特大桥提篮拱（精选5篇）
特大桥提篮拱 篇1
1 开工前准备
1.1 技术准备
1.1.1 组织专业技术人员熟悉设计图纸, 详细了解该工程设计意图、结构特点、连接界面形式、技术要求以及相关规范。
1.1.2 根据有关设计要求及《钢结构工程施工与验收规范》 (GB50205-2004) 有关章节要求和结构特点, 分析工程的安装顺序、部位及需配置的起重设备, 确定工程安装中的难点为:钢管拱半桥整体竖转及竖转后的稳定性;关键工序为桥面拼装时弧度和高度的调整;竖转过程中对构件的控制。
1.1.3 根据吊装工艺要求及构件组合形状、重量, 吊装场地情况, 选择合宜的吊装机、工具设备, 确定施工场地的平面布置、道路要求、供电配电要求、施工人员配置和施工进度计划, 构配件需要量计划等。
1.1.4 安装过程中桥面梁临时荷载。现场安装过程中桥面梁荷载包括钢管拱及风撑、钢支墩、25吨汽车吊、焊接设备等。其中钢管拱重量为386吨;风撑重量为60吨;钢支墩重量为20吨。
1.2 基础预埋的复测。
安装工作展开前, 组织专业测绘人员对拱基础预埋件的定位安装质量进行复测验收, 并绘制复测成果图。对预埋件安装出现的超差部位, 要经过监理认可并进行技术处理使之符合规范要求, 并在结构件制造和吊装调整时尽量予以消除。
1.3 物资准备
1.3.1 机、工具的准备。
根据安装方案的施工工艺, 确定吊装使用的机、工具, 并在开工前三天应进入施工场地进行组装、调试工作, 以保证开工后吊装作业顺利进行。与吊车机具配套的吊具、吊索也应在开工前配套准备完毕。
1.3.2
施工人员使用的安全带、绳、网都应经过试拉合格后再投入使用, 现场用的警示牌、拉绳也应提前准备好。
1.3.3 钢结构安装工程开工要求:
为保证钢结构安装工程顺利安全地进行, 施工现场应提供以下条件, 以满足吊装工程施工要求。
(1) 吊装现场40t门型吊车应保证完好, 确保施工作业所用。
(2) 设备进出场的通道应平整、抗压。施工及通行道路应承载10kg/cm2以上的负载。
(3) 与钢结构吊装相连接的土建及预埋件应埋设完毕, 经监理部门验收合格后, 能达到允许进行构件吊装连接的强度要求, 并办理完交接手续。
1.4 人员、机具计划
1.4.1 施工人员配置计划:管理人员3名, 起重工6名, 测量员3名, 汽车司机6名, 架子工4名。
1.4.2 施工机具需要量计划 (吊装施工机具需要量计划表如右) 。
2 施工流程
工程前期准备→吊装拱脚预埋件→临时支撑基础测量及拱脚复测→临时支撑架设及工装工作平台的制造→测量控制及调试吊装设备→安装拱脚临铰→桥面半桥拼装 (吊装钢管拱肋分段→吊装风撑) →半桥竖转→清理现场→整理资料→竣工验收。
3 测量方案
3.1 对土建工程的平面位置、标高复核。安装施工前, 对土建工程的定位轴线、基础轴线、节点预埋件的平面位置及标高进行复核。合格后, 报建设 (监理) 方、土建施工方认可会签, 并进行交接。
3.2 建设 (监理) 方书面提供基准轴线 (坐标) 、水准基点的资料, 并现场指定点 (线) 位置。
3.3 控制点平面位置图。根据监控方提供的基准轴线测量标高 (坐标) 、监控点 (坐标) , 并尽可能结合土建施工方的施工控制点 (线) , 测设安装施工控制网点。经过精确观测、平差计算, 确定其平面坐标和标高, 列表备用。
