地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》是中鐵十五局集團公司完成的建築類施工工法；作者分別是蘇舉、胡志廣、韓慶洲、梁統戰、馬林林；適用範圍是在既有線上部進行施工的橋樑工程，對普通河流上的橋樑工程，亦可套用。

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》主要的工法特點是頂（拉）管施工；拱肋現澆施工質量、幾何尺寸及空間位置控制；拱橋結構施工全過程拉索索力、結構應力、承台變位綜合調控技術。

2008年1月31日，《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法
• 工法編號： YJGF244-2006
• 完成單位：中鐵十五局集團公司
• 主要完成人：蘇舉、胡志廣、韓慶洲、梁統戰、馬林林
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）

形成原因

天津開發區西區北大街唐津高速公路分離式立交位於北大街與唐津高速公路相交處，其主橋設計為二絞型上承式拱橋結構。主橋主拱淨跨度為62米，矢高為8.8米，拱上建築總跨徑為70米。該工程採用法國人設計理念進行設計，結構設計十分新穎，構件纖細輕巧，體現了設計的先進性和經濟性。截至2005年，在中國之外這種橋樑形式只有鋼構件形式，混凝土結構在中國國內屬首次在該項目上進行設計和施工，具有節省材料、滿足使用要求及具備標誌性結構的特點，施工難度大，各道施工工序均應在理論指導、受力檢算及設計要求、施工監測下控制施工，通過工程實踐形成《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》。

工法特點

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的工法特點是：

1.頂（拉）管施工該橋主要靠張拉水平拉索用以平衡結構本身及車輛荷載對拱腳產生的水平推力。拉索用無縫鋼管進行保護，在既有高速公路下部需要進行頂（拉）管的施工，且施工精度要求控制在±5厘米偏差之內，施工難度較大。

2.拱肋現澆施工質量、幾何尺寸及空間位置控制。拱橋拱肋斷面是不斷變化梁高和寬度的三邊形殼體，其結構纖薄，鋼筋密集，結構尺寸不斷發生變化。施工過程中對其幾何尺寸和空間位置難以控制，是該工程的一個難點。

3.拱橋結構施工全過程拉索索力、結構應力、承台變位綜合調控技術。由於拱橋的結構受力和施工工藝十分複雜，施工過程中的結構受力和變形狀態的變化和控制無法按照2005年前已執行的規範和採用2005年前已有的計算軟體去加以模擬和計算。

操作原理

適用範圍

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》適用於在既有線上部進行施工的橋樑工程，對普通河流上的橋樑工程，亦可套用。

工藝原理

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的工藝原理敘述如下：

1.拉索套管施工採用JT-4020型水平鑽機及750D型無纜導向儀進行精確就位。

2.利用CAD軟體指導施工測量放樣，對異型拱肋線形和空間結構尺寸採用計算機進行計算控制，指導橋位現澆拱肋施工。

3.對橋樑結構採用大型空間結構分析軟體進行仿真計算，並對施工全過程進行監控和對比分析。

施工工藝

• 方案選定

採用《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》施工時，

主橋設計推薦施工方案為預製吊裝方案，但由於唐津高速公路的協調問題，主橋設計施工方案一直難以確定，在此之前，主橋無法進行施工；由於全橋位於魚塘內，在引橋位置做預製場地，將影響引橋的施工，魚塘處理時間長，引橋的工期不能得到保證；再加上吊裝方法和施工荷載的不確定性，搭設支架作業平台規避此問題，並保證實現設計意圖。綜合以上各種考慮，決定採用現澆的施工方案。

考慮到唐津高速公路的交通情況，高速公路上支架採用六四軍用梁及六五軍用墩器材的施工方案，利用高速公路的兩個硬路肩和中央分隔帶澆築混凝土條形基礎，其上安放六五式軍用墩，軍用墩上架設軍用梁。軍用樑上形成作業平台，再搭設碗扣腳手架。高速公路外側均搭設滿堂腳手架，考慮到拱肋的結構形式，碗扣腳手架採用30×60間距，以便調整拱肋底模定位。

