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1、拱肋吊装施工工艺,工程总体概况,线性控制,重点与难点,一、工程总体概况,本次实施的105国道三角元至太和段太和颍河三桥加宽工程，项目起点位于阜阳市太和县城城区，沙河路与G105相交处，向南沿G105跨越颍河，终点位于G105与S406相交处，设计起点桩号为K885+980，设计终点桩号K887+100.4，设计路线全长1.1204Km，设计加宽桥长578m，主桥为152m下承式钢管砼系杆拱桥，矢跨比1/4,主拱拱轴线为悬链线，悬链系数1.5，主桥桥宽23.2m，引桥均为小箱梁结构，主、引桥均采用钻孔灌注桩基础。 新建桥梁与老桥平行拼宽，主桥净距1.4m，引桥净距3.0m；老桥的主桥跨径布置为4
2、0m+72m+40m，为Y墩刚构。新建桥梁主桥为下承式钢管混凝土系杆拱桥，两主墩与老桥过渡墩相对应，主桥跨径为152m。 新建太和颍河三桥桥梁全长578m，分为北引桥、主桥和南引桥；除北引桥位于R=1500m的平面曲线段上之外，主桥、南引桥均处于直线段内，主桥位于R=6000竖曲线范围内，两侧各按1.69%、1.7%的纵坡与地面道路连接，南、北引桥段内均有竖曲线。桥梁与两侧驳岸呈不同程度的斜交。,钢梁工厂制造节段是根据工厂场地、设备、起吊能力等综合评估后进行分段。钢梁分段分为端横梁部分（3段）、系梁（10段）、中横梁（20段）、小纵梁（105个）、挑梁（14段）；钢管拱分为拱脚（4段）、拱肋（
3、22段）、横撑（5个）、爬梯（散件）。,二、主桥钢梁及钢管拱的分段,三、钢管拱运输,1、运输路线 本工程在内厂制作总成并经过预拼装后，经检验合格的梁段方可出厂运输到太和县进行安装，运输采用汽车运输，路线选择高速路线。,2、运输工具（汽车运输）的选型 考虑到现场道路情况，在选择运输车辆时不选用超长车（拱肋分段尺寸小于17m），为此可选用17.5m长的重型卡车。,四、钢管拱支架体系施工,钢管拱支架采用100010mm钢管立柱，柱身焊接爬梯，立柱底部与系梁顶板焊接；连接系采用型钢桁架结构；立柱顶部设置分配梁、托盘及防护栏杆。全桥共设置10组立柱，每两组立柱利用连接系形成一个框架结构。,1、安装支架时
4、，应根据拱肋和支架的弹性、非弹 性变形，设置预拱度。 2、支架安装后，宜采取预压法消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形。,钢管拱安装支架施工 钢管拱安装支架在端横梁、系梁、中横梁、小纵梁及桥面板安装完毕后进行施工，采用100t汽车吊进行施工，在桥面上进行组拼后吊装。 1、立柱安装 吊装根据施工测量放点，进行吊装，单根立柱20m，一次吊装，大于20m的分段吊装，吊装过程中应保证立柱的垂直度，用经纬仪辅助测量。垂直度最大排查0.5%，且不大于8cm。 2、连接系安装 立柱连接系分横向连接系和纵向连接系，在立柱安装就位后立即安装相应连接系形成稳定结构。连接系安装时弦杆与钢管立柱采用节点板焊接，焊缝质量
