梁桥上部结构的轻型化、装配化，大大加快了梁桥的施工速度。要提高拱桥的竞争力，拱桥也必须向轻型化和装配化的方向发展。从双曲拱桥到之后出现的桁架拱桥、刚架拱桥、箱形拱桥、桁式组合拱桥、钢管混凝土拱桥，均应沿着这一方向发展。混凝土装配式拱桥主要包括肋拱桥、组合箱形拱桥、悬砌拱桥、桁架拱桥、钢管拱桥、刚构拱桥和扁壳拱桥等形式。装配式混凝土拱桥采用的施工方法可以分为少支架施工和无支架施工两种。下面将着重介绍箱形截面拱桥的装配式施工方法。

1.缆索吊装施工

在峡谷或水深流急的河段上，或在通航的河流上需要保证船只的顺利通行，缆索吊装由于具有跨越能力大、水平和垂直运输机动灵活、适应性广、施工比较稳妥方便等优点，从而在拱桥施工中广泛使用。

采用缆索吊机吊装拱肋时，为在起重索的偏角不超过15°的限度时主索减少横向移动次数，可采用两组主索或加高主索塔架高度的方法施工。

在采用缆索吊装的拱桥上，为了充分发挥缆索的作用，拱上建筑也可以采用预制装配式施工。缆索吊装对于加快桥梁施工速度、降低桥梁造价等起到很大作用。

2.采用缆索吊装施工时，构件的预制、堆放与运输

（1）预制方法。

①拱肋构件坐标放样。装配式混凝土拱桥的拱肋坐标放样与有支架施工时拱肋坐标放样方法相同，可以参考相关资料。

②拱肋立式预制。采用立式浇筑方法预制拱肋，具有起吊方便、节省木材的优点。常用的预制方法有土牛拱胎立式预制、木架立式预制、条石台座立式预制。其中，条石台座由数个条石支墩、底模支架和底模等组成。

③拱肋卧式预制。卧式预制一般有三种方法：a.木模卧式预制，预制拱肋数量较多时，宜采用木模，浇筑截面呈L形或倒T形时（双曲拱拱肋），拱肋的缺口部分可用烧结普通砖或其他材料垫砌；b.土模卧式预制，在平整好的土地上，根据放样尺寸，挖出与拱肋尺寸大小相同的土槽，然后将土槽壁仔细抹平、拍实，铺上油毛毡或水泥袋，便可浇筑拱肋；c.拱肋卧式叠浇，采用卧式预制的拱肋混凝土强度达到设计强度的30%以后，在其上安装侧模，浇筑下一片拱肋，如此连续浇筑。

（2）拱肋分段与接头。

①拱肋的分段。拱肋跨径在30 m以内时，可不分段或仅分为两段；拱肋跨径在30～80 m时，可分为三段；拱肋跨径大于80 m时，一般分为五段。拱肋分段吊装时，理论上接头宜选择在拱肋自重弯矩最小的位置及其附近，但一般为等分，这样各段重量基本相同，较节省吊装设备。

②拱肋的接头形式。a.对接。拱肋分两段吊装时，多采用对接形式。对接接头在连接处为全截面通缝，要求接头的连接材料强度高，一般采用螺栓或电焊钢板等。b.搭接。分三段吊装的拱肋，因接头处在自重弯矩较小的部位，一般宜采用搭接形式；分五段吊装的拱肋，边段与次边段拱肋的接头也可采用搭接形式。搭接接头受力较好，但构造复杂，预制也较困难，须用样板校对、修凿，以保证拱肋安装质量。c.现浇接头。用简易排架施工的拱肋，可采用主筋焊接或主筋环状套接的现浇接头。

③接头连接方法及要求。用于拱肋接头连接的材料有型钢电焊、钢板（或型钢）螺栓、电焊拱肋钢筋、环氧树脂水泥等。接头处的混凝土强度等级应比拱肋混凝土强度等级高一级。对连接钢筋、钢板（或型钢）的截面要求，应按计算确定。钢筋的焊缝长度，应满足《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）的有关规定。

（3）拱座。

插入式及方形拱座因构造简单、钢材用量少、嵌固性能好而被广泛应用。

（4）拱肋起吊、运输及堆放。

①拱肋脱模、运输、起吊时间的确定。装配式拱桥构件在脱模、运输、堆放、吊装时，混凝土强度不应低于设计所要求的吊装强度；若无设计要求，一般不得低于设计强度的75%。为加快施工进度，可掺入适量早强剂。在低温环境下，可用蒸汽养护。