先施工拱靴，再施工拱肋。三條拱肋單獨進行施工，落架後通過臨時連線成整體。拱肋澆築時，注意拱腳處混凝土振搗密實。

為控制拱肋混凝土應力變化，在下行橋1號拱肋的拱頂、拱腳和四分點等三個截面作為應力測試截面，在拱肋的每個測試截面內安裝4個鋼弦式混凝土應變計。為控制立柱混凝土應力變化，選擇下行橋1號拱肋17號墩邊立柱和D4中立柱作為試驗測試立柱。對於邊立柱，將柱頂截面、柱中間截面和柱腳截面以及柱與縱梁連線的正交截面作為應力測試截面；對D4中立柱，將柱頂截面和柱腳截面作為應力測試截面。

• 施工步驟

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的施工步驟（圖1）如下：

圖1拱橋施工工藝流程示意圖

步驟1：進行鑽孔灌注樁基礎施工、頂管施工以及承台和拱靴的施工；

步驟2：搭設支架，澆築拱肋；

步驟3：拆除拱肋支架，進行拉索張拉；

步驟4：澆築立柱、張拉拉索；

步驟5：澆築縱橫樑和橋面板、張拉拉索；張拉縱梁預應力束；

步驟6：張拉拉索，主體施工結束。

頂管施工

採用《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》施工時，每個承台內設六根拉索其布置形式如圖2所示，在高速公路下埋深為2.2~2.5米，拉索保護鋼管在兩端承台內採用9米長Φ299×12無縫鋼管，中間高速公路下方採用52.29米長Φ402×12無縫鋼管，在其之間2米範圍內進行變管徑接順，長度形式為9米+2米+52.29米+2米+9米鋼管採用熱浸鋅處理，外塗兩層防鏽漆。拉管施工採用美國進口的JT4020水平鑽機進行鑽孔，美國進口的750D無纜導向儀進行導向、定位。

圖2地下拉管布置示意圖（單位：毫米）

一、鑽機機械性能指標

扭矩：3800磅/平方英寸；最大給進力：2600磅/平方英寸；最大回拉力：2600磅/平方英寸；射水壓力：450磅/平方英寸；流量：75加侖/分；鑽桿直徑：Φ88毫米；鑽桿長度：4.5米。

二、導向控制原理（圖3）

圖3導向控制原理圖

鑽孔的定位主要依靠地面的無纜導向儀接受鑽頭端部的導向棒中發出的紅外線進行定位，根據其工作原理示意圖可知，無纜導向儀在地面的橫向偏差在左右各30厘米範圍內，對高程的影響值為（2×2+0.3×0.3）-2=0.02厘米。

由此可知，無纜導向儀對鑽桿的標高容易控制，對其橫向偏差卻難以控制。

三、施工工藝

施工工藝見圖4。

圖4施工工藝圖

四、施工要點

1.控制點布設

在鑽進施工前，用全站儀施放鑽孔在地面上的投影位置，每1米設定一個點位。對其調整後的標高進行計算，以便為無纜導向儀提供控制數據。

2.標高導向控制（圖5）

圖5鑽桿與鋼管、擴孔位置標高導向控制示意圖

由於鑽桿直徑為Φ88毫米，所形成的導向孔直徑為12厘米左右，而拉管擴孔的孔徑為55厘米左右，鋼管直徑為Φ402毫米，鑽桿在拉管過程中與鋼管不能同心。從鑽桿與鋼管、擴孔的位置關係可以得出，鑽桿進口處標高為應較設計標高抬高7.5厘米，考慮到擴孔後的實際情況，施工時採用標高較設計標高抬高5厘米。從施工效果看，拉管後標高剛好達到設計位置。

3.水平偏差控制

從理論可知，水平偏差是導向控制的重點和難點。由於唐津高速公路路基填料複雜，在粉煤灰填料中夾雜有土工布、碎石、塊石等，對鑽孔的偏位控制又增加了一定難度。根據這些情況，中鐵十五局集團公司採取了以下措施：

1）在設計孔位外進行試鑽，對試鑽中檢測的數據與實際效果進行對比，以進行偏差調整。

2）採取措施，保證導向孔精確就位。在導向孔到位後，進行孔位覆核，若偏差較大，重新進行導向孔鑽進，以保證導向孔在拉管前位置在設計規定的範圍內。

3）鋼管糾偏。鋼管到位後，若出現偏差，進行糾偏，因擴孔後，孔徑較大，鋼管有移動空間，利用鑽機或挖掘機等設備可對鋼管進行位置調整，直至達到設計位置後方可進行壓漿施工。