3.3.1 平面控制:在钢管拱A (A为上游钢管上弦拱轴线投影) 、B (B为下游上旋拱轴线投影) , C (C为上游钢管下旋拱轴线投影) , D (D为下游下旋拱轴线投影) , 使用SET2130R型全站仪精确观测、计算平面坐标x、y值, 坐标值精确到3mm。
3.3.2 标高控制:另设置施工水准点, 并尽可能与土建施工水准点相结合。使用DS2型水准仪由水准基点引测施工水准点标高, 并引测到上述6个控制点, 测定各点标高H, 标高值精确到L6000m。
3.4 桥面拼装
3.4.1 吊装临时支撑
依据临时支撑平面位置进行放线, 作好轴线标记, 测出点位标高, 计算出临时支撑高度, 做好一切准备后开始临时支撑的安装。
3.4.2 桥面钢管拱及风撑的拼装。
在全站仪指导下对每个钢管拱分段及风撑进行标高和平面位置及轴线的调整 (全站仪照准测量点, 测定平面位置和按标高标记测定标高, 确定初定位) , 使用锲铁、千斤顶 (两台) 、手动葫芦 (两台) 进行微调, 反复调整, 直至达到安装精度要求。再进行下一段构件的安装之前, 必须对上一工序进行复测, 合格后才能进行下道工序。在半桥拼装完成之前, 每个分段调整到位后用临时固定, 当半桥拼装完成之后, 进行复测, 合格后进行焊接施工。焊接施工时严格按焊接工艺的工艺工步进行, 并对其他定位进行监测, 防止焊接变形。
4 桥面钢管拱、风撑拼装及竖转
4.1 钢管拱桥面拼装
4.1.1 将在厂内预拼号的钢管拱分段送到现场后, 利用40T行车按顺序吊送到桥面上, 并在桥面上按竖转状态拼装。
4.1.2 为了保证桥面拼装时钢管拱线形的正确, 根据事先钢管拱分段放样的数据确定桥面拼装支撑的高度, 考虑到南北两部分如按对称拼装时会有重叠现象, 所以其中一边拼装时临时支撑的高度要相应增加。
4.1.3 在钢管拱拼装之前, 还应将设计院竖转铰施工图制造完成的底座预埋到拱脚砼中, 与钢管拱铰竖转有关的砼待钢管拱竖转完工后方可进行二次浇筑。
4.1.4 在底座预埋的过程中, 要严格监控底座埋件的轴线位置, 控制浇筑过程中产生的偏差和沉降, 确保钢管拱铰底座在保养期后的轴线位置及标高均在控制范围内。
4.1.5 南北钢管拱的拼装均应从拱脚处起, 因此第一段钢管拱的定位应保证全桥钢管拱与竖转铰成型后的尺寸正确, 若复测竖转铰后发现尺寸有误差, 则可在第一段钢管拱安装拱铰时予以校正, 以免整体竖转时或后续拼装时出现问题。
4.1.6 在拼装的过程中, 应将设计院提供的全桥预拱值与理论值相加后计算出控制数据。
4.1.7 钢管拱嵌补段不拼装, 待全桥竖转完成后再安装。
4.1.8 在钢管拱分段拼装时, 对接接头处腹板暂不装焊, 这有利于钢管拱接头的装配焊接, 待接头焊接完, 探伤合格后, 再装焊腹板的嵌补部分。
4.1.9 待左右两边的钢管拱拼装完以后, 再次进行测量调整, 做好拼装K撑和顶撑的准备工作。
4.1.1 0 施工顺序为先拼装顶撑, 后拼装2号K撑, 最后拼装1号K撑。
4.1.1 1 各种安装尺寸全部报检合格后再进行焊接。
4.2 拼装后的焊接
4.2.1 总体焊接顺序:钢管拱与风撑焊接→钢管拱对接焊接→钢管拱腹板嵌补段焊接
4.2.2 风撑的焊接顺序为先顶撑、再焊2号K撑、最后焊1号K撑。先焊横撑嵌补管接头, 后焊横撑与钢管拱上、下弦管接头。焊接时, 需双数焊工, 对称焊接, 跟踪测量, 发现不利变形, 及时调整焊接程序。
