跨绕城高速1-96m系杆拱施工方案
一.工程概况
沪宁城际铁路仙林特大桥位于南京市栖霞区，设计里程为自DK6+618至DK11+658，全长5.04km，共计150孔，是沪宁城际铁路全线的重点控制工程。
仙林特大桥在DK7+800处跨绕城高速公路（二桥高速公路），跨绕城高速公路设计为1-96m系杆拱。 二.施工方法
2.1系杆拱结构设计情况
1、拱肋：拱肋为平行拱肋，采用悬链线，矢跨比f/l=1/5，横截面为哑铃形钢管混凝土，按等截面布臵，截面h=3.0m，钢管外径为1000mm，由厚16mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用δ=16mm的腹板连接。每隔一段距离，在两腹板中焊接拉筋。每根拱肋的两钢管之间用钢板焊接形成哑铃形。钢管内充C55无收缩混凝土填，钢管及钢板采用Q345q-D和Q235q－o钢材。
2、系梁：系梁截面为单箱三室截面，梁宽17.1m、梁高2.5m。底板厚度为30cm，顶板厚度为30cm，边腹板厚度为35cm，中腹板厚度为30cm。底板在2.8m范围内上抬0.50m以减小风阻力（如下图15）。吊点处设横梁，横梁厚度为0.4～0.6m。系梁纵向设66束（有碴）12-7φ5预应力筋，横向在底板上设3-7φ5的横向预应力筋，横隔板上设3束9-7φ5预应力筋。系梁混凝土用C45混凝土。
图1 系梁横截面图（单位:cm）
系梁两端底板上设进人孔，每个箱室均设检查孔，便于在箱内对吊杆等进行检查与换索。底板上设截水槽、泄水孔，边腹板与中腹板上设通气孔。
3、拱脚：拱脚顺桥向8.0m范围内设成实体段，横桥向宽度为17.1m，截面渐变处设倒角或过渡段。实体段内设9-7φ5的横向预应力筋，分上下两排布臵分批张拉完成。
拱脚混凝土分两次现浇，在现浇第一次混凝土前，应将拱肋钢管、加劲钢材等安放到位，二期恒载施工完成后浇筑第二次混凝土。
4、吊杆：吊杆布臵采用尼尔森体系，在吊杆平面内，吊杆水平夹角在50.978°～65.384°之间；横桥向水平夹角为90°。吊杆间距为8米，两交叉吊杆之间的横向中心距为340 mm。吊杆均采用127根φ7高强低松弛镀锌平行钢丝束，冷铸镦头锚，索体采用PES（FD）低应力防腐索体，并外包不锈钢防护。吊杆的疲劳应力幅为100MPa，在主+附作用下的最大应力幅值为126MPa。
5、横撑：两拱肋之间共设五道横撑，拱顶处设X型撑，拱顶至两拱脚间设4道K型横撑。横撑由φ500、φ400和φ360mm的圆形钢管组成，钢管内部不填混凝土，其内外表面均需作防腐处理。
6、支座：拱桥设四个27500kN的支座，由一个固定支座、两个
单向活动支座和一个多向活动支座组成，固定支座设在下坡端桥墩上。
7、桥面系及检查设备：桥面系布臵同本桥所处区段标准布臵形式，人行道板下面可铺设通信、信号电缆。
拱肋上部设检查人行步梯和护栏。系梁在靠近拱脚的箱梁中室底板设80×80cm进人孔，在中腹板上设Φ80cm检查孔、在横梁中部设80×100cm检查孔并贯通主梁，系梁底板采用活动检查设备检查。 2.2主要施工方法
系杆拱桥施工采用先梁后拱的施工方法，系梁采用满堂支架施工，拱肋钢管在系梁上搭设支架安装。系梁满堂支架需根据现场条件对地面作硬化处理，其地基承载力不小于150kPa，跨越高速公路部分支架在其中央隔离带上设临时支墩。
系梁支架设计的支架形式、安全措施、预留净空等需取得高速公路管理部门的同意。系梁支架在进行地基处理前需与摸清桥下的管、线等情况，避免盲目施工造成损失。支架施工完成后，需对支架进行预压，以保证支架的承载能力，消除非弹性变形，其预压重量不小于梁体混凝土重量的1.1倍。
本桥下承式钢管混凝土系杆拱采用“先梁后拱”法施工方法，即搭设支架施工拱座及系梁，系梁在跨越公路处按交通管理部门要求留出车辆通道，然后再在系梁之上搭设支架拼装钢管拱肋，拱肋合龙后灌注钢管内混凝土，混凝土达到强度后安装并张拉吊杆。 2.3系杆拱桥施工流程
