钢管拱施工技术
目 录
1.工程概况……………………………………………………………………1 2.钢管拱制作验收……………………………………………………………2 2.1.技术准备…………………………………………………………………2 2.2.钢管拱制作工艺流程……………………………………………………3 2.3.拱肋制作…………………………………………………………………3 2.4.钢管拱制作机械设备……………………………………………………5 2.5.钢管拱预拼………………………………………………………………6 2.6.钢管拱防锈及喷漆………………………………………………………7 3.支架法安装钢管拱…………………………………………………………8 3.1.吊装方案的选择…………………………………………………………8 3.2.支架拼装及检验…………………………………………………………8 3.3.钢管拱吊装………………………………………………………………9 3.4.拱肋合拢…………………………………………………………………13 3.5.拱节焊接…………………………………………………………………14 3.6.表面涂装…………………………………………………………………15 3.7.钢管拱安装检验项目及标准……………………………………………15 4.钢管拱内砼顶升……………………………………………………………17 4.1.顶升砼性能要求…………………………………………………………17 4.2.配合比的设计……………………………………………………………17 4.3.顶升砼地泵选择…………………………………………………………17 4.4.灌浆口设置………………………………………………………………18 4.5.出气口及排浆管设置……………………………………………………18 4.6.施工工艺及质量控制要点………………………………………………19 5.吊杆安装张拉………………………………………………………………20 5.1.工艺流程…………………………………………………………………20 5.2.施工准备…………………………………………………………………20 5.3.吊杆索安装………………………………………………………………20 5.4.吊杆索张拉………………………………………………………………21 5.5.配套附件的安装…………………………………………………………23 6.结语…………………………………………………………………………23
1.工程概况
京津城际轨道交通工程跨四环系杆拱连续梁拱肋的轴线呈抛物线形，其理论方程为：y=2/3x-1/192x2，拱肋轴线跨度128m，拱顶距桥面标高18.333m。
钢管拱共由八部分组成，即1、上拱管，2、下拱管，3、拱肋腹板，4、横撑，5、斜撑，6、拱脚，7、砼灌注系统，8、吊杆。
拱肋由两根截面为Φ1000 mm钢拱管，用腹板连接而成，钢管为上下位置，其截面呈竖哑铃形状，两拱管轴线距离2000 mm。两榀拱肋由7根横撑联接，拱肋两端第一、二根横撑用两根斜撑与拱肋相联。
图1 钢管拱立面图
每榀拱肋分成1、2、3、4、5，1ˊ、2ˊ、3ˊ、4ˊ5ˊ及合拢段计11个节段，安装时对接焊接。
拱肋拱脚与连续梁0#块固联，每榀拱肋设18根吊杆，共计36根吊杆，分别由上下锚箱与拱肋、桥面系联接。
上下钢管及腹板内部均有隔板及钢筋。拱肋内填充C50微膨胀混凝土,要求
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在钢管拱安装完，拆除支架后顶升砼,顶升顺序为先下弦钢管,后上弦钢管，最后腹板，横撑及K撑内不顶升砼。
吊杆采用OVMPES（FD）7-109，抗拉强度标准为1670MPa，钢丝按GB5223标准执行，钢丝公称面积41.95cm2，每米钢丝重32.9kg，索体外径97mm。采用双层热挤聚乙烯护层，外套不锈钢护筒。
锚具采用LZM7-109冷铸镦头锚，上下均设万向铰装置。
上锚箱沿拱肋纵向在拱下方设有防水檐钢板。下锚箱上下设防护罩，内部采用聚胺脂发泡处理防腐。
