大跨度鋼管混凝土拱橋拱肋拼裝施工控制要點(diǎn)

張乙彬,張君翼

(1.貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550001;2.貴州交建投資有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550001)

1 工程概況

某特大橋左幅跨徑組合為(22×40 m+410 m+3×40 m)，橋梁全長(zhǎng)1 448.5 m；右幅跨徑組合為(21×40 m+410 m+3×40 m)，橋梁全長(zhǎng)1 405.7 m，主跨采用上承式鋼管混凝土變截面桁架拱橋，拱軸線采用懸鏈線，計(jì)算跨徑410 m，矢高為88 m，矢跨比f(wàn)=1/4.659，拱軸系數(shù)m=1.54。主拱圈采用等寬度變高度空間桁架結(jié)構(gòu)，斷面高度從拱頂7 m變化到拱腳12.6 m(中到中)。單片拱肋寬度10 m(中到中)，橫橋向三片拱肋間的中心距為21.8 m。拱肋間設(shè)置橫聯(lián)和米撐。上、下弦拱肋均采用等截面鋼管，拱肋管徑Φ1 280 mm，拱肋鋼管壁厚35 mm、32 mm、28 mm。鋼管拱肋對(duì)接接頭采用內(nèi)法蘭盤栓接、管外焊接的形式進(jìn)行連接。拱頂采用內(nèi)置式瞬間合攏連接構(gòu)件。

2 鋼管拱肋加工制作施工控制

鋼管拱肋是橋梁中的關(guān)鍵受力結(jié)構(gòu)，本項(xiàng)目拱肋采用廠內(nèi)預(yù)拼達(dá)到符合規(guī)定的精度線形質(zhì)量等要求后，再拆分發(fā)往工地進(jìn)行片體拼裝。針對(duì)本項(xiàng)目拱肋制作特點(diǎn)，重視拼裝精度是保障橋梁線形和尺寸正確性的關(guān)鍵。

2.1 片體拼裝質(zhì)量控制

地樣刻畫及胎架設(shè)計(jì)制作控制：(1)通過(guò)全站儀依據(jù)技術(shù)圖樣進(jìn)行放線，來(lái)確保放樣精度，采用鋼盤尺結(jié)合激光經(jīng)緯儀刻畫各個(gè)型值點(diǎn)的地標(biāo)、縱橫向基準(zhǔn)線，并進(jìn)行清楚標(biāo)記，地樣偏差精度不大于1 mm。(2)利用胎架模板的水平高度控制弦管水平，整體水平不大于2 mm?？刂埔c(diǎn)：底樣線及水平精度需滿足工藝要求、胎架需穩(wěn)定牢固、標(biāo)記標(biāo)識(shí)需清晰明了。

主弦管及腹桿定位：重點(diǎn)控制主弦管及腹桿定位基準(zhǔn)及拼裝方向、管件控制點(diǎn)對(duì)合地樣、管件與胎架貼合及剛性連接、控制主弦管和腹桿管縱橫向位置，并采用水平儀控制所有腹桿管在同一平面，定位腹桿管的豎向位置。檢查法蘭盤匹配間隙、腹桿與主弦管相貫線間隙，檢查主弦管及腹桿定位軸線偏差、整體平面度。

片體拼裝完工：片體構(gòu)件裝焊完成后，對(duì)施工完成的整體質(zhì)量進(jìn)行檢查。主要對(duì)焊縫外觀進(jìn)行檢查，并按照要求進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。對(duì)橫聯(lián)管等位置標(biāo)記刻畫檢查，對(duì)整體地標(biāo)地樣進(jìn)行復(fù)核、對(duì)整體平面度、扭曲等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量、焊后線型檢測(cè)、相對(duì)位置標(biāo)高、標(biāo)識(shí)、方向。

2.2 立體拼裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

立拼地樣放樣及胎架制造：(1)通過(guò)全站儀依據(jù)技術(shù)圖樣進(jìn)行放線，來(lái)確保放樣精度，采用鋼盤尺結(jié)合激光經(jīng)緯儀刻畫各個(gè)型值點(diǎn)的地標(biāo)、縱橫向基準(zhǔn)線，并進(jìn)行清楚標(biāo)記，地樣偏差精度不大于1 mm。(2)利用胎架模板的豎向高度控制節(jié)段立面線性，整體偏差不大于2 mm。(3)檢查胎架設(shè)置和胎架剛度的合理性、可靠性。

