丫髻沙大橋主橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究《鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)》

1、 、r髻沙人橋主橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究徐升橋等!.!焊接控制鋼管拱肋是本橋的生命工程,由j:采用了較辱板件、大量使用半自動(dòng)焊和人工電弧焊,確保焊接結(jié)構(gòu)具有足夠的韌性和塑性、以防裂防斷為本橋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo)思想。焊接接頭抗斷裂能力不僅與焊縫強(qiáng)度密切相關(guān),還與焊縫韌性和塑性有關(guān),所有焊接工藝評(píng)定滿足設(shè)計(jì)要求后方能實(shí)施。(1焊縫強(qiáng)度的控制:要求對(duì)接焊縫屈服強(qiáng)度(t、極限強(qiáng)度(“不低于基材標(biāo)準(zhǔn),并不超過基材120MPa,超過時(shí)用oc韌強(qiáng)比包一Ah/以控制(蛾O.1j。焊接接頭力學(xué)不均質(zhì)性,對(duì)接頭斷裂性能有顯著影響,焊縫與母材等強(qiáng)具有最佳抗脆斷性能。(2焊縫韌性的控制:對(duì)接焊縫的各部位(包括焊建、熔臺(tái)線

2、、熱影響區(qū)5c的卻貝V沖_山功不低于3j J。對(duì)熱影響區(qū)的韌性檢查用于限制施J焊輸入熱量。為保證其沖擊韌性并避免出現(xiàn)裂縫.必須特別注意焊接工藝細(xì)則.輸入的熱量太高將使鋼的晶粒變粗。(3焊縫塑性的控制:對(duì)接焊縫的延伸率不低于母材.即f25mm時(shí),d,20%;一2650mm時(shí),d,19%。2.3鋼管拱肋的驗(yàn)收驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以鋼結(jié)構(gòu)制造的T期短、造價(jià)省、符合有關(guān)強(qiáng)制性規(guī)范為原則.保證結(jié)構(gòu)安全工作、便于施工及檢查,!.3.1拱肋節(jié)段工J組裝后的尺寸允許偏差(1鋼管橢圓度鋼管端部/D3/1000,中間部位/D士5/1ooo;(2鋼管端部不平度o.3mm;(3桁架寬度誤差3mm;4腹扦組合誤差/L1/1。00

3、;j嘎扦中心距誤差3mm;6板件局部翹曲3mm;(?桁架高度偏差+31mm;8桁架節(jié)段斷面扭曲偏差】mm/m,節(jié)段最大不超過5mm;(9桁架斷面對(duì)角線差4mm;(1o桁架節(jié)段軸線豎向偏差3mm;(11竹架節(jié)段軸線橫向偏差3mm;(12桁架節(jié)段軸線弧長(zhǎng)偏差凸lo nlm。!.3.2在工地組拼半跨拱肋的允許偏差1節(jié)段間接縫錯(cuò)邊量9拱肋中間鋼管3mm;拱肋其余鋼管42m“;(2拱軸線橫向偏差凸12mm;(1兩岸對(duì)稱點(diǎn)高程差偏差同號(hào)且凸2(m“;(2拱肋扭轉(zhuǎn)拱肋內(nèi)、,m臨岡管頂高差d3mm;(3拱軸線橫向偏差沿x(o,344偏差值(4拱軸線豎向偏差偏差值,一0.00250l4X。-_0.86050X+

4、6mm,且兩岸對(duì)稱點(diǎn)不得反號(hào)。3拱肋安裝的轉(zhuǎn)體施工法根據(jù)廣卅市建委和建設(shè)單位的要求,按2個(gè)施工力案(即轉(zhuǎn)體施上法與三大段施工法進(jìn)行施j二圖設(shè)計(jì)和指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì),供施工單位選用。通過施上招標(biāo),推薦轉(zhuǎn)體施工法的單位中標(biāo)。3.1編制施J二方案的原則(1主橋跨度大、精度要求高,確保拱肋的線形和制造質(zhì)量非常關(guān)鍵,必須盡量減少高空焊接工作量;(2橋址處珠江航運(yùn)繁忙,正常施工階段不能長(zhǎng)期占用航道,亦不宜封航;(3拱橋施工技術(shù)復(fù)雜、要求高,施工方案應(yīng)盡量減少不確定因素,質(zhì)量便于控制,造價(jià)盡量節(jié)省。3.2轉(zhuǎn)體施工法指導(dǎo)思想對(duì)橋址珠江水域的水文、氣候、通航情況進(jìn)行r詳細(xì)調(diào)查、實(shí)地踏勘,利用主拱拱肋、拱座、邊拱

