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本桥跨径380米提篮式钢管混凝土变拱高推力拱，在国内同类型桥梁中位居前列，其平均自重达每米10吨（双肋），拱脚展开宽度55米，安装施工难度较大（参见图号）。

拱桥的桥面系预应力混凝土横梁也重达100吨。因此，本桥安装的施工组织设计，是以拱肋安装节段和预应力混凝土横梁的预拼、预制和吊运下河为主线而展开的。

按此布局，在本桥开工后，应力争在枯水期内抢出满布拱架的支墩扩大基础，以及缆吊、塔吊、下河栈桥等的支墩扩大基础，并拼装部分支墩塔架至常年水位以上，待来年大水过后及时恢复施工污水施工方案，以保证全拱安装进度。

为此，要求精心安排和协调钢管拱施工、合拢进度，力争水中构筑物不渡洪。为保险起见，对水中构筑物的渡洪也预留了加固的措施，万一因安装进度耽误而不得已渡洪时，也可确保安装中的拱桥安全。

本桥钢管拱的制造定点于中铁大桥局九江船舶工程总公司。该公司具备制造钢管拱的机械、设备、技术和管理等方面的合格资质。

钢管拱制造的半成品，可由水路或陆路由江西九江运达柳州桥工地。

水运运输，从九江发船，通过长江出海口沿海岸航行到广东江门入西江水系，再上溯至广西梧州后转进柳江抵达工地。陆路运输，则经由铁路从九江站直发柳州车站（位于桥址南岸）。

由于水运周期受诸多不确定因素影响，难于严格控制施工进度，因此本桥的钢管拱运输选择铁路运输。

由于本桥桥址北岸有一条沿河堤的长达200余米、宽30余米的作业走廊可资利用。因此，选择了北岸作为基本施工场地，如图号所示。

图2 图3 图4

在满布拱架上拼装的拱脚区段，其运输单元为单肋的拱段。单肋拱段在存放、组焊场内成型后，即由龙门吊机经由栈桥码头吊装到驳船上。在驳船上，拱脚区段的单肋拱段被组装成整体的吊装节段，然后运送到船中线，由缆吊吊装至拱架上。拱脚区段可不预拼，在满布式拱架上有条件对制造误差进行校正。

悬臂安装的拱肋节段，系在组装、预拼场内将单肋拱段组装成整体安装节段，以3个节段为一组循环进行拱圈试拼，两岸相应节段对称进行。试拼工序结束后，按悬臂安装顺序发送各吊装节段。吊装节段的发送同上所述，即由龙门吊机吊运，经由栈桥码头下河，由驳船水运至桥中线起吊安装。

钢管拱的悬臂安装，借助于扣索塔架和缆索吊机。

扣索塔架高100米，由万能杆件组成，底部铰接，设立在拱座处，如图5所示。两岸塔架间距396米，两塔塔顶用压塔索联结，以保持塔架稳定。在塔架顶层8米高度范围内设置四层扣索锚固点，共有11组扣索锚固在塔上。

采用悬臂法安装的跨长220米的拱圈中间区段，被划分成23个节段，除中间合拢段外，两岸各有11个节段，被11组扣索吊挂。安装节段长约10米，吊装重量不超过100吨，由1台缆索吊机起吊安装，两岸对称进行。

缆索吊机的主缆，为8根(60毫米钢芯钢丝绳，支承于扣索塔架顶面中央。缆吊主缆和扣索设置在同一塔架上，这在国内已多次成功使用。虽然如此，鉴于本桥钢管拱跨度大，缆吊与扣索间的相互影响较大，在本桥安装施工中采取了相应措施。这就是，对压塔索及其锚索施以一定值预拉力，控制塔顶的水平位移在一定值范围内变化。

塔架后背向岸的各背索、锚索均集中锚固于距塔架约150米的混凝土锚碇（参见图6）上。

钢管拱拱圈的合拢方式，采用“两铰拱合拢”。即两拱脚以铰接支承于拱座（铰轴线垂直于桥轴线），以合拢节段跨中合拢，合拢后，拱脚支承转换成固接。

拱节段的安装接头，采用“先栓后焊”。即在吊装过程中先用螺栓临时连接，待拱身全部合拢后再用包板对接头进行包焊。螺栓不拆除。拱接头的现场包封焊，由原制造厂承担。

钢管混凝土拱桥的纵横梁桥面系安装，由缆索吊机继续承担。安装钢管拱和混凝土横梁用的100吨缆索吊机，设计有2台起重量各为60吨的起重小车。当2台小车组合起吊时，容许起重量共计100吨；当为单台小车起吊时，额定起重量为60吨，此时可用于重型钢构件和桥面系车道板的吊装。

