廖加和
(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550003)
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無支架法大跨度鋼管拱肋吊裝施工技術(shù)研究
廖加和
(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550003)
將貴州百里杜鵑風(fēng)景名勝區(qū)花瓣式拱肋施工工程作為主要參考對(duì)象,細(xì)致的分析了鋼管拱肋的施工方法與技術(shù),為鋼管拱橋的施工建設(shè)積累工作經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)我國橋梁建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展。
鋼管拱肋;無支架法;吊裝施工;施工技術(shù)
(1)拱肋整體近似于花瓣造型,主要由一個(gè)主拱和兩邊拱肋構(gòu)成,主拱矢高為28.25 m,跨徑為84.65 m,圓弧曲線型軸線,其中心的半徑為45.387 m;拱筋鋼梁的斷面呈現(xiàn)出箱型,肋高、寬分別為1.5 m、0.9 m,在截面的各個(gè)側(cè)面中,頂?shù)装灞诤窬鶐缀醣3忠恢?,?6 mm,所有側(cè)板都安裝3道加勁肋,在頂?shù)装逯邪凑找欢樞蛞来伟惭b1道加勁肋,厚度、長度一致,均為20 mm、150 mm,沿中心線延伸方向,每隔2 m便安裝一道橫板,厚度為10 mm。
(2)邊拱矢高19.136 m,跨徑達(dá)到了53.127 m,圓弧曲線型軸線,其中心的半徑為27.786 m;拱筋鋼梁斷面呈現(xiàn)出箱型,肋高、寬分別為1 m、0.6 m,在截面各個(gè)側(cè)面中,頂?shù)装灞诤窬鶐缀醣3忠恢拢瑸?6 mm,所有側(cè)板都安裝2道加勁肋,在頂?shù)装逯邪凑找欢樞蛞来伟惭b1道加勁肋,厚度、長度保持一致,分別為20 mm、120 mm,沿中心線延伸方向,每隔2 m便安裝一道橫隔板,厚度為10 mm。邊拱肋圍繞橋向軸的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)布置,旋轉(zhuǎn)的角度為45°,此外,拱腳之前的連線以及順橋與水平夾角的30°方向上進(jìn)行布置。
(3) 本拱順橋向?yàn)槿附Y(jié)構(gòu),包括頂、底板、腹板、N18與N1、N2、 N3、N10、N11、N12間的連接,焊縫等級(jí)為Ⅰ級(jí)焊縫;加勁肋與頂(底)板、腹板以及橫隔板與頂(底)板、腹板焊縫為斷焊,焊縫等級(jí)為Ⅱ級(jí)。拱肋1、2落位前為鉸接連接,通過騎縫焊接后變?yōu)楣潭诉B接。鉸座按鋼梁廠提供的安裝位置圖進(jìn)行預(yù)埋。
2.1 工地預(yù)拼
將準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)母鱾€(gè)單元(拱肋1與拱肋2)運(yùn)送到施工區(qū)域進(jìn)行初次拼接,按照?qǐng)D紙進(jìn)行放樣,放樣就緒以后,使用汽車起重機(jī)等裝置拼接各個(gè)單元,并將其進(jìn)行焊接,形成三個(gè)大段,最后在連接的位置固定螺栓。
2.2 工地終拼
按照?qǐng)D紙進(jìn)行放樣,放樣就緒以后,使用汽車起重機(jī)等裝置進(jìn)行拼接,拼接完成時(shí)進(jìn)行焊接,與預(yù)拼相同,需在連接的位置固定螺栓。在此當(dāng)中,底焊縫可經(jīng)過開焊接窗口的形式進(jìn)行V形焊處理。
2.3 架設(shè)拱肋
(1) 拱肋1的架設(shè)
采用兩臺(tái)汽車起重機(jī),并設(shè)置四個(gè)起吊點(diǎn),旋轉(zhuǎn)拱肋,角度約為30°,在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)如吊車工作半徑不足,可調(diào)換汽車吊位置加以解決,在旋轉(zhuǎn)的角度達(dá)到30°以后,將吊桿安裝就位,安裝完成之后,將其張緊至最大線性。拱肋鉸座焊接鋼板,澆筑強(qiáng)度為C30的水泥混凝土,各工序完成之后噴上銀灰色的面漆,以防止生銹。
(2)拱肋2的架設(shè)
采用兩臺(tái)汽車起重機(jī),并設(shè)置四個(gè)起吊點(diǎn),旋轉(zhuǎn)拱肋,角度約為45°,在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)如吊車工作半徑不足,可調(diào)換汽車吊位置加以解決,在旋轉(zhuǎn)的角度達(dá)到45°以后,將吊桿安裝就位,安裝完成之后,將其張緊至最大線性。拱肋鉸座焊接鋼板,澆筑強(qiáng)度為C30的水泥混凝土,各工序完成之后噴上銀灰色的面漆,以防止生銹。雖然兩拱肋的架設(shè)過程極為相似,但由于二者存在相交,所以必須對(duì)拱肋2進(jìn)行對(duì)應(yīng)的避讓處理,在開挖的區(qū)域中最好補(bǔ)強(qiáng),在焊接完成之后即可將臨時(shí)補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行拆除。
2.4 鋼箱梁焊接
焊接過程由中間位置開始逐漸向兩側(cè)延伸,按照固定的順序進(jìn)行焊接,需保證焊接的對(duì)稱性。焊接過程中,需完成按照?qǐng)D紙以及工藝方面的要求進(jìn)行,焊接的順序、方式以及材料不可以在未經(jīng)允許的情況下進(jìn)行更改。如而必須進(jìn)行更改,需在制定對(duì)應(yīng)的工藝流程之后向工程的監(jiān)理部門遞交申請(qǐng),得到批準(zhǔn)之后才能進(jìn)行施工。
