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摘要：本文以乌兰木伦河3号桥为例，详细介绍了双飞翼中承式复式钢箱拱桥的支架法施工技术。充分考虑了拱肋倾斜、主副拱交叉、履带吊站位等因素，重点对拱肋安装顺序、支架设计及吊装工艺进行了详细介绍，为该类型桥梁的施工提供了宝贵的工程经验。
关键词：双飞翼、钢箱拱桥、支架法
Research on construction Technology of Bridge No.3 of Wu lan mu lun River by bracket method
Abstract：This paper takes The No.3 Bridge of Wu lan mu lun River as an example，and introduces the construction technology of double-flying wing middle bearing double steel box arch bridge.This paper gives a detailed introduction to the installation sequence，support design and hoisting technology of the arch rib，which provides valuable engineering experience for the construction of this type of bridge.
Keywords：double flying wing，steel box arch bridge，bracket method
0 绪论
拱桥以拱圈或拱肋作为主要承载结构，受力较为合理，跨越能力较大，同时拱结构给人强劲的力度感及对称的曲线造型，一直受到人们的关注和推崇[1-2]。随着城市景观桥梁的发展，平行拱桥衍生出了内倾拱和外倾拱等不同拱肋结构形式[3]。其中，双飞翼中承式复式钢箱拱桥通过吊杆将外倾主拱与内倾副拱进行连接，造型新颖灵动，别具一格。但该类型桥梁拱肋倾斜，存在主副拱交叉情况，其施工经验匮乏，施工难度极大[4-5]。为此，本文以国内首座双飞翼景观特大桥梁-乌兰木伦河3号桥为例，详细介绍乌兰木伦河3号桥的全套支架施工方法，包括安装顺序、支架设计、吊装工艺等，以期为该类型桥梁施工提供工程技术经验。
1 工程概况
乌兰木伦河3号桥是国内首座双飞翼城市景观特大桥梁，跨径布置为（5+74+200+64+5）m，属中承式复式钢箱拱桥。钢箱梁跨度348m，桥面为1.68%的单向纵坡段，1.5%的双向横坡，高度3.5m，变截面宽度为（42-65）m。主拱结构为飞翼式钢箱拱，向道路中心线外倾17°，跨度200m，截面高3m，宽4m，采用曲形曲做，面内失高75m。副拱结构为内倾式钢箱拱，向道路中心线内倾45°，两侧副拱跨度分别为326m、330m，标准段尺寸高宽均为2.0m，变截面段尺寸高2.0~3.0m，宽2.0~3.0m，面内矢高35米。本桥设置23对吊杆，其中主拱与钢箱梁间设置17对吊杆，主拱与副拱设置6对吊杆，桥面采用钢-STC+SMA组合桥面结构。
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图1 拱肋横断面布置图
2 安装顺序
钢箱梁、主拱及副拱均遵循从“两边向中间、依次对称”的原则，从两岸向中跨对称安装。由于主副拱均为空间曲线，部分节段交叉，故在安装时，需充分考虑节段安装顺序，不同部位间需错开一段距离，保留足够的施工间距，以避免安装时相互影响，两岸钢箱拱均同步对称进行安装。
钢箱梁共49个节段，节段编号自南岸至北岸依次为为B1~B49；主拱单侧共27个节段，上下游编号一致，自南岸至北岸依次为S0~S26；副拱上游共31个节段，编号依次为L0~L30，副拱下游共32个节段，编号依次为R0~R31。
首先进行钢箱梁的安装，南岸钢箱梁安装至B10节段、北岸钢箱梁安装至B40节段时，开始安装副拱（两岸对称安装）。副拱与钢箱梁从两岸向中间同步安装，钢箱梁安装超前副拱50m为佳，以便留有足够空间摆放履带吊和安装临时支架。
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图2.1副拱首次安装
副拱安装至左幅L6、L24，右幅R6、R24节段时，因L7、L23与R7、R23节段副拱开始与主拱交叉，开始安装主拱。主拱一次安装四节，即S0～S3，S24～S27，此时钢箱梁争取合龙。
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图2.2 主拱首次安装
主拱前四个节段（对称安装）安装完成后，安装左幅副拱L7～L13、L23～L17，右幅副拱R7～R13、R23～R18节段。
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图2.3 副拱连续安装7节段
安装完毕后主副拱可同步向前对称安装，副拱超前主拱4个节段为佳，当主拱安装至S5时，副拱合龙。
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图2.4 副拱合龙
最后依次对称安装主拱，合龙主拱，完成全桥上构合龙。
