杨文宏

1 工程概况

S241省道丹阳大泊—珥陵段大运河桥，跨越京杭大运河，桥位处河宽60 m，本桥主桥为1 m×100 m钢管混凝土系杆拱，设计荷载为公路Ⅰ级，按一级公路标准设计，双幅桥布置，单幅桥宽16.55 m，净宽12.75 m。京杭大运河为丹阳境内主航道，河道运输量大，在整个施工期间仍要保证京杭运河水域的正常通航。因受通航要求影响，主桥系杆拱安装采用“简支浮运工艺”进行安装施工。整个安装过程快速、安全、准确，减少了对航道的影响，取得了明显的社会效益。

2 工法特点

系杆拱桥自重通过四个拱脚传至运输小车，运输小车通过水平牵引将系杆桥拖上浮运平台，再运至河对岸，横移到桥位处，达到快速安装系杆拱桥的目的。具有以下特点:1)封航时间短。每单幅桥整体安装占用封航时间短，每次安装分系杆拱上浮运平台、系杆拱纵移过河、系杆拱下浮运平台三大步骤，基本可在3 h～4 h完成过河安装。2)安全性高。浮运平台可通过抽、注水量的方法调节高度，让运输小车安全上船。浮运过河时，系杆拱与浮运平台纵向两点临时固结，避免平台纵向摆动。浮运平台前后设置“八字锚”控制系杆拱轴线位置，让平台顺利到达对岸精确就位。单幅桥两榀拱肋整体安装，既加快了安装进度，又为安装就位后系杆拱桥的整体安全性提供了有力保障。3)不中断水上通航。因运河水上交通繁忙，系杆拱桥过河前将混凝土部分钢筋、模板在岸上安装完毕，无需水中搭设支架，减少水上施工作业量，避免水上通航中断。

3 工艺原理

系杆拱整体简支浮运安装工艺原理:系杆拱竖向重力通过拱脚传至浮运平台和岸上平台，系杆拱浮运过河时，一端拱脚与浮运平台临时固结，形成一个固定支点，另一端拱脚通过运输小车在岸上平台滚动前进，形成一个活动支点。通过在河对岸施加水平力牵引浮运平台，使得系杆拱纵移过河。整个拖拉安装过程中，系杆拱结构始终处于简支受力状态。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

主桥系杆拱落架→浮运平台压水调平→浮运平台与一侧岸上平台对接→调整浮运平台内压水量，使平台外侧高于内侧对接位置，呈上翘状态→系杆拱上浮运平台，并抽出浮运平台内压水量以置换系杆拱重量→系杆拱与浮运平台临时固结→压水调平浮运平台，解除浮运平台与岸上平台连接→系杆拱纵向浮运过河安装→浮运平台压水调平→浮运平台与另一侧岸上平台对接→调整浮运平台内压水量，使平台外侧高于内侧对接位置，呈上翘状态→解除系杆拱与浮运平台临时固结→系杆拱下浮运平台，并压注浮运平台内压水量以置换系杆拱重量→系杆拱纵移就位，与两侧岸上平台临时固定→浮运平台与岸上平台解除连接，停靠到预定位置。

4.2 操作要点

1)水位变化。浮运安装因需要调整浮运平台标高使之与岸上平台对接，因此拖拉前必须搜集大量该水域相应时间段的水位数据，确保过河时水位的变化能满足浮运平台自身标高调整的要求。2)整体性。单幅桥两榀拱肋钢管在陆上拼装完毕后，及时将两榀拱肋用风撑焊接形成空间整体结构，并在系杆部位安装5个临时中横梁(分别处于系杆拱两端拱脚、1/2点、1/4点和3/4点)，2道水平剪刀撑，3道垂直剪刀撑，避免牵引过河过程中，两榀系杆拱错位变形。3)同步性。系杆拱桥在浮运过河时，河对岸施加的牵引力需均匀同步，避免两榀拱肋产生较大扭矩。4)简支受力。系杆拱上、下浮运平台时，调整浮运平台压水量，使浮运平台外侧略高于内侧接头位置呈上翘形态，确保上、下浮运平台过程中临时钢栈桥(浮运平台)始终简支受力。5)重量置换。系杆拱在上、下浮运平台过程中，浮运平台所受荷载相应发生变化，为确保浮运平台平稳、无倾覆，需对平台内压水量进行调整，通过抽注水置换浮运平台荷载变化量。6)系杆拱与浮运平台临时固结。系杆拱纵向浮运过河前，系杆拱与浮运平台之间纵向两点临时固结，使之形成一个整体，避免在纵移时系杆拱与浮运平台发生相对位移，也同时避免船舶纵向摆动，防止平台失稳、倾覆(见图1)。7)控制系杆拱纵向偏位。系杆拱纵向浮运过河时，为控制轴线偏位，通过两岸“八字锚”不停校正系杆拱轴线位置，使之始终保持在准确位置左右，直至浮运过河结束(见图2)。

表1 浮运平台质量控制标准

5 质量控制

1)浮运平台质量控制标准见表1。

2)牵引系统质量要求。a.主牵引力大小按小车承重0.2倍考虑。b.卷扬机地锚需设置牢靠，且地锚所受允许拉拔力应大于牵引力(30 t)。c.浮运平台满足水位变化要求。

3)质量保证措施。a.浮运平台纵移过河前先进行压注水及试拖拉试验，确保正式拖拉一次性成功。b.系杆拱上下浮运平台时，安排专人观测平台内抽水或注水置换量，力求与浮运平台荷载变化量一致。c.系杆拱上浮运平台后，立即将系杆拱与浮运平台临时固结，防止浮运平台拖拉过程中前倾或后翘。d.实时观测系杆拱前进时轴线偏位，并及时调整对正。e.做好安全保障措施。

6 结语

本工法较好地解决了在短暂封航的条件下，水上安装大吨位系杆拱桥的施工问题，与浮吊安装法相比，封航时间短、安全性高、有很强的实用价值。