施工，2台备用。混凝土罐车12台，混凝土泵管管道8条，即每侧每端各两条
17、主管道。共计压注混凝土430方，总共用时仅15个小时。原设计压注方案为：先对称灌注左右两侧拱肋下弦管。待下弦管混凝土强度达90%后，对称灌注左右两侧拱肋上弦管。待上弦管混凝土强度达90%后，再对称灌注左右两侧拱肋腹板。按此施工方案整个压注从开始到结束需15天左右。现场通过合理组织施工，仅用一天就完毕了所有弦管压注，大大节约了施工工期及成本。 5.2.4吊杆安装张拉 高速铁路系杆拱吊杆布置采用尼尔森体系，吊杆均采用127 根φ7 高强低松弛镀锌平行钢丝束，安装有磁通量传感器、减震体、防护罩及不锈钢护管（亚光）。 吊杆安装采用吊车吊装，电葫芦调节就位施工办法。所有吊杆安装完毕后，进行吊杆张拉
18、作业。吊杆张拉作业采用4台200吨液压千斤顶。张拉作业采用左右线、先后同步张拉。详细张拉顺序严格参照设计图进行。吊杆张拉详细办法是： 吊杆预紧，观测张拉端锚头顶端距工作板凳剩余空间(3～5cm)，防止吊杆张拉过程中，锚头与工作板凳相抵触。如果剩余空间过小，通过调节锚固端外漏空间来实现张拉端剩余空间满足规定。锚固端外漏空间须≧32cm，防止张拉过程中锚固端受力浮现不正常现象。 吊杆预紧后，开始对称张拉，按张拉力10%，20%，50%，100%分阶段对吊杆进行张拉，并做好相应顶高活塞伸出值记录。在张拉过程中观测锚头与工作板凳剩余空间变化。 待张拉力达到100%之后，拧紧螺母，持荷3～5分钟。
19、油泵回油，对吊杆索力进行检测。 为保证吊杆张拉一次到位，不需再进行索力调节，可依照实际吊杆张拉顺序，运用空间有限元对吊杆张拉控制力进行优化计算。以京沪高速铁路跨122省道1－96m系杆拱为例：吊杆张拉时采用了调节后张拉控制力，一次张拉完毕，依照张拉完毕后对吊杆内力与设计内力比较发现，相对误差约为-1.6%～3.5%，满足设计规定，不需要再进行调索。 吊杆张拉完毕后，进行防水罩、不绣钢护管、减震器、数据采集箱安装。 5.2.5监测与分析控制 桥梁监测和分析控制不但是桥梁施工技术重要构成某些，也是保证桥梁施工宏观质量核心及桥梁建设安全保证，它在施工过程中起着安全预警、施工指引以及及时为设计
20、提供根据。任何体系桥梁在每一种施工阶段内力和变形是可以预测，因而当施工中发现测试实际值和预测值相差过大时，随后进行检查和分析，找出因素并排除问题后方可继续施工，避免浮现事故，导致不必要损失。 桥梁施工监测和分析控制重要目： (1)通过对施工方案有限元计算，保证施工方案可行性，并保证桥梁施工各阶段主体构造、附属构造强度和稳定系数满足有关规范规定，保证整个施工过程安全顺利。 (2)通过现浇系梁预应力张拉效果测试，掌握系梁施工质量和应力状态，为下一阶段拱肋节段安装提供必要支撑条件。 拱肋安装、管内混凝土灌注过程拱肋应力、线形测试与分析，掌握拱肋成型状态。 (3)通过吊杆张拉方案优化计算，拟
21、定拟定张拉顺序中各吊杆张拉力大小，保证吊杆张拉力满足设计规定并力求避免繁琐吊杆内力调节施工。通过吊杆张拉过程中拱肋和系梁应力状态测试，理解吊杆张拉施工质量。 (4)通过二期恒载施工过程拱肋、系梁、吊杆等应力（或内力）测试，理解成桥质量，为桥梁验收提供技术资料。 监测与分析控制重要内容： (1)通过施工方案及施工过程中理论计算，保证各个施工阶段均是在构造安全、稳定前提下开展。 (2)一方面通过随梁养护混凝土试件强度和弹性模量测试，检查梁体混凝土强度、弹性模量随时间发展规律，为理论计算提供必要计算参数。 (3)通过梁体管道摩阻、喇叭口摩阻、锚口摩阻、夹片回缩、弹性压缩等预应力瞬时损失测试