4.2.3 钢管拱的焊接顺序为从竖转铰处往桥中间的方向顺序焊接, 每一接头处上、下弦管同时焊接, 另外, 左右钢管拱的对称部位也同时焊接, 采用双数焊工。
4.2.4 在焊接所有接头的过程中, 焊缝的检验、探伤、修补可以交叉进行。
4.2.5 腹板的嵌补段可采取内设钢衬垫的单面焊形式, 确保对接缝熔透。
4.3 涂装
4.3.1 桥面拼装后, 所有的尺寸和焊缝全部合格的条件下, 才能进行涂装工作。
4.3.2 按涂装技术要求对半桥钢管拱进行表面清理和局部二次除锈。
4.3.3 按设计院规定的涂料品种涂装面漆两道, 钢管拱接头留出100mm不涂。
4.3.4 2号K撑竖转用吊耳先装焊完毕后再整体涂装。
4.4 半桥整体竖转
4.4.1 本工程桥面吊装按要求采用南北两拱整体拼装后, 竖转合拢的方案完成。根据实际情况对此要求拟采用双立柱 (桥两端各一对) 用张拉顶拉起钢管拱到位的方案进行。
4.4.2 竖转立柱采用钢管与角钢、连接板组成的格构式结构, 立柱工作时的轴向工作压力小于500t (包括竖转时的垂向压力、前绳和背绳拉紧时的垂向分力、设备和构件的自重等) , 但从安全角度出发, 对立柱进行了强度和稳性计算得出钢管分肢压力为69.83N/m m2, 远小于215N/mm2 (Q235强度设计值) , 立柱整体所能承受的轴心稳性压力为1185t, 与500t的计算工作压力相比, 安全系数为2.37, 因此, 竖转立柱的整体结构是可靠地、安全地。
4.4.3 钢管拱南北两段整体竖转布置, 双立柱安装在桥梁中心线上, 前后位置在拱脚竖转铰附近, 让砼梁浇筑方将立柱紧固螺栓预埋到砼梁中, 以便施工。竖转张拉用的四台张拉顶分别悬挂在立柱上, 每端两台, 立柱前端布置两根拉绳, 后端布置6～8根背绳, 用于稳定立柱和平衡钢管拱在竖转中的拉力变化, 保证立柱自始至终处于稳固状态。张拉顶与钢管拱吊耳间用钢铰线连接, 通过不断收短钢铰线达到竖转到位的目的。
4.4.4 当南北两半桥分段竖转到位后, 经报检合格, 可进行钢管拱嵌补段的对接和顶撑中米字撑的安装, 安装时为保证高空作业的安全, 应搭设临时脚手架或工作平台。焊接时仍旧采用双数焊工对称焊接, 并密切注意焊接变形。
4.4.5 所有报检工作结束后, 应进行接头部分的除锈清理, 并进行涂装工作。
4.4.6 工程完工后, 拆除钢管拱上的吊耳, 桥面的立柱, 以及现场的清理。
5 结构安装技术保障措施
5.1 钢结构预埋件定位误差的消除
钢结构预埋件定位误差由制造误差及埋设误差累积而成。为降低埋设误差及制造误差对结构安装的影响, 增加结构安装时的调整范围, 预埋件定位后, 将其偏差测量值提供给钢结构制造部门, 在构件制造中分别予以补偿。
5.2 在结构件制造时采用预制部分单端叉头缓焊或是风撑端头留少量的余量。
当安装过程中出现超差时, 测量、计算出纠偏所需的构件长度, 再制成相应的长度, 进行安装。以消除偏差。
特大桥提篮拱 篇2
拱肋混凝土灌注是钢管混凝土拱桥施工过程中继主拱肋安装合拢后又一关键工序,其施工质量不仅关系到主拱肋的强度和受力性能,而且影响到拱轴线形能否满足规范和设计要求.为确保成桥后的实际拱轴线符合设计和规范的要求,施工过程中必须有效地采取相应措施控制拱肋混凝土灌注.结合工程实例,着重介绍了拱肋混凝土灌注工艺技术要点、灌注质量检测等控制措施.