片體及橫聯(lián)管立拼定位：主要檢查控制片體主弦管落胎就位情況及固定情況、地標(biāo)線型對(duì)合度，管端對(duì)線、對(duì)中情況，檢查弦管線型。重點(diǎn)控制每一輪次間各節(jié)段立拼片體法蘭密貼度、匹配性、整體線型、標(biāo)高、上下弦重合度、左右片體間距，橫撐重點(diǎn)控制空間相對(duì)位置、剪刀撐定位控制點(diǎn)；焊縫間隙等?？刂品椒ǎ憾丝诘貥泳€、主弦管內(nèi)外側(cè)地樣線、端口上下弦鉛錘線檢查、全站儀測(cè)量。

剪刀撐及節(jié)點(diǎn)板安裝：安裝剪刀撐需按照工藝要求進(jìn)行，要保證中間節(jié)點(diǎn)板定位的精度，節(jié)點(diǎn)板與剪刀撐間采用連接板通過(guò)臨時(shí)螺栓和沖釘臨時(shí)固定，臨時(shí)螺栓和沖釘數(shù)量按照節(jié)點(diǎn)孔目數(shù)量的20%沖釘和10%螺栓分配。主要控制：節(jié)點(diǎn)板的定位精度、剪刀撐與節(jié)點(diǎn)板翼板、腹板的匹配性、節(jié)點(diǎn)板與剪刀撐孔群通孔率、節(jié)點(diǎn)板與上下弦主弦管、腹桿、橫撐管間的焊縫間隙。

2.3 節(jié)段裝焊完工

節(jié)段裝焊完工測(cè)量檢查項(xiàng)目：長(zhǎng)、寬、截面尺寸、拱肋軸線、上下弦管垂直度、成橋線型(監(jiān)控點(diǎn))測(cè)量、桁間間距、縱向位置偏差等。

3 施工中的改進(jìn)及亮點(diǎn)

(1)拱肋制造線形是關(guān)鍵控制點(diǎn)之一，拱肋接長(zhǎng)、片體拼裝、工地拼裝每一步都要通過(guò)精確測(cè)放地樣控制制造線形。

(2)廠內(nèi)按片體進(jìn)行匹配拼裝時(shí)，上、下主弦管間距按理論尺寸+8 mm進(jìn)行控制，通過(guò)預(yù)加收縮量補(bǔ)償節(jié)點(diǎn)板與主弦管連接焊縫焊接收縮導(dǎo)致的間距偏小。

(3)調(diào)整鋼管相貫線焊縫鋼襯墊加工工藝，鋼襯墊采用一體加工成型，襯墊形狀與相貫接頭一致，確保襯墊密貼吻合，保證鋼管相貫線焊縫一次性合格率大于95%。

(4)主弦管節(jié)段對(duì)接為內(nèi)法蘭+外套管連接，為保證工地吊裝時(shí)兩件法蘭盤密貼，廠內(nèi)制作時(shí)僅一側(cè)的法蘭結(jié)構(gòu)全焊，另外一側(cè)的法蘭加勁與法蘭盤焊縫只進(jìn)行打底焊。其目的主要是因?yàn)闂U件在應(yīng)力釋放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生變形從而影響法蘭密貼，留一側(cè)不全焊，方便在工地節(jié)段匹配立拼時(shí)再次進(jìn)行檢查調(diào)整。

(5)工地立拼時(shí)，斜撐與斜撐節(jié)點(diǎn)板先采用臨時(shí)螺栓和沖釘連接形成整體進(jìn)行安裝，焊接節(jié)點(diǎn)板與拱肋連接焊縫后再將臨時(shí)螺栓和沖釘替換成高強(qiáng)螺栓。

(6)由于主拱節(jié)段自重較大，單個(gè)片體約80 t，立拼后下弦管存在擠壓變形現(xiàn)象，預(yù)先對(duì)下弦管增設(shè)了管內(nèi)支撐。

(7)工地立拼時(shí)，片體之間間距按理論尺寸+10 mm進(jìn)行控制，通過(guò)預(yù)加收縮量補(bǔ)償橫撐相貫線焊縫焊接收縮導(dǎo)致的間距偏小。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，對(duì)大跨度鋼管混凝土拱肋現(xiàn)場(chǎng)拼裝過(guò)程中，為了確保工程的質(zhì)量，需要嚴(yán)格控制拱肋片體拼裝、立體拼裝等基礎(chǔ)環(huán)節(jié)施工過(guò)程，在確保其美觀性的同時(shí)，還需要最大程度提高其線型精準(zhǔn)，為主橋順利吊裝成拱提供保障。