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浅析拖拉法在钢桁梁架梁施工中的应用

2012-03-23张银松

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:架梁施工应用

张银松

摘要:本文以广深四线石龙北大桥中3×72m钢梁假设施工为例,介绍在中间孔为主航道,两边孔为非通航孔。施工期间不能封锁主航道,且在既有广深线旁,广深线是内地与香港地区间唯一的铁路通道,钢桁梁架设期间如何确保安全、质量,浅析钢桁梁的架设拖拉法在钢桁梁架梁施工中的应用。

关键词:拖拉法;钢桁梁;架梁;施工;应用

Abstract: Take north bridge in shilong 3 x 72 m steel beam assumption construction as the example, this paper introduces mainly in the middle hole channel, both sides for the navigation hole. During the construction can't block main channel , and in both the GuangShenXian, GuangShenXian is between mainland China and Hong Kong area the only railway channel, steel truss girders during erection how to ensure the safety, quality, according to the steel truss girders of the erection method in steel truss bridge drag whole construction of application.

Key Words: drag method; steel truss girders; frame beams; construction; application

中圖分类号:TU74文献标识码:A文章编号:

1、工程概况:

作为广深四线的重点、难点控制工程,石龙北大桥横跨东江两岸,连接石碣、石龙两大经济重镇,全桥长436.06m。大桥中心里程K67+625.56,孔跨为:5-32m后张梁+3-72m钢桁梁+2-20m后张梁。本文施工为大桥第6、7、8三跨为Lp=70.90(单跨全长72m)钢桁梁,它跨越东江北支流航道和两非通航孔;主桁高度11.50m(全高12.10m);主桁宽12.0m(全宽12.62m);下弦节间距3.545m,20个节间,21节点;上弦节间距7.09m,8个节间,9个节点;杆件最大安装重量为6.41吨,钢梁每孔重613.9吨(包括检查设备及支座);支座高度270mm;主桁杆件除端斜杆为箱型结构外,其余均为H型;纵、横梁为工字型截面;上下平联均为工字型截面;钢梁所有杆件均采用高强度螺栓联结,每孔钢梁高强度螺栓用量43973套,钢梁设置上拱度,跨中拱度69.3mm。

2、施工准备

本着精优高原则,完善施工组织,积极采用新技术、新工艺,安排精干队伍,合理配置设备,组织流水作业,合理安排工期,确保工程优质,按期完成。根据该桥的功能特点及现场实际情况,按照施工方案进行技术、测量放线、临时设施、机具设备等准备。

3、施工方案及施工工艺

本桥第6、第7、第8孔钢桁梁跨越东江北支流航道和两非通航孔,施工期间不能封锁航道的同时必须保证航道宽度不小于60m,经研究,第6、第7孔采用拖拉法架设,第8孔采用膺架法架,拖拉孔钢梁拼装场地设在北岸2#~5#墩处,支架采用六四军用梁及C型塔架,由北往南拖拉架设。

(1)施工场地平面布置,分别在南北两岸线路左侧空地建立临时设施,临时设施主要有钢桁梁杆件存放场、生产房屋和生产库房,生活和生产库房设在北岸,可利用大桥下部结构施工已建立的设施,施工人员和小型机具至南岸通过船只运输;北岸钢桁梁杆件存放场设在3#~5#墩左侧空地上。

(2)钢梁拖拉支架的设计和施工,根据钢梁拼装和拖拉的施工需要分别在北岸2#~5#墩间设置钢梁拼装支架、5#、6#及7#墩两旁设置托架,支架纵坡按3‰下坡进行设计,支架标高根据桥梁下部结构标高及最小落梁高度为原则进行设计。支架结构根据设备及钢梁拖拉过程中的受力情况进行设计。

岸上支架:岸上2#~5#墩间支架均采用C型塔架和六四军用梁,C型塔架和军用梁的拼装采用汽车吊配合人工进行,拼装需严格地按C型塔架和军用梁的使用手册进行。

墩旁托架:5#、6#、7#墩旁托架基础采用Φ600×8mm钢管桩,支墩采用C型或T型塔架搭设,其中6#、7#墩位于水中。

(3)钢梁杆件预拼,北岸钢梁在2#~5#墩间的支架上拼装,利用第8孔钢梁的部分杆件和新制杆件作为导梁,与中孔钢梁对接,北岸两孔钢梁之间通过临时杆件连接,形成2孔临时连续梁,再通过拖拉系统,将两孔钢梁整体拖拉到5#~7#墩。

弦杆预拼: 上弦、下弦弦杆在钢梁拼装前端与大节点处节点板,拼接板、填板用冲钉及少量螺栓连结,冲钉按主桁节点拼装要求插打,并上少量螺栓不拧,以便其余杆件安装,中间小节点用少量冲钉,螺栓栓带于弦杆上。