作 者：邢乔山 丛丽丽 向忠富 作者单位：邢乔山,丛丽丽(重庆交通大学土木建筑学院,重庆,400074;西安方舟工程咨询有限公司,陕西,西安,710075)
向忠富(重庆交通大学土木建筑学院,重庆,400074)
特大桥提篮拱 篇3
1 工程简介及施工方法
1.1 工程简介
菜园坝长江大桥主拱结构为提篮式钢箱拱, 跨度320 m, 矢高约56.44 m, 主拱肋内倾角为10.67°。拱肋箱形截面尺寸为2.4 m×4.0 m。板厚在24 mm～40 mm之间变化。两片拱肋通过6道钢箱横撑连为一体。上下游拱肋沿着桥轴立面内水平线, 分为23个节段。其中包括:起拱段、标准段 (分有横撑及无横撑两类) 、合龙段。单肋最重节段为92 t。标准段在桥轴立面内水平线上的投影为16 m, 与吊索的水平布置对应。
1.2 钢梁拱段预拼
主桥钢箱拱肋安装采用缆索吊机无支架悬臂安装, 根据现场制作、拼装、起吊条件, 采取单榀钢箱拱逐节段吊装。
各节段双榀钢箱拱在工厂进行“趴式”预拼, 然后解体, 单节段运输到缆索吊机下方, 单榀拱肋吊装对接。
所谓“趴式”预拼就是不进行空间模拟预拼, 而是将钢箱拱竖向旋转一定角度, 将空间预拼简化为近似于平面预拼, 降低台座高度, 降低成本。但要进行坐标转换, 计算较为复杂, 如图1所示。
1.3 钢梁拱悬臂吊装
1.3.1 吊点及扣点设置
每个拱段在两侧面各设置两个吊耳以作临时吊点, 采用定长软吊带进行角度粗调, 利用侧面挂设导链进行精调, 如图2所示。
扣、锚索的锚点布置, 扣索下端锚于钢箱拱顶面。在钢箱拱肋上焊两个吊耳, 再做一个带吊耳的扣索分配梁, 通过钢销与拱肋相连, 使扣索可在三向转动。扣索上端锚于塔柱顶部, 顶部布置分配梁。锚索上端锚于塔柱顶部的分配梁上, 下端锚于边墩顶面。
1.3.2 钢箱拱对接及临时连接
1) 单榀节段由厂家用船舶运输到缆索吊机下方, 对缆索吊机起吊扁担、吊绳调节, 起吊节段升高20 cm。检查节段平稳和角度, 调节起吊绳的长度, 使节段处于对接时的理论偏转角度。2) 升钩到一定高度, 检查卷扬机的刹车情况, 若刹车不灵, 要调整刹车。然后跑车水平运行, 至安装位置。落钩要保证平稳下降, 并调整钢箱上下端高差, 使之符合安装的角度。先将拱段下端与起拱段或已架段的上端的顶面接近, 用2台5 t的葫芦收紧, 对齐定位栓孔, 穿上ϕ40 mm的长拉杆螺栓进行初定位, 再在外法兰上打上冲钉, 安装高强螺栓进行精定位, 临时定位结构见图3。3) 测量节段前端线性和扭角, 与监控数值相比较, 合格后, 钢箱拱内部纵向加劲板高强螺栓连接。若有偏差, 使用长拉杆和花篮螺杆进行位置调整, 使之达到监控测量规定的要求 (吊点配合) 。4) 拧紧高栓后 (或50%高栓, 50%冲钉) , 挂扣索, 根据监控计算确定吨位同步张拉扣索和锚索。在节段的前端挂设横向临时缆风绳, 后端锚于前一个节段的横撑根部。横向临时缆风绳采用一根直径28 mm的钢丝绳, 用15 t导链收紧。缆索吊机徐徐松钩。5) 按照前述步骤进行对称的另一节段的对位、临时连接、调整、固定、高强螺栓连接等。6) 缆索吊机起吊钢管临时横撑, 到已经安装就位的节段前方, 一端与钢箱梁节段连接, 另一端设置千斤顶调节一对箱拱的间距, 检查合格后, 将横撑与另一钢箱拱连接。拆除临时横向缆风绳。7) 复测钢箱拱前端线形, 若有空间线形通过调节扣、锚索力, 及拱段交叉斜拉调节线形偏差。合格后, 即开始安装正式横撑或安装下一节段。8) 合龙段安装。