4）壓漿

鋼管外壓漿可以填充鋼管與路基間的空隙，保證高速公路安全和鋼管位置不位移。壓漿要在鋼管到位後馬上進行。壓漿採用水泥漿，在拉管過程中，用PVC管綁紮在鋼管上以深入到路基中央。壓漿時，對兩端孔口進行封閉，僅保留壓漿孔和出漿孔。壓漿採用壓漿泵進行，直至從出漿口冒出濃漿為止。

為防止壓漿過程中，鋼管在水泥漿浮力作用下上浮，故採用在鋼管內預先灌水，以保證鋼管位置在壓漿過程中不發生位移。

五、確保高速公路不發生沉降變形措施

1.在拉管所在高速公路坡腳處，打鋼板樁136bL=6米位置在拉管管間處，以保證施工中，高速公路路基不滑動。

2.在鑽孔、擴孔施工中，勻在泥漿中作業而且擴孔作業對孔壁泥土是擠壓擴孔，使所擴孔壁泥土密實度遠遠大於原土密度。

3.為確保高速公路路基不產生變形，鑽孔、擴孔拉管必須在2天內完成。

4.保證高速公路路基拉管後的穩定，不塌陷變形，拉管就位後，2小時內對該處拉管造成的空隙進行壓力注漿補強——採用加壓泵將水泥漿注入空隙內並保證在24小時內注入水泥漿強度達到80%以上，注漿密實度達90%，從而保證高速公路安全。

5.由於該工程每孔間距為1.5~2.5米之間，為減少孔多造成的路基變形，採用完成一孔穿管注漿並達到80%強度後，再進行下一孔施方式，確保公路通行萬無一失。

拱肋施工

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的拱肋施工要點如下：

一、支架搭設方案

1.地基處理

在承台與高速公路路肩範圍內清除表土在壓路機壓實後回填磚渣並壓實，鋪一層土工隔柵，其上填築50厘米厚碎石，然後填3:7灰土至主橋承台頂，最後在灰土上澆築15厘米厚的C25號混凝土兩側挖排水溝，保證排水體系暢通。以免雨水進入，浸泡地基造成沉陷。

2.跨高速部分支架搭設

由於在施工期間要保證高速公路的正常運營，故跨高速公路部分採用鐵路六五、六四式軍用器材，目的是為搭設上部滿堂支架創建一個工作平台。首先在高速公路硬路肩和中央分割帶兩側澆築混凝土基礎，然後吊裝軍用墩、墊梁並將已拼裝好的28米（18米+10米）六四軍用梁吊裝就位。然後在軍用樑上按1.0米間距鋪設20號工字鋼，然後在所有工字鋼之間鋪2道20×20厘米方木，最後在上滿鋪1.0厘米厚的竹膠板，兩側用角鋼、鋼筋及密度網作安全防護，中間分隔帶用20號工字鋼跨越其上用竹膠板滿鋪，最後形成搭設支架平台。

3.支架搭設

在已處理好的基礎及跨越高速公路軍用器材作業平台上進行支架搭設，採用碗扣式支架，支架立桿順橋向間距30厘米，橫橋向間距在拱肋處為60厘米，在拱肋間為30厘米，豎向間距為60厘米。底座落在混凝土基礎或方木上，立桿上可調托內設支撐方木（15厘米×15厘米），方木橫橋向放置。在軍用梁平台兩端，由於拱肋底面高度的變化，一部分採用不同高度的鋼管及方木墩來調整其高度，使之形成與拱肋底面相適應的弧線。由於支架搭設密度較大，任何部位均能滿足設計預留支墩的要求。

相臨兩片拱肋之間的距離為4米，拱肋的截面又是一個變化的多邊形殼體，造成拱肋與拱肋之間的淨距離最小只有70厘米，下部支架有一部分不能向上延伸，就不能滿足縱橫樑、橋面板的支撐。為此在這些位置考慮在每個拱肋之間搭設一排軍用墩（8米長），軍用墩高8.5米，墩頂高出拱肋頂20厘米，在軍用墩上放墊梁，然後在每兩排軍用墩上鋪工字鋼和方木，最後在上面搭設滿堂腳手架與延伸上來的其他腳手架形成一個整體一直到縱橫樑和橋面板底，以支撐縱橫樑和橋面板。

