1）工程概述 珍珠大桥（见图3-22）位于务川至彭水公路（贵州段）K4＋384.30～K4＋519.50段，跨越洋冈河，全长135.2 m。本桥为净跨120 m的钢筋混凝土箱形截面悬链线拱，拱轴系数m＝1.756，矢跨比为1／7。为适应竖转施工，修改后的拱圈为无中箱顶底板的箱形肋拱，截面高度2.1 m，拱圈宽度10 m。在珍珠大桥的拱肋施工中，采用立式浇筑拱肋将半跨拱肋施工完毕，两岸拱肋全部浇筑完毕后实施负角度竖向转体，即拱肋在拱腹处牵引索的牵引下，脱离拱背岩体的支撑。在转体转到竖直位置后，拆除失去作用的牵引索，依靠拱肋的自重，靠拱背扣索的逐步放松，最终转体达到合龙位置。全桥共4个半拱肋箱体，每个半跨拱肋长62.09 m，宽度为3.867 m，高2.1 m，重610 t，竖转重量达到国内混凝土竖转拱肋之最，拱顶预留长度为4 m的合龙段；拱肋理论竖转角度为71.745°。
图3-22 珍珠大桥
2）施工方案总体布置 转体施工方案总体布置方案如图3-23所示。该转体施工过程中共有4个关键位置。
图3-23 转体施工方案总体布置方案示意图
（1）位置A处：拱脚处设置旋转铰，山体以下部分依靠拱背的岩石，采用液压自爬模竖向浇筑拱肋，在拱肋顶部设置转体扣索锚固点及转向块，在桥台后方设置转体扣索转向架及张拉台座，转体扣索共用4束24根φ15.24 mm的钢绞线，扣索的最大有效索力为7 500 k N（每根钢绞线的平均最大张拉力为78 k N），转体扣索的张拉及放索采用可拉、可放的连续千斤顶，当拱肋浇筑至7a＃横隔板时，张拉临时扣索，继续浇筑拱肋直至完成浇筑阶段。
（2）位置B处：安装转体机构及设备，拆除临时扣索，实施转体，转至位置B，拆除牵引索。
（3）位置C处：第一次张拉临时系杆，第一次倒换工作扣索，转至32°，第二次张拉临时系杆，第二次倒换工作扣索。
（4）位置D处：竖转到位。
3）负角度竖转施工工序 珍珠大桥的施工顺序如图3-24所示。
（1）爬模施工前的准备工作，严格按照要求安装铰座及铰轴，安装铰轴防脱臼装置，浇筑拱座新混凝土。
（2）安装爬模，每4 m一段浇筑地面线以下拱肋混凝土，如图3-24a所示。
（3）在地面以下拱肋施工完毕后，爬模施工拱肋至7a＃横梁位置，将横板上移至下一施工阶段位置，安装临时扣索，如图3-24b所示。
（4）务川侧上游拱肋竖向转体，如图3-24c所示。
图3-24 珍珠大桥施工顺序示意图
（5）彭水侧上游拱肋竖向转体，如图3-24d所示。
（6）拱顶合龙，加固拱座，如图3-24e所示。
（7）按上述流程施工下游拱肋，施工肋间横隔板混凝土，拱上建筑的施工如图3-24f所示。
4）施工工艺的主要特点 根据珍珠大桥桥址特点及总体布置，该桥竖转施工工艺具有如下特点：
（1）由于拱座后方具有约20 m高的整体性较好的岩石，所以桥台顶面以下部分拱肋完全“依靠”在岩石上浇筑。这种施工方式的优点是完全依靠岩石维持浇筑过程中拱肋的稳定，而不需要任何支架等辅助设施；由于有20 m高的拱肋受到可靠的连续支撑，因此拱肋在整个浇筑过程中的受力较好，浇筑结束前无需转体，因而简化了施工工艺。
（2）拱肋在混凝土浇筑过程中的受力通过张拉临时扣索来保证，临时扣索的钢绞线及张拉设备均采用转体扣索的一部分，因此控制准确，操作简单。(www.xing528.com)
（3）用放松扣索—张拉牵引索的反复循环操作实现拱肋转体，使拱肋受力不受冲击，确保拱肋受力安全。