2.钢管拱制作验收 2.1技术准备 2.1.1施工图绘制
拱肋的设计图纸只有转化为施工图纸，才能指导施工。按施工要求，设计拱肋结构总图、拱肋节段图、拱肋筒节展开图;腹板分段图、腹板内部结构图;橫撑结构图、橫撑钢管零件图；斜撑结构图、斜撑ＡＢ钢管零件图;拱脚结构图、拱脚零件图；砼灌注系统图、零件图；吊杆结构图、零件图，并报请设计部门审批。
2.1.2工艺文件制定
根据设计文件、规范、技术要求、施工图等编制“筒节制造工艺规程”、 “拱管节段组对工艺规程”、“拱管焊接通用工艺规程”、“拱管预拼装工艺规程”等九个工艺流程图；编制CNC－CG4000C自动下料程序，橫撑、斜撑相贯线切割程序等一系列技术文件,用来指导、控制制造过程。
2.1.3工艺装备设计与制造
在确定了工艺流程后，本着保证质量、安全可靠、缩短工期、降低成本的原则，设计制造筒节钢板坡口加工装备、筒节卷圆压边胎、拱管内加劲箍卷圆装备、拱管对接平台、拱肋节段组焊平台、拱肋预拼装平台、拱肋安装支架、拱肋合拢装置等主要工艺装备。设计步骤为：设计—评审—验证—确认。
2.1.4焊接工艺评定
焊接试验室根据设计图纸和JGJ81-2002标准规定，针对钢管拱接头的连接型式进行焊接工艺评定。本工程需要进行焊接工艺评定的接头形式为：板厚16mm，Q345qD圆管对接接头埋弧自动焊、手工电弧焊的焊接工艺评定；板厚16mm，
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Q345qD平板对接接头CO2气体保护焊、腹板与上下拱管填脚焊缝接头手工电弧焊焊接工艺评定。
焊接试验包括焊接试板、焊接材料、焊接方法、坡口形式。检验内容包括：外观质量、超声波探伤、X射线照相。根据上述试验内容编写“焊接工艺评定报告”，确定焊接工艺参数。
2.2钢管拱制作工艺流程
施工准备阶段：施工方案设计——图纸深化设计——钢拱肋制造单元划分——焊接工艺评定——材料采购——材料进厂验收
制造阶段：拱节下料——拱节卷制——拱节分段对接——纵、环焊缝焊接——焊缝无损检测——组装焊接加劲肋——拱节分段表面喷砂除锈——表面底漆、中间漆和第一道面漆涂刷——按制作单元组对拱段装配腹板——拱段环焊缝和腹板焊接——焊缝无损检测——拱段成品检验待拼装
本桥拱肋由292个筒节组成，筒节材质Q345qD,板厚16mm。 2.3拱肋制作 2.3.1材料控制
原材料、焊接材料进厂前材料合格证、材质证明书、理化检验报告的审核；钢材进厂时的外观检查；钢材复检应在监理见证下取样，送交到有资质的检测单位做理化检验；钢材入库时，应填写记录卡，按品种规格进行堆码；钢材发放应依据“领料单”。
2.3.2下料
1)钢板表面预处理。钢板在下料切割前进行表面预处理，清除表面的轧制氧化皮及浮锈，并在平板机上调平。
2)审图。施工图下达车间后通过专业人员审核消除设计中的差错。审图人员从设计总配置图开始，逐个图号、部位核对，找清安装或装配关系，再核对外形几何尺寸及各部件能否相互衔接；核对零件数量、单重、总重；审图时要计算出主要构件用料幅面，及时反馈给供应部门，以便在采购中按建议幅面采购，减少不必要的拼接；审图时发现的问题要及时向设计部门请示修改。
3)号料。拱肋构件下料采用CNC-CG4000C数控气切割机和GZ100AI半自动气切割机下料，按施工图和工艺文件采用实尺放样和数控放样两种方法，放出实际
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线性，检查对照无误制成样板并在钢板上排料，计算割口量、组对间隙、焊接收缩量与加工余量，制出排版图。
4)切割。一般气割采用氧-乙炔焰、氧-丙烷焰、氧-甲烷焰。气割工应持证上岗；切割前确定自动、半自动气切割机使用火焰的工艺参数；对号料工号料尺寸进行复核。切割时要采取工艺措施防止切割变形。气割面质量要求：表面割纹深度3级，平面度2级，上边缘熔化2级。
5)卷筒及复圆。