5、应保证。,3、分配梁及托盘安装 分配梁安装后与立柱顶端进行焊接，托盘在安装钢管拱时安装，通过控制里程方向位置控制钢管拱标高，调整就位后与分配梁焊接。 4、防护结构 防护结构利用公司标准三角架与走道板进行拼装，在老桥侧防护系统应做封闭处理。,五、钢管拱安装的施工方法及步骤,步骤一：安装拱肋A1、B1、A11、B11；,步骤二：安装拱肋A2、B2、A10、B10以及安装横撑H1；,步骤三:安装拱肋A3、B3、A9、B9,步骤四：安装拱肋A4、B4、A8、B8；,步骤五：1、安装风撑H2；2、安装拱肋A5、B5、A7、B7；,步骤六：1、安装合龙段A6、B6；2、安装风撑H3,六、钢管拱安装施工要点
6、,1、钢管拱安装前，采用精轧螺纹或其他方式将钢纵梁和其下部支撑贝雷架联结成整体，以加强拱肋支架基础的整体稳定性。吊机起吊钢拱肋并运行至安装位置，落钩要保证节段的平稳下降，并调整钢拱上下端高差，使之符合安装角度；在待装段下端与已装段的上端顶面接近时进行初定位，测量钢管拱肋坐标，按照监控单位对拱肋的监控指令通过支撑顶部可调的定位装置将节段准确定位并固定于支撑上，再进行节段连接。 2、钢管拱顶合龙 钢管拱合龙节段，在工厂加工时每侧预留5cm的富余量，在吊装合龙节段时，先在前一天的相同温度条件下，现场测量出合龙口的精确长度，然后对合龙节进行精确切割，并按图纸要求将切割端打磨出坡口，以上工作完成后，在第
7、二天相同温度条件下进行合龙节段的安装。合拢节段按左、右幅分别安装，安装应选择在气温在1015之间进行，并应尽快进行。 根据本工程工期安排钢管拱合龙时间在九月份下旬，根据太和当地气象资料显示九月份温度在1525，合龙段吊装时选择在一天温度较低的清晨进行吊装。,合龙段的吊装对位 起吊：合龙段采用1台150t吊机起吊，注意吊点保持水平。 对位：使合龙段保持倾斜状态起升，待合龙段上弦管依次跨过已架拱段下弦及上弦管后，调平下降。 合龙段起吊到位后，两端各设置两台Q=50KN手动葫芦，辅助调整线型；在每根弦管的对接处各设置2台紧线器，用以调整和固定合龙段在顺桥轴线方向的位置。 定位：预设接口定位钢筋(或钢
8、板)进行初定位，根据经纬仪和水准仪(或全站仪)的线形控制指令，利用吊机缆索、横向稳定风缆和手拉葫芦对它进行竖、横、纵及旋转四维调整，使对接口两两吻合。 拱肋合龙 锁定：再次精调合龙段线型。在气温发生变化之前对合龙段的拱肋进行锁定；松开手动葫芦、紧线器。 焊接合龙：用临时钢钉锁定后，环向焊缝焊接。焊接顺序为从拱脚向拱顶合拢，两侧对称施焊，每个环缝设三个工作面，。,第一分段拱肋安装到位后，临时焊接拱脚接头焊缝，安装第二、三分段拱肋，调整拱肋线型到设计标高，安装临时定位撑及对称进行底部1号横撑的安装就位； 对称安装第四、五分段拱肋后，安装临时定位撑及中部2号横撑； 最后对称安装合拢段拱肋，检查、校核
9、、调整拱肋各接头点标高，使线型与设计标高及线型相符，再焊接各接头处焊缝，最终对称进行合拢段顶部3号横撑的安装就位。 横撑出场前需与拱肋进行试拼，安装温度控制在1420之间,横撑安装,七、线性控制,钢管拱加工控制,钢管拱的制作及安装过程中受温度影响很大，杆件的温度变形、焊接的收缩、划线的粗细等均能导致加工的误差。因此在开工前做充分的技术准备，确保加工质量精度。 加工时按照1:1拱轴线在加工场地上放大样，放样时注意考虑预拱度的设置，并绘制拱肋投影线。通过检测投影线坐标把好拱肋制作的第一道关。拱肋节段在投影线上加工成型，平放于台座上，通过对加工阶段控制点掉线复核拱肋线形。 拱肋加工时，充分考虑预留加
