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摘要:宝射河大桥位于宝应县经济开发区,主桥上部结构采用94.88单跨下承式预应力混凝土系杆拱,为刚性系杆刚性拱柔性吊杆,系杆实长94.8m,计算跨径L=92m,拱轴线为二次抛物线。拱肋采用哑铃型钢管混凝土截面,钢管直径为105cm及80cm。吊装单片钢管拱水平长度为73.042m,拱肋矢高为11.620m,单片拱肋重76.26t,考虑施工荷载1.5t,单片拱肋重77.76t。施工难度大,技术要求高。
关键词:钢管拱;拱脚;拱肋;
一、吊装前的准备
在河岸上做出临时基准线和基准点,确定风缆锚定位置,充分考虑天气等影响因素,即在吊装前至少15天到海事局落实临时封航计划。
1、拱肋抬吊设备
由300t浮吊进行全面检查,主要检查浮吊各部位是否运转正常。
2、拱脚准备
拱脚必须保证足够的设备,确保拱肋吊装就位后调整、定位,单幅单侧拱脚必须保证4套气割设备,拱脚限位板及定位板3mm厚衬板要预先焊接好,定位板要长出破口前缘5mm,保证拱角对接后有8mm焊缝空间。
3、缆风绳的设置
考虑到缆风吊点位置布置好后不影响后续拱肋的安装,本桥缆风绳采用型号为6×61,绳径为φ30.5mm的钢丝绳,共设置16根。
4、钢管拱准备
实测8个桥墩拱脚之间距离,根据实测数据、安装时温度进行确定,在吊装到拱脚处调节支架上进行余量切割,焊接定位板,定位板要长出破口前缘4mm,保证拱脚对接后有8mm焊缝空间,定位钢板应提前焊接好,以保证钢管拱安装顺利进行。
风撑短接头位置设置吊篮,用于风撑吊装时与短接头对位后的调整及马板等的焊接,其位置不影响钢管拱及风撑支腿对位安装,同时方便工人对接及焊接。
二、具体吊装方案
1、拱肋安装顺序
左右幅拱脚、系杆、端横梁浇筑→安装6、11、16#中横梁(在3、9、13、19#中横梁处增设横向支撑,加强系杆间的联系)、6、11、16#中横梁第二批预应力束及端横梁第一批预应力束→对称张拉张拉系杆第一批预应力束→安装即右幅左侧钢管拱→安装左幅即右幅右侧钢管拱→安装右幅横向风撑(先安装1、4#横向风撑,后安装2、3#横向风撑,行车道板安装完成后,安装斜撑)→按以上顺序安装左幅钢管拱。
2、起吊高度及吊点位置确定
钢管拱吊装采用四点吊,吊点分别设置为钢管拱水平投影长度的7.304m、19.721m、18.992m、19.721m、7.304m处(即0.1L、0.27 L、0.26 L、0.27 L、0.1 L,钢管拱水平投影长度L=73.042m)。确定吊点位置时同时考虑浮吊的起重高度和起吊重量及拱肋变形量等因素。安装前对吊点位置钢管拱采用L75*8的角钢进行加固,具体如下图:
3、调节支架设置
根据现场实际情况,钢管拱安装过程中两端出现变形,为保证整体安装拱脚能够顺利与预埋段对接,需要设置调节支架,钢管拱安装调节支架采用0.5cm厚φ40cm的钢管,横梁采用2根28a工字钢,横梁长度为2m,横梁距钢管底部7#墩处为6.74m,8#墩处为7.215m,为增强调节支点整体性,钢管与钢管、钢管与横梁工字钢采用型钢进行连接。