利用Z542卷板机和压边胎卷制拱肋筒节，用样板检查控制圆度，成型后点焊定位。MZ1000自动焊焊完纵缝后，再到Z542卷板机上复圆。筒节几何精度要求：直径允许偏差±d／500，不大于±5mm；管口圆度d/500，不大于±5mm。
6)拱管节段组对。在平台上按抛物线方程：y=2/3x-1/192x2和给定的预拱度数值画拱管节段放大样图，并设置定位、推撑装置。按拱管单元节下料编号组对拱管节段，使之与大样相符，管口对接错边量t/10，且小于3mm。定位焊后，在埋弧自动焊机上焊对接环缝。再将加劲箍N3和N3,，焊在拱管内。
7)拱肋节段组对。在平台上划拱肋节段大样图，并设置定位、推撑装置，使拱管节段与大样图相符，嵌入上腹板点焊定位，手工电弧焊焊接填角焊缝。并用临时拉撑将两拱管固定，翻身后嵌入另一块腹板定位并焊接。再将加劲拉板N4焊在腹板之间。
8)横撑、斜撑制造。横撑是长轴2米、短轴1米的扁圆体，采用划线卷板的方法制圆，对接焊缝留在直段处，并使两筒节对接时焊缝距离大于200mm；横撑制造按设计图制成两个短节，一个长节；短节与拱肋相贯面用样板划线、气割而成。并在预拼装确定位置划线后焊接到拱肋上。斜撑卷圆焊接后利用相贯线切割机切制。
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图2 数控切割下料
2.4.钢管拱制作机械设备 2.4.1钢管拱制作施工机械 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
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设备名称 数控气切割机 半自动气切割机 剪板机 卷板机 平板机 弯管机 坡口铣边机 埋弧自动焊机 龙门焊机 CO2保护焊机 直流电焊机 交流电焊机 车床 铣床 钻床 钻床 龙门刨床 牛头刨床 铲车 抛丸除锈机 喷砂除锈设备 规格型号 CNC-CG4000C GZ100AI Q11-13*2500 Z542 WG27-108 XB4000 MZ(D)1000 LHA1850*4000 YD350KR2 BX1-500 CW6140 X62 Z5080A 835 B2012Q B665 CPQ-3 技术参数 2.0KW 0.24KW 13*2500 20*2500 7.5KW 7.5KW 3.0KW 16.2KW 30.5KW 7.5KW 7.5KW 9.75KW 7.5KW 5T 数量 1 2 1 2 1 1 1 2 1 4 6 2 2 2 1 2 1 1 2.4.2钢管拱检测仪器及技术状态 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 检验仪器名称 X射线探伤仪 超声波探伤仪 框式水平仪 带免棱镜站仪 经纬仪 水准仪 测厚仪 磁力探伤仪 规 格 型 号 数 量 XX2505 CTX-26 TCR402 ZH17-1 DZS3-1 CA-10 DA-400S 2 4 3 1 1 1 技术状态 一级 ±2dB 精度1/2000000 精度±3m/Km 备 注 2.5钢管拱预拼 1)横拼
拱肋横拼在厂内进行，用混凝土浇筑一个150m×35m的地坪，其不平度≤10mm。地坪上划出拱肋的大样图和拱肋下弦线，并划各拱肋节段对接线；将拱肋各节段依次放到大样图上，调整后使拱形与大样相符，且管口对接偏差t/10且≤3mm，对接间隙10mm；经复测满足设计要求后焊接安装时用的临时连接法兰；利用全站仪、钢卷尺测量吊杆中心线位置，并在下弦线上设坐标原点、吊杆中心桩，利用全站仪远红外线光斑分层确定锚箱吊带位置，划线气割；利用全站仪测量出横撑位置划线打样冲孔。预拼装解体后，在拱肋节段一端镶入焊接衬板，并切制拱肋节段两头焊接坡口，尺寸为ａ=300，P=0-2mm。
图3 厂内横拼
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2)竖拼
拱肋竖拼是为了进一步验证拱肋现场安装工艺方法，模拟现场实际安装情况进行。竖拼时设置临时拱脚，并将临时支架按设计相对标高进行拼装，根据现场所使用的拱肋安装方法进行竖拼装。