②场内起吊。拱肋移运起吊时的吊点位置应按设计图上的设计位置进行，如图上无要求，应结合拱肋的形状、拱肋截面内的钢筋布置及吊运、搁置过程中的受力情况综合考虑确定，以保证移运过程中的稳定、安全。大跨径拱桥拱肋构件的脱模、起吊一般采用龙门架，小跨径拱桥拱肋及小型构件的脱模、起吊可采用三角形扒杆、马凳、吊车等机具进行。

③场内运输（包括纵、横移运）。场内运输可采用龙门架、胶轮平板挂车、汽车平板车、轨道平车或船只等机具进行。

④构件堆放。拱肋堆放时应尽可能卧放，特别是矢跨比小的构件（拱肋、拱块），卧放时应设三个支点垫放，垫木位置应在拱肋中央及离两端0.15L处（L为拱肋长度）。三个垫点的高度应相同。如必须立放，应搁放在符合拱肋曲度的弧形支架上；如无此种支架，则应设三个支点垫放，其位置在中央及距两端0.2L处。各支点的高度应符合拱肋曲度，以免拱肋折断。

3.缆索吊装施工程序

根据拱桥的吊装特点，其一般吊装程序为：边段拱肋吊装及悬挂→次边段拱肋吊装及悬挂（对于分五段吊装的拱肋）→中段拱肋吊装及拱肋合龙→拱上构件的吊装或砌筑安装等。

全桥拱肋的安装应按下列原则进行。

（1）单孔桥拱肋吊装顺序常由拱肋合龙的横向稳定方案决定；多孔桥吊装应尽可能在每孔合龙几片拱肋后（一般不少于两片）再推进。对于肋拱桥，在吊装拱肋时应尽早安装横系梁，为加强拱肋的稳定性，需设横向临时连接系，加快施工进度。合龙的拱肋所产生的单向推力，应不超过桥墩的承受能力。

（2）对于高墩，应以桥墩的墩顶位移值控制单向推力，位移值应为L/600～L/400。

（3）设有制动墩的桥跨，可以制动墩为界，分孔吊装，先合龙的拱肋可提前进行拱肋接头、横系梁及拱波的安装等工作。

（4）采用缆索吊装时，为减少主索的横向移动次数，可将每个主索位置下的拱肋全部吊装完毕后再移动主索。一般将起吊拱肋的桥孔安排在最后吊装，必要时该孔最后几段拱肋可在两肋之间用“穿孔”的方法起吊。

（5）为减少扣索往返拖拉次数，可按吊装推进方向有序地进行吊装。缆索吊装施工工序为在预制场预制拱肋（箱）和拱上结构、将预制拱肋和拱上结构通过平车等运输设备移运至缆索吊装位置、将分段预制的拱肋吊运至安装位置、利用扣索对分段拱肋进行临时固定、吊装合龙各段拱肋、对各段拱肋进行轴线调整、主拱圈合龙、拱上结构安装。

4.缆索吊装施工准备工作

（1）预制构件质量检查。

①预制构件起吊安装前必须进行质量检查。不符合质量标准和设计要求的不准使用，有缺陷的应预先予以修补。

②拱肋接头和端头应用样板校验，突出部分应予以凿除，凹陷部分应用环氧树脂砂浆抹平。接头混凝土接触面应凿毛，钢筋应除锈。螺栓孔应用样板套孔，如不合适，应适当扩孔。

③拱肋接头及端头应标出中线。

④应仔细检测拱肋上下弦长，如有与设计不符的，应将长度过大的凿短。拱肋在安装后如发生接合面张口现象，可在拱座和接头处垫塞钢板。

（2）墩台拱座尺寸检查。

墩台拱座混凝土面要修平，水平顶面高程应略低于设计值，预留孔长度应不小于计算值，拱座后端面应与水平顶面相垂直，并与桥墩中线平行。在拱座面上应标出拱肋安装位置的台口线及中线。用红外线测距仪或钢尺（装拉力计）复核跨径，每个拱座在肋宽范围内，左、右均应至少测量两次。用装有拉力计的钢尺测量时，测量结果要进行温度和拉力修正。

（3）跨径与拱肋的误差。

调整每段预制拱肋时，拱背弧长宜小于设计弧长0.5～10 cm，使拱肋合龙时接合面上缘保留张口，便于嵌塞钢片，调整拱轴线。拱肋长度与墩台之间净跨的施工误差，可以通过在拱座处垫铸铁板来调整。背垫板的厚度一般比计算值增加1～2 cm，以缩短跨径。合龙后，应再次复核接头标高，以修正计算中一些未考虑的因素和测量误差。