钢管拱安装过程中端部调节时会产生水平推力,在安装3根28a工字钢横梁下面设置45°钢管斜撑,横梁每侧2根,两侧共四根壁厚7mmφ200mm钢管,斜撑上面与工字钢焊接,下面与铁板焊接,然后用植筋与系杆连接,斜撑之间用型钢焊接,使其联成整体。斜撑下支点处与2cm厚的钢板焊接,钢板用个7Φ20mm钢筋植入系杆中,植入深度10d=20cm。Φ20mm钢筋植入系杆时,在系杆上最佳钻孔植筋为28mm,粘结剂采用环氧树脂为主,水泥、黄砂等组成的高性能粘结剂。
4、钢管拱吊运安装
在钢管拱安装前精确测量两拱脚预埋段之间的距离、位置偏差,根据所测数据计算中间拱段长度,切除预留量。余量的切割在调节支架上进行,并加工好对接环缝焊接坡口。拱肋合拢时的接头间隙控制在8~10mm,如较大应重新打磨做好焊接破口。为防止拱肋就位后缝宽太大,焊接比较困难,在预埋段钢管内预先设置活动的内衬钢板。拱肋的焊接顺序从下向上采取分层、间断交错方法施焊,每层不可一次施焊过厚。
两台25t吊车及浮吊就位布锚后,拱肋中部四个钢丝绳捆绑点与浮吊两个吊钩吊好,外侧两个吊点分别与两台25t吊车吊钩吊好后,六个吊点同时加载,将钢管拱吊离支点50~100cm后,停止起吊,全面检查,观察变形,检查吊点,一切无误后,浮吊慢慢加力,将钢管拱由水平位置慢慢起吊成竖直位置,起吊过程中通过浮吊吃水线控制浮吊吊力,做到浮吊同时加力,受力均匀且相同。钢管拱转成竖直位置后,启动浮吊上的布锚卷扬机,将浮吊慢慢牵引转身,使其面向桥位处,此时通过锚绳调整其左右位置,使台浮吊所吊拱肋正面朝向桥址,然后启动移位装置,使浮吊朝着桥位缓慢移动,卷扬机牵引台浮吊钢丝绳往前推进。
浮吊慢慢把拱肋向下放,两端拱肋端部接近拱脚一定距离(约10cm)时,通过钢管拱两端倒链葫芦将调节横向位移,基本到位后在通过调节支架上的工字钢横梁调节钢锲和调节钢板调整拱肋的竖向位移,为减少钢管拱与钢锲摩擦阻力,事先在钢锲表面涂上黄油,以增强其滑动性能。待两端拱肋都进入限位板后,到位后拱肋下端的定位板与拱脚的定位板互相顶紧。
缆风绳拉好后,测量组人员开始用全站仪测量拱肋轴线位置,分别测量1/8、1/4、1/2、、3/4、7/8跨径的位置轴线,通过缆风绳调整轴线位置,待拱脚与拱肋轴线基本一致时,缆风固定好拱肋。
5、缆风绳设置
钢管拱安装完成后,在拱圈两侧设置4道缆风绳,保持单片钢管拱稳定和防止桥位处风力影响。
6、风撑安装
同样方法吊装第二片拱片,第二片拱片安装就位后,调整好轴线,根据实测长度切割横向风撑,切割好后在拱肋预埋风撑端接两端各焊接2块托板,下管两端各焊接1块托板,然后用300t浮吊吊装风撑,为保证起吊风撑准确定位,在吊点处栓各一根绳子,起吊后用人拉住定位。
7、测量控制
为保证该桥主桥成桥后的线形、轴线、高程满足规范和设计要求,我部对主桥安装过程中进行以下量测控制。
8、观测点布设
拱肋安装观测点沿安装段拱轴线1/8、1/4、1/2、3/4、7/8跨径处上下钢管焊40cm长的钢筋,作为轴线观测标志;同时1/8、1/4、1/2、3/4、7/8跨径的拱顶焊接棱镜固定,为控制轴线、标高作准备。
9、焊接质量控制
1)焊接方法:全部采用钢衬垫,CO2 气体保护焊焊接。
2)焊接变形控制:从分段中心向两边对称焊接;每条相贯线焊缝采用1名焊工,分段、对称焊接。
三、结束语