设计考虑到钢箱梁的制造、测量、安装误差, 焊接收缩变形等因素的影响, 合龙段一般都增加一定长度的富余长度, 此桥加长40 cm, 作为合龙时的调整余量。合龙段施工的前一周就要进行天气的观察、气温的测量, 掌握气温变化的规律, 以确定最佳合龙时段, 选择合龙时间, 测量梁前端四个角点坐标, 以便对合龙段进行长度修正, 现场放样切割, 做好坡口, 考虑到吊具一端合龙后无法再下到拱圈内, 上下游需同时起吊, 同时安装, 分别对点, 仍采用四点起吊, 保证水平起落, 等待合龙时刻, 准确对位, 快速合龙。
1.3.3工地焊接
工地焊接要求分区、分片、分段对称进行, 以减少焊接变形钢箱拱对接环焊缝施焊滞后一个拱段, 如D拱段吊装到位后, 开始焊接B, C拱段箱壁对接环焊缝。要求上、下游环焊缝以及单拱的内外腹板焊缝对称施焊。进行钢箱壁环焊缝施焊时先焊顶底板四个角点 (焊缝长200 mm) , 再焊内外腹板焊缝。待四角点及内外腹板施焊后解除临时连接件, 焊接顶底板及其余焊缝。
2施工安全措施
1) 成立精干高效的现场指挥机构和技术保证机构, 做到统一指挥、令行禁止。2) 除设专职安全员现场值班外, 重要受力部位设专人负责观察, 非现场施工人员一律不得进入现场。3) 吊装过程中的走停信号应由专职信号员发出, 其他人员不得随便乱发信号。4) 卷扬机司机必须有操作合格证, 各种起重设备要经常检查, 严格执行交接班制度, 严格按统一信号操作。5) 箱肋拱上搭设钢筋梯应设可靠的栏杆并挂设安全网。
3质量控制标准
1) 轴线空间偏位小于10 mm;2) 拱圈标高小于10 mm (节段及拱顶四个角点控制) ;3) 拼装过程中对称的四片拱段连接点相对高差小于10 mm, 相对间距偏差小于10 mm;4) 相对拱段对应点间距偏差小于6 mm。
4结语
菜园坝长江大桥钢箱提篮拱采用缆索吊单榀安装施工, 解决了施工场地及通航要求, 满足施工精度及工期要求, 可以为类似桥梁施工提供宝贵的经验。
参考文献
大宁河特大桥拱座受力分析与计算 篇4
关键词：拱座,计算,稳定性,模型,安全性
1 工程概况
大宁河桥为净跨400 m的钢桁拱桥,横向设3片主桁,每主桁的上下弦杆均采用1 m×1 m的箱形断面,拱上立柱间距27 m,桥宽24.5 m。主桥拱座采用整体式钢筋混凝土结构,底面设计成阶梯形,以利于拱座与地基的传力;拱座前缘横向设3根桩作竖向支撑,位置与拱肋对应,以改善拱座前缘的受力、提高边坡稳定性、保证拱座的受力安全;拱座后缘横向设3根倾斜10°的抗推桩,以提高拱座基础抵抗水平力的能力并减小拱座位移。两岸拱座竖向支撑桩、抗推桩桩底均以弱或微风化岩作为持力层。两岸拱座基坑地质条件较差,对基底及拱座基础以外的2 m范围进行压浆加固,加固深度10 m。拱座横桥向宽28 m,高18 m,顺横桥向长24.91 m。拱座杭州侧基岩为弱风化溶崩角砾岩,兰州侧基岩为弱风化灰岩。每侧拱座与基岩间设3.3 m×3 m齿坎4个,底部设4 m×4 m方桩3根(每根长20 m)。拱座上部为C40混凝土(每侧6 147 m3),下部为C45混凝土(每侧8 718 m3,含桩)。
2 结构计算
2.1 计算原理
拱座计算采用有限单元法。岩体按弹塑性体考虑,混凝土按弹性体计算。基岩采用摩尔—库仑(Mohr-Columb)屈服准则,该准则假定破坏由最大剪应力控制,且剪应力与正应力有关。本文分析岩体材料采用扩展的Mohr-Columb准则。它是一个采用Mohr-Columb形式屈服函数的弹塑性本构模型,包含各向同性硬化。此模型采用的塑性势函数在子午面内为双曲线形,在偏应力平面内没有尖角。此塑性势函数是完全光滑的,具有唯一的塑性流动方向。
