鋼管拱吊裝施工工藝

拱肋吊裝(diàozhuāng)施工工藝

共三十四頁A主橋鋼梁及鋼管拱的分段B鋼管拱運輸C鋼管拱支架體系施工D鋼管拱安裝的施工方法及步驟E鋼管拱安裝施工要點F工程(gōngchéng)總體概況線性控制(kòngzhì)重點與難點共三十四頁一、工程總體(zǒngtǐ)概況

本次實施的105國道三角元至太和段太和潁河三橋加寬工程，項目起點位于阜陽市太和縣城城區(qū)，沙河路與G105相交處，向南沿G105跨越潁河，終點位于G105與S406相交處，設(shè)計起點樁號為K885+980，設(shè)計終點樁號K887+100.4，設(shè)計路線全長1.1204Km，設(shè)計加寬橋長578m，主橋為152m下承式鋼管(gāngguǎn)砼系桿拱橋，矢跨比1/4,主拱拱軸線為懸鏈線，懸鏈系數(shù)1.5，主橋橋?qū)?3.2m，引橋均為小箱梁結(jié)構(gòu)，主、引橋均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

新建橋梁與老橋平行拼寬，主橋凈距1.4m，引橋凈距3.0m；老橋的主橋跨徑布置為40m+72m+40m，為Y墩剛構(gòu)。新建橋梁主橋為下承式鋼管混凝土系桿拱橋，兩主墩與老橋過渡墩相對應(yīng)，主橋跨徑為152m。

新建太和潁河三橋橋梁全長578m，分為北引橋、主橋和南引橋；除北引橋位于R=1500m的平面曲線段上之外，主橋、南引橋均處于直線段內(nèi)，主橋位于R=6000豎曲線范圍內(nèi)，兩側(cè)各按1.69%、1.7%的縱坡與地面道路連接，南、北引橋段內(nèi)均有豎曲線。橋梁與兩側(cè)駁岸呈不同程度的斜交。共三十四頁共三十四頁

鋼梁工廠制造節(jié)段是根據(jù)工廠場地、設(shè)備、起吊能力等綜合評估后進行分段。鋼梁分段分為端橫梁部分（3段）、系梁（10段）、中橫梁（20段）、小縱梁（105個）、挑梁（14段）；鋼管(gāngguǎn)拱分為拱腳（4段）、拱肋（22段）、橫撐（5個）、爬梯（散件）。二、主橋鋼梁及鋼管(gāngguǎn)拱的分段共三十四頁共三十四頁三、鋼管拱運輸(yùnshū)共三十四頁1、運輸路線

本工程(gōngchéng)在內(nèi)廠制作總成并經(jīng)過預(yù)拼裝后，經(jīng)檢驗合格的梁段方可出廠運輸?shù)教涂h進行安裝，運輸采用汽車運輸，路線選擇高速路線。共三十四頁2、運輸工具（汽車運輸）的選型

考慮(kǎolǜ)到現(xiàn)場道路情況，在選擇運輸車輛時不選用超長車（拱肋分段尺寸小于17m），為此可選用17.5m長的重型卡車。共三十四頁四、鋼管拱支架體系(tǐxì)施工共三十四頁

鋼管拱支架采用φ1000×10mm鋼管立柱，柱身焊接爬梯，立柱底部與系梁頂板焊接；連接系采用型鋼桁架結(jié)構(gòu)；立柱頂部設(shè)置分配梁、托盤及防護欄桿。全橋共設(shè)置10組立柱，每兩組立柱利用(lìyòng)連接系形成一個框架結(jié)構(gòu)。1、安裝支架(zhījià)時，應(yīng)根據(jù)拱肋和支架(zhījià)的彈性、非彈性變形，設(shè)置預(yù)拱度。2、支架安裝后，宜采取預(yù)壓法消除拼裝間隙和地基沉降等非彈性變形。共三十四頁鋼管拱安裝支架施工鋼管拱安裝支架在端橫梁、系梁、中橫梁、小縱梁及橋面(qiáomiàn)板安裝完畢后進行施工，采用100t汽車吊進行施工，在橋面上進行組拼后吊裝。1、立柱安裝吊裝根據(jù)施工測量放點，進行吊裝，單根立柱≤20m，一次吊裝，大于20m的分段吊裝，吊裝過程中應(yīng)保證立柱的垂直度，用經(jīng)緯儀輔助測量。垂直度最大排查0.5%，且不大于8cm。2、連接系安裝立柱連接系分橫向連接系和縱向連接系，在立柱安裝就位后立即安裝相應(yīng)連接系形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。連接系安裝時弦桿與鋼管立柱采用節(jié)點板焊接，焊縫質(zhì)量應(yīng)保證。共三十四頁3、分配梁及托盤安裝

