1―96m系桿拱橋拱肋拼裝施工技術(shù)

1、196m系桿拱橋拱肋拼裝施工技術(shù)【摘要】系桿拱橋?qū)⒐芭c梁兩種基本結(jié)構(gòu)形式組合在一起共同承受荷載，充分發(fā)揮梁受彎、拱受壓的結(jié)構(gòu)性能和組合作用，其上部結(jié)構(gòu)拱肋的拼裝過程關(guān)系整個受力體系以及預(yù)埋件位置的精確度，本文對以上方面進(jìn)行詳細(xì)闡述，對類似工程有一定的借鑒作用。【關(guān)鍵詞】系桿拱橋、拱肋、安裝、施工天津南港鐵路NGSG-加電廠線特大橋1-96m系桿拱橋，系桿拱的起止里程N徽DK9+982.32NG改DK10+080.54處跨電廠線，采用1-96m系桿拱進(jìn)行跨越。1-96m系桿拱鋼管混凝土簡支拱，先梁后拱，系梁全長98m計算跨度95.7m,矢品比f/l=1:4.984375,拱肋矢高19.2m，拱肋

2、采用二次拋物線線型。拱肋平面內(nèi)拱肋中心線方程為：Y=-76.8（96-x）x/962（m）。拱肋在橫橋向內(nèi)傾8°，呈提籃式，拱頂處兩拱肋中心距8.058m。拱肋橫斷面采用啞鈴形等截面，截面高度h=2.5m,鋼管拱直徑為1.0m,由厚20mmi勺鋼板卷制而成，每根拱肋的兩鋼管之間用S=16mm勺腹板連接。每隔一段距離，在兩腹板中焊接拉筋。拱肋之間共設(shè)五道橫撐，拱頂處設(shè)一字撐，拱頂至兩拱腳間設(shè)4道K型橫撐。橫撐由01000mnf口0800mm的圓形鋼管組成，鋼管內(nèi)部不填混凝土，其外表面需作防腐處理。1 鋼管拱拱肋劃分設(shè)計拱肋之間設(shè)一道一字撐和四道K撐。一字撐及K撐的橫撐采用外徑1.0m的

3、圓形鋼管組成，K撐的斜撐采用外徑0.8m的圓形鋼管組成，鋼管內(nèi)均不填充混凝土。拱肋鋼管采用Q345qEt岡材，鋼管直徑為1.0m,由厚20mm勺鋼板卷制而成，每根拱肋的兩鋼管之間用S=20mm勺腹板連接。每隔一段距離，在圓形鋼管內(nèi)設(shè)加勁箍，在兩腹板中設(shè)置加勁拉筋。拱管內(nèi)灌注C55補(bǔ)償收縮混凝土。具與橋面靠吊桿相連，共設(shè)吊桿17對。拱肋設(shè)計分段劃分為拱腳GL1（4段）、GL2-GL4（各4段）、GL5（2段）、橫撐（5根）、斜撐（8根），總重量約340噸，其中拱肋約300噸。2 吊裝前準(zhǔn)備工作2.1 吊機(jī)的選擇及相關(guān)站位現(xiàn)場配置1臺120t汽車吊在地面進(jìn)行拱腳吊裝作業(yè)，根據(jù)設(shè)計圖紙要求拱腳安裝結(jié)

4、束后將拱腳與系梁一起進(jìn)行混凝土澆筑，系梁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后進(jìn)行后續(xù)各分段拱肋的吊裝。拱肋吊裝采用120t汽車吊將1臺70t汽車吊和1臺40t平板運梁車吊至混凝土橋面上，之后70t汽車吊與平板運梁車在系梁橋面上協(xié)同作業(yè)進(jìn)行鋼管拱塊體吊裝。因汽車吊吊裝桿件過程中混凝土橋面為點受力，為保證施工安全，吊車支腿站位于混凝土系梁橋面隔板位置。2.2 施工場地處理拱腳安裝時，運梁車、吊車將站位于橋墩一側(cè)進(jìn)行現(xiàn)場運輸和吊裝作業(yè)。因此，橋墩兩側(cè)約需15米寬作業(yè)通道要碾壓平整并夯實，滿足現(xiàn)場施工作業(yè)條件，地面吊裝作業(yè)時設(shè)置圍擋將施工區(qū)域與行人、車輛分開。2.3 各桿件的存放拱肋節(jié)段和構(gòu)件的存放場地要求地基堅實、平整、