焊接操作的工作人員必須持有上崗證,并且在實(shí)際焊接之前進(jìn)行多次試驗(yàn)焊接,射線探傷切實(shí)合格且得到監(jiān)理部門的批準(zhǔn)之后即可進(jìn)行正式的焊接作業(yè)。焊接過程所用的材料必須得到評(píng)定,在有需要其他種類焊接材料的需求時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行評(píng)定,在得到許可之后才能在施工中使用。
按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊接所需材料進(jìn)行烘干等處理,并將其存放至保溫桶當(dāng)中,保證材料具體合格的干燥性。
對(duì)底板與腹板進(jìn)行焊接時(shí),通常使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)進(jìn)行,對(duì)底板進(jìn)行焊接時(shí),需將陶瓷作為襯墊,立焊與仰焊運(yùn)用焊條手把進(jìn)行焊接,而頂板使用二氧化碳?xì)怏w和保護(hù)進(jìn)行打底,在對(duì)頂板進(jìn)行焊接的過程中需將鋼材作為襯墊。
為保證工期,科學(xué)的安排施工的時(shí)間,需要安排兩個(gè)施工隊(duì)伍。切實(shí)做好周密的計(jì)劃與安排,每個(gè)焊縫都需要落實(shí)到具體的人,同時(shí)完善工作記錄,確保施工安全。
在焊接過程完成以后,需進(jìn)行射線探傷工作,對(duì)檢驗(yàn)合格的焊縫進(jìn)行評(píng)定與記錄,而那些不合格的焊縫需重新進(jìn)行焊接,檢查焊縫必須嚴(yán)格仔細(xì),確保每一條焊縫都能滿足合格的標(biāo)準(zhǔn)。
2.5 支座固定及落位
在鋼箱梁對(duì)接合攏完成以后,需將支座進(jìn)行固定,在固定之后,再進(jìn)行落位。在落位之前,還需對(duì)鋼箱梁焊接情況進(jìn)行檢查,確認(rèn)無誤之后在進(jìn)行落位,如果焊接存在一定問題,應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行整改。
落位實(shí)際上就是鋼箱梁擺脫安裝過程的支撐形式向設(shè)計(jì)支撐形式轉(zhuǎn)化的過程。對(duì)于多跨的連續(xù)鋼箱梁工程建設(shè)而言,落位是其中非常重要的環(huán)節(jié),所以整個(gè)過程必須有周密的安排和組織。落位應(yīng)在相鄰的箱梁完成焊接之后進(jìn)行,落位需由中間逐漸向兩側(cè)延伸,支撐位置設(shè)置一個(gè)千斤頂,千斤頂設(shè)置好以后將鋼板扯掉,所有千斤頂同時(shí)減少支撐力,直至不再起到支撐作用。最后,使用全站儀的儀器對(duì)落位的情況進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)做好記錄。
2.6 測(cè)量
(1)基礎(chǔ)軸線與預(yù)埋件的實(shí)際標(biāo)高需進(jìn)行反復(fù)測(cè)量。
(2)在進(jìn)行安裝之前,需要對(duì)鋼梁子塊段進(jìn)行檢測(cè),明確其尺寸是否滿足相關(guān)要求。安裝完成之后對(duì)位置及標(biāo)高實(shí)施測(cè)量。
(3)安裝完畢之后,需進(jìn)行驗(yàn)收。除了正常的流程與要求,還需加設(shè)分段頂端標(biāo)高與支座位移情況的實(shí)時(shí)測(cè)量,此環(huán)節(jié)可以借助全站儀等儀器進(jìn)行。
(4)運(yùn)用全站儀測(cè)量縱向與橫向的軸線,并使用經(jīng)緯儀對(duì)軸線進(jìn)行測(cè)量放線。
(5)在對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量時(shí),需根據(jù)土建施工所提供的控制點(diǎn),使用水準(zhǔn)儀對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量,并且還需在每一個(gè)區(qū)間中重新設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn)。
總而言之,花瓣式拱肋施工因地制宜,很好的滿足了使用要求與施工技術(shù)兩方面的需求,解決了該橋工程量大、鋼結(jié)構(gòu)體系多等因素帶來的實(shí)際問題,為國內(nèi)的橋梁設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域提出了全新的方法,同時(shí)也推動(dòng)了拱肋吊裝施工技術(shù)的進(jìn)一步延伸和發(fā)展,為后續(xù)同類型橋梁設(shè)施的建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ),并在很大程度上節(jié)省了施工成本,更好的保證了施工的總體質(zhì)量,具有更好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,具有很高的推廣與普及價(jià)值。
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2016-05-11
廖加和(1978-),男,貴州遵義人,高級(jí)工程師,主要從事公路道橋方面研究。
U445
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1008-3383(2016)11-0098-02