对于扩展的摩尔—库仑准则,其屈服面采用:
F=Rmc·q-p·tanϕ-c=0。
函数Rmc(ϕ,θ)表征其偏平面内屈服面形状。
偏平面内的极角θ(Chen和Han,1988年):
塑性流动势函数G(Menetrey和Willam,1995年)为:
函数Rmw(θ,e,ϕ)表征其偏平面内的形状。
e可按下式计算:
其中,c为粘结力;ϕ为摩擦角;φ为剪胀角。
材料的摩擦角ϕ对偏平面内屈服面形状有影响,0°≤ϕ≤90°。
当ϕ=0°时,Mohr-Coulomb 模型退化为偏平面内为正六边形的Tresca模型。当ϕ=90°时,退化为偏平面内为正三角形的Rankine模型。
2.2 计算边界与特征
结合地形、地质情况,计算范围顺桥向长108.62 m,横桥向宽84 m,高81.86 m。竖向取到角砾岩与弱风化灰岩的交界面处,横桥向为3倍的拱座尺寸。选定范围的边界条件为:侧向约束各面的法向位移,底面三向位移均约束,顶面自由。
荷载作用按上部结构分析的结果,分为两部分:拱肋部分和交界墩部分。具体的荷载作用为:
拱肋部分的荷载作用考虑最不利的两种组合:
组合1:自重+体系升温36℃+横风(52%)+汽车(含制动力)。
组合2:自重+体系降温36℃+横风(52%)+汽车(含制动力)。
交界墩部分的荷载作用为:竖向力F=69 310 kN(3根)。
组合1,组合2拱脚处各杆件内力见图1,图2。
2.3计算结果分析
计算结果表明,对于组合2,非线性接触关系描述基岩、拱座的相互作用拱座底部基岩最大主压应力为555 MPa,完全粘结描述基岩、拱座的相互作用拱座底部基岩最大主压应力为378 MPa,前者比后者大30%(见图3,图4)。
非线性接触模型主拉应力出现在岩体齿坎与侧壁的交界附近,最大主拉应力为326 kPa。而完全粘结模型主拉应力出现在岩体的前侧,最大主拉应力为178 kPa,可见完全粘结模型是不合理且结果偏于不安全的。采用非线性接触模型计算的基岩、拱座间顺桥向最大剪应力为6 kPa,竖向最大剪应力为6.7 kPa,远小于基岩的粘结强度。对于组合1,仅采用接触模型计算。基岩的最大主压应力为722 kPa,出现在基岩的上侧齿坎与侧壁的交界附近,分布范围大约为1 m,最大主拉应力为371 kPa,与组合2的结果接近。基岩、拱座间顺桥向最大剪应力为6 kPa,竖向最大剪应力为9.5 kPa,远小于基岩的粘结强度。
组合1的基岩最大位移为2.6 mm,组合2的基岩最大位移为2.8 mm,均出现在拱座底部的中部基岩中,远小于拱座的容许位移。综上可见,基岩可满足承载要求(见图5,图6)。
对于组合1和组合2,基岩、拱座接触面张开区均出现在拱座前端(靠近跨中侧),最大张开距离0.8 mm,深度延伸到1/2桩长。显然,此处的张开不影响拱座的承载性能。
3结语
在计算中采用完全粘结和非线性接触两种方式模拟拱座、基岩间接触特性,计算结果表明非线性接触模型是合理且结果偏于安全的。基岩承载力和变位、拱座承载力满足设计要求,并且拱座前端的基岩、拱座张开不影响拱座的承载性能。根据目前监测的实际数据也进一步证明了计算理论的合理性和拱座设计方面的安全性。
参考文献
[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]钱伟长.弹塑性理论[M].北京:人民交通出版社,2000.
