一种连续系杆钢管拱桥施工方法_3

文档序号:8249275阅读:来源:国知局
拼装成5个大节段,利用2台70t汽车吊将钢管拱大节段倒运至梁边,然后在利用桥面上2台70t汽车吊将大节段钢管拱抬吊上桥,安装在钢管拱拼装支架上。148m跨和128m跨钢管拱单榀拱肋全部分7个节段,2个预埋段、2个调节段、5个钢管拱大节段,拱肋吊装拟采用两台70t汽车吊位于桥面上抬吊的作业方式。吊机将钢管拱节段吊至钢管支架上固定,同时将拱肋与钢管拱纵移顶推系统连接,安装时先吊装拱脚段,然后由拱脚向跨中逐段拼装至合拢段,对吊装到位的拱肋进行调整焊接;钢管拱拼装完成后,在钢管拱吊杆位置处利用钢丝绳15将压重贝雷梁I吊挂在钢管拱上;钢管拱大节段吊装时的具体方法,是利用汽车吊机先将中间段钢管拱抬吊至中间两排拼装支架立柱顶横梁的拼拱鞍座上,然后利用鞍座下横、竖向千斤顶调整钢管拱拱肋横向位置与竖向位置标高,然后吊装两侧第二节、第三节钢管拱,将第二节钢管拱与第一节钢管拱通过鞍座下千斤顶精确对位后,进行临时连接锁定,临时连接锁定采用加劲板与上一节拱肋进行焊接牢固,安装第三节钢管拱拱肋时,将拱肋与抱箍下半部分焊接牢固,然后安装抱箍上半部分,上、下两部分抱箍之间要塞垫橡胶板,最后利用螺栓将上、下抱箍拧紧,使抱箍抱紧拱肋,以此类推,完成所有钢管拱大节段之间的拼装,拼装过程中具备焊接钢管拱K撑和一字撑条件时及时安装。
[0028]钢管拱吊装时,由测量人员对每一吊装段进行跟踪测量,保证安装线形满足设计要求,吊装线形几何尺寸除满足设计要求外,也应根据原桥面吊索孔的施工误差,在满足设计要求的情况下,对上部拱进行适量修整,以备后续吊杆安装的顺利。
[0029]单跨拱安装按照如下步骤进行:①确定钢管拱拼装支架在地面上的具体位置并插打拼拱钢管粧一②安装钢管拱拼装支架及支架联结系、拉缆风绳一③钢管拱拼装支架检查验收合格后,进行拱肋节段及横撑的安装,边安装边调整线形一⑤两侧拱肋对称安装(预留合拢段)一⑥安装合拢段一⑦安装横撑一⑧整体焊接。
[0030]钢管拱节段焊接 ⑴临时连接
钢管拱在安装到位后,用55t手动千斤顶进行标高调整,调整到位后用马凳“抄死”,然后立即进行临时焊接,临时焊接采用250X 150X16mm的Q235B加劲板与上一节拱肋进行焊接牢固。
[0031]⑵永久性焊接
拱肋临时连接好后,开始进行永久性焊接。拱肋和横撑现场所有焊接均采用手工焊,全熔透。焊接时先焊对接环缝,每节拱肋的对接环焊缝至少焊三道,焊接完成后割掉临时连接的加肋板,再将加肋板处的焊缝补齐,并进行无损探伤合格后,再安装瓦管并进行焊接。
[0032]钢管拱焊接完成后,在工厂对焊缝进行100%超声波探伤,对T形焊缝和超声波检测有疑问之处以及所有焊缝的10%进行X射线探伤,并对所有现场焊缝进行超声波探伤。
[0033]⑶拱顶合拢焊接
钢管拱利用调节段进行合拢时安排在5°C _15°C之间进行吊装,吊装后按以上临时连接方法进行锁定,合拢节段焊接时间选择在气温5°C -15°C°C之间时进行,
