郑州中原铁道工程有限责任公司
摘要：本文通过工程实例，介绍了使用400t履带吊进行钢管拱施工的技术措施，希望为相关工程的实施提供技术参考。
关键词：钢管拱；400t履带吊；施工技术措施
1工程概况
中牟县中兴路穿越陇海铁路立交改扩建工程站前大道跨中兴路中桥85m钢管系杆拱的钢结构现场吊装。该工程所在地与陇海铁路基本平行，该桥位于R=1500m的平曲线上，桥台两端接后期施工的站前大道引道。道路中心线与中兴路道路中心线右偏角113.7度，桥梁中心线为直线。
桥梁结构形式为钢管混凝土系杆拱桥，计算跨径85m，计算矢高20m，矢跨比1/4.25，拱肋拱轴线采用二次抛物线，两拱面中心间距26.8m，设三道风撑。
拱肋为空间桁架结构，四主弦钢管外径均为Φ800mm，成矩形分布。主弦钢管壁厚在距拱脚1/3范围内为25mm，拱顶13m范围内为20mm，其余均为16mm。
上下弦杆间采用Φ350mm×10mm的钢管联接（腹杆），竖杆间距2.5m；两上/下弦钢管间采用Φ450mm×12mm的钢管联接（平联杆），间距5m。
单片拱肋上设15道吊索，以桥跨中心线两侧对称布置，吊索间距5m。吊索锚箱安装于两上弦杆之间，与吊索锚箱铅直向下的两下弦杆之间采用两件Φ250mm×12mm钢管联接（吊索下平联杆），两吊索下平联杆间让出吊索穿越空间。
2钢管拱吊装施工技术
2.1总体施工方案
根据本项目结构特点，拱肋/风撑节段，通过400t履带吊将节段吊装至支架体系上，完成拱肋节段间、拱肋节段与风撑节段间的连接，从而成桥的整体施工方案进行施工。
拱肋节段制造采用卧拼法进行全桥拼装，拼装后分节段分别焊接防腐的总体施工方法施工。施工时先按上弦杆→腹杆、斜杆→下弦杆组装焊接成桁片，再按桁片→平联杆/上锚点→桁片组装焊接成拱肋节段的顺序进行施工。
2.2钢拱肋安装方案
根据本桥结构形式，拟分两阶段进行钢拱肋安装施工。第一阶段为拱脚预埋段安装，第二阶段为其他拱肋节段的安装。拱肋安装拟采用支架法进行支撑，400t履带吊吊装施工工法进行安装。
2.2.1拱脚预埋段安装
（1）在拱座第一层混凝土施工前（第一层混凝土浇筑完的顶面标高不得超过钢管拱预埋段最低点），预埋劲性骨架定位钢板。定位钢板的水平位置点根据桥梁控制点和设计图放样确定。
（2）在拱座第一层混凝土施工完成，且混凝土强度达到要求后进行定位骨架安装。先将立柱下端与预埋钢板焊接牢固，安装横杆焊接成框架，再根据劲性骨架设计图安装斜撑以增加劲性骨架刚度。最后焊接钢管拱预埋段标高调整垫板，并根据设计图及桥梁控制点在调整垫板标高。
（3）将钢管拱预埋段安装到框架内，利用链条葫芦将钢管基本就位。根据钢管拱测量数据与设计值对比进行精确调整，调整到位后，将钢管拱预埋段与劲性骨架焊接牢固。
（4）逐层浇筑拱座混凝土，在每一层浇筑过程中，监测钢管拱预埋段位置变化，如测量数据与设计值偏差较大，应在混凝土凝固前用倒链葫芦进行调整。
2.2.2其他拱肋节段的安装
按设计施工要求，完成纵横梁浇注施工后，进行其他拱肋节段的安装。
（1）桥面纵横梁施工完毕
（2）用75t汽车吊安装北侧拱肋支架，靠南侧利用400吨履带吊吊装。
（3）用400吨履带吊安装拱肋GL4，靠南、北两侧拱肋吊机站在北侧地面吊装，自桥两端向跨中左右对称施工；
（4）用400吨履带吊安装拱肋GL3，靠南、北两侧拱肋吊机站在北侧地面吊装，自桥两端向跨中左右对称施工；
（5）用400吨履带吊安装拱肋GL2，靠南、北两侧拱肋吊机站在北侧地面吊装，自桥两端向跨中左右对称施工；
（6）用400吨履带吊站北侧安装拱肋门架横撑HC2；
（7）用400吨履带吊安装拱肋GL1，靠南、北两侧拱肋吊机站在北侧地面吊装，自桥两端向跨中左右对称施工；