分配梁安裝后與立柱頂端進行焊接，托盤在安裝鋼管拱時安裝，通過控制里程方向位置控制鋼管拱標(biāo)高，調(diào)整就位后與分配梁焊接。4、防護結(jié)構(gòu)

防護結(jié)構(gòu)利用公司標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)三角架與走道板進行拼裝，在老橋側(cè)防護系統(tǒng)應(yīng)做封閉處理。共三十四頁五、鋼管(gāngguǎn)拱安裝的施工方法及步驟共三十四頁步驟(bùzhòu)一：安裝拱肋A1、B1、A11、B11；共三十四頁步驟二：安裝(ānzhuāng)拱肋A2、B2、A10、B10以及安裝橫撐H1；共三十四頁步驟(bùzhòu)三:安裝拱肋A3、B3、A9、B9共三十四頁步驟(bùzhòu)四：安裝拱肋A4、B4、A8、B8；共三十四頁步驟(bùzhòu)五：1、安裝風(fēng)撐H2；2、安裝拱肋A5、B5、A7、B7；共三十四頁步驟六：1、安裝(ānzhuāng)合龍段A6、B6；2、安裝風(fēng)撐H3共三十四頁六、鋼管拱安裝(ānzhuāng)施工要點共三十四頁1、鋼管拱安裝前，采用精軋螺紋或其他方式將鋼縱梁和其下部支撐貝雷架聯(lián)結(jié)成整體，以加強拱肋支架基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性。吊機起吊鋼拱肋并運行至安裝位置，落鉤要保證節(jié)段的平穩(wěn)下降，并調(diào)整鋼拱上下端高差，使之符合安裝角度；在待裝段下端與已裝段的上端頂面接近時進行初定位，測量鋼管拱肋坐標(biāo)，按照監(jiān)控單位對拱肋的監(jiān)控指令通過支撐頂部可調(diào)的定位裝置將節(jié)段準(zhǔn)確定位并固定于支撐上，再進行節(jié)段連接。2、鋼管拱頂合龍鋼管拱合龍節(jié)段，在工廠加工時每側(cè)預(yù)留5cm的富余量，在吊裝(diàozhuāng)合龍節(jié)段時，先在前一天的相同溫度條件下，現(xiàn)場測量出合龍口的精確長度，然后對合龍節(jié)進行精確切割，并按圖紙要求將切割端打磨出坡口，以上工作完成后，在第二天相同溫度條件下進行合龍節(jié)段的安裝。合攏節(jié)段按左、右幅分別安裝，安裝應(yīng)選擇在氣溫在10～15℃之間進行，并應(yīng)盡快進行。根據(jù)本工程工期安排鋼管拱合龍時間在九月份下旬，根據(jù)太和當(dāng)?shù)貧庀筚Y料顯示九月份溫度在15~25℃，合龍段吊裝時選擇在一天溫度較低的清晨進行吊裝。共三十四頁合龍段的吊裝對位起吊(qǐdiào)：合龍段采用1臺150t吊機起吊，注意吊點保持水平。對位：使合龍段保持傾斜狀態(tài)起升，待合龍段上弦管依次跨過已架拱段下弦及上弦管后，調(diào)平下降。合龍段起吊到位后，兩端各設(shè)置兩臺Q=50KN手動葫蘆，輔助調(diào)整線型；在每根弦管的對接處各設(shè)置2臺緊線器，用以調(diào)整和固定合龍段在順橋軸線方向的位置。定位：預(yù)設(shè)接口定位鋼筋(或鋼板)進行初定位，根據(jù)經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀(或全站儀)的線形控制指令，利用吊機纜索、橫向穩(wěn)定風(fēng)纜和手拉葫蘆對它進行豎、橫、縱及旋轉(zhuǎn)四維調(diào)整，使對接口兩兩吻合。拱肋合龍鎖定：再次精調(diào)合龍段線型。在氣溫發(fā)生變化之前對合龍段的拱肋進行鎖定；松開手動葫蘆、緊線器。焊接合龍：用臨時鋼釘鎖定后，環(huán)向焊縫焊接。焊接順序為從拱腳向拱頂合攏，兩側(cè)對稱施焊，每個環(huán)縫設(shè)三個工作面，。共三十四頁第一分段拱肋安裝到位后，臨時焊接拱腳接頭焊縫(hànfénɡ)，安裝第二、三分段拱肋，調(diào)整拱肋線型到設(shè)計標(biāo)高，安裝臨時定位撐及對稱進行底部1號橫撐的安裝就位；對稱安裝第四、五分段拱肋后，安裝臨時定位撐及中部2號橫撐；最后對稱安裝合攏段拱肋，檢查、校核、調(diào)整拱肋各接頭點標(biāo)高，使線型與設(shè)計標(biāo)高及線型相符，再焊接各接頭處焊縫，最終對稱進行合攏段頂部3號橫撐的安裝就位。橫撐出場前需與拱肋進行試拼，安裝溫度控制在14°～20°之間橫撐安裝(ānzhuāng)共三十四頁七、線性控制(kòngzhì)共三十四頁鋼管(gāngguǎn)拱加工控制