图4 厂内竖拼
2.6钢管拱防锈及喷漆 1)表面喷砂处理
喷砂处理所用的磨料应清洁干燥，未受潮、无油物和粉尘。
喷砂作业，基体表面温度应高于露点温度，湿度不大于 85％，防止喷砂后基体表面受潮。否则，应进行除湿处理。
选用的空压机，应配备相应的油水分离器，保证压缩空气清洁。 喷砂处理后，基体表面清洁7.1.4喷砂角度应控制在60°～75°之间，避免垂直喷射，防止砂粒嵌入基体表面，净化处理时应小于30°。
程度应达到Sa2.5级。 2)表面涂装
本工程外表面涂装体系为：
底漆：环氧富锌防锈漆 2道 40μm/道 中间漆：灰云铁环氧中间漆 2道 30μm/道 面漆：旭氟龙氟碳涂料面漆 2道 30μm/道
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表面涂装各层油漆优先采用喷涂方法进行，局部修补采用刷涂。 第一道中间漆与最后一道底漆之间和第一道面漆与最后一道中间漆之间的间隔时间为24～168小时。
最后一道面漆待安装完成后再涂刷。 3.支架法安装钢管拱 3.1吊装方案的选择
系杆拱连续梁跨越四环路，交通繁忙、车流量大，无法在四环道路上进行吊装作业，钢管拱安装采用吊机上桥，解决桥下无法吊装的难题，事先将万能杆件支架按要求拼成单元整体安装，避免高空散拼，消除了安全隐患。钢管拱在工厂进行了横拼及竖拼，将拼装可能发生的问题提前解决，加快工程进度。
3.2支架拼装及检验
万能杆件支架由单根杆件组合搭设，搭设时采用汽车吊和拨杆滑轮相结合方法进行安装。先安装两侧的支架，逐步向里安装相邻的支架，最终完成中间支架的搭设。搭设支架时，各支架之间的纵向连接顺次安装完毕。具体的安装方法及顺序如下图：
第一组支架搭设
第二组支架搭设
第三组支架搭设
第四组支架搭设
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第五组支架搭设（中间支架搭设）
图5 桥上支架设置图
支架搭设完成后，在每个支架四周做2400mm×3000mm的方形安全防护网，围住每个支架，并在防护网内在3000mm方向沿支架上升方向焊接扶梯。
3.3钢管拱吊装
3.3.1根据桥上可能布置的荷载，经设计单位检算，桥面能满足2台50吨吊机作业条件，因此采用了两台50吨吊机双向抬吊作业的方式。两台50吨吊机由一台200吨吊机从桥下吊至桥面上。
3.3.2检查根据拱肋加工长度划分，确定最大拱肋长度、宽度、重量，选择吊机型号及吊机占位。下图50吨吊机桥面抬吊最大工件最不利吊装位置时的吊装作业示意图：
拱肋轴心50吨吊机吊点吊点50吨吊机拱肋节段移动小车拱肋轴心说明：吊车作业半径9米，吊臂长25.5米（最高点吊臂长），吊机起重量为13吨，最大工件总重23吨，两台50吨吊机能满足拱肋吊装要求。
图6 吊机桥面占位图
3.3.3钢管拱安装方法
拱肋吊装时采用两侧对称吊装，K撑及横撑随拱肋同时安装的顺序进行。各段拱肋吊装工艺为：
1）对钢管拱吊装点进行防护，采用橡胶垫片及方木支垫，防止吊装时钢丝
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绳刮破拱肋面漆。
图7 钢管拱吊装
2）利用桥下汽车吊喂送，桥上汽车吊起吊就位将拱肋吊放到桥面运输平车上，平车采用汽车底盘走行架。
3）吊机拖动汽车底盘走行架走行，将拱肋运输到起吊位置。
图8 拱节桥上纵向运输
4）根据计算的吊机占位，进行拱肋起吊，并粗放在分配梁上，但不摘钩。 5)当拱肋内有钢筋与拱脚伸出的钢筋连接时,采取在各拱节接头处分截面焊接钢筋,然后利用外法兰将拱节间焊缝宽度调整到标准范围。
3.3.4拱肋调整固定
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1）将拱节吊放到支架上后吊机不摘钩，利用螺旋千斤顶将拱肋高度调整到位，将拱肋下方与分配梁间用不同厚度的钢板垫牢。
2）在拱肋两侧安装倒链，下方系在分配梁上，调节倒链将拱肋横向及倾斜度调整到位，在分配梁竖肋内侧焊接小钢板支顶住拱肋，两侧对拱肋限位固定。