5、通風(fēng)且具有排水設(shè)備。支撐處有足夠承載力，不允許構(gòu)件存放期間出現(xiàn)不均勻沉降。拱肋節(jié)段及構(gòu)件在存放場地存貯和運輸時，應(yīng)按拼裝順序編號，并按吊運順序安排位置，不允許多層堆放。構(gòu)件存放應(yīng)制定相應(yīng)于構(gòu)件特征的具體措施，防止傾斜，歪倒和使構(gòu)件產(chǎn)生永久變形。按種類、拼裝順序碼放整齊，桿件要放在枕木或混凝土墊塊上，防止被水浸泡。保管拱肋的場地，應(yīng)有足夠的承載力，同時選擇在清潔干凈、排水通暢的地方，遠(yuǎn)離產(chǎn)生有害氣體或粉塵的物體。在場地上要清除雜草及一切雜物，保持鋼管拱干凈，存放區(qū)域要留有吊車、運輸車通道。不得與酸、堿、鹽、水泥等對鋼材有侵蝕性的材料堆放在一起。雨天注意關(guān)閉防潮，經(jīng)常保持適宜的儲存環(huán)境。3 臨時支

6、架在系梁混凝土橋面上采用400mr10mm鋼管為立柱搭設(shè)臨時支架，搭設(shè)總體原則為：在拱肋節(jié)段接口處搭設(shè)框架式臨時支架，平面尺寸為2500mrH3000mm立柱鋼管間采用/100mr10mm支架下端封板焊接于橋面板預(yù)埋件上，支架上端設(shè)置橫梁I32a,橫梁上部放置調(diào)節(jié)裝置，作為標(biāo)高調(diào)整系統(tǒng)。支架具體尺寸及布置按拱段重量、尺寸、與底面高差以及所處位置來確定。為方便操作人員施工，在每組鋼管立柱上焊接供人員上、下用的帶有鋼筋防護(hù)圈防護(hù)措施的爬梯。3.1 臨時支架簡圖3.2 臨時支架鋼管柱橋面預(yù)埋件詳圖3.3 臨時支架橋面整體布置示意圖3.4 臨時支架上部操作平臺布置示意圖4 拱肋拼裝施工過程系桿拱架設(shè)拼

7、裝架設(shè)前，應(yīng)對橋墩軸線、高程、中線及跨距等進(jìn)行復(fù)測，偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)方可架設(shè)，在橋臺上放出橋梁中線和端線。采用120t汽車吊吊裝拱腳位置四片拱肋，即拱腳GL1。在進(jìn)行拱腳安裝時，從系梁底模板上搭設(shè)定位支架，定位支架由角鋼、工鋼等型鋼組成勁性骨架。拱腳安裝完畢后經(jīng)測量復(fù)核無誤后與系梁一起進(jìn)行混凝土澆筑，系梁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，在橋墩臺位置采用120t汽車吊將1臺70t汽車吊和1臺40t平板運梁車吊到橋面上，為滿足施工要求拱肋與對應(yīng)臨時支架交替安裝，利用50t汽車吊將臨時支架、拱肋制作段吊至橋面平板車上運至對應(yīng)位置，利用橋上70t汽車吊對稱吊裝GL2、GL3拱肋節(jié)段，復(fù)測兩肋間距、跨間距離、拱軸線