需要在枯水期完成的水中工程

满布式拱架支墩的扩大基础位于常年枯水位高程71米以下，防水高度5.5米以上，宜在本桥开工后抓紧时机，在枯水期内将水中工程抢出水面，并高出常年丰水位高程75米以上，以保证安装施工的后续工序不受影响。

下河栈桥码头离岸最远的桥墩基础，在枯水时水深达5.0米，是枯水期内抓紧施工的重点。

位于拱座处的扣索塔架和塔吊基础，虽地势较高，但也在常年枯水位以下，可与拱座的施工合并考虑。

关于安装节段的水上运送作业

本施工方案考虑采用“多用途浮箱”拼装的驳船，作为拱脚区段组装作业的水上平台，和组装成整体吊装节段后的水上运送驳船。

拱脚区段的展开宽度最大达55米，如在岸上组装成型则难以下水。本方案采取单肋拱段下水，在驳船上组装成型。因此，此多用途浮箱驳船，在开始时须拼接成长66米，宽17.5米的大型水上平台。多用途浮箱的标准箱，单只长5米、宽2.5米，型深1.5米，自重4.5吨，吃水深度1~1.2米，可以在水面进行拼接或拆散，可以在漂浮状态下使用，也可以坐滩。在本桥施工中，如上述拼装的大型水上平台，可以全天候进出栈桥码头，不间断地完成水上运送作业。

在拱脚区段安装完毕后，可以拆去驳船中的部分浮箱，使驳船长度减短20米，成为46米长度的驳船。这样在运送悬臂安装的拱肋节段时，将更为机动灵活。

钢管拱的工厂制造，现场组装焊接成型及吊运下河

工厂制造的半成品，即已热弯成拱曲线的主管单管（含主管中的预焊件，如泵送混凝土的分隔仓，送料管，出气管等），长约10米，直径900毫米，重约4吨；宽1米，长约6米，厚约0.4米，重约2吨的正交异性板腹板半成品；两主管间的水平缀板，厚14毫米的钢板，作为材料运往工地。缀板中的预焊件，如泵送混凝土的分隔仓，索导管，送料管，出气管等，须在存放、组焊场内完成。

工厂制造的半成品，以铁路运输从九江站发运至柳州站，柳州站位于桥址南岸，到站的半成品构件用汽车平板拖车运达桥址下游北岸沿河堤预设的半成品存放、组焊场。

跨长80米的拱脚区段各安装节段（长5~8米），由于不能组装成整体节段后下水（因为太宽，宽度最大的拱趾段达55米），只能将单肋拱段吊放在运输组合驳船上进行组装。因此，这部分构件，在存放、组焊场内被组焊成单肋拱段后即被吊放下船，不进入组装、预拼场。进入组装、预拼场内的，只有中间跨长220米的悬臂安装的那部分钢管拱构件。

表1拱节段安装临时支撑（万能杆件）数量表

每个节段横撑重量（t）

（注）排架上节段的横撑，可按1/3的数量倒用。

在组装、预拼场内，已组装成型的整体吊装节段，以每3个节段为一轮循环进行试拼，两岸节段对称进行。试拼后的安装节段，按悬臂安装顺序由龙门吊机逐段吊运，通过下河栈桥码头吊下至运输驳船上，水运至桥中线起吊安装。

两岸跨长各80米的拱脚区段，在满布式拱架上拼装。在吊装节段在驳船上成型后水运至桥中线，由缆吊起吊就位。在满布式拱架上，未经预拼的拱肋节段，有条件对制造误差进行校正。校正后的拱脚区段，在安装过程中与拱座铰接，待全拱合拢后再转换为固接。

中间跨220米的悬臂安装区段，要由锚固在扣索塔架的两岸各11组的扣索予以吊挂。起重吊装，由支承于扣索塔架顶面中央的1台100吨缆索吊机进行。

扣索塔架，兼承扣索索力和缆吊索力，为扣索一缆吊组合式塔架。两岸各1座塔架，由万能杆件组成，万能杆件用量，每座塔架约需700吨。

在悬臂安装过程中，在两岸上、下游拱肋各由3道抗风缆绳予以横向固定。在本桥，抗风缆绳的使用并非专为悬臂拱肋的横向稳定而设，因为本桥提篮式拱肋的整体安装已保证了拱身的横向稳定；此处横向抗风缆绳的作用，是由于拱肋的悬臂跨度大（190米），高度大（68米），特别是实腹式拱身的大面积抗风影响，将导致不利的风振后果，而采取的预防性措施。