上弦节点组拼带上平纵联下拼接板及拼接角钢,下弦节点组拼带下平纵联下拼接板及拼接角钢,支座处带座板。

主桁斜杆、竖杆预拼:斜杆、竖杆两端拼接板及填板用两个螺栓带在杆件拼接端头的根部。

横梁:横梁在预拼场拼装纵梁牛腿及与横梁连结角钢。

纵梁牛腿及横梁联接角钢均只带螺栓而不拧,以便横梁、纵梁安装。

预拼检查要求:支承节点磨光顶紧范围内接触面间隙不大于0.2mm,板缝均用塞规检查。

杆件组拼单元栓合后,均应经值班技术人员检查,填写杆件登记本。并经质检人员检查验收合格、办理签证后才能出场架设。

(4)钢梁及导梁拼装,钢梁安装原则:从下至上,先下平面,后立面,尽快形成三角形稳定结构,然后安装上平面。

支架上拼装钢梁时,应特别注意钢梁的拼装拱度曲线,除第一节间外,其余各节间必须在自由状态进行,即下弦杆前端拼至前一支点时不得受力,与支点保持1~2cm的间隙。

为保证钢梁拱度,拼装节间的钢梁必须在悬臂状态下拼装,拼装节间的高强度螺栓终拧后才能抄垫和起顶,同时调整主桁的中心线,保证主桁中心线偏差在允许范围内。保证中线顺直,上、下平面联结系和横向联结系的高栓应尽快栓合。

导梁拼装:导梁长35.45米,将7#~8#墩间一孔钢梁的部分杆件和部分新制杆件作为导梁,与中间孔钢梁对接。前2节间的导梁在临时支架上拼装,拼装方法与第一孔钢梁拼装方法相同;后3节间的导梁在支架外悬臂拼装,拼装时上下游弦杆对称拼装。

(5)高强度螺栓施工

高强度螺栓质量复验:制造厂应以批为单位,提供产品质量检验报告(含扭矩系数)及出厂合格证,施工单位根据国标GB1228~1231-91的规定,分批号对高强度螺栓连接副的型式尺寸、形位公差、外观、机械性能、扭矩系数、标记与包装进行检查和复验,并作好记录,不合格产品不得使用。

终拧检查采用紧扣法检查,检查前用腊笔将螺母与垫圈画一道刻划线,然后用标定好的指针板手对螺栓进行紧扣检查,读取螺母刚刚转动时的扭矩值。紧扣检查扭矩的超拧或欠拧值均不得大于规定值的10%。

(6)钢梁拖拉,在钢梁下弦杆与拖拉临时墩间设有滑道,上滑道与钢梁下弦大节点相连,下滑道设在拖拉临时墩上,用四氟板和不锈钢板作滑动面,上滑道由P43钢轨加工而成,长度按2m设计;拖拉千斤顶固定在拖拉前方的一个桥墩上,首先布置在6#墩旁托架上,导梁到达6#墩时,拖拉千斤顶移到7#墩旁托架,继续拖拉,最后导梁到达7#墩时,拖拉千斤顶移到8#墩旁托架;拖拉设备安排4台100t和2台60t张拉千斤顶,根据各种工况合理调配使用。当第一、二孔钢梁拼装6大节间、导梁拼装5大节间后即可准备钢梁第一次拖拉。第一次拖拉42.5米,使导梁前端达到6#墩,5#墩与6#墩的下滑道钢轨高差为15cm,当导梁安装50cm高的上滑道时,需用千斤顶进行起顶;第二次拖拉在2孔钢梁全部拼完后整体拖拉,将钢梁拖拉到设计位置。钢梁拖拉共设4个拖拉点,梁上拖拉点分别设在导梁前端和E0节点上,墩上拖拉点分别设在5#、6#墩上,用4台千斤顶拖拉。拖拉前须调整钢梁支点反力,并在拖拉时保持上下游两桁同步移动;同时在钢桁梁上尾端安装保险卷扬机,防止钢桁梁滑动。

(7)钢梁定位,钢梁经过三次拖拉滑移到设计位置后,即可解开两联之间的临时连接杆件,使用4台300T千斤顶顶落并横移钢梁,调整钢梁到设计位置精确定位安装支座。

结束语:

综上所述,拖拉法架设钢桁梁,其优点可实现架梁施工过程期间不封锁航道,在既有航道的钢梁架设施工中被广泛应用,其难点在于支撑体系及钢桁梁内部杆件的受力检算,在保障施工要求的同时,保障架设过程中的钢桁梁内部杆件及支撑体系不被破坏是关键。

参考文献:

[1]铁道第四勘察设计院70.9m双线栓焊下承桁架设计图-图号肆桥设(2005)0045。

[2]国标GB50017-2003及建筑规范JGJ99-98。

[3]《铁路桥梁钢结构设计规范》TB10002.2-99。

[4]广深四线石龙北大桥钢梁导梁拖拉方案图(一)~(四) 2006

[5]石龙北大桥钢梁架设结构施工受力检算

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