5.缆索设备的检查与试吊

缆索吊装设备在使用前必须进行试拉和试吊。

（1）地锚试拉。

一般每一类地锚取一个进行试拉。缆风索的土质地锚要求位移小，因此，在有条件时宜全部试拉，使其预先完成一部分位移。可利用地锚相互试拉，拉力值一般为设计荷载的1.3～1.5倍。

（2）扣索对拉。

扣索是悬挂拱肋的主要设备，因此，必须通过试拉来确保其可靠性。可将两岸的扣索用卸甲连在一起，将收紧索收紧进行对拉，这样可全面检查扣索、扣索收紧索、扣索地锚和动力装置等是否达到设计要求。(www.daowen.com)

（3）主索系统试吊。

主索系统试吊一般分跑车空载反复运转、静载试吊和吊重运行三步。必须待每一步检查、观测工作完成并无异常现象后，方可进行下一步。试吊重物可以利用钢筋混凝土预制构件、钢轨和钢梁等，试吊重物重量一般按设计吊重的60%、100%、130%进行控制，分几次进行。

试吊后应综合各种观测数据和检查情况，对设备的技术状况进行分析和鉴定，然后提出改进措施，确定能否进行正式吊装。

6.拱肋缆索起吊

拱肋由预制场运到主索下后，一般用起重索直接起吊。当不能直接起吊时，可采用下列方法进行。

（1）翻身。

卧式预制拱肋在吊装前，需要“翻身”成立式，常用就地翻身和空中翻身两种方法。

①就地翻身。先用枕木垛将卧式拱肋架至一定高度，使其在翻身后两端头不致碰到地面；然后将拱肋吊点与吊钩相连，边起重拱肋边翻身至直立。

②空中翻身。先在拱肋的吊点处，用一根串有手链滑车的短千斤穿过拱肋吊环，将拱肋兜住，挂在主索吊钩上；然后收紧起重索起吊拱肋，当拱肋起吊至一定高度时，缓慢放松手链滑车，使拱肋翻身为立式。

（2）掉头。

为方便拱肋预制，边段拱肋有时沿一个方向预制，这样部分拱肋在安装时需要掉头。掉头方法常因设备不同而异，具体如下。

①在河中起吊时，可利用装载拱肋的船进行掉头。

②在平坦场地采用胶轮平车运输时，可采用跑车与平车配合起吊将拱肋掉头。

③用一个跑车吊钩将拱肋吊离地面约50 cm，再用人工拉动麻绳使拱肋旋转180°后放下；当一个跑车承载力不够时，可在两个跑车下另加一钢扁担起吊，旋转调头。

（3）吊“鱼”。

当拱肋从塔架下面通过后，在塔架前起吊而塔架前场地不足时，可先用一个跑车吊起一个吊点并向前牵出一段距离后，再用另一个跑车吊起第二个吊点。

（4）穿孔。

拱肋在桥孔中起吊时，最后几段拱肋常须在该孔已合龙的拱肋之间穿过，俗称穿孔。穿孔前，应将穿孔范围内的拱肋横夹木暂时拆除。在拱肋两端另加稳定缆风索，穿孔时应防止碰撞已合龙的拱肋，故主索宜布置在两拱肋中间。

（5）横移起吊。

当主索布置在对中拱肋位置，不宜采用穿孔工艺起吊时，可以用横移索帮助拱肋横移起吊。

7.拱肋缆索吊装合龙方式

边段拱肋悬挂固定后，就可以吊运中段拱肋进行合龙。拱肋合龙后，通过接头、拱座的连接处理，使拱肋由铰接状态逐步成为无铰拱，因此，拱肋合龙是拱桥无支架吊装中的一项关键工作。拱肋合龙的方式比较多，主要根据拱肋自身的纵向与横向稳定性、跨径大小、分段多少、地形和机具设备条件等不同情况，选用不同的合龙方式。

（1）单基肋合龙。

拱肋整根预制吊装或分两段预制吊装的中小跨径拱桥，当拱肋高度大于0.009L～0.012L（L为跨径），拱肋底面宽度为肋高的0.6～1.0倍，且横向稳定安全系数不小于4时，可以进行单基肋合龙，在嵌紧拱脚后，松索成拱。这时，其横向稳定性主要依靠拱肋接头附近所设的缆风索来加强，因此，缆风索必须十分可靠。