扣索、缆索用索、压塔索、各种锚索和抗风缆绳的规格、数量如表2所示。

拱肋节段的接头，在安装过程中为临时栓接，待全拱合拢后再对接用包板封焊，螺栓不拆除。

拱身的合拢方式，采用“两铰拱合拢”，在安装过程中，拱脚铰接支承于拱座（铰轴线垂直于桥轴线），跨中以合拢节段合拢。全拱合拢后，将拱脚铰接支承转换为固接。

表2安装用索规格数量表(全桥)

(60钢芯钢丝绳σb=1870Mpa

8根,各长780m共长6240m

(24钢芯钢丝绳σb=1570Mpa

每钩7倍率,用10吨卷扬机提升,2根各长1300m

(22钢芯钢丝绳σb=1570Mpa

每台小车2倍率,用10吨卷扬机牵引,2根各长1050m

两岸各2根,每根长170m

两岸各4根,每根长107m

两岸各4根,每根长114m

两岸各4根,每根长122m

两岸各4根,每根长131m

两岸各4根,每根长142m

两岸各4根,每根长150m

两岸各4根,每根长160m

两岸各4根,每根长169m

两岸各4根,每根长174m

两岸各4根,每根长189m

两岸各4根,每根长194m

两岸各3根,每根长170m

两岸各3根,每根长170m

两岸各3根,每根长170m

两岸各2根,每根长170m

两岸各6根,(上下游各3根)共长4800m

钢管拱合拢后的后续工序施工组织

钢管拱合拢后,首先将两岸拱座上的铰接支承转换为固接,使其符合永久性结构的支承条件。

拆除扣索，进行拱肋接头处的包板封焊。

安装上下游两拱肋之间的永久性横撑，同时拆除临时横撑。

主管内灌筑混凝土。灌筑过程，要求两岸、上下游、上下缀板，上下主管之间对称、同步、均衡地进行。

安装吊杆。吊杆为平行钢丝束，冷铸锚头，上下端均为张拉端。

利用缆索吊机，两岸分别对称起吊安装桥面系横梁。两拱肋之间的最小空档，在拱顶处约8米，有足够的空间让缆吊吊钩穿过拱肋间的空档从水面起吊横梁，进行安装。在安装过程中，吊杆下端穿过横梁端头的预留孔，横梁起吊到位后旋上螺帽，横梁即由吊杆支承。全部吊杆横梁就位后，在拱上张拉吊杆，调整横梁标高。

支承于横梁上的车道板，亦利用缆索吊机吊装。车道板由驳船水运至桥下，缆吊吊钩通过拱肋和横梁之间的空档，将车道板起吊到横梁面，平面旋转90度（通过吊钩上的平面止推轴承）后进行安装联结。

靠近拱脚区段的拱上钢立柱，盖梁和车道板均可利用缆索吊机起吊安装。

主要施工工艺和施工结构

水中基础在枯水期（标高71）抢出，支墩部分接高出丰水位（标高75）。拱桥施工的7个水中临时工程，即两岸各1座满布式拱架基础及支墩；两岸各1座扣索塔架基础及塔身；两岸各1座塔吊基础及钢支架；北岸1座下河栈桥码头基础及其支墩。这部分水中基础，在枯水期全面施工，估计本桥开工后3个月内可以完成，在丰水期来到以前，支墩接高至丰水水位以上。

这样，整个钢管拱的安装就避开了高水位，避免了水中构筑物的渡洪。这要在整个施工进度计划中精心规划，灵活协调，使这影响到全桥施工布局的目标安排得以顺利实施。

在水中构筑物的结构上预留强度、稳定性储备和预设应急措施，以防在万不得已的情况下迎接渡洪，在保证施工安全方面做到万无一失。

由于拱圈在拱脚处的拱高达8米，且为实腹式，其挡水面积很大，水流推力很大。在悬臂安装过程中，拱脚处与拱座的接合应采用“完全铰”，即能承受压力，又能承受上拔力和横向推力的的铰，如图7所示。

对于吊挂悬臂拱肋的第1、2、3号扣索，其钢绞线锚板预留加索的构件和预埋件，以便必要时可将原支承于满布式拱架上的那部分拱脚区段的重量转移到扣索塔架上去。而与此同时，扣索塔架上的近塔架底部原用于塔架安装用的辅助塔架与主塔予以临时联结，以便在渡洪过程中共同受力，并提高塔架的刚度和稳定性。塔吊塔身与扣索塔架立柱间加设联结梁，并将扣索塔架加拉横向缆绳。