如图5、6所示,步骤三:安装临时拱座支架13和对拉钢绞线2作为拱肋临时系杆,对拉钢绞线通过张拉锚具与两端的临时拱座支架连接,并将钢管拱吊杆安装至设计位置,将其下端摆放在压重贝雷梁上,在钢绞线预拉前解除一侧纵移台车的纵向临时锁定,然后将对拉钢绞线张拉至设计吨位,使临时拱座支架预紧,使钢管拱形成“弓弦”整体受力体系;如图7、8、9所示,步骤四:对拉钢绞线张拉完成后,解除另一侧纵移台车纵向临时锁定,利用竖向千斤顶22在纵移台车下方起顶,竖向千斤顶下方设置四氟板23及不锈钢板24,竖向千斤顶顶起高度以能拆除拼装支架顶鞍座及底抄垫钢板25为宜,竖向千斤顶起顶到位后,拆除鞍座及底抄垫钢板,竖向千斤顶落顶,钢管拱由拼拱支架支撑转变为临时拱座支架支撑,整体拆除拼装支架,吊装至桥面;
如图10、11所示,步骤五:安装钢管拱纵移顶推系统,顶推纵移台车并带动临时拱座支架及钢管拱前移,顶推设备布置在走行前方的四组走行轮箱9上,顶推过程中四台长行程千斤顶3需保持同步,使走行轮箱走行速度一致;
滑移过程是整个钢管拱施工中最难控制的一个环节,也是要求最高的一个环节,要求钢管拱安全稳定的沿轨道行进。此次钢管拱的顶推前进速度约为0.5m/min,顶推液压千斤顶推力在30t以上,两套设备及两套备用设备型号规格一致,液压缸一端连接到夹轨器,一端连接到钢管拱前进方向的走行轮箱,轮箱上焊接耳板与液压缸销接连接。两个夹轨器操作人员,操作两台夹轨器,两个泵站操作人员,分别控制两个液压缸。
[0034]四个拱脚需要四个技术人员监测四个拱脚的行进速度,现场负责人作为总指挥,进行综合控制。所以监测人员遇到问题马上汇报并暂停顶推,经处理满足继续施工要求后方可继续进行。准备工作做好后开始顶推作业,两个泵站操作人员需要配合工作,同时顶推。其他人员根据事先在轨道上标注好的标记检验钢管拱的四拱脚速度(在钢轨上画刻度线,间隔I米,油缸上也要做好刻度标记),当出现两侧走行轮箱行进不一致时,在下次顶推时慢的一侧液压缸多顶推相应距离。沿轨道将钢管拱顶推到位,并与拱脚连接。
[0035]如图12、13所示,步骤六:钢管拱顶推就位后利用竖向千斤顶将钢管拱竖向起顶精确对位,然后落顶,钢管拱重新支撑于纵移台车,如图20所示,拱肋纵向位移利用对拉钢绞线与竖向千斤顶修正,横向位移利用水平千斤顶修正,钢管拱修正到位后将调节段20与拱脚预埋段19、顶推拱肋以加劲板临时焊接锁定,然后进行钢管拱永久焊接,完成整个钢管拱安装。
[0036]钢管拱顶推到位后,拱脚的施工步骤为拱脚在主梁施工完成后立模浇筑,主梁零号块施工时预埋拱脚钢筋及角钢劲性骨架预埋钢板,预埋拱脚钢筋中套子筋在钢管拱预埋段安装处设置成上开口状,拼装支架安装到位后利用桥上吊机吊装拱脚内钢管拱拱脚预埋段19,使其支撑于角钢劲性骨架之上,并调整钢管拱的标高及位置,拱脚分两次进行浇筑,第一次浇筑高度以钢管拱纵移顶推时临时拱座支架13能够通过为止,当钢管拱安装到位后将剩余部分拱脚钢筋绑扎完毕,进行第二次浇筑。整个拱脚混凝土达到设计强度及7天龄期后进行钢管拱混凝土顶升施工。钢管拱整体滑移至拱脚后,测量钢管拱以及拱脚预埋钢管的轴线位置是否满足钢管拱对接要求,如偏差过大,及时调整。同时测量钢管拱的矢高以及各吊杆孔位高程以便控制拱的轴线方程及吊杆的安装精度,测量钢管拱各吊杆孔的孔位坐标是否与桥面预理吊杆孔相符合,如有误差,则通过平差的方法将吊杆孔的误差分配至各个吊杆孔上,严格控制将误差累计集中在一根吊杆之上。按着钢管拱整体滑移的设计构造尺寸,准确确定拱脚调节段的实际长度,实现整体钢管拱滑移后与拱脚精确对接、就位。