二、支架預壓和預拱度設定

為了有效消除支架的塑性變形，預測支架的彈性變形值，支架搭設完畢後，對支架進行預壓，預壓荷載為拱肋自重的1.2倍，載入的主要材料採用砂袋。具體程式為：

1.底模板安裝完畢後，檢查支架的緊固情況及模板與橫樑、縱梁之間密貼情況，對不密貼的情況及時進行處理。

2.布置測點。在底模頂面、支架頂托面、支架基礎頂面各布置一組測點，每組8個點，用精密水準儀測量各點的高程值，並用J2經緯儀測各點平面位置，作為初始值。

3.用汽車吊吊裝堆載材料平穩置於底模上，用儀器測定各點的高程和平面位置。

支架經載入預壓後，地基沉降及支架的塑性變形可以消除，根據測量結果和設計拱度確定出底模的最大豎向拱度值，滿足梁的設計拱度。根據設計單位提供的數據，考慮到支架的具體情況，拱頂預拱度採用6厘米，梁的兩端預拱度為零，其他各點的預拱度按二次拋物線進行分配時，計算方法按式，式中——任意點（距離X）的預加拱度；δ——拱頂總預加高度；L——拱圈跨徑；X——跨中至任意點水平距離。其結果（表1）。

表1 預留拱度分配表

x（米）	δ（厘米）	L（米）	（厘米）	x（米）	δ（厘米）	L（米）	（厘米）	x（米）	δ（厘米）	L（米）	（厘米）
1	6	62	6.0	12	6	62	5.1	23	6	62	2.7
2	6	62	6.0	13	6	62	4.9	24	6	62	2.4
3	6	62	5.9	14	6	62	4.8	25	6	62	2.1
4	6	62	5.9	15	6	62	4.6	26	6	62	1.8
5	6	62	5.8	16	6	62	4.4	27	6	62	1.4
6	6	62	5.8	17	6	62	4.2	28	6	62	1.1
7	6	62	5.7	18	6	62	4.0	29	6	62	0.7
8	6	62	5.6	19	6	62	3.7	30	6	62	0.4
9	6	62	5.5	20	6	62	3.5	31	6	62	0.0
10	6	62	5.4	21	6	62	3.2	╱	╱	╱	╱
11	6	62	5.2	22	6	62	3.0	╱	╱	╱	╱

三、拼裝拱肋模板及綁紮拱肋鋼筋

每幅橋三片拱肋，由於場地條件限制，採用兩次施工，先施工兩邊拱肋，再施工中間拱肋。

模板由底模、外側模及內側模三部分組成，其中內側模在拱肋施工過程中邊澆築混凝土邊封閉，形成一個封閉的模板體系，防止由於拱肋坡度較大而引起混凝土在澆築過程中從底側翻起。模板採用1.2厘米竹膠板加工而成，保證足夠的強度、剛度和穩定性，在混凝土的壓力下其變形量不大於3毫米模板與支撐進行整體設計，整體加工，利用高強度橫拉桿加固。

模板接縫處夾墊海棉條防止漏漿，板間連線確保平整。將底模清掃乾淨後，綁紮底板鋼筋，立側模，由於鋼筋綁紮過程較長，模板表面很難長時間保持乾淨，在混凝土澆筑前，用小型空壓機對模板特別是底模進行空氣壓風清除。

模板的支護很關鍵，如做不好會影響梁體的外觀幾何尺寸。首先要根據測量中線來調整模板的位置及幾何尺寸，注意垂直度和方向性，曲線段一定要圓順。底模加固要注意兩個方面：其一支架上的方木是否合理有效，防止局部支撐不牢，導致模板不均勻下沉；其二是底模兩側加固是否牢固，防止澆築混凝土過程中底模偏離中線，傾向一側。側摸加固，外部用方木撐向里頂推；內部每隔1.0米用Φ16的鋼筋通長內拉，使模板處於穩定的平衡狀態，確保梁體幾何尺寸的準確。

鋼筋製做在加工場地進行，嚴格按照設計圖紙標明的尺寸下料，彎制尺寸滿足規範要求，所有鋼筋加工前在加工平台上放出大樣，對尺寸進行覆核後再開始加工。

骨架鋼筋的連線採用雙面電弧焊，其他鋼筋連線採用單面電弧焊。鋼筋焊接前進行焊接試驗，待合格後方可進行批量生產；加工好的鋼筋編號、整齊堆放，註明型號和部位等，並加以遮蓋。