22、检查预应力损失及张拉工艺，对设计和施工提出建议。 (4)主梁预施应力效果测试：通过梁体预应力效果测试，保证建立预应力满足设计规定。 (5)拱肋核心截面应力及线形测试：通过拱肋拼装及混凝土灌注过程中核心截面应力测试，理解拱肋拼装质量及混凝土灌注质量，保证拱肋成型应力及线形状态满足设计规定。 (6)吊杆内力测试：运用索力测试仪，对吊杆内力进行各阶段、逐根测试，保证吊杆张拉质量。 (7)桥面线形测试：运用高精度水平仪、静力水准测试仪和桥面线形永久测点，测试桥面线形变化。 (8)各施工阶段系梁重要截面应力测试：拱肋拼装、混凝土灌注、吊杆力张拉过程中系梁应力测试，保证各阶段系梁核心截面应力满
23、足强度安全。 6.劳动力组织 6.1系梁施工 施工管理人员4人、技术人员2人、测量实验人员5人；架子工30人、混凝土工60人、钢筋工35人、普工20人、罐车司机12人、天泵司机4人。 6.2拱肋安装 现场管理人员2人、技术员3人、焊工20人、吊装、装配工12人、测量实验人员5人、安全防护人员2人、吊车司机4人、普工5人。 6.3拱肋混凝土压注 现场总指挥1人、管理人员4人、质检员4人、测量人员3人、实验员2人、电工1人、机械修理工1人、放混凝土4人、混凝土振捣4人、安拆泵管12人、洗泵管4人、安全防护4人、罐车司机12人、拖泵司机6人。 6.4吊杆安装张拉 现场管理人员2
24、人、技术员2人、监控人员2人、张拉工11人、吊车司机4人。 7.材料与机具设备 7.1需特别阐明材料 7.1.1系梁施工材料 1 系梁支架材料：（1）φ48×3.5mm碗口式脚手架、φ502mm钢管柱、砂桶、50工字钢、20工字钢、12×12cm方木、竹胶板等；（2）实体段冷却水管：φ25mm镀锌钢管；（3）测温元件；（4）锚具：OVM15-12锚具、OVM15-9锚具、OVM BM15-3扁式锚具、OVM BM15-3P扁式锚具均有使用。 2 拱肋安装：（1）钢管柱、16槽钢、20工字钢、钢丝绳，暂时支撑材料。（2）药芯焊丝，所有气体保护焊必要采用药芯焊丝；（3）码板，暂时固定
25、拱肋节段。 3 拱肋混凝土压注：（1）回流截止阀，安在泵管于进浆孔之间，起到止浆作用；（2）进浆管和排浆管，采用无缝钢管加工；（3）C55无收缩混凝土，配合比设计。 4 吊杆安装张拉：（1）张拉板凳，保证张拉千斤顶就位；（2）磁通量传感器，在吊杆安装时同步安装就位；（3）防水罩、减震器、不绣钢护筒、上锚头防护罩、数据采集箱，在吊杆张拉完毕后进行安装。 7.2采用重要机具设备 重要机具设备如下表7.2-1~7.2-4： 表7.2-1 系梁施工重要机具设备表 序号 机具设备名称 规格型号 单位 数 量 备注 1 吊车 25T 台 2 2 钢筋切割机 G
26、Q40-1 台 1 3 钢筋弯曲机 GW40-S-1 台 1 4 钢筋调直机 TZJ 台 1 5 电焊机 BX-500-2 台 5 6 对焊机 VM-75-1 台 1 7 张拉设备 套 8 8 压浆机 台 4 9 发电机 50KW 台 1 10 自卸汽车 辆 2 11 混凝土罐车 8～10m3 台 14 2台备用 12 混凝土天泵 台 3 1台备用 13 插入式振动器 台 16 表7.2-2 拱肋安装重要机具设备
27、表 序号 机具设备名称 规格型号 单位 数 量 备注 1 履带吊车 100吨 台 1 2 吊车 50吨 台 1 3 吊车 25吨 台 1 4 二氧化碳保护焊机 台 12 5 直流焊机 台 4 6 气刨 台 1 7 磨光机 台 8 8 氧割枪 把 8 表7.2-3 拱肋混凝土压注重要机具设备表 序号 机具设备名称 规格型号 单位 数 量 备注 1 砼拖泵 HBT85.16-162RS 台 6 2台备用 2 φ125mm泵管截
28、止阀 个 24 3 φ125mm泵管 延米 400 含调节弯头 4 混凝土罐车 8～10m3 台 12 5 φ50mm振动棒 台 4 表7.2-4 吊杆安装张拉重要机具设备表 序号 机具设备名称 规格型号 单位 数 量 备注 1 履带吊车 100吨 台 1 2 吊车 50吨 台 1 3 电葫芦 个 6 4 千斤顶 400吨 台 4 5 油泵 台 4 6 对讲机 台 8 8.质量原则和规定 8.1工程质量控制原
