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1—100m简支拱拱脚及拱肋安装技术

2017-06-16宋海涛

科学与财富 2017年17期
关键词:安装

宋海涛

(中铁二十二局集团第四工程有限公司 110000)

摘要:本文通过对100m简支拱拱脚及拱肋安装工艺的介绍,总结简支拱桥拱脚及拱肋的施工经验,为类似施工项目提供参考。

关键词:简支拱 拱肋 拱脚 安装

1 工程概况

1-100m简支拱桥为蒲河特大桥跨沈阳市四环路而设。蒲河特大桥在90#、91#墩之间采用1-100m双线简支拱(现浇)90°正交跨越沈阳四环路,起讫里程为DK679+289.53~DK679+392.57,位于R=10000圆曲线上,纵断面为3.3‰单面坡及竖曲线。

2 施工工艺流程

简支拱拱脚及拱肋安装施工工艺流程:基准线放样→拱肋支架测平→拱脚吊装、定位→拱肋吊装→拱肋环口高程测量、拼装环口→焊接横撑吊装、拼装→斜撑吊装、拼装→欠补段焊接→拱肋修整→检查、验收。

3 施工方法

3.1施工准备

⑴施工场地的处理

吊车将占位于桥墩两侧进行现场运输和吊装作业。桥墩两侧约需40×40米作业场地要碾压平整并夯实,满足现场施工作业条件,地面吊装作业时设置围挡将施工区域与行人、车辆分开。

⑵主要设备、机具选用及要求

采用吊车在桥底直接吊装,吊装杆件最重约18t,需要配置25t、80t、200t汽车吊各1台用于现场杆件安装。

准备拼装用32t、50t机械千斤顶、导链、撬棍、施焊设备等若干。

⑶吊车的选择

本工程配置1台25t汽车吊在地面进行拱脚吊装作业装。拱肋吊装采用200t汽车吊将1台80t汽车吊吊至混凝土桥面上,之后80t汽车吊在系梁桥面上进行钢管拱块体吊装。

3.2 临时支架搭设

在系梁混凝土桥面上采用Φ325mm×10mm钢管为立柱搭设临时支架,在拱肋节段接口处搭设框架式临时支架,平面尺寸为2500mm×3000mm,立柱钢管间中间采用[10槽钢作为横撑,立柱钢管间上下端横撑设置为I32a或Φ325mm×10mm钢管,支架下端封板焊接于桥面板预埋件上,支架上端设置横梁双排I25a,横梁上部放置调节装置,作为标高调整系统。在每组钢管立柱上,焊接供人员上、下用的带有钢筋防护圈防护措施的爬梯。

3.3 安装步骤

⑴拱脚安装步骤

步骤1:在桥下用25t汽车吊配合,将拱脚支架的主支架焊接成型。

步驟2:25t汽车吊站在桥下路面上,将拱脚支架的主支架吊到系梁上,安放位置按照图纸中要求。

步骤3:依次安装4个主支架,然后等待系梁安装部门绑扎系梁钢筋。

步骤4:在桥面顶板钢筋网上安装拱脚支架,焊接牢固,安装位置以图纸为准。

步骤5:用80t汽车吊吊装拱脚段,将其安放到支架上,调整好各控制点坐标,用支撑板将拱脚节段固定牢固,焊好拱脚支架件。

吊装前在拱脚梁段上下弦管两端各设置3个点作为测量控制点,并利用全站仪进行拱脚位置预放线,当拱肋吊装至设计位置附近时,再利用全站仪通过对拱脚上6个控制点坐标的控制进行拱脚精确定位。

步骤6:用汽车吊安装拱脚护板,然后绑扎拱脚钢筋。浇筑系梁B节段混凝土。

⑵拱肋安装步骤

安装前将拱肋节段按吊装顺序对称摆放于主梁两侧的桥面上,采用汽车吊按顺序安装各节段拱肋。拱肋起吊采用两点吊,两吊点的重心与拱肋重心一致。在前吊点设一倒链用于调整拱肋俯仰的角度,为减少高空作业的工作量,在拱肋起吊离开地面时即将拱肋的俯仰角度调整与设计相符。每安装一节,均采用码板临时固定,每节拱肋临时焊接固定后方可进行下一段拱肋的安装。

步骤1:拱脚与系梁一起进行混凝土浇筑,系梁达到设计强度后,在桥墩台位置采用200t汽车吊将1台80t汽车吊吊到桥面上。

步骤2:为满足施工要求拱肋与对应临时支架交替安装,利用50t汽车吊将临时支架、拱肋制作段吊至桥面上并利用80t吊车运至对应位置,利用桥上80t汽车吊对称吊装拱肋节段,复测两肋间距、跨间距离、拱轴线坐标,并精确测量吊杆位置,临时连接拱肋节段,并安装拱肋间K撑,K撑与主拱肋间临时连接。