3）将本节拱肋与前一节段拱肋接头处的外法兰钢板用高强螺栓连接拧紧，确保安全后吊机摘钩。
临时连接板Ⅰ临时连接板Ⅱ
图9 外法兰设置图
段二拱肋节段一拱肋节倒链倒链千斤顶千斤顶图10 拱肋调整固定图
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图11 支架顶部拱肋托架
3.3.5横撑吊装
1）拱肋加工时，在厂内将1m长的横撑焊在拱肋上，到达现场后与拱肋一起吊装。
2）将另一截长的横撑按相贯线切割开坡口后，吊机提升到相应位置，先用电焊机点焊将相贯线处临时固定，然后在横撑内焊接4～6根槽钢将两侧横撑连接。
3）对相贯线电焊处进行满焊。
4）对横撑中间80cm缺口进行包板焊接。 5）吊机摘钩，完成横撑吊装。 3.3.6斜撑安装
斜撑待对应横撑安装完毕后即开始安装，斜撑吊起后使其两端与拱肋和横撑相贯面吻合点焊定位，对称施焊，完成斜撑安装。
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图12 斜撑安装图
3.3.7合拢前拱肋几何位置复核
拱肋合拢前，几乎所有的钢管拱重量已全部上桥，此时需对已安装的各拱肋中心位置、高程、倾斜度进行测量复核，必要时进行调整，并在每个拱肋接头处间隔30cm焊接10cm。
第四节段第三节节段第二斜撑节段第一段横撑横撑横撑斜撑拱脚图13 合拢段安装前拱肋图
3.4拱肋合拢
1)合拢前，进行不少于72小时的温度观测，列出合拢段长度与温度间的关系曲线，根据设计要求的5-15°C之间合拢技术条件，计算现场合拢温度时合拢口宽度。
2)合拢前将内法兰焊接在合拢口拱肋内侧，穿好高强螺栓，选择合适的温度，迅速拧紧高强螺栓，完成拱肋合拢。
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图14 内法兰
3)在合拢口装上包板，按对应圆心角120度设置为三块，纵向接缝与管节纵向接缝错开布置。焊接时，先将上下圆管包板焊接无损检测合格后方可进行腹板包板焊接。
图15 合拢口内法兰示意图 合拢段3.5拱节焊接
1)安装测量。拱肋合拢后测量拱肋拱背、拱胸之高程偏差（H/1000，且≤30mm，取跨中21mm，L/4处10mm），拱肋两侧母线横向弯曲偏差（L/1500，且≤25mm，取跨中25mm，L/4处12mm），同一里程拱肋标高偏差（L/100，且不大于10mm），同一里程拱肋间距偏差10mm，上下锚箱中心位置偏差不大于20mm。各项精度达标后，开始焊接。按照焊接工艺评定确定的焊接参数施焊。
2)安装时拱管对接焊缝焊接。节段对接接口两边采用V型坡口型式，焊接前清除焊缝两边30～50mm范围内铁锈、油污、水汽和杂物，露出钢材金属光泽。手工电弧焊焊条根据焊接工艺评定，选用E5016低氢钾焊条，采用焊条直径为φ4.0和φ5.0，焊条在300～350℃温度下烘干1～2小时，φ4.0焊条焊接电流
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I=160-200A，φ5.0焊条焊接电流I=220-280A,焊缝宽度18mm，焊缝宽度比坡口每侧增宽1～3mm，对接焊缝错边量≤2.0mm，焊缝表面凹凸高低差在25mm焊缝长度内≤2.5mm，焊缝表面宽度差在150mm焊缝长度内≤5mm。焊缝表面不得有裂纹、未焊透、未熔合、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷，咬边深度不得超过0.5mm。焊缝为一级焊缝，进行100％超声波探伤，10％的X射线探伤检查，焊缝返修不得超过3次。焊接完成后清理焊渣、飞溅、毛刺等杂物。
由于焊接操作条件限制,焊接姿势不能进行连续变化,因此,宜将焊接接头分成如图1～4四个部分进行焊接。
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1 焊接时先在仰焊位置由A、B焊工分别在向左、向右方向焊接，A焊工按仰→立→平顺序；B焊工按仰→立→平顺序焊接，焊接时要求基本同步。