29、则 8.1.1系梁质量控制原则 表8.1.1-1 模板安装规定尺寸容许偏差表 序号 项 目 容许偏差(mm) 检查办法 1 底模 横向矢距 2 拉线尺量检查 平整度 2 用1米靠尺测量 底模四角高差 2 水准仪 侧向弯曲 ±2 尺量检查两侧 底模长度 ±2 尺量 2 外模 侧模长 ±2 尺量 模板高度 ±2 尺量 上翼缘（桥面板）内外偏离设计位置 ±2 尺量 腹板垂直度 每米不不不大于2 吊线尺量检查 平整度 ±2 1米靠尺检查 3 内模 侧模长 ±2 尺量 模板高度 ±2 尺量 模板
30、内各倒角部位尺寸 ±2 尺量 腹板垂直度 每米不不不大于2 吊线尺量检查 平整度 ±2 1米靠尺检查 4 端模 预应力钢绞线预留孔道位置偏差 ±2 尺量 垂直度 每米不不不大于2 吊线尺量检查 模板高度 ±2 尺量 表8.1.1-2 预应力筋预留管道及钢筋绑扎规定 序号 项 目 要 求 1 预应力筋预留管道在任何方向与设计位置偏差 距跨中4m范畴≤4mm、别的≤6mm 2 桥面主筋间距及位置偏差（拼装后检查） ≤15mm 3 底板钢筋间距及位置偏差 ≤8mm 4 箍筋间距及位置偏差 ≤15m
31、m 5 腹板箍筋不垂直度（偏离垂直位置） ≤15mm 6 混凝土保护层厚度与设计值偏差 +5mm、0 7 其他钢筋偏移量 ≤20mm 8.1.2拱肋安装质量控制原则 拱肋安装检查验收各项指标应符合设计制定容许偏差： ①弯曲度：f≤L/1000且f≤10mm（L为节段长）；椭圆度（失圆度）：f/D=3/1000（D为钢管直径） ②接缝错边：＜2mm；钢管端部不平度：f/D≤1/500且f＜3mm ③拱肋宽度误差：±3mm；拱肋高度误差：±3mm ④拱肋节段（Lm）旁弯：3+0.1Lmm且≤10mm ⑤吊杆孔水平间距误差：±3mm；吊杆孔标高误差：±5mm ⑥
32、吊杆长度偏差：±10mm ⑦拱轴线长度误差：Δ≤20mm ⑧吊装成拱后横向偏位：±10mm ⑨吊装成拱后竖向偏位：±10mm 焊缝质量规定： ①外观质量：焊缝尺寸符合设计规定，不得有焊瘤、夹渣、弧坑和针状气孔等缺陷，咬边深度不得超过0.5mm； ②内部质量：对接直缝应满足二级质量原则规定。抽取长度100%进行超声波探伤，焊缝长度10％进行X射线拍片检查，并提供检测报告。 8.1.3拱肋泵送混凝土质量控制原则 ①泵送混凝土采用C55无收缩混凝土，混凝土质量应满足《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-)关于规定。混凝土初凝时间要不不大于钢管混凝土泵送时间。
33、 ②采用超声波检测混凝土密实度，对不符合规范规定采用压浆等手段加以补强。 8.1.4吊杆安装张拉质量控制原则 表8.1.4 吊杆安装实测项目质量规定控制表 序号 检查项目 规定值或容许偏差 检查办法和频率 1 吊杆拉力（KN） 符合设计规定 用测力仪检查 2 吊点位置（mm） ±10 3 高程（mm） 20 5 吊杆锚固处防护 符合设计规定 每根检查 8.2质量保证办法 8.2.1系梁施工质量保证办法 1系梁支架必要通过计算，保证其强度、刚度和稳定性。 2外模采用钢模，立模各种尺寸及模板刚度均要满足规范规定。 3钢筋接头、焊缝长
34、度与质量以及箍筋位置、保护层厚度符合设计和规范规定。 4拱脚及吊杆预埋件尺寸、方向和位置严格控制。 5预应力束孔道定位骨架应按设计规定设立并固定牢固，保证位置精确。 6混凝土浇筑时，宜按斜向分段、水平分层、先后左右对称持续浇筑，一次成型。振捣应做到快插慢拔、不欠振、但是振、不漏振、不漏浆，且避免振动棒碰撞模板和钢筋。同步跟踪观测支架变形状况，发现异常及时解决。 7混凝土浇筑完毕后按规定及时覆盖洒水养护，达到设计规定强度及弹性模量后，方可进行预应力束张拉，张拉工艺和顺序按规范和设计规定进行。 8预应力束孔道压浆时，注意与否串孔，要严格按照真空辅助压浆工艺操作。 8.2.2拱肋安装质量