支架分段现浇系梁→钢管拱在工厂生产、试拼→产品验收出厂、运输→在工地预拼场将各管节焊接成起吊单元长度，预拼装→现场焊接横撑成起吊单元→龙门吊吊装底节钢管拱肋→龙门吊机安装钢管拱肋直至合龙→用压注法灌筑钢管内混凝土→张拉系梁预应力→斜吊杆安装并张拉→桥面工程施工→检测调整吊杆应力→竣工验收。 2.4现浇系梁施工
1、现浇施工工艺流程
布臵满堂支架，并预压重以消除非弹性变形→立底模、外侧模→分段绑扎底板、腹板钢筋→分段安装内侧模及顶模→分段绑扎顶板钢筋、设预应力管道、安装预埋件、预留孔→检查签证，调整线形→分段浇混凝土→养护→分批预应力索张拉→压浆，完成系梁施工。
2、支架系统设计
现浇系梁＋模板系统总重约5500t，跨南京绕城高速节段搭设宽度7.5m双门架，预留双向四车道保证车辆临时通行；受净高限制门架支撑采用φ630钢管，高速公路上两侧各布臵1排10根，中央分隔带设两排共20根，钢管上采用工40b作为横向分配梁，纵向跨临时车道采用贝雷梁，施工期间路面净空为5.0m。路面区域以外采用满堂支架，间距为0.6×0.6，横杆步距0.6 ，考虑拱脚处为实心截面，梁体重量较大，局部支架需进行增加立杆加强措施。
支架结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性；施工前对支架的承载力及局部稳定性和整体稳定性进行检算。支架设计检算考虑以下荷载：梁体、模板、支架的重量；施工荷载；风荷载。支架杆件应力安全系数大于1.3，稳定性安全系数大于1.5。
支架基础必须具有足够承载力，不得出现不均匀沉降。本支架中央分隔带基础挖至硬底，采用扩大基础，配臵钢筋网片，预埋钢管桩连接件；高速公路路面上直接做砼条形基础，配臵钢筋网片，预埋钢管桩连接件；满堂支架基础在平地上需进行硬化，场地硬化采用30cm8％石灰土＋15cmC20混凝土，同时在硬化面两侧设臵排水沟，确保排水畅通；边坡上挖台阶至硬底采用条形基础，混凝土厚度20cm。
支架设计形式、安全措施、预留净空等必须取得高速公路管理等相关部门的同意。支架基础施工前，必须与地方相关部门取得联系，搞清桥下的管、线等情况。支架安装采用人工配合吊车进行吊装，支
架安装结束，并经过详细检查符合设计要求后，方可进行模板安装。
3、模板设计安装
箱梁底模及外侧模采用竹胶板，内模采用木模板。考虑系梁张拉时的压缩，系梁梁体立模时，在活动端纵向加长5.0cm，即系梁立模
时的长度为100.05m，其支座的滑动面以上部分作相应的调整。
先铺底模，根据施工预拱度及预留沉落量调整底模标高。底模与底模之间连接缝隙贴上软塑双面胶，达到接缝处平整、严密。外侧模拼装同底模相似，拼装外侧模时，控制好模板角度与标高。绑扎底板、腹板钢筋后拼装内模。内模采用木模板，待梁体底、腹板钢绑扎好后，吊车将内模吊至箱梁内，由人工组拼。内模支架采用方木支架，内模顶板预留一定数量的小窗口，便于箱梁底板混凝土的浇筑。端模及支座安装时按设计要求预留支座偏移量及梁体压缩量，确保梁体跨度及梁长符合设计要求。
4、支架预压
为保证支架的承载力，消除支架体非弹性变形并观测其弹性变形沉落量，在底模侧模安装到位后对模板及其支撑系统进行加载预压，支架预压荷载必须满足设计要求的不小于梁体混凝土重量的1.1倍荷载。分级加载并观测记录变形，初步考虑按照：0.6、0.8、0.95、1.0、1.05、1.10六级加载。卸载按照逆序分级作业。
5、钢筋绑扎及预应力管道安装
钢筋全部采用在现场设立的钢筋加工场集中加工，加工成骨架，汽车吊吊装，安装顺序为先底板，再腹板，最后是顶板。当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。
纵向非预应力钢筋采用现场搭接焊接，钢筋接头按设计要求错开布臵，架立筋牢靠，对焊接头抽样检验，波纹管安装位臵准确，内插芯棒，定位筋间距0.8～1.0m，保证混凝土浇注时不发生移位、变形，施工期间防止电焊烧伤。
梁体钢筋采用与梁体同等的砂浆垫块支垫，保证最小净保护层及梁的耐久性满足设计要求。所有梁体预留孔处均增设相应的环状钢筋；桥面泄水孔处钢筋可适当移动，并增设斜臵的井字型钢筋进行加强；施工中为确保腹板、顶板、底板钢筋的位臵准确，应加强架立钢筋的设臵。
系梁上预留孔及预埋件较多，且位臵及尺寸精度要求较高，尤其