步骤3:在温度相对稳定的条件下,测量合拢段间距,并配切拱段,之后吊装合拢段和对应横撑,在两肋间距、跨间距离、拱轴线坐标符合设计要求的条件下,焊接全桥拱段。

⑶下锚箱安装

下锚箱经检验合格后运至现场进行安装。安装步骤如下:

步骤一:在水平台上放倾角为8°的三角形样线;

步骤二:用10#槽钢下三根不等长段,然后与事先画好的线对齐,然后将槽钢之间点焊牢固,作为角度样板;

步骤三:25t汽车吊站在桥下路面上,将下锚箱吊到系梁上;25t汽车吊臂长31.5m,工作半径16m,额定起重量2.3t,下锚箱自重不超过1.5t,吊车满足使用要求;

步骤四:下锚箱吊装时,内侧用钢丝绳兜过内翼板,外侧用2t手拉葫芦拉住,然后通过调整手拉葫芦长度,使下锚箱到达预制角度;

步骤五:将做好的角度样板贴在下锚箱内侧板上,在样板槽钢角点位置挂好线坠,当线坠线与槽钢沿平行时,说明下锚箱正好达到8°倾角;

步骤六:预先在钢筋墙外侧测量好两组标高,位置控制点,控制下锚箱内侧板最低点;

步骤七:将下锚箱角度及内侧板位置定好,即可定位下锚箱;

步骤八:定好锚箱位置后,用短钢筋与周围钢筋网临时固定,然后焊接下部支架;

步骤九:支撑好横向及纵向支撑,将支撑一端与锚箱焊牢,另一端与钢筋网焊接好,确认好锚箱支撑好后,吊车摘钩,完成下锚箱安装。

3.4 吊装与拼装

⑴每片拱肋安装从两端向中间对称进行吊装就位,在支架上拼成节段整体后进行焊接。合拢段吊装前焊接所有环缝,最后完成合拢段的安装。合龙段安装前,主桥面钢梁形成整体后,应进行合龙段安装前的观测,在合适温度的情况下,确定合龙段长度,完成配切、吊装就位。

⑵吊装

①用汽车吊按安装顺序依次进行吊装,吊机或按实际情况选用。梁车贴近支架顺桥而站,两车同时吊起梁段旋转吊臂将梁段吊装到位。

②吊装前检查每段拱筋的几何尺寸、焊接质量、表面防腐、预拼情况及接口处的标识,确认准确无误后方可进行吊装。

③吊装前应将拱肋上口进行包封,防止异物落入管内;

3.5 拱肋调整

本项目钢管拱拱肋节段采用满铺支架安装,每一拱肋节段在长度方向两端各设置有一个支架,拱肋节段在吊装就位时,先对位下端支点或连接相邻节段之间内法兰,并连接相邻节间之间高强度螺栓。在拱肋节段两端支撑平台上设置有竖向、横向调节千斤顶,方便进行拱肋高程和水平坐标调节。拱肋节段焊缝焊接滞后拱肋节段吊装一个节间,拱肋节段焊接时先点焊拱肋管壁与嵌补板之间焊缝,并定位焊接两焊缝之间临时码板,刚性约束嵌补板与已吊装拱肋,避免出现横向对接焊缝错台。

3.6 拱肋焊接

⑴焊接必须严格执行针对此工程编制的焊接工艺文件。优先选用CO2半自动焊的焊接方法,环口对接采用背面贴钢衬垫单面焊双面成型工艺。按规定焊接顺序、焊接方向施焊,综合控制焊接变形。本桥工地焊接均不须预热,但在温度低于5℃情况下施焊时,为保证焊接质量,焊前对待焊区域预热50℃以上,焊接过程中应注意保温,当因故中断施工时,重新焊接前需预热50℃以上。

⑵焊接前接口处30~50mm范围进行打磨,不得带锈、油污焊接,多层焊的每一道焊完后必须将熔渣及缺陷清除干净,并经确认无裂纹等缺陷后再焊下一道。

4 结束语

通过工程实践,简支拱拱脚及拱肋施工宜选择合适的拱肋节段划分,吊装尽量采用吨位较大的吊车,吊车上桥时,选择合理的吊车支垫位置,尽量选择腹板处,避免对混凝土箱梁造成损伤。安装过程中,尤其注意焊接质量,焊接质量是拱肋成型的关键所在。

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