35、保证办法 1拱肋钢管轴线折线成弧，在钢管拱肋加工制作前，应依照施工图绘制钢构件放样图及焊接工艺流程图。 2钢管拱出厂之前应进行试拼，试拼验收合格后再运至施工现场。 3所有担任本工程焊接施工焊工，必要经专业技术培训、考试合格后持证上岗作业。 4现场安装各分段至钢拱肋合拢，分段接头焊接从拱脚向拱顶顺序进行，所有焊缝必要通过超声波检测合格。 5缀板横焊缝和弦管环缝不要在同一截面上，至少错开50cm以上。 6为减少埋设误差及制造误差对构造安装影响，增长构造安装时调节范畴，预埋件定位后，将其偏差测量值提供应钢构造制造部门，在构件制造中分别予以补偿。 7在钢管支撑顶端设立钢管拱可调定位工装
36、当钢管拱段吊装落位后，能使其轴线及标高值基本到位，并能分别实现精准调节，从而减少调节难度，减少调节时间，保证调节质量。 8在所有钢管拱对接焊和横撑与拱段焊接作业,必要两侧拱段同步施工,且一侧焊接施工也应按对称方式进行；实行焊接时，应用全站仪进行监测，发现焊接变形超差时，应及时采用纠正办法。 8.2.3拱肋混凝土压注质量保证办法 1施工前组织关于人员对用于钢管拱混凝土施工机械设备进行全面检查，保证泵送施工持续性。 2质量检查人员认真检查己顶升压注部位混凝土与否密实，发现问题及时向关于部门报告，并及时作相应解决。 3实验人员严格按己确认配合比施工，控制好混凝土和其各构成材料质量。施工过
37、程中按规定留有足够试件，并做好值班记录。 4混凝土顶升过程中，测量人员随时对钢管拱变形和拱座进行测控。发现异常状况应及时告知现场负责入。 5当拱肋混凝土强度达到设计强度后，用超声波对拱内混凝土密实状况进行检查，发现问题应及时钻小孔作压浆解决。 8.2.4吊杆安装张拉质量保证办法 1吊杆安装及施工过程中索力调节，原则上按施工环节图进行施工，并结合施工监控状况按监控指令进行调节。 2吊杆在运送及安装过程中保持顺直、无扭弯；保护好外层PE套管，不得产生划痕，坑槽等质量缺陷；保护好冷铸镦头锚螺纹及螺帽不受损伤，以免在张拉调索时带来麻烦。吊杆运送时应当将吊杆放在垫木上，并用麻绳将吊杆固定
38、在运送台车上，锚头应用麻布进行包裹。将吊杆下穿时应缓慢下穿，不得让锚头与拱肋发生碰撞。下穿有困难时，不得进行硬拉硬顶，应检查因素，排除障碍后再进行。 3吊杆张拉必要两侧两端同步对称进行，张拉控制应力应按照设计值，不同吊杆张拉力值不能弄混；张拉完毕检查确认张拉力及其她无误后，旋转螺帽，完毕调节索力。 4吊杆减振及防水密封设施安装时应注意将氯丁橡胶安装切口放置成90°角度，并且外层氯丁橡胶安装切口不得与卡箍安装切口重叠。氯丁橡胶外侧端面应保持平整。法兰盘连接应牢固，保持各螺栓受力一致。两副卡箍连接螺栓要拧紧。 5吊杆安装完毕应对法兰、螺栓进行防腐解决；压注黄油应自下而上压注，压注黄油速度要均
39、匀，压满后对压注口要进行严密封堵，然后将上下盖板与拱肋或锚窝预埋件牢固连接，进行焊接、防腐解决。 9.安全办法 9.1认真贯彻“安全第一，防止为主”方针，依照国家关于规定、条例，结合施工单位实际状况和工程详细特点，构成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员职责，抓好工程安全生产。 9.2施工现场按符合防火、防风、防雷、防洪、防触电等安全规定及安全施工规定进行布置，并完善布置各种安全标记。 9.3支架墩柱基本施工前与公路、交警部门联系，获得有关部门批准，并做好公路上暂时工程施工防护以及交通输导工作后，方可实行。 9.4