鋼筋綁紮採用模板內現場綁紮；鋼筋焊接嚴格按照設計要求和規範規定綁紮時安放保護層塑膠墊塊。鋼筋安裝兩側對稱進行。

預埋件和立柱鋼筋的數量、位置要準確，與拱肋鋼筋進行焊接，防止其在混凝土澆築過程中出現移位。

四、澆築拱肋混凝土

1.混凝土的拌合與運輸：混凝土由採用自動計量裝置的拌合站拌合，拌合能力45立方米/小時，以保證混凝土灌注時間控制在規定範圍以內。混凝土輸送車運輸，用混凝土泵車入模。

2.混凝土澆築速度要慢，順序由拱腳向跨中對稱澆築。為防止混凝土澆築過程中，由於混凝土的擠壓而引起拱架上翹，澆築混凝土前，在拱頂設與混凝土等重的荷載，邊澆築混凝土邊拆除預加的荷載。

3.混凝土澆築採用兩台泵車進行施工，泵車分別放在高速公路兩側，進行對稱施工。混凝土灌注入模時，下料要均勻，注意與振搗相配合，混凝土的振搗與下料交錯進行。操作插入式振動器時要快插慢拔，振動棒移動距離不超過振動棒作用半徑的1.5倍（約45厘米），普通振動棒振動時間約20~30秒，高頻振動棒5~8秒，振動時振動棒上下為抽動，振動棒插入深度以進入前次灌注的混凝土面層下50毫米左右。注意混凝土表面沒有氣泡逸出為宜。

4.灌築過程中，指定專人檢查模板、鋼筋，發現楔子、支撐等鬆動及時打牢。發現漏漿及時堵嚴，鋼筋和預埋件如有移位及時調整，確保其位置正確。

5.施工期間，在肋拱兩側設防護網，保證施工人員安全。並且避免施工器具從高空墜下，保證高速公路行車安全。

6.為保證拱肋在混凝土施工完畢支架拆卸後的穩定，除在設計位置進行拱肋連線外，另每6米在拱肋之間加一道連線，方法為在拱肋頂預埋14號鋼，最後用14號槽鋼進行橫向連線。臨時連線在整個拱橋施工完畢後進行拆除。

五、拱肋落架（圖6）

圖6拱肋落架示意圖

在拱肋混凝土強度及彈性模量均達到設計值後，方可進行拱肋現澆支架的拆除。由於支架拆除過程中，拱肋結構應力將不斷發生變化，拱肋支架的拆除要依據設計要求的順序和監控單位提供的數據進行。

拱肋落架是拱肋施工成敗的一個關鍵工序，拆除前，先制定落架方案，報監理和設計單位審批後實施。對參加施工的人員進行技術交底，統一指揮。

1.準備階段

1）對所有的腳手桿進行編號，以便按順序拆除；

2）對碗扣支架頂絲不能脫落的提前進行拆除。

2.落架程式

1）首先拆除拱肋1/4處4米範圍的腳手架；

2）在聽到指令後，把所有標識有1、3的腳手架的頂托落下，然後再頂上，以免應力變化過大，對結構產生不利影響；

3）在聽到指令後，把所有標識有2、4的腳手架的頂托落下，然後再頂上；

4）在聽到指令後，拆除拱腳處3米範圍內的腳手架；

5）在聽到指令後，拆除1/4跨左右各4米範圍內的腳手架；

6）在聽到指令後，拆除拱腳處6米範圍內的腳手架；

7）在聽到指令後，對稱拆除拱頂至軍用梁邊的所有腳手架；

8）在聽到指令後，拆除剩餘的所有腳手架。

3.結尾工作

1）焊接連線橫撐，使三片獨立的拱肋連成整體，形成一穩定體系；

2）張拉拉索，觀測承台位移。

拉索施工與監測

採用《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》施工時，拉索施工是主橋施工成敗的關鍵，通過張拉拉索用以平衡兩個拱腳產生的水平推力，在承台中心線設定平行6組拉索，每組拉索為OVMPES（FD）7-109Ⅲ。

拉索為江蘇法爾勝生產，其各項指標均滿足設計要求，錨具為冷鑄墩頭錨。拉索採用分階段張拉、逐級加荷的原則；以應力控制為主，伸長量校核為附，索力監控作為覆核。拉索張拉採用350噸千斤頂進行張拉。