（4）在拱肋竖转的开始阶段，由于自重的作用，拱背（拱肋上缘）容易出现拉应力，此时可通过适时调整牵引索的索力来改善拱背应力；当拱肋转体到一定角度后，在自重作用下拱腹（拱肋下缘）容易出现拉应力，此时可通过适时张拉临时系杆来改善拱腹应力。
（5）放松扣索和张拉牵引索的操作过程均独立进行，无需进行同步控制，给转体施工的控制及实施带来了极大的方便，也减小了出现意外的风险。
5）半边箱拱竖转下放设备布置 半边箱拱最大拉力约700 t。根据拱肋的结构和控制特点，转体扣索布置2个拉点，每个拉点布置2台350 t提升油缸，共布置4台350 t提升油缸，每个拉点的平均载荷约350 t。
（1）提升油缸的布置如图3-25所示。
（2）液压泵站布置。每岸布置1台80 L／min流量的液压泵站，采用间歇式的作业方式，下放速度可达5 m／h，一台作为转体施工，一台作为牵引施工。
（3）控制系统的布置。传感器布置方面，在拱肋两边安装1台长距离传感器测量拱肋两边相对锁点的距离，在每台提升油缸上安装油缸位置传感器测量油缸行程，在每个吊点安装1只压力传感器测量各吊点的负载压力。
主控操作台根据现场情况布置在地面。
6）液压同步提升控制
（1）整个提升系统提升油缸的同步控制。针对拱肋结构，在整体竖转时，控制系统必须有效、有序地控制提升油缸的动作。在提升系统中，通过实时控制网络实时收集各个吊点提升油缸的状态信息（锚具和主油缸），然后中央控制单元根据一定的控制逻辑顺序控制电磁换向阀，从而控制提升油缸的锚具和主油缸动作。图3-26是提升系统的动作同步控制框图。
（2）荷载均衡控制。在每一个提升压力系统布置一个压力传感器，通过压力传感器，中央控制单元可以实时采集各个提升油缸的载荷，从而可以知道各个提升油缸的载荷分配。同时，通过控制界面监控吊点1、吊点2的载荷，中央控制柜可以根据理想的载荷分配比例进行实时调整。图3-27是控制系统实现载荷均衡的控制框图。可以看出，整个提升载荷的合理分配是通过调节液压系统的比例阀、控制提升油缸速度来实现的。由于液压系统调节线性度较好，载荷均衡调节对结构本体带来的附加载荷极小。
图3-25 提升油缸布置图
图3-26 提升油缸动作同步控制框图
图3-27 实现载荷均衡的控制框图
（3）位置同步控制。每个提升吊点布置1台长距离传感器，实时测量各吊点绝对高度，测量精度为1 mm。设定吊点1为主令吊点，吊点2与吊点1采用绝对位移跟踪控制方式，中央控制柜可以根据各点绝对位移进行实时调整，保证各点位置同步，从而控制提升构件的空中姿态，保证拱肋结构安全。图3-28是实现位置同步的控制框图。
图3-28 实现位置同步的控制框图
7）工程总结 珍珠大桥的竖转施工工艺，从提出到设计经过了不断改进优化的过程。该工艺充分利用了现有的桥址地形，拱肋竖直浇筑过程中利用拱座后方约20 m高的整体性较好的岩石作可靠的连续支承，有利于增强拱肋施工中的稳定性，使拱肋受力较好。在浇筑完成前不需要转体，这样有利于简化施工工艺，缩短施工工期。在本次的施工中使用的机具设备少，操作简单，降低了施工成本。本次施工顺利完成，不仅丰富了转体施工的内容，也对同类型的桥梁施工提供了可靠的经验和技术参考，其工艺思想在以后的桥梁施工中得到了更广泛的应用和推广。
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