5、拱肋及扣索、塔柱撐腳組成豎轉(zhuǎn)、平轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)體系(見圖2,整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體系由承臺(tái)上直徑為33m的轉(zhuǎn)體環(huán)道支撐,轉(zhuǎn)體施工時(shí)不用封航,其施工步驟如下:(1安裝承臺(tái)上的轉(zhuǎn)體環(huán)道、拱座及豎轉(zhuǎn)餃,沿江岸搭設(shè)邊拱勁性拱架、i拱拱肋臥拼用支架;(2安裝轉(zhuǎn)體塔架、邊拱勁性骨架、主拱拱肋;閣2轉(zhuǎn)體安裝施1.法(3安裝邊拱端部及其它設(shè)計(jì)規(guī)定部位壓重鋼筋混凝土;(4安裝轉(zhuǎn)體用扣索、千斤頂及施工監(jiān)測(cè)設(shè)備;(j兩岸主拱拱肋分別豎轉(zhuǎn); r譬沙大橋主橋施工關(guān)鍵技術(shù)研究徐升橋等下轉(zhuǎn)盤由環(huán)遭、牽引體系、中心轉(zhuǎn)軸等組成(見圖4.為保證環(huán)道的平整度、光潔度,施工時(shí)將預(yù)埋環(huán)道頂面鋼板的勁性骨架,用螺栓連接鋼板與勁性骨架,精確調(diào)平后再灌注鋼板

6、下混凝土,任意3m弧長(zhǎng)環(huán)道的高差不大于1mm。型!型一座座|圭|4F轉(zhuǎn)盤平面布置圖(單位:mm牽引體系主要包括牽引鋼絞線、2組牽引千斤頂(每組4臺(tái)、多臺(tái)輔助干斤頂組成,起動(dòng)牽引力按靜摩擦系數(shù)H=o.1、轉(zhuǎn)動(dòng)牽引力按動(dòng)摩擦系數(shù)腳=o.05準(zhǔn)備.實(shí)測(cè)起動(dòng)牽引力約8000kN、靜摩擦系數(shù)肚一0.06,實(shí)測(cè)動(dòng)摩擦系數(shù)p。一o.03。(1調(diào)試牽引系統(tǒng).清理、潤(rùn)滑環(huán)道,拆除有礙平轉(zhuǎn)的障礙物。(2先讓輔助千斤頂達(dá)到預(yù)定噸位,再啟動(dòng)牽引千斤頂使轉(zhuǎn)動(dòng)體系起動(dòng),然后由牽引千斤頂拉動(dòng)牽引索平轉(zhuǎn)。(3在乎轉(zhuǎn)就位處設(shè)置限位卡梁,阻止撐腳到位后繼續(xù)往前走。(4平轉(zhuǎn)基本到位后降低平轉(zhuǎn)速度,采用點(diǎn)控牽引法對(duì)好主拱拱肋的中線。

7、(5恢復(fù)邊拱支架,焊接上、下轉(zhuǎn)盤的鋼骨架,綁扎鋼筋,清除雜物后澆筑上、下轉(zhuǎn)盤問的混凝土。3.6臺(tái)龍控制平轉(zhuǎn)施工完成后,對(duì)照表2加臨時(shí)臺(tái)龍時(shí)的溫度修正值于半夜調(diào)整好主拱拱肋的標(biāo)高,然后立即在主拱拱頂安裝臨時(shí)合龍構(gòu)件,使之能承受兩鉸拱狀態(tài)的溫度力,保證合龍段在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下定位、焊接。表2施工階段主拱拱肋高程表m截面制造坐標(biāo)降轉(zhuǎn)舍龍時(shí)兩鉸拱安裝完鋼灌注完拱遙營(yíng)狀態(tài)縱橫梁肋混凝十上7728077082772347711676.988 X一92L24施工過程的穩(wěn)定與拱軸線控制4.1鋼管混凝土拱橋的非線性穩(wěn)定分析考慮大位移變形、拱軸線偏移、構(gòu)件的極限承載力,進(jìn)行拱橋的非線性穩(wěn)定分析。采用基于u.L列式的非

8、線性有限元,以增量求解方式計(jì)算施工全過程。(1加載路徑(見圖5工況。為空鋼管合龍,形成無(wú)鉸拱;工況116為灌筑主拱拱肋內(nèi)混凝土。圖5菅內(nèi)混凝土灌筑順序圖(2非線性穩(wěn)定計(jì)算模式為了能模擬混凝土灌筑過程的影響,對(duì)每個(gè)灌筑拱肋內(nèi)混凝土的工況再細(xì)分為3個(gè)子工況:第1個(gè)子j二況為灌筑水平坐標(biāo)(o,62拱腳段,第2個(gè)子工況為灌筑水平坐標(biāo)(62,122中間段,第3個(gè)子工況為灌筑水平坐標(biāo)(122,172拱頂段。極限荷載P。,為:P。一K3(_P,+Pd(1其中,P,本階段為施工荷載,P一為此階段前的外荷載。按增量法求解非線性有限元方程組,得出了結(jié)構(gòu)的荷載位移曲線,曲線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載就是拱橋所能承受的極限荷載,本橋在施工階段的穩(wěn)定安全系數(shù)見表3。表3施工階段穩(wěn)定安全系數(shù)工況K3工況K3工況K31一l437138l2112407238122i一33