鋼管拱的制作及安裝過程中受溫度影響很大，桿件的溫度變形、焊接的收縮、劃線的粗細(xì)等均能導(dǎo)致加工的誤差。因此在開工前做充分(chōngfèn)的技術(shù)準(zhǔn)備，確保加工質(zhì)量精度。加工時按照1:1拱軸線在加工場地上放大樣，放樣時注意考慮預(yù)拱度的設(shè)置，并繪制拱肋投影線。通過檢測投影線坐標(biāo)把好拱肋制作的第一道關(guān)。拱肋節(jié)段在投影線上加工成型，平放于臺座上，通過對加工階段控制點掉線復(fù)核拱肋線形。拱肋加工時，充分考慮預(yù)留加工量、焊接收縮量、氧切割量及工藝切頭量等消除施工中誤差對拱肋線形影響。共三十四頁鋼管(gāngguǎn)拱試拼控制鋼管拱肋單跨平拼

為了矯正鋼管運輸變形，確定拱肋的橫聯(lián)位置，需工地(gōngdì)進行整跨平拼。將鋼管拱整跨依次試拼，中間的合攏段與相鄰的第二段均試拼。試拼的目的在于檢驗拱肋是否與設(shè)計拱軸線相符，對立柱位置進行檢查校正，對接頭坐標(biāo)進行精確測量，并確定相連位置，為將對應(yīng)拱肋連接成整體提供了依據(jù)。鋼管拱肋相鄰段立拼試拼后，加工后的每段拱肋的接頭截面傾角、坐標(biāo)與設(shè)計有一定的偏差。因此為了確定橫聯(lián)位置，保證空中連接的順利和質(zhì)量，必須進行立拼。相鄰段整體立拼，模擬拱肋在空中連接，確?？罩许樌B接，保證拱軸線及橫聯(lián)位置。共三十四頁拱座基礎(chǔ)安裝的精度直接(zhíjiē)影響鋼管拱軸線。拱腳的定位和安裝根據(jù)拱腳的水平位置和仰角制作定位骨架，定位骨架采用角鋼加工焊接而成。檢查合格后，再將拱腳采用吊機吊裝就位，利用型鋼設(shè)立獨立的臨時支架懸掛手拉葫蘆來調(diào)整拱肋定位和角度。在澆筑混凝土前，將拱腳鋼管精確定位后，采用吊線錘復(fù)核拱肋預(yù)埋段的平面位置、仰角，全站儀復(fù)核軸線位置。定位準(zhǔn)確后，在骨架上焊接鋼管和型鋼將拱腳鋼管固定牢固，確保澆筑混凝土?xí)r，拱腳鋼管位置不變。拱腳安裝(ānzhuāng)控制共三十四頁1、選定距拱肋分段面下拱肋下管口水平距離50cm的軸線點為吊裝控制點。2、標(biāo)記拱管上拱肋頂端(dǐngduān)軸線點在下拱肋豎直方向上的投影點，做為拱肋仰角復(fù)核用。吊裝(diàozhuāng)控制點設(shè)置共三十四頁八、重點(zhòngdiǎn)與難點共三十四頁重點一、施工誤差容許指標(biāo)和應(yīng)力預(yù)警機制的建立施工監(jiān)控的目標(biāo)就是在施工過程中控制結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形始終處于安全的范圍內(nèi)，成橋后結(jié)構(gòu)的線形與內(nèi)力達(dá)到設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)本身又處于最優(yōu)的受力狀態(tài)。