8、坐標(biāo)，并精確測量吊桿位置，臨時連接GL1與GL2拱肋節(jié)段，并安裝拱肋間K撐，K撐與主拱肋間臨時連接。安裝剩余臨時支架，對稱吊裝GL4節(jié)段拱肋，調(diào)整已吊裝四段拱節(jié)段，復(fù)測兩肋間距、跨間距離、拱軸線坐標(biāo)，對稱吊裝相應(yīng)橫撐，K撐，精確測量吊桿位置，臨時連接GL3與GL4,并安裝拱肋間K撐，K撐與主拱肋間臨時連接。在環(huán)境溫度相對穩(wěn)定的條件下，測量合攏段GL5間距，并配切拱段，之后吊裝合攏段和對應(yīng)橫撐，在兩肋間距、跨間距離、拱軸線坐標(biāo)符合設(shè)計要求的條件下，焊接全橋拱段。施工完畢后進(jìn)行面漆涂裝，拱內(nèi)混凝土灌注，安裝吊索施工。5 安裝現(xiàn)場拱肋焊接5.1 制定焊接工藝開工前，對施工現(xiàn)場焊接進(jìn)行焊接工藝評定，焊

9、接工藝評定試驗條件與鋼管拱肋節(jié)段生產(chǎn)條件相對應(yīng)，并采用與實際結(jié)構(gòu)相同的板材和焊材。焊接工藝評定試驗按照設(shè)計文件要求和相關(guān)規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行。焊接工藝評定試驗報告按規(guī)定程序批準(zhǔn)后，根據(jù)焊接工藝評定試驗報告編寫各種接頭的焊接工藝指導(dǎo)書。焊接工藝指導(dǎo)書經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后，根據(jù)焊接工藝指導(dǎo)書的內(nèi)容組織焊接施工。5.2 焊接質(zhì)量保證措施焊接人員必須嚴(yán)格遵守焊接工藝，不得隨意變更焊接規(guī)范參數(shù)。主要焊縫焊接后，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行焊接記錄。焊接工作環(huán)境溫度在5以上和相對濕度80%以下時方可施焊。當(dāng)環(huán)境條件不滿足上述要求時，可以通過預(yù)熱保溫等創(chuàng)造局部施焊環(huán)境。所有焊接材料應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。焊接材料由專用倉

10、庫儲存，按規(guī)定烘干、登記領(lǐng)用。當(dāng)焊條、焊劑未用完時，應(yīng)交回重新烘干。烘干后的焊條應(yīng)放在專用的保溫筒內(nèi)備用。CO原體純度應(yīng)不小于99.5%。焊接設(shè)備應(yīng)處于完好狀態(tài)，并應(yīng)抽驗焊接時的實際電流、電壓與設(shè)備上的指示是否一致，否則應(yīng)督促檢查、更換。焊前要熟悉有關(guān)圖紙和工藝文件，核對焊接部件，并徹底清理待焊區(qū)的鐵銹、氧化鐵皮、油污、水分等雜質(zhì)。焊后必須清理熔渣及飛濺物，按圖紙要求打磨的焊縫必須打磨平順。5.3 焊縫外觀檢驗所有焊縫均應(yīng)在冷卻后進(jìn)行外觀檢查，并填寫檢查記錄。所有焊縫不得有裂紋、未熔合、焊瘤、夾渣、未填滿弧坑及漏焊等缺陷。外觀檢查不合格的焊接件，在未返修合格前不得進(jìn)入下一道工序。5.4 焊縫內(nèi)部質(zhì)量無損檢驗焊縫施焊24小時后經(jīng)外觀檢驗合格，應(yīng)進(jìn)行無損檢驗。進(jìn)行X射線探傷，內(nèi)部質(zhì)量分級應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，其它技術(shù)要求執(zhí)行金屬熔化焊焊接接頭射線照相（GB3323的規(guī)定。采用射線超聲波同時檢驗的，必須達(dá)到各自質(zhì)量要求。6 結(jié)束語系桿拱拱肋的拼裝過程是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因其上錨箱等預(yù)埋件均在各拱段內(nèi)，其拼裝過程中對其精度要求嚴(yán)格，該文可為