对于须渡洪的满布式拱架，可将其支墩予以横向联结（用万能杆件桁梁）使原本横向单独耸立的两个支墩联结成整体框架，它与纵向的由贝雷梁拱架与支墩顶部固接而形成的纵向框架联结在一起，形成全拱架的整体框架，其刚度和稳定性，可以有效渡洪。

对于栈桥码头，其做法可同上与拱架支墩的做法相同。

图8示为满布式拱架的一个最深的基础采用土袋围堰施工的概况，其它几座水中构筑基础的施工方法与此类同。

满布式拱架和栈桥码头施工

满布式拱架如图1所示，在平面上由两行贝雷架组成的桁梁构成。每行贝雷梁为双层四排的贝雷架，梁跨25米，共3跨。

拱架支墩为万能杆件塔架，塔架固接支承于基础顶面。在枯水期（标高71米），塔架被拼装至标高75米（常年水位），以此渡洪。待来年大水过后，水位退至标高75米以下时，再继续施工成型。

拱架与支墩顶部为固接，在纵向形成连续框架，具有较强的刚度和稳定性。

栈桥码头如图2所示，其施工方法和顺序与上述满布式拱架的相同。

扣索塔架和塔式吊机施工

扣索塔架、塔式吊机和拱座在平面上的相对位置如图9所示。

FO/23B型塔吊布置在扣索塔架附近，如图9所示。塔吊用以安装扣索塔架，以及塔架顶面的缆吊主索鞍座，各式塔上锚固用钢结构等吊装工作。

塔架和塔吊的基础，均须在枯水期（标高71米）完成。

塔架两根4米见方的立柱，在其底面以上32米的范围另加设安装用辅助立柱，使该区段的立柱由4米增宽至8米。在枯水期内，塔架立柱底面与基础铰接，辅助立柱为固接，从而使塔架的两立柱整体与基础固接。将立柱接高出水面至标高75m以上，以便渡洪。待来年大水过后，水位降至标高75米以下，继续拼装塔架至设计标高（167米）成型。塔架高100米，用以拼装塔架的FO/23B型塔吊全高108米（包括钢支架8米高），最大工作半径50m，此时尚可吊重2.3吨，最大起重量5吨（伸幅小于26米时）。

扣索塔架架设完成后，先行挂架两岸塔架顶面的压塔索及其锚索。然后在水下拆除辅助立柱在基础顶面的连接，使塔架立柱在基础上的支承成为铰接。

调整压塔索的预张力，使塔顶处于预设的水平位移位置。塔顶的预设水平位移值，系按施工过程中计算所得塔顶的最大水平位移值，取该值之半反向设置。

FO/23B型塔吊的基础和钢支架，与扣索塔架的同时施工，渡洪方式和大水过后的复建，与扣索塔架的类似。

塔吊的塔身是自升式的，其臂杆也是利用其自身的设备进行安装。

缆索吊机的8根(60毫米钢芯钢丝绳组成的主缆，通过一根细柔的导索将主缆钢丝绳逐根在塔顶鞍座的导向下越过江面被牵引至对岸就位。安装好主缆后，缆索吊车的两台起重跑车就可在一岸的塔顶上安装到主缆上。

两台起重跑车，每台的起重量设计为60吨，两台联合起吊时，缆吊的额定起重量为100吨；单台跑车分别起吊时为60吨。

由于两台跑车既需要组合作业，又需要分开单台作业，因此跑车的起重、牵引机构也是可合可分的。

驳船由“多用途浮箱”组拼而成，浮箱的标准箱长5米，宽2.5米，型深1.5m，自重4.5吨，自重吃水0.3米；首尾箱长度为3米，浮箱可单个下水，在水面拼装成型；也可在水面拆散，逐只起吊上岸。

在钢管拱的安装中，多用途浮箱驳船承担着拱脚区段的拱节在其上进行组装，并将组装成整体的吊装节段运往桥中线的任务。

最宽的拱脚节段宽55米，高8米，因此需要组拼成长66米，宽17.5米的驳船来承托，如图4所示。驳船顶面设置4道贝雷架组成的联结梁，组成拱肋组装用的施工平台。同时，由于该联结梁与甲板面的联结，增加了驳船在水中的平稳度，有利于组装作业的进行。

拱肋预拼场横梁预制场及龙门吊机和下河栈桥码头

拱肋的预拼节段和桥面系的预应力混凝土横梁均重达100吨，它们都要通过预拼、预制场内的100吨龙门吊机经由下河栈桥码头吊运下河。

拱肋预拼场，横梁预制场，龙门吊机和下河栈桥码头等的平面布置如图号所示。100吨龙门吊机和下河栈桥码头的构造，分别如图3和图2所示。

龙门吊机净宽40米，净高20米，两台各起重50吨的行车，可以完成钢管拱节段的组装、预拼、下河和横梁的下河作业。龙门吊机行车，各由1台10吨卷扬机承担起重作业，和2台水平推拉千斤顶，承担水平移动作业。