（8）根据GL1端口距离，修除合拢段余量后用400吨履带吊安装合拢段GL0，靠南侧拱肋GL0（合拢段）吊机站北侧地面安装，北侧GL0（合拢段）站北侧直接吊装；
（9）用400吨履带吊站北侧安装拱肋门架横撑HC1；
（10）拱肋内灌注混凝土后，用50t汽车吊上便桥拆除拱肋支架；
（11）割除混凝土进料口、增压管；封堵拱肋上施工临时孔，观察孔；
（12）拱肋表面清理，焊缝处油漆补涂，破损油漆修补；最后一道面漆涂装。
2.3拱肋支架
2.3.1支架结构形式
拱肋支架采用混凝土桥面预埋钢板+Φ273x12钢管立柱+H400分配梁+管顶高程调节垫块构成，钢管立柱间横、顺桥向采用∠100x10角钢呈剪刀撑进行连接，拱肋支架底部与系梁的固结采用四块规格均为500mm×500mm×16mm钢板预埋件，通过Φ16钢筋与系梁钢筋焊接固定。
2.3.2上下通道及支架作业平台
拱肋支架上下通道采用Φ20钢筋制作吊梯笼，与支架焊固连接。支架上方作业平台将采用300mmX4000mm钢跳板满铺支架顶作为下弦管口操作平台，采用∠75x6角钢与Φ20钢筋焊制钢吊篮作为上弦管口操作平台。
2.4钢管拱提升及运输
钢管拱在工厂制造、预拼合格后，根据拼装施工进度需要，分节段运至现场临时存放场地，场地需平整并便于构件吊装上桥，现场验收合格后，用汽车吊将拱肋节段或横撑杆件吊装至履带吊旁，然后由400t履带吊起吊拱节段安放在拼装支架上，并准确对位临时固定。
2.5钢管拱吊点布置及机具选用
根据分段要求，最重节段为24.5吨，长度13m，宽度2m，拟采用吊带捆扎上弦杆起吊，吊点顺桥向左右对称布置于重心两侧。
2.6钢管拱肋的线型控制
2.6.1拱肋边节段的线型控制措施
在拱肋节段安装前，将临时安装支架制作到位，包括平面位置及竖向高程。用全站仪在临时支架顶部的工字钢上测放出节段的轮廓边线，并用槽钢垂直焊接在工字钢顶面，起到拱肋节段安装前的限位作用。
拱肋节段安装时，用全站仪对桥面控制点及拱顶测控点进行全过程跟踪测量，发现存在偏位及时调整纠正，考虑到安装支架为钢管格构组成，存在一定的弹性及非弹性竖向变形，安装高程较控制高程高出1cm左右为宜。在构件安装到位后，吊钩松吊力至15%左右，但不脱钩，待构件与临时支架充分联结后（焊接牢固）方能脱钩。
2.6.2拱肋合拢段的线型控制措施
在拱肋合拢段安装前，对已经安装好的拱肋节段端口进行测量，每个端口测量4个点（上、下弦管分别测量其顶面及地面中心），测量时间段安排在每日的不同温度点进行。测量时记录好当时的气温。该测量需进行3次，根据温度变化曲线及测量结果绘制出温度变化的影响曲线，预估合拢时的气温，推算出拱肋合拢段的余量大小。为尽量压缩合拢段安装时间，在合拢段安装前，将余量予以切除。拱肋合拢时间尽量选取在一天中温度较低点进行，一般为上午7点左右或下午3点以后。
拱肋合拢段安装前，用全站仪在拱肋临时支架上测放出拱肋轴线及外缘边线，在边线位置焊接好限位及导向装置，使安装方位提前明确。拱肋合拢段安装时，全站仪对其进行安装全过程跟踪测量。拱肋合拢段安装采用1台汽车吊进行安装，在接近安装位置时辅以人工手拉葫芦进行调整，待拱肋轴线符合控制要求时，吊钩慢慢卸力。在吊钩基本卸力后，全站仪再次对拱肋控制点进行观测，此时拱肋轴线应符合控制要求。若拱肋线型不在控制范围内，则再次轻微起吊钩，在拱肋调整方向的适当位置焊接限位挡块进行微调，直至拱肋线型满足要求后，将拱肋合拢段与支架焊接固定，并将合拢段与相邻边节段进行码板焊接。
参考文献：
［1］孟玉梅．公路桥梁建设中钢管混凝土拱桥的施工技术分析［J］．黑龙江交通科技，2011，34（6）：151．