10、工量、焊接收缩量、氧切割量及工艺切头量等消除施工中误差对拱肋线形影响。,钢管拱试拼控制,钢管拱肋单跨平拼 为了矫正钢管运输变形，确定拱肋的横联位置，需工地进行整跨平拼。将钢管拱整跨依次试拼，中间的合拢段与相邻的第二段均试拼。 试拼的目的在于检验拱肋是否与设计拱轴线相符，对立柱位置进行检查校正，对接头坐标进行精确测量，并确定相连位置，为将对应拱肋连接成整体提供了依据。,钢管拱肋相邻段立拼 试拼后，加工后的每段拱肋的接头截面倾角、坐标与设计有一定的偏差。因此为了确定横联位置，保证空中连接的顺利和质量，必须进行立拼。 相邻段整体立拼，模拟拱肋在空中连接，确保空中顺利连接，保证拱轴线及横联位置。,拱座
11、基础安装的精度直接影响钢管拱轴线。拱脚的定位和安装 根据拱脚的水平位置和仰角制作定位骨架，定位骨架采用角钢加工 焊接而成。检查合格后，再将拱脚采用吊机吊装就位，利用型钢设立独立的临时支架悬挂手拉葫芦来调整拱肋定位和角度。在浇筑混凝土前，将拱脚 钢管精确定位后，采用吊线锤复核拱肋预埋段的平面位置、仰角， 全站仪复核轴线位置。定位准确后，在骨架上焊接钢管和型钢将拱 脚钢管固定牢固，确保浇筑混凝土时，拱脚钢管位置不变。,拱脚安装控制,1、选定距拱肋分段面下拱肋下管口水平距离50cm的轴线点为吊装控制点。 2、标记拱管上拱肋顶端轴线点在下拱肋竖直方向上的投影点，做为拱肋仰角复核用。,吊装控制点设置,八
12、、重点与难点,重点一、施工误差容许指标和应力预警机制的建立 施工监控的目标就是在施工过程中控制结构的受力状态和变形始终处于安全的范围内，成桥后结构的线形与内力达到设计要求，结构本身又处于最优的受力状态。实际施工过程中，线形测量及应力测试容易受干扰，因此得到的实测值有一定范围内有波动是正常的，可以制定误差容许度指标对误差范围内的忽略不计。对测得应力较大，对施工安全构成一定威胁的，则应启动应力预警机制，采取措施消除影响。根据本桥的实际情况，确定施工误差容许度指标和应力预警指 标如下： （1）拱肋安装轴线偏位小于 L/6000，偏位水平达到 15mm 时则启动预警机制。 （2）拱肋混凝土浇筑时轴线偏
13、位小于 L/4000，偏位水平达到 25mm 时则启动预警机制。 （3）基础沉降测量误差不得大于2mm； （4）钢拱、钢系梁截面平均应力误差应小于10，当理论应力水平小于 60MPa 时可按照6MPa 来进行控制。应力水平达到 60钢材允许强度则启动应力预警机制。 （5）温度场监测误差不得大于0.5； （6）施工索力容许误差应小于5。 一旦启动预警机制，应将所有实测值、施工阶段和状态及异常情况上报设计方，要求对目前阶段的桥梁拱肋和主梁的应力、吊杆索力等进行复核。同时将实际情况上报业主、监理单位和施工单位，各方相互分析原因，商讨解决措施，最后在消除异常并各方认可之后，消除预警机制。 报警为结构实测关键参数已超过“红色区”阀值，结构存在安全问题，这时应立即停止施工，采取应即处理措施防止事故的发生，并随即请相关人员分析原因，对结构进行进一步处理后方可进行下一步施工。预警结构见下图所示。 图 14-1 预警结构示意图 其他异常情况包括： 1）恶劣天气，包括大风、大雨、强降温等极端天气情况。 2）临时支撑等的偏位超出监控要求。 3）主体结构出现损伤。 出现上述情况应采取相应对策。,重点二、拱肋预制线形和安装坐标的确定 根据计算结果确定拱肋安装坐标，安装坐标是确定拱肋制作线形的关键。,谢谢 如有错误请批评及指正,