特大桥提篮拱 篇5
新建铁路朔州至准格尔线黄河特大桥为上承式钢管混凝土拱桥结构, 主拱跨度为360m, 立面投影矢高60m, 矢跨比为1/6, 主拱拱轴线采用悬链线, 拱轴系数m=2.5。主拱结构由两根拱肋与横向联结系组成, 拱肋横向设计内倾角为8°, 拱肋中心距在拱顶部位为8.335m, 拱脚部位为25.2m。
1 前期准备
1.1 场地布置
依据拱肋上下弦管最大间距、节段长度, 同时考虑龙门吊轨道、钢构件的运输与存放, 结合实际确定拼装场地面积, 黄河特大桥循环拼装场地面积近3000m2;为确保拼装基础稳固, 拼装工装不发生变形位移, 本工程采用C20商品混凝土对地面进行硬化处理, 硬化厚度为20cm;场地硬化施工工艺流程如图1。
强夯处理需清除4-5m内土的湿陷性, 提高场地地基承载力, 灰土垫层采用3:7灰土, 30mm厚, 压实系数为0.93, 混凝土200mm厚, 强度<25, 以提高场地基层承载力。
1.2 吊装动力设备
依据本项目设计深化图, 结合构件的分段情况 (本桥最大节段长17m, 重57t) , 同时考虑构件翻身时的瞬间加载, 逐确定采用两台50T龙门吊, 行走路线贯穿整个预拼场地。龙门吊的安装流程:轨道位置测量、布设→轨道预埋件锚固→固定铁轨→安装龙门吊机→检测及试运行。
1.3 工装设计及制备
钢管拱拼装过程须满足构件的三维几何尺寸要求, 即:水平精度、拱肋线性精度、垂直精度, 工装设计时以此三项作为关键的控制点进行实施。水平精度控制方面, 在场地平整完后, 采用长度为20m的I32a型工字钢, 按照4m间距布置, 化学锚栓锚固于混凝土地面, 并调平工装平台。同时采用五排覫100*5的无缝钢管在工字钢间进行纵向焊接连接, 形成整体结构, 以确保平台的稳固性, 防止构件碰撞变形。
平台成型后, 按照钢管拱的线型要求, 结合工字钢的布置间距, 计算出拱背线和拱胸线分别在每根工字钢上的位置坐标, 在工字钢上焊接限位块, 限位块上设置千斤顶, 用以调节拱肋的线型。在拱胸和拱背处设置垂直方钢, 方钢规格600*600*10mm (必要时设置斜向支撑, 以克服水平推力, 增加刚度) , 高度按拱肋宽度设置;下部焊接在工字钢拼装面上, 焊接时需保证其垂直度。见图2。
2 钢管拱肋预拼装的工艺流程
根据工期要求, 结合工厂实际, 黄河特大桥钢管拱肋的拼装按照“3+1”式循环卧拼, 即循环进行四个节段的卧拼, 留下一个节段作为下一轮次匹配段, 以确保全桥的对接质量。 (表1)
3 质量检验与控制
3.1 焊接质量要求
准朔线黄河特大桥钢管拱肋卷管直缝、对接环缝及组拼节点板横缝均为Ⅰ级焊缝, 焊接质量的高低直接影响大桥的使用寿命。因此必须严格制定焊接操作规程及工艺, 对焊接坡口、焊条规格、型号、烘烤温度、电流大小、焊接顺序、工装夹具等影响因素实施控制;制定焊接工艺卡, 坚持按焊接工艺施工。对焊接工人进行严格考合后方可上岗作业;当湿度大于80%、或风力大于四级、或雨雪天气、或环境温度低于0℃的情况下, 采取有效保护措施方可施焊;按要求对杆件进行超声波探伤, 且按比例进行射线探伤, 同时根据施焊记录、材质证明书、探伤报告、力学性能报告等资料评定焊接质量。探伤资料须经国家认证的权威机构确认审核。
3.2
主控尺寸及允许偏差表 (表2-4)
4 主要控制点
4.1 工装作为钢管拱拼装的基本设施, 其制作要针对钢管拱的拼装特点进行关键点的控制, 其制作精度的高低亦影响到钢管拱的预拼装精度, 同时工装设计过程中需考虑其使用性能, 增加必要的限位、顶推装置。
4.2 钢管拱肋预拼装是现场安装工况的模拟, 是现场安装得以顺利实现的关键, 必须严格把控好拼装过程的各项质量, 以确保成形后工程的施工质量。
4.3 焊接质量是钢桥结构控制的关键, 关系到结构的受力安全及使用寿命, 须依照审核通过的焊接工艺评定做好过程控制, 对焊缝外观、内部质量及力学性能进行检验检测, 同必须做好焊后变形、残余应力处理工作。
5 结语
准朔线黄河特大桥是目前国内铁路双线拱桥跨度最大的一座钢管拱桥, 该桥是准朔铁路的重点、难点和关键控制性工程, 在准朔铁路全线起着跨越天堑、连通两岸的重要作用, 具有科技含量高、工艺要求高、安全质量高、施工组织难度大等特点;拱肋预拼装是拱桥安装得以实现、成桥后线形及结构受力合理的关键, 具有很大的实用性, 是钢管拱桥施工的着重控制点;本文着重介绍了预拼装过程的前期技术准备、工艺流程、主要卡控项及尺寸允许偏差等相关内容, 以期为同类项目施工提供借鉴。
参考文献
[1]GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》.
[2]TB10212-2009《铁路钢桥制造规范》.