A、B焊工第一次焊接完1/3至1/2板厚后。切去吊装耳板，进行打磨修整后继续焊接。每两层之间的焊道的接头应相互错开，两名焊工焊接的焊道接头也要注意每层错开。
3.6表面涂装
钢拱肋涂装采用先对表面进行喷砂处理，然后再涂底漆、中间漆和面漆的工艺。本工程外表面涂装体系为：1.底漆：环氧富锌防锈漆 2道 ，40μm/道；2.中间漆：灰云铁环氧中间漆 2道，30μm/道；3面漆：旭氟龙氟碳涂料面漆 2道，30μm/道。最后一道面漆待安装后再涂刷。
3.7钢管拱安装检验项目及标准
拱肋吊装时，随时观测临时支架偏移情况，保持支架垂直。在吊装每一节段拱肋时测量部门应及时提供每节段测点实测标高和轴线位置，若因支架影响发现拱肋旁弯过大时，则暂停吊装，调整后再进行拱肋吊装，后续的拱肋吊装应在前期已架好拱肋段调整完毕后，才能进行。
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拱肋安装各项偏差控制表
序号 1 2 项目 拱脚轴线及标高偏差 拱肋横向位置偏差 跨中25mm、1/4跨12mm。 H/1000且不大于30。取跨3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 拱肋竖向标高偏差 中为18mm、1/4跨9mm。 同一截面拱肋倾斜度 合拢段两侧倾斜度 同一里程两侧拱的标高差 同一里程两侧拱的间距偏差 钢管不圆度 节段接口错牙 坡口角度偏差 坡口钝边偏差 坡口间距偏差 时-2～+3mm 吊杆长度的1%，且不大于13 吊杆上下锚箱间纵向偏差 30mm 吊杆长度的1%，且不大于14 15 16 17 18 19 20 21 22 吊杆上下锚箱间横向偏差 30mm 吊杆上下倾斜度 吊杆上下锚板间的距离 暂定1% ±20mm TB10415-2003P148 TB10415-2003P140 TB10415-2003P140 TB10415-2003P140 TB10415-2003P140 TB10415-2003P143 TB10415-2003P143 H/2500+10。取11mm H/1000=3mm 10mm 10mm GB50205-2001P44 GB50205-2001P37 GB50205-2001P88 GB50205-2001P86 GB50205-2001P89 允许偏差 10mm L/1500且不大于25mm。取GB50205-2001P37 备注 GB50205-2001P84 d/500=2mm，且不大于5mm。 GB50205-2001P80 T/10=1.6mm，且不大于3mm。 GB50205-2001P80 5° 1mm 无垫板时0～+3mm，有垫板GB50205-2001P38 GB50205-2001P31 GB50205-2001P31 单个锚箱与设计位置纵向偏差 10mm 单个锚箱与设计位置纵向偏差 10mm 吊杆上锚箱倾斜度 吊杆下锚箱钢管的倾斜度 锚箱圆孔不圆度 锚箱圆孔直径偏差 1°，取6mm上下偏差 1°，取30mm上下偏差 3mm ±2mm 16
跨四环连续梁钢管拱跨度为128m，矢高21.33m，自梁顶至拱底高度18.33m，桥面到地面15m。
拱肋采用哑铃型结构，截面高度3m，宽度1m。 4.钢管拱内砼顶升 4.1顶升砼性能要求
图16 砼的扩展度
根据顶升的需要，我们提出砼不仅要满足强度、耐久性的要求，还要满足出机坍落度240-260mm，扩展度55-60cm，4小时以后砼坍落度不小于16cm，6小时以后扩展度不小于45cm，初凝时间不小于8小时，终凝时间不小于10小时等指标，以避免一旦有意外情况不会堵管。
4.2配合比的设计
施工前按照确定的砼性能要求，中铁六局中心试验室在新奥商砼厂提前进行试拌，检查拌出的砼流动性、缓凝时间、坍落度、扩展度能否满足原配合比要求。最终确定的配合比为：
水泥：粉煤灰：矿粉：砂：大碎石：小碎石：外加剂：膨胀剂：水 =320：56：60：776：617：412：7.44：60：141 4.3顶升砼地泵选择
