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福建省宁屏路天池特大桥大跨度钢筋混泥土拱桥施工技术研究

项目名称：	福建省宁屏路天池特大桥大跨度钢筋混泥土拱桥施工技术研究
摘要：	一、课题研究目的、用途与意义钢筋混泥土拱桥自重较大，跨越能力比不上钢拱桥。但是，因为钢筋混泥土拱桥造价低，养护工作量小，抗风性能好，仍被广泛采用，特别在崇山峻岭的山区是更为适用的桥型。目前我国钢筋混泥土拱桥的主跨，一直落后于国外，主要原因是受施工方法的限制。我国桥梁工作者一直在探索，寻求安全、经济、适用的方法。根据近年来的实践，常用额拱桥施工方法有：（1）主支架现浇；（2）预制梁段缆索吊装；（3）预制块件悬臂安装；（4）半拱转体法；（5）刚性或半刚性骨架法。随着施工方法的多样化，钢筋混泥土拱桥向拱圈轻型化，长大化方向发展。为了寻求我省山区公路跨越深山峡谷的快速优质低价桥梁建设方案，拱桥是适合于山区峡谷的一种桥式，而钢筋混泥土拱桥则是更经济的桥型。天池特大桥的205m 大跨度，是目前国内最大跨度无支架扣锚索悬臂架设施工的钢筋混泥土箱形拱桥，施工积累了宝贵的经验，对大跨度钢筋混泥土箱形拱桥的设计与施工具有借鉴意义；为以后国内山区公路建设的发展，尤其是为跨越深山峡谷的地段修建桥梁可提供有益的参考。将在我国山区公路建设中有着广发应用前景，能带来良好的经济效益和社会效益。二、课题研究的主要内容 1、130ｔ缆索吊机的设计和安装天池特大桥主拱节段最大吊重118ｔ，缆索吊机额定起吊净重为130ｔ，设计时应充分考虑桥址地形条件，合理布置吊机跨径和缆索系统，塔架支撑系统、锚固系统、缆风系统、鞍座横移系统、机械和电气系统的设计。缆索吊机设计共要考虑3种施工工况：吊装上游拱肋、吊装空心板梁。缆塔、扣索塔架式方案实施的关键，应进行各种工况下的检算工作，确定安全、可靠地支架形式十分重要。 2、钢筋混泥土箱型拱肋分节段预制因地形条件限制，无法进行L∕2拱肋嵌合预制，只能采用分阶段预制，所以预制台座线形、高程控制应准确。节段混泥土最后一段完成并移至下一台座时，混泥土匹配节段应严格按照下一台座的线形坐标调整到位，否则会影响下一台座整个混泥土节段的线形。天池特大桥拱段接头腹板采用大剪力键，底板采用剪力槽，而且台座又是拱型，所以应认真研究预制拱段的分离工艺并使用合格的隔离剂，确保预制拱段分离时剪力键不受损伤。为了使上、下游拱段的龄期尽可能一致，预制和架设拱段时应仔细安排顺序。 3、扣锚索体系的设计和研究天池特大桥拱段架设采用无支架的扣锚索悬挂技术，因此扣锚索是拱段架设时的生命线，应充分考虑扣锚索张拉端、扣索锚固端（拱肋扣点）、锚索锚固端设计的每一个细节、做到万无一失。根据拱肋架设方案准确计算每个阶段安装时的扣锚索受力，选择扣锚索材料和张拉步骤，应避免不平衡水平力对主塔架和桥台造成的不利影响。山区峡谷两岸多为悬崖峭壁，锚索锚固之锚碇若采用大型重力式，则需要较大的锚地。若峡谷两岸地质为岩体，选择岩锚做为锚索的锚固方式是非常适用的。可因地制宜，保护环境，保护峡谷稳定的一举两得的方案。岩锚设计和施工均需认真核对地质资料，确保岩锚地安全系数和预拉力满足规范和设计图纸要求。 4、拱肋悬臂架设及合龙为了保证拱肋拼装期间结构稳定，应制定稳妥的安装方案，最好采用双拱齐头并进。大跨度钢筋混泥土拱桥采用胶拼工艺是一种新的尝试，应精心配制胶浆，并充分考虑胶拼与扣锚索安装的协调。施工时拱段线形控制是拱肋安装的重点，应精确计算各种工况下拱段的预拱度设置和扣锚索力的变化，要加强拼装过程中的线形监控、应力监测工作，保证拼装质量和合龙精度。三、研究主要结论 1、通过理论计算和各种工况的试吊，130ｔ缆索吊机的运行能满足设计和施工的要求。 2、采用部分长线法预制拱肋节段，合理安排预制顺序，精确控制台座线形，可以使预制的拱肋满足主拱线形要求。 3、从理论计算分析和岩锚地张拉试验进行扣锚索体系的研究，经主拱成功架设验证了斜拉扣锚索体系设计。 4、通过全过程的施工监控监测，拱肋安装及合龙线形符合设计要求。研究表明，采用缆索吊装、斜拉扣锚索施工大跨度钢筋混泥土拱桥不仅可以缩短工期，而且节约成本、减低造价。优点明显：（1）施工速度快；（2）节约工程成本；（3）环境污染少；（4）经济效益明显。推广使用该技术具有极大地使用价值和广阔的应用前景。
关键词：	施工技术研究；拱桥施工技术；大跨度；特大桥；福建省；混泥土；拱肋；扣锚索；线形；架设
项目负责人：	高兴泽,陶建山
参与人员：	许莹,程立平,戚玉明,涂满明,黄锡柱,雷运华,吴克强,何汉卿,毛伟琦,甘君,邵金林,周增国
组织单位：	中铁大桥股份有限公司
主持或承担单位：	福建省公路管理局,中铁大桥局第六工程有限公司,武汉理工大学,宁德市蕉城区交通局
项目类别：	地方交通科技项目
起止年限：	2006-10-15～2007-12-25
立项年份：	2006