[0037]钢管拱进行顶推滑移过程防风及临时停止时锚固措施包括当风力大于6级时,需停止纵移作业,设置风缆26将拱肋及钢管拱纵移顶推系统锚固牢靠;将走行轮箱纵桥向利用止轮器将走行轮与钢轨间抄垫死,止轮器与轨道预埋钢板焊接,如图19所示,并利用导链27将支承贝雷梁横桥向两端与梁体预埋钢筋进行拉紧锚固;在钢管拱吊杆处利用钢丝绳15将钢管拱肋与连续梁对应的吊点横梁预留孔进行锚固,锚固后利用导链收紧。
[0038]钢管拱在安装过程中的线性控制方法:
(1)在拼装支架顶节拆除后,每肋钢管拱两端均有向外延伸的张力,每肋钢管拱提前采用钢绞线承受其水平拉力,每个拱肋使用上、下两束钢绞线进行对拉;
(2)临时拱座支架对拉钢绞线及压重贝雷梁安装完成后,采用4台200t千斤顶,两端同步、对称张拉拱脚对拉钢绞线,张拉时分五级10%,20%,50%,80%,100%缓慢进行,直至张拉至设计吨位;
(3 )临时拱座支架张拉过程中,采用全站仪全过程测量监控拱脚的位移变化,并通过拱肋的应力应变来监控钢管拱肋的应力变化情况;在体系转换过程中,钢管拱的全部重量均转换为临时拱座支架的压重贝雷梁来承受,在压重贝雷梁悬臂端设置应力应变监控片,随时监控压重贝雷梁的应力变化情况和变形情况;
(4)临时拱座支架张拉完成后,逐步拆除安装用拼装鞍座,在落架过程中同时观察临时拱座支架水平位移,此时临时拱座支架将向外张移,如果钢管拱理论线型误差较大,则通过再次张拉对拉钢绞线来控制钢管拱的拱脚坐标,调节拱肋整体线形。
[0039]如图14、15、16所示,上述钢管拱安装过程中所利用的钢管拱纵移顶推系统结构包含沿钢管拱纵桥向布置的顶推纵移轨道构件、对称分布在钢管拱两端的左顶推支撑组件和右顶推支撑组件以及设置在左、右顶推支撑组件之间的压重贝雷梁I和对拉钢绞线2,如图17、18所示,其中顶推纵移轨道构件包括四台长行程千斤顶3、与每台长行程千斤顶连接的夹轨器4、轨道基础5以及通过预埋钢板6锚固在轨道基础上的两组平行设置的滑移轨道,每组滑移轨道由两条钢轨7组成,每组滑移轨道两端、并且位于左、右顶推组件下方分别安装纵移台车8及其四组走行轮箱9,每条钢轨上沿纵桥向方向安装两组走行轮箱,两组走行轮箱之间通过连接桁架梁10连接,位于走行前方的四组走行轮箱与四台长行程千斤顶连接;左顶推支撑组件和右顶推支撑组件均包括沿横桥向方向架设于纵移台车上方的连接桁架11以及固定在连接桁架上的支承贝雷梁12,支承贝雷梁两端对称固定有临时拱座支架13,临时拱座支架通过抱箍28与钢管拱上下拱肋14固结。压重贝雷梁I通过钢丝绳15吊挂在钢管拱下方,钢丝绳、压重贝雷梁及钢管拱之间采用卡环连接。
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