钢管混凝土采用两台地泵由拱脚向拱顶对称顶升微膨胀混凝土，灌浆口接在桥梁内侧增加工作面积，灌浆口设置止浆阀。
选择2台HBT80-13-130RS拖式混凝土输送泵在桥面进行顶升，另准备1台备用。砼由汽车泵先输送到地泵，然后进行顶升。
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地泵低压时理论泵送压强为7MPa，高压时为13MPa，泵送时采用低压进行泵送。实际泵送时泵压为2MPa左右。
4.4灌浆口设置
焊接拱肋N7钢板N7钢板N8钢板拱脚法兰接头注浆管
拱脚截面图图17 灌浆口及止浆阀位置图
Φ20Φ20N8钢板N7钢板
图18 止浆阀
灌浆口采用150mm直径圆管，灌浆管插入拱肋中心处，角度尽量与拱肋平行。为便于与地泵管相接，止浆阀外侧N7钢板外侧焊的一段短的圆管采用地泵管，另一端带有泵管接口法兰。
止浆阀采用三块钢板组成， N8钢板位于两块N7钢板中间。顶升砼时，三块钢板上的圆孔正好重合；顶升完成后，将N8钢板用大锤敲击使N8钢板圆孔外露形成封闭，保证钢管拱内砼不会倒流。
4.5出气口及排浆管设置
排气孔采用200mm直径，设于每个部位的最高处以排出拱内所有空气，排气
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孔顶部高出拱肋顶面1m，并接一三通排出顶升时顶部产生的浮浆。排出的浮浆通过漏斗流入跨中万能杆件上固定的软管内留到桥面集水箱内。
外径200上弦排气管外径100排浆管外径32腹板排气管外径200腹板排气管外径32下弦排气管外径100排浆管漏斗内径150排浆管
图19 排气管及排浆管
4.6施工工艺及质量控制要点
1）顶升混凝土应遵循匀速对称，慢送低压的原则，两台固定泵的压注速度应尽量保持一致，确保两端混凝土同时压注，其顶面高差不大于1m。加强商砼车量调度，尽量避免停顿时间，保持压送畅通及连续性。
图20 灌浆孔
2）为保证每侧桁架对称浇筑，在灌注时采用敲击法和记录入泵砼方量结合
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控制。
3）压注时两边各有一人敲击检查混凝土到达的位置，当两端混凝土快相接时，控制两端压注速度，使两测混凝土慢速对称上升，直到两端混凝土相连接。
4）混凝土一旦连接，由两泵同时压注改为两泵交替压注，以减小混凝土对管道的压力。待排浆孔中出来的砂浆含有碎石时停止泵送。
5)砼性能要严格控制，商砼厂派驻一名试验人员，出机后要先检查合格后方可发到现场，不允许出现离析现象。泵送前，现场人员检查砼的坍落度损失、扩展度的大小合格后方可允许泵送。
6)顶升前，对止浆阀、输送管的布管及接头等进行检查，防止漏气，混凝土输送泵进行试运转正常后方可开始工作。
7) 加工钢管拱及拱节焊接时，要专人检查各拱节之间是否漏气，是否串孔。 8)砼顶升选择晚间进行,防止砼因高温凝结中断顶升。
9)止浆阀安装后，要检查止浆阀的关闭是否灵活。动手操作人员必须提前进行演练，所需要的大锤、搬手等工具提前准备到位。
10)出浆口冒出的浆要等到砼碎石含量合适后方可停止顶升，先关闭灌注口处的止浆阀，然后方可停止泵送压力，避免混凝土倒流形成空洞。
5.吊杆安装张拉 5.1工艺流程
施工准备 安装吊索杆 张拉吊杆索的控制力 索力调整 配套附件的安装 不锈钢护罩安装 5.2施工准备
对吊杆索预埋孔道进行清理，并清除拱上与梁下锚垫板上杂物、焊渣和开孔口处毛刺,在锚垫板上放出孔道口十字中心线，保证锚固螺母居中并与锚板能密贴。
桥上支架及梁下吊架平台的搭设。
将实测的上下锚箱纵横向偏差及实测高度汇成表交吊杆安装单位。 吊杆索、配套附件、施工机具运至工地。核对每根吊杆的编号、长度、试验报告，检查吊杆数量及锚具是否与设计相同。完成对张拉设备进行校核标定，采用放索设备将筋成团的吊杆放开。
5.3吊杆索安装
