预制拱板安装控制技术应用

杨胜文

摘 要：目前，我国桥梁行业对桥梁预制拱板安装多采用汽车吊双机抬吊的模式，但此种施工方法对施工现场的地基承载力要求高，且需额外配置相应的拱板临时固定装置及吊索、吊具等，给现场施工造成了较大的困难。我公司通过对架桥机安装预制拱板的施工方法，保證了拱肋安装过程中的高质量、高精度，同时也为工程节约了施工成本，取得了良好的施工效果。文章通过对架桥机安装预制拱板的施工技术，并结合在达利天屿湖路桥工程中的实际应用效果，将该项施工技术进行归纳、总结，以便为公司类似工程提供借鉴与经验。

关键词：预制拱板；安装；控制技术

1 工程概况

本工程位于湖北省汉川市境内天屿湖畔，距离湖北省武汉市蔡甸区近邻，本工程桥梁拱跨的跨径有20m、30m和40m三种，而实际拱板跨径又分别为16.2m，24.22m和33.71m。在预制拱板时，按设计要求，分为三节段预制并安装。单片预制拱板体积大、质量重，本工程单片拱板最大重量22.1t，最大弦长8.7m。

2 工艺原理

架桥机安装预制拱板的工艺原理是：借鉴架桥机安装预制箱梁的施工方法，在拱板预制前预留好吊装孔，在拱板预制完毕成型后，用炮车将拱板运输至架桥机下，然后移动架桥机前、后天车，将拱板吊起运输至拱板指定区域，安装就位。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

3.2 施工操作要点

拱板在安装施工除应按相关规范施工外，还应遵守工序化施工的原则。在拱板预制前，要考虑吊点的合理布置、拱板的运输、架桥机安装、架桥机过孔、钢丝绳的选用、测量监控等问题。

3.2.1 拱板吊点设计

根据现场条件和每段拱板的重量，拟采用2台25T的吊车配合转运预制场堆放拱板至拱板吊装区域进行拱板安装作业。第一段的拱脚1.5m范围内是实心段，所以可在距拱脚约100cm处设置吊环，另一端为槽型段，不便设置吊环，故在此考虑设置预留孔穿吊带的方式。吊环采用φ30钢棒（Q235材质）加工制作。第二段（即中间段）就只采用制作时预留吊带孔，在吊装时穿吊带吊装。吊带采用16mm的钢板加工，上端有两个孔，以便吊装时用10T的卡环，下端一个孔，用于穿钢销（φ30mm）。吊带孔的尺寸为100mm×30mm，设置在底板与侧板的倒角处。另外，预埋吊环时，还应在吊环下端弯钩处增设两根50cm的φ20mm（Ⅱ级钢），一个弯钩一个，且弯钩在钢筋的中点，即25cm处，其埋置方向应为顺拱方向。

3.2.2 构件运输

首先在预制场内，2台25T的吊车将拟安装的拱板起吊起来，然后放置在事先准备好的拖车上，再用链子葫芦将其临时固定于拖车上。最后再由拖车将拱板慢慢运输至安装位置，待车架桥机天车的吊钩挂住拱板吊环后，并起吊至钢丝绳开始受力时停住，然后再松掉链子葫芦准备起吊安装。

3.2.3 拱板安装

（1）第一段就位。在安装每一孔拱板时，应先安装架桥机远端的一段。第一段拱板运输至架桥机位置后，用架桥机前后吊点将第一段拱板起吊并行走至安装位置，缓缓地下降，并将拱脚安放在拱座上，另一端用链子滑车提住并固定于架桥机主梁上。同时还应用千斤绳套位并收紧，起到保险作用。这时拱板端头应比设计高度略高一些，以便合龙段安装时就位，即安装合龙段时，可以松放链子滑车来调整其端头高程。（2）第二段就位。用同样的办法将第二段拱板就位。（3）第三段就位合龙。仍然采用架桥机起吊运输就位的方式将第三段（合龙段）拱扳吊运就位。第三段拱板的高程就直接用架桥机的起重天车控制完成，慢慢地下降第三段拱板，此时通过测量最终确定拱板接头高程。两接头高程调整至设计高程后，立即焊接拱板接头的型钢骨架。在焊接型钢骨架时应先焊底板处的槽钢，再支垫上缘的槽钢。（4）单片拱板合龙的横向稳定。40m孔的单片拱板合龙时应布置横向风缆索，以增强其横向稳定性，确保拱肋的安全。

3.2.4 拱板就位的平面控制和高程控制

（1）架拱板前进行桥墩复测。放样支座垫石中心线、临时支座中心线、墩身牛腿预埋螺栓、中心线。以支座中心线为准，墩身线校核。（2）高程控制对垫石标高进行水准复测。确认无误后在垫石内外侧的墩顶部设置标高点，并用红油漆作明确标识。架拱板前布置临时控制点，使临时控制点顶面标高与拱板顶的设计标高一致，使得架拱板工作落拱即到位。

4 质量控制

每片拱肋就位前应对梁体外观质量做最后检查工序，杜绝表面有暇庇的拱板上桥。架设每一孔拱板前应对墩身两端牛腿进行高程及平面位置复检，减小误差。拱肋就位时落肋速度要严格控制，尤其是接近牛腿时要轻放，避免压碎牛腿，减小拱肋体的振动。拱肋就位时做到现场一人指挥，所有吊装人员必须无条件服从，拱肋每端一个人准确就位，使拱肋中轴线与支座中心线严格对中。确保拱肋吊装位置的准确性。拱肋运输时要按吊装顺序依次吊运，对构件进行编号、核对每片拱肋的长度及位置现场对号入座，不能错位。待一侧3片拱肋安装完毕后，及时焊接拱肋接头钢筋，内外拱板线型要控制好，且要保证拱板弧度。拱肋就位后检查牛腿与拱肋接触面是否紧密接触，不许脱空，以防临时拱肋根部断裂破碎。

5 效益分析

减少了预埋件的使用量，拱板吊具可重复利用、成本低，符合循环经济、节约资源和的政策要求。加快了现场焊接工作效率、缩短了工程施工进度、减少了机械、设备、材料的投入，环保效益明显。不需要对地基进行处理，减少工程成本的投入，避免了对河流、湖泊的污染，保护了自然生态环境，符合保证环境的政策要求。

6 社会效益

通过在达利天屿湖路桥工程中成功的应用了该施工技术，保证了合同要求的施工工期及拱板安装质量，杜绝了因吊装过程中地基下沉施工事故的发生。同时采用架桥机安装预制拱板施工技术，有效的解决了在郊外湖区作业中因地质条件差而引起的质量、安全、环保等问题，由于采用了该项技术，对施工区域内的土壤和湖水未造成破坏及环境污染，赢得了业主的认可和当地相关职能部门的表扬，产生了较大的社会效益。