单基肋合龙的最大优点是所需要的扣索设备少，相互干扰也少，因此，也可用于扣索设备不足的多孔桥跨中。

（2）悬挂多段拱脚段或次拱脚段拱肋后单基肋合龙。

拱肋分三段或五段预制吊装的大、中跨径拱桥，当拱肋高度不小于跨径的1/100且其单肋合龙横向稳定安全系数不小于4时，可悬挂边段或次边段拱肋，用木夹板临时连接两拱肋后，合龙单根拱肋，设置稳定缆风索，形成基肋。

待第二根拱肋合龙后，立即安装两肋拱顶段及次边段的横夹木，并拉好第二根拱肋的风缆。如横系梁采用预制安装，应将横系梁逐根安上，使两肋及早形成稳定、牢固的基肋。其余拱肋的安装，可依靠与基肋的横向连接，达到稳定。

（3）双基肋合龙。

当拱肋跨径大于等于80 m，或者拱肋跨径虽小于80 m，但单肋合龙横向稳定安全系数小于4时，应采用双基肋合龙的方法。即当第一根拱肋合龙并调整轴线，楔紧拱脚及接头缝后，松索压紧接头缝，但不卸掉扣索和起重索；然后将第二根拱肋合龙，并使两根拱肋横向连接固定。拉好风缆后，再同时松掉两根拱肋的扣索和起重索，这种方法需要两组主索设备。

（4）留索单肋合龙。

在采用两组主索设备吊装而扣索和卷扬机设备不足时，可以先用单肋合龙方式吊装一根拱肋合龙。待合龙的拱肋松索成拱后，将第一组主索设备中的牵引索、起重索用卡子固定，抽出卷扬机和扣索移到第二组主索中使用。等第二根拱肋合龙并将两根拱肋用木夹板横向连接、固定后，再松起重索并将扣索移到第一组主索中使用。

8.拱上构件吊装

主拱圈以上的结构部分，均称为拱上构件。拱上构件的砌筑同样应按规定的施工程序对称、均衡地进行，以免产生过大的拱圈应力。为了能充分发挥缆索吊装设备的作用，可将拱上构件中的立柱、盖梁、行车道板、腹拱圈等做成预制构件，用缆索吊装施工，以加快施工进度，但因这些构件尺寸小、质量轻、数量多，其吊装方法与拱肋吊装方法有所不同。这些构件常用的吊装方法有以下几种。

（1）运入主索下起吊。

这种方法适用于主索跨度范围内有起吊场地的情况，是将构件从预制场运到主索下，由跑车直接起吊安装。

①在墩、台上起吊。预制构件只能运到墩、台两旁，先利用辅助机械设备，如摇头扒杆、履带吊车等，将构件吊到墩、台上，然后由跑车进行起吊安装。

②横移起吊。当地形和设备都受到限制时，必须在横移索的辅助下将跑车起吊设备横移到桥跨外侧的构件位置上起吊。腹拱圈可采用这种起吊方式直接起吊安装；其他构件则须先吊到墩、台上，然后起吊安装。

（2）“横扁担”吊装法。

由于拱上构件数量多，横向安装范围广，为减少构件横移就位工作，加快施工进度，可采用“横扁担”装置进行吊装。

①构造形式。“横扁担”装置可以就地取材，采用圆木或型钢等制作。

②主索布置。根据拱上构件的吊装特点，主索一般有三种布置形式。a.将主索布置在桥的中线位置上，跑车前后布置，并用千斤绳连接。每个跑车的吊点上安装一副“横扁担”。这种布置比较简单，但吊装的稳定性较差，起吊构件须左右对称、质量相等，多用于一组主索的桅杆式塔架的吊装。b.将一根主索分成两组布置，每组主索上安置一个跑车，横向并联起来。“横扁担”装置直接挂在两跑车的吊点上。这种吊装的稳定性好，不要求吊装构件均衡对称，灵活性强，但主索布置工作量稍大，且只能安装一副“横扁担”。c.在双跨缆索吊装中，每一跨缆索中安装一个跑车，用一根长钢丝绳连接（钢丝绳长度相当于两跨中较大一跨的长度）。这种布置由于两跑车只能平行运行，因此，两跨不能同时吊装构件。

③吊装要点。用“横扁担”吊装时，应根据构件的不同形状和大小，采取不同的吊装方法。对于短立柱，可直接直立吊运；对于长立柱，因受到吊装高度的限制，常需先进行卧式吊运，待运到安装位置后，再竖立起来，放下立柱的下端进行安装；对于盖梁，一般可直接采用卧式吊运和安装的方法；对腹拱圈、行车道板的吊装，为减小立柱所承受的单向推力，应沿横桥方向分组，沿桥跨方向逐次安装。