龙门吊机为自行式，由电动机驱动起行机构走行。由于龙门吊机起重量大，自重大，因此，走行轮设计为双轮双轨的。

下河栈桥码头，其水中基础在枯水期（标高71米）要抢出水面，并将支墩接高至标高75米以上，准备渡洪。待来年水退后，再继续修筑成桥，准备吊装钢管拱的安装构件下河。栈桥的上部结构与支墩顶面固接，形成纵向刚架，必要时可将支墩再行横向联结，在不得已情况下渡洪。

驳船吃水约1米，可以全天候地进出栈桥码头装运吊装构件。

在拱肋的悬臂安装中，每岸扣索塔架顶层分4层，每层高度2米，锚固着11组共44根(15.24毫米钢绞线。这些钢绞线扣索吊挂着拱桥的半跨拱肋。

由于拱肋平面倾斜于垂线15度，而扣索又须平行于垂线设置，因此，用以锚固拱肋的扣索锚梁与拱肋底平面斜交成15度角，如图号，甲—甲截面所示。倾斜的结果，使锚梁增长1.55米，垫高1.19米。

扣索索力，在拱肋安装过程中要有几次调整，对锚固钢绞线的锚板和夹片，有较高的要求，要求夹片为防松型的，夹片园锥度和锚孔园锥度匹配精确，夹片咬口不伤钢绞线等。

钢管拱全拱合拢，拱脚铰支承转换成固接，拱肋接头完成包封焊后，可准备进行钢管拱的混凝土灌注。

对主管和主管间封闭的缀板箱，均可进行泵送混凝土施工。但前者采用顶推灌注法，后者采用抛落灌注法。

钢管拱的灌注混凝土，要求具有微膨胀、高流塑性、缓凝、早强、抗离析等高质量的混凝土。因此，对其质量要求，要严格按试验所得各项控制质量的要素，对混凝土配制现场和混凝土灌注现场进行严格监督。因为，灌入钢管内部的混凝土，如果不合格，则整个结构都要报废，而不只是局部的返工，这在国内是有过先例的。

混凝土的灌注，要求两岸、上下游对称、同步进行。

灌注的顺序，可以先灌注下弦内侧主管，再灌注下弦外侧主管；先灌注上弦的内侧主管，再灌注上弦外侧主管；先灌注下弦的缀板箱，再灌注上弦的。

吊杆安装横梁安装和车道板安装

吊杆设计为平行钢丝束，冷铸锚头，两端均为张拉端。

吊杆横梁长33.6米，宽1.55米，高1.8米，重100吨，由水运至桥下后用缆索吊机（通过分配梁）起吊。吊杆底端穿过横梁预留孔后锁紧螺母，以后在吊杆顶端张拉，调整横梁标高。其施工布置如图10所示。

横梁安装完毕后，即可安装车道板。车道板长20米，宽1米，高0.85米，重约18吨，可以用缆索吊机（通过分配梁）横向起吊（与横梁平行），吊至横梁顶面以上后旋转90度（通过平面转动的缆吊吊钩），安装在横梁上。

其它拱上钢立柱及其盖梁等与上述相同，采用缆索吊机起吊安装。

钢管拱安装主要机具设备材料

主要的机具、设备、材料按工程分类的规格，数量如表3所示。机具设备材料清单见表4

表3钢管拱安装主要机具设备材料一览表

含60t滑车组,吊钩可平面转动

(24钢丝绳σb=1570Mpa

拱肋拼装排架及墩旁托架

GB 51390-2019-T：核电厂混凝土结构技术标准（无水印 带标签）水中基础开挖（拱架、栈桥、扣索塔架等基础）

FO/23B塔吊，伸幅50m，塔高100m，附着式

安装扣索塔架用，两岸各配1台

(150混凝土输送泵及配件

200吨张拉穿心千斤顶

含(60钢芯钢丝绳94t，钢丝绳10t，跑车、滑车组、鞍座等结构件30t，2只60t吊钩，均另计。

含万能杆件700t，走行机构等结构件136t，电缆2000m，6只50t吊钩。均另计。

FO/23B型，塔高100m，伸幅50m，附着式

推拉力20t三所公共用房训练馆网架工程施工组织设计.doc，行程1.5m~2m