洛阳瀛洲大桥施工技术

□文/马朝信 李家培

□李家培/天津市路驰建设工程监理有限公司。

洛阳瀛洲大桥施工技术

□文/马朝信 李家培

文章简要介绍了大桥施工的基本概况。大桥全长1160m，两侧引桥为钢筋混凝土连续箱梁。主桥两侧边跨设计形式为钢筋混凝土对称连续拱桥，采用少支撑加连续满堂红支架分段现场浇注混凝土施工。主桥中跨设计为中承式系杆无推力拱桥。主纵梁、横梁、主副拱肋、吊杆、系索等钢结构采用工厂预制，现场支架法进行拼装。继而完成钢管混凝土浇注及通过剪力钉、现场浇注混凝土将预制混凝土单元桥面板连接为整体桥面，最后完成桥面改性沥青混凝土铺装。

钢管混凝土拱桥；中承式系杆拱；钢箱梁；系杆；主跨；边跨；连拱

洛阳市瀛洲大桥是以“月亮”为主题构思的拱形结构桥。主桥中跨是由3根钢管构成的空间组合的月亮拱，结构造型在宁静夜晚犹如浮于洛水之上的一轮弯月，给人以“月儿弯弯照九州”的画古遥想。主桥边跨采用8个小连拱造型，其倒影水面，似微风拂过荡起层层涟漪，与“月亮拱”交相辉映，即象征着洛阳“九朝古都”的文化底蕴又彰显大桥优美、靓丽的时代风情，主桥主跨仰望如大鹏展翅，侧看如新月临波，和主桥边跨的连拱造型交相呼应，形成水上升明月的艺术效果，同时也寓意着中原崛起，洛阳的经济文化向新的高度腾飞，蒸蒸日上。整个建筑结构体现了桥梁技术与建筑艺术的完美结合。

工程概括

瀛州大桥桥长1160m，全桥结构共分为3大部分，即由主桥中跨（中承式系杆拱桥）、主桥两侧边跨（上承式连拱）和两岸引桥（连续箱型梁结构）组成。其中主桥桥长610m，引桥桥长550m，主桥是通过10m挂孔将主桥分成了主桥中跨和主桥边跨2个部分。

2.5m（人行道）+11.5m（车行道及防护栏）+3.0m（中央净宽）+11.5m（车行道及防护栏）+2.5m（人行道）=31.0m。

主桥中跨为中承式系杆拱桥。其中拱圈是通过横撑、斜撑和3根钢管组成的空间组合式拱圈，3根钢管线形均为抛物线。吊杆为桥面中心竖直吊杆和两侧斜吊杆组成的三索面。主梁为混合梁结构，内设高强钢丝系杆，以减小对基础的水平力推力。

拱圈拱肋分为一根主拱肋和两根副拱肋，主拱肋采用直径1.5m的钢管混凝土结构。位于竖向平面内，矢跨比约为1/3.5；副拱肋采用直径1.2m的空钢管结构；由竖直平面向两侧旋转22.05°得到，拱竖向平面内矢跨比约为1/3.0；拱顶处中心线横向距主拱肋拱顶中心线10.0m，竖向距离为5.7m。根据计算确定主拱肋钢管壁厚为20mm，钢管内填充强度等级为C50微膨胀混凝土，副拱肋钢管壁厚为22mm。钢管内部沿纵向每3.0m设一道环形横隔板，拱脚处加密并沿圆弧间隔45°设一道纵向加劲肋，高度为150mm，以保证混凝土和钢管的协同受力。

斜撑为工字钢板，腹板高600～900mm，厚20mm，翼缘板宽300mm，厚10mm，横撑采用外径299mm，壁厚30mm的空心钢管。

吊杆为主拱竖直吊杆和两侧副拱斜吊杆两种。竖吊杆计13根，边吊杆张拉值较大，采用PES（FD）7-151低应力高强平行防腐钢丝拉索（φ7mm，σb=1670MPa），当中的吊杆力值比较均匀，采用PES（FD）7-109低应力高强平行防腐钢丝拉索，每束破断张拉力9705kN，安全系数为3.0。吊杆锚具采用OVMLZM7-151（109）球饺型吊杆锚。两侧斜吊杆，单侧9根，计18根，均采用PES7-37低应力高强平行防腐钢丝拉索，每束破断张拉力2375kN，安全系数3.5。张拉端采用OVMLZM7-37球饺型吊杆锚，固定端采用7-37热铸锚，通过耳板、销轴和拱肋连接。

主跨主梁为混合梁结构，其中主桥主跨跨中79.48 m采用全封闭钢-混凝土叠合梁结构，桥面中心线处梁高2.2305m，混凝土桥面板厚0.25m，底板根据计算确定厚度12mm，边腹板厚度25mm，中腹板厚度25mm。桥面板大部分为2400mm×6000mm的预制钢筋混凝土构件，厚25cm，通过现浇段和剪力钉与横隔板和小纵梁组成的钢构架形成整体叠合截面。采用环氧喷涂钢绞线成品索PES15TUI-37共计6束做为体外水平系杆索贯通主梁将拱系连，经张拉系杆索消除拱结构的推力。其余部分为混凝土箱形结构，由于整个桥型为超静定结构，因此在两种梁段之间设置了伸缩缝解决温度内力。

