鲍建新 （安徽省路桥工程集团有限责任公司，安徽 合肥 230031）

0 前言

随着我国公路建设事业的快速发展，桥梁建设占据越来越重要的位置，相比传统的钢筋混凝土桥梁，钢结构桥梁具有自重轻、性能稳定、易于工厂化制造、可进行装配化施工等优点，从桥梁全生命周期看，钢结构桥梁所具有的经济性和耐久性优势更为突出，并随着桥梁跨径的增大更为显著。近几年来，基于以上优点，钢结构桥梁在国内得到了广泛的应用。然而，省内关于上跨高速公路的钢结构系杆拱桥施工工艺却鲜有涉及，特别是在不影响通车或降低行车影响的特定工况下，这对现场施工控制提出了更高的要求。因此，本文以实际工程为依托，详细介绍其施工全过程，并通过重点工序的优化、控制，进而保证施工质量。

1 工程概况

S316巢庐路钢箱梁桥位于G3京台高速庐江南出入口与庐城外环南路交口，设计采用1-69m自平衡体系下承式钢箱系杆拱桥上跨G3合铜高速，桥梁全长为84.52m，全宽为46.56m。钢拱肋采用2片哑铃型钢管拱肋，拱肋钢管及缀板间浇筑C50微膨胀混凝土；吊杆全桥共设36根，分三列均布，索体采用GJ-19（中拱）、GJ-12（边拱）两种规格的整束挤压钢绞线，吊杆间距为5.0m。

图1 钢箱梁桥上部结构示意图

2 施工工序

2.1 施工工艺流程

本工程采用的施工工艺流程图，如图2所示。

图2 施工工艺流程图

2.2 施工准备

2.2.1 施工方法的选取

由于跨高速施工的限制，根据施工工序顺序的不同，主要包括“梁拱同步”和“先梁后拱”的施工方法。在本工程中考虑施工过程的安全性以及稳定性，采用了“先梁后拱法”的施工方法。

2.2.2 钢结构节段的划分

考虑到先后施工高速内外构件、运输及安装的需要，把单个主梁构件划分为4段；同时考虑到拱肋合龙的需要，把单个拱肋构件划分为6段。

2.3 工厂加工及运输

考虑到运输及安装的方便性及经济性，工厂施工前应根据设计图纸构件尺寸、材料用量，合理划分构件节段，细化构件施工图、厂内加工图、现场拼装图等。工厂加工构件时，应严格按照设计图纸，确保构件精度。

构件运输前，应按照构件类型及安装部位，在醒目处进行编号，以便安装时查找。构件的运输及堆放中应放置垫木以防止构件产生局部变形。

2.4 支架的安装及预压

跨高速施工临时支撑采用少支点支架法，高速外支架采用5×690mm钢管柱；高速公路中央分隔带处支架采用10×1000mm钢管柱。钢箱梁支架底部在反挖80cm后均采用40×80cm的C30条形基础硬化；拱肋支架底部采用6块角钢与钢箱梁焊接固定。高速外钢箱梁钢管柱间采用多根2HN500×200H型钢作横撑以及斜撑连接，钢管柱上接2HN300×150H型钢分配梁。拱肋钢管柱上接弧形月牙板，其曲率与拱肋底部曲率一致(见图3)。

图3 支架搭设立体示意图

支架安装完毕，钢结构安装之前，对埋置于土基的高速外支架静置48h后，再放置构件持荷预压24h，从而消除支架的非弹性形变。

2.5 钢结构安装

钢结构安装顺序如下：端横梁安装→高速外主纵梁安装→高速外横梁、小纵梁安装→高速内半幅主纵梁安装→高速内半幅横梁、小纵梁安装→主纵梁合龙→高速内半幅横梁、小纵梁安装→高速外钢拱肋安装→高速内钢拱肋安装→钢拱肋合龙。

2.5.1 吊车选用

钢结构安装中根据构件大小选用50t吊车、130t吊车、300t吊车。其中130t吊车负责主纵梁、横梁以及高速外拱肋构件等一般长、重构件的吊装；50t吊车负责小纵梁、悬挑梁、嵌补板/管等小型零散构件的吊装；300t吊车负责高速内钢拱肋、风撑等跨中、高处构件的吊装。