40、在施工范畴内（来车方向）设立符合国标规定安全警示标志、标牌，提示和限制过往施工区域时减速慢行。 9.5夜间施工，在离施工区域（100米、60米）处各安装两只黄闪灯，以警示过往车辆注意行驶。 9.6施工人员道上施工时，必要穿黄色反光背心，佩带安全帽，原则上不得横穿道路，必要时需专人维护和协管交通。 9.7为保证夜间行车和支架安全，应在支架墩柱来车方向20米范畴内设立防撞水桶和导向防撞头；并在支架上涂刷反光漆。 9.8施工中对过往车辆防护：以防止梁部施工时桥上坠物落危及行人及行车安全，在支架底部密张挂安全网，在出入口两端搭出1.0m防坠挑排。 9.9施工现场用电必要采用三相五线制，按规定
41、设立工作零线和保护零线。 9.10禁止用大地做相线或零线，施工现场必要使用橡皮绝缘线不得使用塑料线。 9.11电气设备除做保护接零外，必要在负荷首端设立漏电保护装置，每台设备应有专门开关箱，必要实行“一机一闸一箱一漏电保护”制。 9.12熔断器熔丝规格与电流相一致，不得使用铜丝代替。 9.13禁止私拉乱接电线和电气。 9.14电气作业人员必要按规定穿绝缘鞋，戴绝缘手套，使用绝缘工具，并持证上岗。 9.15起吊构件时，所用吊具栓挂应牢固，吊钩应有防脱绳保险，以防止起吊过程中钢丝绳受外力影响滑脱。 9.16起吊构件时，先将物件提高离地面10-20 cm，经检查确认无异常现象时
42、方可继续提高。放置构件时，应缓慢下降，确认物件放置平稳牢固，方可松钩，以免物件倾斜翻倒伤人。 9.17起吊构件时，作业人员不得在已受力索具附近停留，特别不能停留在受力索具内侧。 9.18起重作业时，应由技术纯熟、懂得起重机械性能人员担任指挥信号，指挥时应站在可以照顾到全面工作地点，所发信号应实现统一，并做到精确、清晰。 9.19起重作业时，司机应听从信号员指挥，发现紧急准状况时，任何人员都可发出停止吊装指令，起重司机无条件服从。 9.20起吊构件时，起重臂回转所涉及区域和构件下方禁止站人，禁止人员站在构件上。 9.21起吊时，应将构件提高到距离所能遇到障碍物0.5m以上为宜。起吊时
43、钢丝绳如有扭结、变形、断丝、锈蚀等异常现象，禁止使用。卡环应使其长度方向受力，抽销卡环应防止销子滑脱，有缺陷卡环禁止使用。 9.22支架施工前，先进行专项技术交底。 9.23支架材料材质和扣件必要进行检测，合格后方可进场。 9.24支架预压时，人员必要所有拆离。 9.25拆除脚手架前，班构成员要明确分工，统一指挥，操作过程中精力要集中，工具不用时要放入工具袋内。 9.26对的穿戴好个人防护用品，脚应穿软底鞋、挂好安全带。 9.27拆除脚手架前，周边应设围栏或警戒标志，在道路两端设专人监护，设立警示区，专人维护，禁止闲杂人员入内。 9.28严格遵守拆除顺序，由上而下，一步一
44、清，不准上下层同步作业。 9.29拆除脚手架大横杆、剪刀撑，应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作人往下顺杆子，禁止抛掷，必要溜放。 9.30拆除脚手架杆、脚手板、钢管、扣件等材料应往下传递或用绳索吊下，不得往下投扔。 9.31拆除过程中最佳不要中断，如确需中断应将拆除某些解决清晰告一段落，并检查与否会崩塌，确认安全后方可停歇，必要时采用加固办法。 9.32脚手架拆除完后应将架料分类堆放，堆放地点要平坦，下设支垫排水良好。钢类最佳放置室内，堆放在室外应加以遮盖。对扣件、螺栓等零星小构件应用柴油清洗干净装袋分类存储室内以备再用。 9.33辅助设施：上料通道四周应设1m高防护栏杆，
45、上下架应设斜道或扶梯，不准攀登脚手架杆上下。 10.环保办法 10.1成立相应施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发关于环保法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣控制和治理，遵守有防火及废弃物解决规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民规定，认真接受都市交通管理，随时接受有关单位监督检查。 10.2将施工场地和作业限制在工程建设容许范畴内，合理布置、规范畴挡，做到标牌清晰、齐全，各种标记醒目，施工场地整洁文明。 10.3对施工中也许影响到各种公共设施制定可靠防止损坏和移位实行办法，加强实行中监测、应对和验证。同步，将有关
