廖加和

(貴州省公路工程集團有限公司，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，推動我國橋梁建設(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 貴州百里杜鵑風(fēng)景名勝區(qū)花瓣式拱肋施工概況

(1)拱肋整體近似于花瓣造型，主要由一個主拱和兩邊拱肋構(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°方向上進行布置。

(3) 本拱順橋向為全焊結(jié)構(gòu)，包括頂、底板、腹板、N18與N1、N2、 N3、N10、N11、N12間的連接，焊縫等級為Ⅰ級焊縫；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，焊縫等級為Ⅱ級。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行預(yù)埋。

2 基于花瓣式拱肋的吊裝施工技術(shù)

2.1 工地預(yù)拼

將準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)母鱾€單元(拱肋1與拱肋2)運送到施工區(qū)域進行初次拼接，按照圖紙進行放樣，放樣就緒以后，使用汽車起重機等裝置拼接各個單元，并將其進行焊接，形成三個大段，最后在連接的位置固定螺栓。

2.2 工地終拼

按照圖紙進行放樣，放樣就緒以后，使用汽車起重機等裝置進行拼接，拼接完成時進行焊接，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)

采用兩臺汽車起重機，并設(shè)置四個起吊點，旋轉(zhuǎn)拱肋，角度約為30°，在旋轉(zhuǎn)的同時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)

采用兩臺汽車起重機，并設(shè)置四個起吊點，旋轉(zhuǎn)拱肋，角度約為45°，在旋轉(zhuǎn)的同時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，所以必須對拱肋2進行對應(yīng)的避讓處理，在開挖的區(qū)域中最好補強，在焊接完成之后即可將臨時補強進行拆除。

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，按照固定的順序進行焊接，需保證焊接的對稱性。焊接過程中，需完成按照圖紙以及工藝方面的要求進行，焊接的順序、方式以及材料不可以在未經(jīng)允許的情況下進行更改。如而必須進行更改，需在制定對應(yīng)的工藝流程之后向工程的監(jiān)理部門遞交申請，得到批準(zhǔn)之后才能進行施工。

焊接操作的工作人員必須持有上崗證，并且在實際焊接之前進行多次試驗焊接，射線探傷切實合格且得到監(jiān)理部門的批準(zhǔn)之后即可進行正式的焊接作業(yè)。焊接過程所用的材料必須得到評定，在有需要其他種類焊接材料的需求時，應(yīng)重新進行評定，在得到許可之后才能在施工中使用。

按照標(biāo)準(zhǔn)對焊接所需材料進行烘干等處理，并將其存放至保溫桶當(dāng)中，保證材料具體合格的干燥性。

對底板與腹板進行焊接時，通常使用二氧化碳?xì)怏w保護進行，對底板進行焊接時，需將陶瓷作為襯墊，立焊與仰焊運用焊條手把進行焊接，而頂板使用二氧化碳?xì)怏w和保護進行打底，在對頂板進行焊接的過程中需將鋼材作為襯墊。

為保證工期，科學(xué)的安排施工的時間，需要安排兩個施工隊伍。切實做好周密的計劃與安排，每個焊縫都需要落實到具體的人，同時完善工作記錄，確保施工安全。

在焊接過程完成以后，需進行射線探傷工作，對檢驗合格的焊縫進行評定與記錄，而那些不合格的焊縫需重新進行焊接，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

在鋼箱梁對接合攏完成以后，需將支座進行固定，在固定之后，再進行落位。在落位之前，還需對鋼箱梁焊接情況進行檢查，確認(rèn)無誤之后在進行落位，如果焊接存在一定問題，應(yīng)采取相應(yīng)的措施進行整改。

落位實際上就是鋼箱梁擺脫安裝過程的支撐形式向設(shè)計支撐形式轉(zhuǎn)化的過程。對于多跨的連續(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行，落位需由中間逐漸向兩側(cè)延伸，支撐位置設(shè)置一個千斤頂，千斤頂設(shè)置好以后將鋼板扯掉，所有千斤頂同時減少支撐力，直至不再起到支撐作用。最后，使用全站儀的儀器對落位的情況進行測量，同時做好記錄。

2.6 測量

(1)基礎(chǔ)軸線與預(yù)埋件的實際標(biāo)高需進行反復(fù)測量。

(2)在進行安裝之前，需要對鋼梁子塊段進行檢測，明確其尺寸是否滿足相關(guān)要求。安裝完成之后對位置及標(biāo)高實施測量。

(3)安裝完畢之后，需進行驗收。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時測量，此環(huán)節(jié)可以借助全站儀等儀器進行。

(4)運用全站儀測量縱向與橫向的軸線，并使用經(jīng)緯儀對軸線進行測量放線。

(5)在對各個環(huán)節(jié)的標(biāo)高進行測量時，需根據(jù)土建施工所提供的控制點，使用水準(zhǔn)儀對測點進行標(biāo)高測量，并且還需在每一個區(qū)間中重新設(shè)置一個控制點。

3 總 結(jié)

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際問題，為國內(nèi)的橋梁設(shè)計與施工領(lǐng)域提出了全新的方法，同時也推動了拱肋吊裝施工技術(shù)的進一步延伸和發(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)濟效益與社會效益，具有很高的推廣與普及價值。

[1] 馬智永,黃新河,劉海龍.橋梁工程施工力學(xué)問題的研究和應(yīng)用[J].河南科學(xué),2013,10(4):554-557.

[2] 張建民,鄭皆連,秦榮.大跨度鋼管混凝上拱橋吊裝過程的優(yōu)化計算方法[J].橋梁建設(shè),2012,2(3):223-226.[3] 沈成武,杜國東,何雄軍,等.大跨度鋼管混凝土拱橋吊裝過程索力的逆分析[J].武漢交通科技大學(xué)學(xué)報,2013,22(3):223-226.

2016-05-11

廖加和(1978-)，男，貴州遵義人，高級工程師，主要從事公路道橋方面研究。

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1008-3383(2016)11-0098-02