宝射河大桥在整个吊装过程中,扬州市交通局行管办、海事处、宝应县交通局、监控单位、设计单位、监理单位、项目办等各位领导和專家全过程观摩了整个吊装过程,经实践证明,我们吊装方案切实可行,整个应变化值为5cm,符合监控单位下达指标8cm范围内,吊装取得圆满成功,为宝应交通事业交上圆满答卷。
关键词:钢管拱;拱脚;拱肋;
一、吊装前的准备
在河岸上做出临时基准线和基准点,确定风缆锚定位置,充分考虑天气等影响因素,即在吊装前至少15天到海事局落实临时封航计划。
1、拱肋抬吊设备
由300t浮吊进行全面检查,主要检查浮吊各部位是否运转正常。
2、拱脚准备
拱脚必须保证足够的设备,确保拱肋吊装就位后调整、定位,单幅单侧拱脚必须保证4套气割设备,拱脚限位板及定位板3mm厚衬板要预先焊接好,定位板要长出破口前缘5mm,保证拱角对接后有8mm焊缝空间。
3、缆风绳的设置
考虑到缆风吊点位置布置好后不影响后续拱肋的安装,本桥缆风绳采用型号为6×61,绳径为φ30.5mm的钢丝绳,共设置16根。
4、钢管拱准备
实测8个桥墩拱脚之间距离,根据实测数据、安装时温度进行确定,在吊装到拱脚处调节支架上进行余量切割,焊接定位板,定位板要长出破口前缘4mm,保证拱脚对接后有8mm焊缝空间,定位钢板应提前焊接好,以保证钢管拱安装顺利进行。
风撑短接头位置设置吊篮,用于风撑吊装时与短接头对位后的调整及马板等的焊接,其位置不影响钢管拱及风撑支腿对位安装,同时方便工人对接及焊接。
二、具体吊装方案
1、拱肋安装顺序
左右幅拱脚、系杆、端横梁浇筑→安装6、11、16#中横梁(在3、9、13、19#中横梁处增设横向支撑,加强系杆间的联系)、6、11、16#中横梁第二批预应力束及端横梁第一批预应力束→对称张拉张拉系杆第一批预应力束→安装即右幅左侧钢管拱→安装左幅即右幅右侧钢管拱→安装右幅横向风撑(先安装1、4#横向风撑,后安装2、3#横向风撑,行车道板安装完成后,安装斜撑)→按以上顺序安装左幅钢管拱。
2、起吊高度及吊点位置确定
钢管拱吊装采用四点吊,吊点分别设置为钢管拱水平投影长度的7.304m、19.721m、18.992m、19.721m、7.304m处(即0.1L、0.27 L、0.26 L、0.27 L、0.1 L,钢管拱水平投影长度L=73.042m)。确定吊点位置时同时考虑浮吊的起重高度和起吊重量及拱肋变形量等因素。安装前对吊点位置钢管拱采用L75*8的角钢进行加固,具体如下图:
3、调节支架设置
根据现场实际情况,钢管拱安装过程中两端出现变形,为保证整体安装拱脚能够顺利与预埋段对接,需要设置调节支架,钢管拱安装调节支架采用0.5cm厚φ40cm的钢管,横梁采用2根28a工字钢,横梁长度为2m,横梁距钢管底部7#墩处为6.74m,8#墩处为7.215m,为增强调节支点整体性,钢管与钢管、钢管与横梁工字钢采用型钢进行连接。
钢管拱安装过程中端部调节时会产生水平推力,在安装3根28a工字钢横梁下面设置45°钢管斜撑,横梁每侧2根,两侧共四根壁厚7mmφ200mm钢管,斜撑上面与工字钢焊接,下面与铁板焊接,然后用植筋与系杆连接,斜撑之间用型钢焊接,使其联成整体。斜撑下支点处与2cm厚的钢板焊接,钢板用个7Φ20mm钢筋植入系杆中,植入深度10d=20cm。Φ20mm钢筋植入系杆时,在系杆上最佳钻孔植筋为28mm,粘结剂采用环氧树脂为主,水泥、黄砂等组成的高性能粘结剂。