46、方案和规定向全体施工人员详细交底。 10.4设立专用排浆沟、集浆坑，对废浆、污水进行集中，认真做好无害化解决，从主线上防止施工废浆乱流。 10.5优先选用先进环保机械。采用设立隔音墙、隔音罩等消音办法减少施工噪音到容许值如下，同步尽量避免夜间施工。 10.6对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周边环境。 11.效益分析 11.1本工法对高速铁路系杆拱桥施工进行了详细分阶段研究，对系梁浇筑、系梁预应力张拉、吊杆张拉力调节等进行了详细优化计算，它成功应用为后来系杆拱、提篮拱桥工程在类似状况下建设提供了可靠决策根据和技术指标，可促施工技术进步，
47、获得明显社会、经济效益。 11.2本工法与同类工程施工办法相比进行了多项优化，如采用桥下吊装拱肋、系梁浇筑、系梁预应力张拉、吊杆张拉力调节等，可有效地减少安全风险、缩短工期可达15~30天，节约成本30万以上，达到了较好社会和经济效益。 12.应用实例 京沪高铁丹昆特大桥跨S122省道1-96米平行系杆拱桥 12.1工程概况 京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥九曲河桥段跨S122省道为1-96m下承式钢管混凝土平行系杆拱桥，里程： DK1117+177.3～+277.5，线路与S122省道成34°夹角。 系梁截面为单箱三室截面，梁宽17.1m、梁高2.5m，梁长100.05m。平行钢
48、管拱肋采用悬链线型，哑铃型钢管混凝土截面，平面内矢高19.2m；拱架两拱肋之间设五道横撑，其中拱顶X型横撑，拱顶至拱脚设四道为K型横撑。吊杆布置采用尼尔森体系，每侧10根，每根吊杆均采用127根φ7mm平行钢丝束，双层PE防护，冷铸锚体系。 表12.1 重要工程数量表 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 C50钢筋混凝土 M3 1990 系梁 2 钢筋 T 243.8 3 钢纹线φ15.2高强低松弛应力 T 94 纵向预应力 4 OVMB15-12锚具 套 168 5 OVMB15-12P锚具 套 24 6 塑料波
49、纹管（内径φ90mm） m 7194 7 钢绞线 T 33.56 横向预应力 8 OVMBM-3锚具 套 326 9 OVM15-9锚具 套 80 10 OVM15-12锚具 套 136 11 塑料波纹管（内径20*60mm） m 2754．7 12 Q345qD钢材 T 326 拱肋、横撑、拱脚 13 Q235钢材 T 105 14 C55无收缩混凝土 m3 430 拱肋 15 C50钢筋混凝土 m3 151.2 拱脚 12.2施工状况 系梁采用碗扣式脚手架加大型钢管柱、型钢门洞式支架组合方式，采用m
50、idas civil进行了个施工阶段受力分析；系梁分两段进行浇筑，预应力张拉进行了管道摩阻测试，依照测试成果进行了张拉力调节，第二次预应力张拉在系梁支架拆除前已施工完毕。 图12.2-1 系梁支架平面布置图 图12. 2-2 系梁支架立面布置图 拱肋吊装采用100吨履带吊车桥下吊装，拱肋管内混凝土压注采用一次性持续分段压注，压注迈进行了可行性分析计算 图12.2-3 拱肋吊装平、立面图 吊杆初始张拉力通过铁科院桥梁所计算进行了优化调节，调节后数值如下表： 表12. 2 高速铁路1-96m系杆拱桥吊杆张拉力优化计算成果表 吊杆 编号 铁科院调节 初张力KN 吊杆
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