張拉採用兩台千斤頂，張拉採用一端張拉方式，張拉端為沒有壓力環的一端。每次張拉兩根，由兩側向中間對稱進行。

一、張拉程式

第一次：首次增加每個拉桿200千牛，在拱肋混凝土澆筑前進行；

第二次：增加每個拉桿300千牛，在拱肋支架拆除前進行；

第三次：增加每個拉桿500千牛，在拱肋支架部分拆除後進行；

第四次：增加每個拉桿300千牛，在拱肋支架完全拆除後進行；

第五次：增加每個拉桿500千牛，在立柱混凝土澆築完畢後進行；

第六次：增加每個拉桿500千牛，在橋面T梁混凝土澆築完畢後進行；

第七次：增加每個拉桿500千牛，在橋面T梁混凝土預應力施工完畢後進行。

累計每個拉桿施加拉力2800千牛。

二、索力測試（圖7）

圖7鋼弦筒式錨索測力計安裝示意圖（單位：毫米）

該拱橋拱腳承台之間的拉索為全橋受力平衡並直接影響全橋承載安全的關鍵受力桿件，在施工過程中，由於施工荷載的不斷變化，必須對施工過程中拉索的索力進行實時監測與控制。全橋12根拉索均進行索力監控。拉索索力的測試方法為採用鋼弦式錨索測力計（每個鋼弦式錨索測力計內部具有6個鋼弦應力計）。

該橋採用的鋼弦式錨索測力計為3000千牛，安裝在每根拉索的錨固端的糾偏球面墊圈與墊板之間，如圖7所示。通過測試鋼弦式錨索測力計的頻率變化，根據鋼弦式錨索測力計的標定曲線，確定鋼弦式錨索測力計所受的壓力。

三、封錨

因為工程完工後，要定期測試索力，所以在完成封錨後，安裝錨頭保護罩，以方便日後該橋使用過程中的索力測試和更換拉索工作。

施工效果

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的施工效果如下：

一、拉管施工

在高速公路路面下暗挖施工高精度拉管，在中國國內尚沒有成功與先進的範例。以往的拉管施工主要是針對水、電、通信光纜等，其精度要求不是很高，且不是受力結構。中鐵十五局集團公司採用的JT4020水平鑽機是2005年前中國國內比較先進的進口設備，用以施工這種精度的管道也是第一次。中鐵十五局集團公司分析了其工作原理，據此制定了施工方案和控制措施，使拉管施工精度全部滿足設計要求。在同類型施工的三座橋中，中鐵十五局集團公司首先完成，且精度也是最高的，受到設計與監理單位的好評。

二、拱肋的整體現澆施工

拱肋設計與預製吊裝方案，其吊裝後在拆除支點過程中，應力變化迅速，對結構受力並不利。中鐵十五局集團公司採用整體現澆施工，在拱頂2米範圍內採用微膨脹混凝土，以減少混凝土收縮徐變對結構的影響。從施工質量和拱肋應力監控情況看，沒有出現拱肋裂紋和應力超常的情況，均取得比較好的效果。

三、拱肋空間位置的控制

根據理論計算，拱肋結構本身的撓度為1.5厘米，中鐵十五局集團公司根據支架本身情況，並參照施工手冊和以往施工經驗，確定拱頂最大撓度為6厘米，拱腳處為0，其餘各點按二次拋物線布設。拱肋支架拆除後，拱頂下沉2厘米；拱上結構澆築完畢，成橋後，拱頂又下沉2厘米，累計發生撓度4厘米。在拱肋空間位置的把握上比預製吊裝的效果更為理想。

四、立柱施工

拱上斜立柱施工是拱上結構施工的一個難點最高的中立柱達7米高，其結構斷面複雜，尺寸小。在空間位置很小的情況下，中鐵十五局集團公司合理搭設支架，對立柱鋼筋一次預埋到位，混凝土一次澆築完畢，既節約了施工時間，又保證了施工質量。