實際施工過程中，線形測量及應(yīng)力測試容易受干擾，因此得到(dédào)的實測值有一定范圍內(nèi)有波動是正常的，可以制定誤差容許度指標(biāo)對誤差范圍內(nèi)的忽略不計。對測得應(yīng)力較大，對施工安全構(gòu)成一定威脅的，則應(yīng)啟動應(yīng)力預(yù)警機制，采取措施消除影響。根據(jù)本橋的實際情況，確定施工誤差容許度指標(biāo)和應(yīng)力預(yù)警指標(biāo)如下：（1）拱肋安裝軸線偏位小于L/6000，偏位水平達(dá)到15mm時則啟動預(yù)警機制。（2）拱肋混凝土澆筑時軸線偏位小于L/4000，偏位水平達(dá)到25mm時則啟動預(yù)警機制。（3）基礎(chǔ)沉降測量誤差不得大于±2mm；（4）鋼拱、鋼系梁截面平均應(yīng)力誤差應(yīng)小于±10％，當(dāng)理論應(yīng)力水平小于60MPa時可按照±6MPa來進行控制。應(yīng)力水平達(dá)到60％鋼材允許強度則啟動應(yīng)力預(yù)警機制。（5）溫度場監(jiān)測誤差不得大于±0.5℃；（6）施工索力容許誤差應(yīng)小于±5％。一旦啟動預(yù)警機制，應(yīng)將所有實測值、施工階段和狀態(tài)及異常情況上報設(shè)計方，要求對目前階段的橋梁拱肋和主梁的應(yīng)力、吊桿索力等進行復(fù)核。同時將實際情況上報業(yè)主、監(jiān)理單位和施工單位，各方相互分析原因，商討解決措施，最后在消除異常并各方認(rèn)可之后，消除預(yù)警機制。報警為結(jié)構(gòu)實測關(guān)鍵參數(shù)已超過“紅色區(qū)”閥值，結(jié)構(gòu)存在安全問題，這時應(yīng)立即停止施工，采取應(yīng)即處理措施防止事故的發(fā)生，并隨即請相關(guān)人員分析原因，對結(jié)構(gòu)進行進一步處理后方可進行下一步施工。預(yù)警結(jié)構(gòu)見下圖所示。圖14-1預(yù)警結(jié)構(gòu)示意圖其他異常情況包括：1）惡劣天氣，包括大風(fēng)、大雨、強降溫等極端天氣情況。2）臨時支撐等的偏位超出監(jiān)控要求。3）主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損傷。出現(xiàn)上述情況應(yīng)采取相應(yīng)對策。共三十四頁