4、钢管拱吊运安装
在钢管拱安装前精确测量两拱脚预埋段之间的距离、位置偏差,根据所测数据计算中间拱段长度,切除预留量。余量的切割在调节支架上进行,并加工好对接环缝焊接坡口。拱肋合拢时的接头间隙控制在8~10mm,如较大应重新打磨做好焊接破口。为防止拱肋就位后缝宽太大,焊接比较困难,在预埋段钢管内预先设置活动的内衬钢板。拱肋的焊接顺序从下向上采取分层、间断交错方法施焊,每层不可一次施焊过厚。
两台25t吊车及浮吊就位布锚后,拱肋中部四个钢丝绳捆绑点与浮吊两个吊钩吊好,外侧两个吊点分别与两台25t吊车吊钩吊好后,六个吊点同时加载,将钢管拱吊离支点50~100cm后,停止起吊,全面检查,观察变形,检查吊点,一切无误后,浮吊慢慢加力,将钢管拱由水平位置慢慢起吊成竖直位置,起吊过程中通过浮吊吃水线控制浮吊吊力,做到浮吊同时加力,受力均匀且相同。钢管拱转成竖直位置后,启动浮吊上的布锚卷扬机,将浮吊慢慢牵引转身,使其面向桥位处,此时通过锚绳调整其左右位置,使台浮吊所吊拱肋正面朝向桥址,然后启动移位装置,使浮吊朝着桥位缓慢移动,卷扬机牵引台浮吊钢丝绳往前推进。
浮吊慢慢把拱肋向下放,两端拱肋端部接近拱脚一定距离(约10cm)时,通过钢管拱两端倒链葫芦将调节横向位移,基本到位后在通过调节支架上的工字钢横梁调节钢锲和调节钢板调整拱肋的竖向位移,为减少钢管拱与钢锲摩擦阻力,事先在钢锲表面涂上黄油,以增强其滑动性能。待两端拱肋都进入限位板后,到位后拱肋下端的定位板与拱脚的定位板互相顶紧。
缆风绳拉好后,测量组人员开始用全站仪测量拱肋轴线位置,分别测量1/8、1/4、1/2、、3/4、7/8跨径的位置轴线,通过缆风绳调整轴线位置,待拱脚与拱肋轴线基本一致时,缆风固定好拱肋。
5、缆风绳设置
钢管拱安装完成后,在拱圈两侧设置4道缆风绳,保持单片钢管拱稳定和防止桥位处风力影响。
6、风撑安装
同样方法吊装第二片拱片,第二片拱片安装就位后,调整好轴线,根据实测长度切割横向风撑,切割好后在拱肋预埋风撑端接两端各焊接2块托板,下管两端各焊接1块托板,然后用300t浮吊吊装风撑,为保证起吊风撑准确定位,在吊点处栓各一根绳子,起吊后用人拉住定位。
7、测量控制
为保证该桥主桥成桥后的线形、轴线、高程满足规范和设计要求,我部对主桥安装过程中进行以下量测控制。
8、观测点布设
拱肋安装观测点沿安装段拱轴线1/8、1/4、1/2、3/4、7/8跨径处上下钢管焊40cm长的钢筋,作为轴线观测标志;同时1/8、1/4、1/2、3/4、7/8跨径的拱顶焊接棱镜固定,为控制轴线、标高作准备。
9、焊接质量控制
1)焊接方法:全部采用钢衬垫,CO2 气体保护焊焊接。
2)焊接变形控制:从分段中心向两边对称焊接;每条相贯线焊缝采用1名焊工,分段、对称焊接。
三、结束语
宝射河大桥在整个吊装过程中,扬州市交通局行管办、海事处、宝应县交通局、监控单位、设计单位、监理单位、项目办等各位领导和專家全过程观摩了整个吊装过程,经实践证明,我们吊装方案切实可行,整个应变化值为5cm,符合监控单位下达指标8cm范围内,吊装取得圆满成功,为宝应交通事业交上圆满答卷。