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图2.5主拱合龙
3 支架设计
拱肋支架设计分为主拱支架、副拱支架以及主副拱交叉段、主副拱横连四部分。因主、副拱设计存在交叉，需单独设计，部分钢管立柱为主、副拱支架共用。由于副拱内倾，部分副拱支架需架立在钢箱梁顶面。支架立柱均采用529*9mm螺旋钢管，横杆及斜杆均采用180*5mm钢管，主拱支架顶部设置双拼63工字钢，副拱支架顶部设置双拼56工字钢。钢管支架基础为桩基，桩基础直径1.3m，混凝土强度为C30，钢管埋入桩基2m。
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图3 主拱支架平面布置图
3.1主副拱交叉段支架设计
交叉段主拱支架沿顺桥向布置9排，交叉段副拱支架沿顺桥向布置7排，每排由2根钢管支架组成。支架标准步距4m，每层均设置水平斜撑，临时墩之间横联每2步设置一道。支架位置及结构形式根据主副拱实际空间位置进行布置，图3.1所示为交叉段支架平面布置示意图。
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图3.1 交叉段支架平面布置示意图
3.2主副拱非交叉段支架设计
（1）主拱
非交叉段单幅设置16个临时墩支架，临时墩横桥向间距6m，顺桥向间距3m，标准步距4m，每4步距设置水平斜杆，临时墩顶部、底部必须设置水平斜杆。墩与墩之前横联每隔4步距设置一联，最大支架高度约为67.3m。
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图3.2 主拱支架横断面图
（2）副拱
副拱左右幅分别设置30、31个临时墩，单个临时墩由四根钢管组成，临时墩横桥向间距6m，顺桥向间距3m。
副拱左幅S10-S20、右幅T9-T19节段水平投影落在钢箱梁上，相应的支架必须支撑在钢箱梁上，此部分副拱支架与钢箱梁支架螺旋钢管中心设计在同一轴线上，保证副拱节段荷载能够通过钢箱梁及钢箱梁支架垂直传到支架基础。支架底层、顶层、靠近钢箱梁顶面及底面支架层设置水平斜杆。临时墩之间按一定步距设置墩间横联。副拱支架最大墩高约40.2m。
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图3.3 梁上立副拱支架立面图
3.3主副拱支架大横连设计
在主拱支架ZZ05与副拱支架ZF12之间、主拱支架ZZ08与副拱支架ZF15之间设置大横连，横联上下弦杆采用螺旋钢管Φ273/6.5mm，腹杆及斜杆采用180*5mm钢管，大横连分为上下2层。全桥沿道路中心线及跨中对称布置16道。
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图3.4 主、幅拱支架大横连横断面布置图
3.4副拱跨壁画段支架设计
南岸左幅副拱S1、S2节段，右幅T1、T2节段，北岸左幅副拱S28、S27、S26节段、右幅T30、T29、T28节段跨越壁画，故此部分副拱整体吊装，支架加强设计。支架布置形式如下：
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图3.5 跨壁画段副拱支架设计
4 吊装工艺
主拱最大节段重量为102t，由于副拱部分节段跨越壁画，壁画位置无法搭设支架，考虑将跨越壁画的设计节段焊接成整体重新划分后吊装，重新划分最重节段约150t，长度为33.6m。选用徐工QUY400吨履带吊进行拱肋吊装。
吊装副拱跨壁画段时，履带吊位于桥头处，并配有超起。吊装副拱标砖节段及主拱节段时，履带吊位于围堰内，按照相应的顺序进行吊装。由表4.1及4.2可见，使用履带吊进行拱肋吊装时，安全系数均满足规范要求。
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图4.1副拱跨壁画段吊装立面图 图4.2 主副拱标准节段吊装立面图
表4.1 副拱吊装负荷率
6 结论
本文以乌兰木伦河三号桥拱肋安装为例，介绍了双飞翼中承式复式钢箱拱桥的支架法施工技术。
（1）考虑主副拱的空间关系、履带吊摆放位置、支架坐标等因素，提出钢箱梁、主拱及副拱同步不同时的安装顺序，可最大程度的缩减工期，加快安装进度。
（2）根据桥梁的双飞翼独特造型，将支架设计为主拱支架、副拱支架以及主副拱交叉段、主副拱横连四部分，并将部分副拱支架立于钢箱梁面板上。支架设计合理可靠，满足施工的需要。
（3）通过合理布置履带吊的摆放位置，并对作业半径和力臂长度进行计算，选用徐工QUY400吨履带吊可保证安全系数在0.83以内。
参考文献：
[1]李亚东，姚昌荣，梁艳.浅论拱桥的技术进步与挑战[J].桥梁建设，2012（02）：13-20.
[2]陈宝春，陈康明，赵秋.中国钢拱桥发展现状调查与分析[J].中外公路，2011，31（002）：121-127.
[3]王末顺.城市景观拱桥美学实践与鉴赏[J].市政技术，2013（04）：70-72.
[4]杜淼.复式钢箱中承式拱桥施工过程分析[J].中外公路，2016，036（005）：139-143.
[5]陈绪林.内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响分析[J].中外公路，2017，037（006）：194-197.