2.5.2 钢结构安装

钢结构安装采用立拼的方式，起吊时先将构件吊离地面50cm左右，进行试吊，一切正常后徐徐升钩。首先缓缓将构件吊至临时支架顶部高程50cm左右，吊车待机维持构件平衡；再通过手拉葫芦调整构件水平偏差，吊车缓慢平稳下钩至设计位置；最后，通过安装砂筒来调整高程。

2.6 拱肋混凝土灌注

拱肋混凝土灌注采用C50无收缩混凝土。在桥梁两侧拱脚处各设置1台输送泵，输送泵内混凝土采用汽车混凝土罐车供应。混凝土顶升前在每节拱肋的上、下弦管顶面、腹板L/4、L/2处开排气孔，将拱肋内空气及时排出。在混凝土压注前，在进料短管上设置防回流阀，并对短管与弦管接口的焊缝作加劲处理。拱肋混凝土灌注分3次完成：对称灌注下弦管→对称灌注上弦管→对称灌注缀板腹腔。

2.7 吊杆的张拉

吊杆张拉采用穿心式千斤顶，系梁顶为销接固定端，拱肋顶为张拉端。吊杆张拉采用由中拱到边拱，三拱同步张拉，每个拱肋由中到边对称均匀的方式进行张拉。张拉采用3台穿心式液压千斤顶分三个阶段（10%、90%、100%）进行张拉。张拉过程中分级记录油表读数、索力及伸长量，同时观察油压表读数以及传感器读数，使两者基本保持一致。张拉完成后及时拧紧吊杆螺母进行固定，然后拆除张拉杆、千斤顶及撑脚。

2.8 支架拆除

支架拆除应遵循“由上而下，先搭后拆”的原则，支架拆除应在吊杆力达到设计的90%后进行。先拆除两侧拱肋支架，再拆除跨中拱肋支架，待整体稳定后，并按照拆除拱肋支架的顺序，依次拆除钢箱梁支架。

3 施工控制要点

3.1 钢结构安装精度

钢结构（尤其是钢拱肋构件）在出厂前应进行试拼，结合设计图纸校核尺寸，避免构件出现轴线偏位（吊杆安装管道与吊耳）、局部变形（拱圈连接处尺寸变形）与构件错位等问题。现场安装前，认真复测桥台高程、支座坐标以及支架标高，并明确各节段安装时的校核基准点。其中端横梁构件位于桥台支座上方，因此作为钢结构整体高程、横纵坡、预拱度初始控制点，在其与连接构件安装时应在其连接方向预留50～100mm的余量以便现场局部调节。各构件安装前后进行高程坐标（同一构件至少选取3个点）的测量校核（拱肋构件应预留测量点位），并在支架拆除后定期进行监控观测。

3.2 拱肋混凝土密实性

认真核对钢拱肋图纸，混凝土灌注前，应先泵送高等级砂浆湿润泵管及压浆管，当排浆孔有浆液排出时，应放慢泵送速度，每泵一下需停一下，人工配合用竹竿等在排浆孔抽插，使多余的气体和浆液排出，直到干净混凝土（排气管内流出的混凝土浓度与泵送混凝土浓度相同）溢出为止，然后稳压3min，并关闭防回流截止阀。泵送过程中，可用敲击法判断管内混凝土填充情况，如有空隙，应及时用管外加振方法解决；对不密实的部位，采用钻孔压浆法压注与混凝土等强度的无收缩水泥浆进行补强，然后将钻孔补焊封闭。

4 结论

通过庐江S316巢庐路上跨G3高速钢结构系杆拱桥工程，本文总结了此类工程中应该主要的施工要点，并得到如下结论：

①在施工准备阶段，应结合施工现场，对设计图纸进行优化，严格按照构件尺寸加工，并合理对构件进行节段划分，避免加工、运输过程中对构件精度的影响；

②在施工过程中，重点是对钢结构安装精度进行控制，通过建立独立坐标控制网加强测量精准度，对纵向各主要构件安装前后反复进行坐标、高程的测量校核，可有效消除或控制构件合龙时的误差；

③钢结构桥梁要达到优质优良工程这一要求，要从施工准备阶段开始重视，必须强化现场施工管理，不断优化施工方法，加强施工过程质量控制，才能从根本上解决问题，从而使结构功能与社会效益得到保证。