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安装时先将吊杆梁下张拉端基本放到设计高度，再将吊杆拱上固定端准确就位拧紧螺母。吊杆安装采用桥上搭设支架，吊机起吊的方法。
1）放索
首先将成盘吊杆索置于放索盘上,拆除索体上的打包带,将固定于桥面一端的5t卷杨机上¢16钢丝绳与成盘吊杆索外侧锚杯相连,启动卷杨机,将吊杆索在梁面上展开并顺直。展开过程中,在索体与砼桥面之间每间隔3m左右设置一PE管,避免索体HDPE护套损伤。
2）梁下张拉端安装
5t卷扬机上钢丝绳利用梁面和拱下待安装吊杆索钢锚箱上设置的转向滑车与固定在吊杆索张拉端3—5米处的软质吊装绳上相连，将吊杆索张拉端吊起，使张拉端锚杯高于梁面索导管上端口，对准梁面上待安装吊杆索的索道管，人工辅助使索体与索导管同轴，落下钢丝绳直至吊杆张拉端锚杯伸出梁下锚垫板10cm左右。
在张拉端安装的同时将索体上在梁下索导管部位的包装带拆除，同时为了避免索道管的口壁对索体的HDPE护层照成损伤，应在索道管端部与索体接触位置毡布加以防护。
3）拱上锚头安装
在吊杆索固定端1.5米处的设置软质吊装绳，5t卷扬机钢丝绳利用原有的转向滑车与软质吊装绳相连，启动卷扬机向上吊起吊杆索，使固定端锚杯对准钢锚箱上的孔口位置让固定端锚杯进入钢锚箱内。
为了便于固定端锚杯顺利进入钢锚箱内，可在吊杆索的固定端锚杯的下端设一溜绳，人工附助对位;同时在梁面高度处系一软绳,通过两人扭转使吊杆转动便于固定端就位.
施工人员在拱上设置的管架平台上，将球绞垫圈套在进入锚箱内的固定端锚杯上，再把锚固螺母旋入锚杯上，随着卷扬机的提升直至把固定端螺母旋到锚杯的设计与实际修正过的位置。
5.4吊杆索张拉 1)张拉机具的选定
根据本桥吊杆设计张拉力及对称张拉的要求，本着够用与轻巧的原则选取4台YDC650型穿心式千斤顶进行施工。
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2）张拉前准备工作
先将梁下活动平台通过汽车吊移至待张拉吊杆索处，人员下至梁下平台，将张拉端的球型垫圈套在锚杯上，张拉端螺母旋到锚杯上；安装连接套、张拉撑脚与张拉千斤顶。
3）吊杆索张拉
张拉时采用吊架固定在梁体翼板下方提供作业平台。
待钢管拱内混凝土达到80%强度，且桥面支架拆除后方可进行吊杆张拉。张拉时按设计顺序同幅拱肋对称张拉，两侧交替进行,张拉时采用4根吊杆同时张拉。
图21 吊杆张拉锚固
根据监控方下达的吊杆索张拉施工控制指令进行张拉，保证同幅拱肋对称、分级张拉。
有条件时，应提前在梁面上对每根吊杆张拉20%的力，使吊杆无大的弯曲。 张拉时分阶段进行，按设计张拉力的0→20%→60%→100%进行张拉，由于本桥张拉力较小，所给的张拉力也仅能将吊杆拉直。实测出的伸长量可能与理论计算有较大出入，仅能做为参考。
4）索力调整
全部吊杆张拉完一遍后，由监测单位对每根吊杆的实测应力进行分析，然后根据监控方下达的吊杆索力调整控制指令对吊杆索索力进行调整，直到满足设计要求。
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此桥由于张拉后吊杆弯曲，后经过设计单位变更，经过两次调索，使梁部线型及索力均满足铺设无碴轨道要求。
5.5配套附件的安装
吊杆索张拉力监测合格后，进行梁下索导管内聚氨酯发泡、梁下锚杯防护罩、减震器与防雨罩的安装。
图22 导管内聚氨酯发泡
6.结语
钢管拱安装施工中，采用吊机上桥，解决了桥下无法安装的难题，预先在地面将万能杆件支架按要求拼成单元，整体安装，避免高空散拼，消除了安全隐患，保证了施工安全、增加了施工的主动性，取得了良好的经济效益和社会效益。
钢管拱的顶升，我们采取了正确的砼配合比及止浆、排浆措施，顶升过程顺利完成，并做到了环保。经敲击及砼方量对比，钢管内砼密实无空洞。
吊杆张拉中，充分利用主路上方的棚架及桥上吊机，做到了安装张拉方便快捷，并配合监测单位对索力进行了调整，索力检测值符合设计要求。
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