中跨主梁混凝土段和桥下的混凝土斜腿段为刚接，形成了强大的三角刚架，因此主梁混凝土段下没有支座布置，三角钢架两端斜腿处分别设置盆式支座与简支板梁、叠合梁相连接。

主跨主墩基础采用26根直径1.5m的钻孔灌注桩，桩长55.0m，承台宽度16.2m，长28.8m。高3.0m。为减小对水流的阻力，两端做成梯形状。

主拱圈是本跨板梁的重要承重结构，为钢筋混凝土结构。主拱圈根据结构内力计算为变高度截面，拱脚处梁高1.5m，到拱顶处渐变到梁高1.0m，主拱圈采用箱型单幅宽9.0m的箱形截面，跨径为50m，由于纵坡影响，矢高位11.6～12.6m，矢跨比约为L/4.31～L/3.97。拱轴线为二次抛物线。

顶底板厚160mm，腹板宽度为300～400mm，腹板间距2.90m，材料为强度等级为C50混凝土。腹拱是连续梁和主拱的重要构件，腹拱采用单幅宽9.0m的箱形截面。跨径为18m。梁为纵向等高粱续梁。连续梁的边跨与中跨分别采用了盆式支座和板式支座。主桥边跨桥墩基础为8个。引桥部分共分为大桥北侧三联；南侧三联，以29m和36m为基本跨经。引桥桥墩采用双柱式II型结构，考虑到上部结构荷载吨位，设计中采用了盆式支座。

施工技术

下部结构施工

下部结构有28个墩台，367根钻孔灌注桩。由于洛河枯水期水深较浅，在河槽上先修筑施工临时道路，采用土围堰或土袋围堰止水。但在洛河河道表层为卵石土层，应做好防渗水措施，以保证灌注桩基础及墩台的施工顺利进行。完成主桥桩基础施工同时完成陆地上桩基础施工。继而完成主墩承台、墩台施工，进行钢管桩插打工作，完成少支墩支架及架梁支架的搭设，铺设砾沙石，浇注平整混凝土，搭设满堂支架进行支架预压，同时组织在工厂制造钢结构。安排两岸用满堂红支架法进行引桥施工直至完成施工。

主桥边跨连拱施工

利用洛河旱季河水浅或干枯特点，结合河道内地形平坦和汛期河道的泄洪能力，连拱与主梁施工时，采用少支撑加满堂红支架的施工方法架设上部结构，其中少支撑采用在河中间隔20～30m插打钢管桩，然后再钢管桩上搭设工字钢梁或万能杆件。连拱可采用满堂红支架现浇施工方法，纵向分三段浇注边跨连拱主拱圈，主拱圈横桥向一次浇注，浇注边跨主拱圈至合龙段后，做合龙段施工准备，选择在年平均气温且温度相对平稳的的时间进行合龙段施工，施工应对称进行。边跨主拱圈脱架后，仅保留少量少支墩支架搭设中间腹拱支架，立模浇注中间腹拱圈。最后腹拱圈脱架，搭设纵梁支架现浇三角刚架混凝土梁、10cm段简支板。边拱浇注施工期间，主跨钢梁的吊装应同时进行。

主桥中跨钢箱梁及钢管混凝土拱施工

结合运输、加工制造条件和现场吊装能力以及设计要求，将长79.48m，宽35.6m的钢梁划分为2个6.74m牛腿段和11个6.0m标准段的13个单元段；将钢管拱每一拱轴分为9个单元段，在工厂进行加工预制钢梁运至现场后吊放钢箱梁单元在支架上；在支架上采用万能杆件组装的龙门吊机安装预制钢箱梁；将钢箱梁单元段拼装就位后进行预制段的现场组合焊接。并将事先预制好的桥面板钢筋混凝土预制块进行安装并通过剪力钉结合成叠合梁体浇注现浇段混凝土；在桥面达到混凝土设计强度后对桥面板适当处理，在桥面板上搭设钢拱肋拼装支架；运送钢拱肋单元段至施工现场；安装钢管拱。首先架设钢拱肋单元段至支架上；钢拱肋进行合龙；将钢拱肋焊接成整体与拱座焊接成整体；完成主跨第一次体外系杆索张拉；主拱肋钢管内灌注强度等级为C50微膨胀混凝土。

主吊杆及斜吊杆安装施工

第一次张拉主吊杆及斜吊杆至设计张拉力的一半；第二次张拉主吊杆及斜吊杆至设计张拉力；拆除连拱主拱圈临时支架；主跨的体外系杆索和连拱的体外索在此间按设计要求进行张拉到设计值。主跨体外系杆索和边跨连拱的体外索在此间按设计要求进行张拉到设计值。浇注10m段挂梁；拆除主跨拱肋支架和主梁支架；拆除钢管桩。

结语

瀛洲大桥建筑结构新颖，造型独特，工程施工科学技术含量高。在工程施工中对工程每一步序、每一阶段都进行了施工过程的监测，用科学的监测数据指导、控制下一步序、下一阶段的施工过程，使瀛洲大桥全桥建设的所有过程都在严格确保安全施工，确保实现设计指导思想的监控中进行施工。同时为了今后大桥安全运营瀛洲大桥在施工过程中安装了桥梁健康监测系统。

U445

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1008-3197（2010）06-62-03

2010-11-05

马朝信/男，1966年出生，高级工程师，洛阳市建设委员会，从事工程技术管理工作。

□李家培/天津市路驰建设工程监理有限公司。