材料設備

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》主要施工機械及材料配製見表2。

質量控制

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的質量控制要求如下：

1.成立專業攻關小組，編製做業指導書並進行工前培訓，明確崗位職責。

2.精確調整鑽機的位置及角度，以保證入孔位置準確。

3.導向孔每鑽進1米停鑽測定一次，發現偏差及時調整，確保導向孔偏差在±50毫米範圍以內。

4.司鑽應嚴格按照探測員的指令操作，遇有異常情況應及時停鑽，現場研究鑽進措施，不允許憑一人經驗擅自主張，服從現場統一指揮。

5.控制鑽進速度，增加擴孔次數，保證引孔暢通。

6.導軌基礎穩定，方向準確是保證拉管位置的關鍵。

7.注意泥漿稠度和孔內的飽滿度，防止管道在孔內上浮於孔頂和避免孔壁坍塌。

8.做好支架的預壓，防止產生不均勻沉降。

9.現澆施工嚴格採用對稱施工，防止不對稱施工造成偏壓而影響整個結構的安全。

10.為防止拱肋混凝土收縮徐變對結構的不利影響，拱頂2米範圍內混凝土採用微膨脹混凝土。

11.每步施工嚴格在施工監控的指導下進行施工，不得盲目施工，發現應力或變位異常，要停止施工，查清問題後方可繼續施工。

12.為保證拱肋在混凝土施工完畢支架拆卸後的穩定，除在設計位置進行拱肋連線外，另每6米在拱肋之間加一道連線，方法為在拱肋頂預埋14號槽鋼，最後用14號槽鋼進行橫向連線。臨時連線在整個拱橋施工完畢後進行拆除。

13.支架拆除時嚴格按應力檢測數據進行，確保支架拆除安全。

安全措施

採用《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.在高速公路坡腳處打鋼板樁，保證開挖作業槽臨空面處路基不滑動。

2.確保鑽進、擴孔施工在泥漿中作業，確保每孔鑽進，擴孔、拉管和注漿當天完成。

3.多道管鋪設時要跳開間隔施工，完成一孔穿管注漿強度達80%後再進行下一孔鑽進施工，減小多孔引起的路基承載力減弱效應，控制路基變形。

4.由於該工程施工測控和導向作業必須在穿越的高速公路上進行，因此，必須制定相應的安全防護措施，並報高速公路管理部門批准後組織實施，確保高速運營安全和施工作業人員的人身安全。

5.高速公路上支架搭設時，嚴格按交通導流圖進行施工，不影響高速公路的正常運行。

6.支架施工前，將支架搭設方案報交警和高速公路管理部門審批，保證支架的行車道淨高和淨寬。

7.高速公路上支架軍用墩基礎採取混凝土墩防撞措施，防止車輛撞擊而影響支架的穩定。

8.高速公路上空支架採用滿鋪竹膠板和掛密目網，防止施工過程中墜物掉入高速公路。

9.高速公路上的支架夜間安裝燈游標志，並有安全員24小時值班監護。

環保措施

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的環保措施如下：

1.工地混凝土施工採用拌合站罐裝水泥自動拌合設備，減少粉塵污染。

2.施工用水及員工用水分開，設立排污管道，將污水排到指定位置，防止水源污染。

3.施工現場及生活區配備灑水車，及時對道路、場地灑水，減少灰塵飛揚。

4.合理規劃沙石料、成品、半成品、物資器材堆放場地，做到取用方便、沒有污染。

5.及時回收施工現場廢棄物，做到分類堆放，及時清除。

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的效益分析如下：

地下拉索上承式拱橋施工技術的研究，將拱肋預製吊裝、拱上結構現澆合二為一，採用拱橋整體現澆施工，在適當增加支架成本的情況下，節約了大型構件吊裝的費用，節約成本約340000元。採用水平鑽機精確施工拉索套管施工技術，解決了非開挖施工使拉索套管精確就位的技術難題，比開挖施工或頂管施工具有縮短工期，節約成本的特點，節約成本約162000元。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》的套用實例如下：

天津開發區西區北大街跨唐津高速主橋於2004年1月21日開始施工，10月14日完成橋樑主體施工。已進行了成橋試驗，各項指標均符合設計及使用要求，工程已於2005年順利通車，運行情況良好。該橋採用水平拉索解決了沿海軟土地基拱橋的水平推力問題，也避免了地基的不均勻沉降在結構中的附加內力，其三邊形殼體拱肋一跨跨越唐津高速公路。該工法的成功套用，解決了類似大跨度立交的施工難題，施工工藝相對簡單，施工速度快，工效高，而且受力良好，外觀優美，能夠切實保證橋樑的整體美觀和使用功能。同時也為同類型橋樑的施工提供了經驗。

《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》被評為2005~2006年度鐵道工程建設工法。

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《地下水平拉索平衡上承式拱橋現澆施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。