[摘要]描述了重慶市北碚區(qū)朝陽復(fù)建橋鋼箱拱制造工藝。
[關(guān)鍵詞]北碚橋:鋼箱拱;4+1試拼:拱肋制造:拱肋接口控制
一、工程概況
重慶市北碚區(qū)朝陽復(fù)建橋為跨度56.5m+274m+45.5m提藍式鋼箱拱,主跨274m。拱肋采用變截面鋼箱梁,尺寸從拱頂?shù)焦澳_由(2.4×3.5)m漸變?yōu)?2.4×9.1)m。所有拱肋鋼箱翼板板厚為40m,腹板板厚為30m。拱肋鋼箱內(nèi)設(shè)橫隔板,翼、腹板縱向采用板肋加強。相鄰拱肋節(jié)段之間,翼腹板之間采用全斷面熔透對接,翼腹加勁肋之間采用高強度螺栓連接。上下游拱肋沿著橋橫斷面分為29個吊裝節(jié)段,雙拱肋通過6個鋼箱橫撐連為一體,橫撐與拱肋采用整體節(jié)點連接。其中包括:起拱段、標(biāo)準(zhǔn)段合攏段,成橋線型設(shè)計以直代曲。
二、制造工藝流程
1.拱肋制造工藝
拱肋單元件制造按預(yù)拱度預(yù)設(shè)值進行制造,拱肋節(jié)段采用先板單元件、后拱肋節(jié)段拼裝的施工工藝。在板肋縱向設(shè)置了嵌補段。拱肋節(jié)段組拼時,長度方向翼腹板間角焊縫兩端各留200mm不焊,長度方向留余量。拱肋節(jié)段對應(yīng)的吊耳橫隔板錨管、扣索耳板、臨時匹配件、橫向連接接頭均留試拼時進行組焊。鋼箱拱肋制造采用平面放大樣臥拼,單循環(huán)不少于5件,全橋雙榀拱肋以五個吊裝節(jié)段為單元試拼裝,并確保試拼裝的連續(xù)性。合攏段不參與試拼,但在節(jié)段制造時按施工圖大樣尺寸兩端各加長100mm余量,在合攏時以工地安裝實測合攏需要尺寸進行修割。鋼箱拱肋試拼場裝在工廠內(nèi)進行,試拼裝場地保證有足夠的承載力,放出拱肋線性大樣并依次表示出對應(yīng)節(jié)段接口處坐標(biāo)點、橫向連接接頭坐標(biāo)點、拱肋吊索橫隔板坐標(biāo)點。地樣坐標(biāo)點醒目標(biāo)識在抄平的拼裝平臺上。每次試拼裝不少于五個吊裝節(jié)段。之后,留下與后續(xù)連接的吊裝節(jié)段作為后續(xù)試拼裝的基準(zhǔn),再試拼后續(xù)節(jié)段,直到完成全拱肋拼裝。在試拼裝過程中,應(yīng)在試拼合格的吊裝節(jié)段與相鄰節(jié)段的接口處安裝對應(yīng)節(jié)段的拱肋臨時匹配件并標(biāo)識,工地安裝時按標(biāo)識順序安裝。
2.鋼箱拱組裝制造流程圖
(1)板單元件制造。
(2)在拼裝平臺上抄平腹板,在腹板單元件上依次劃出橫隔板拼裝線并組拼橫隔板。
(3)拼裝箱梁兩側(cè)翼板,并焊接箱體內(nèi)橫隔板、腹板、翼板之間角焊縫。
(4)拼裝箱梁上腹板,并焊接鋼箱梁其它未焊角焊縫。焊后矯正鋼箱梁,矯正時嚴(yán)格控制熱矯溫度。
(5)4+1大拼,切割節(jié)段之間工地環(huán)焊縫坡口:組焊拱肋節(jié)段內(nèi)錨箱、板肋嵌補段、節(jié)段之間臨時匹配件、扣索耳板等。
三、關(guān)鍵技術(shù)
鋼箱拱采用先板單元件制造,后單元件鋼箱拱節(jié)段組拼,拱肋節(jié)段之間采用車間內(nèi)放大樣,4+1整體試拼裝,并安裝拱肋節(jié)段之間加勁板嵌補段、臨時匹配件以及相應(yīng)拱肋節(jié)段內(nèi),吊索錨箱。板單元件制造時,工裝胎模設(shè)置出對應(yīng)的拐點位置,采用火焰煨彎出線形,加勁板肋通過數(shù)控下料直接下料成形??紤]箱體內(nèi)板肋之間為高強度螺栓連接,采用傳統(tǒng)的樣板鉆孔等均不能滿足本項目的要求,我們在板肋上采用了嵌補段的施工工藝,即單元拱肋節(jié)段板肋分兩部分組成,板肋嵌補段在長度方向預(yù)留20mm,以一端為基準(zhǔn)進行鉆孔,兩部分板肋均采用先孔進行鉆孔。在拱肋節(jié)段組拼時,采用臥拼法,即以拱肋腹板為拼裝平面,在拼裝平臺上依次放出控制點坐標(biāo)位置。組焊時,在拱肋節(jié)段兩端各留200mm不焊。此施工工法,在橋梁架設(shè)工地,節(jié)段組拼和焊接均符合設(shè)計圖紙要求。鋼箱拱肋為無支架纜索吊裝,與公司其它鋼箱拱項目的滿堂支架安裝工況不同。為了確保工地現(xiàn)場安裝能恢復(fù)工廠內(nèi)大拼時拼裝狀態(tài),在拱肋節(jié)段接口處設(shè)置了外法蘭臨時匹配件。板肋設(shè)置了嵌補段結(jié)構(gòu)形式,保證了工地安裝時,板肋之間高強度螺栓連接精度。
四、成果與國內(nèi)外已有同類先進技術(shù)對比情況
重慶市北碚區(qū)朝陽復(fù)建橋鋼箱拱結(jié)構(gòu)形式和重慶市菜園壩長江大橋結(jié)構(gòu)相似,但朝陽復(fù)建橋鋼箱拱截面尺寸(2.4X9.1m)遠大于菜園壩長江大橋鋼箱拱(2.4×3.6m)且為變截面結(jié)構(gòu)形式,難度大于菜園壩長江大橋。結(jié)合朝陽復(fù)建橋鋼箱拱工地安裝,拱肋節(jié)段之間環(huán)焊縫控制在焊評試驗間隙內(nèi),節(jié)段之間板肋拼接板通孔率均滿足規(guī)范要求。
參考文獻
[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000),人民交通出版社,2000。
[2]《鐵路鋼橋制造規(guī)范》(TB10212-2009),中國鐵道出版社,2009。