楊希富

（中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，哈爾濱150001）

1 工程概況

渝黔鐵路夜郎河大橋主橋位于遵義市桐梓縣夜郎河鎮(zhèn)，為1×370m 上承式鋼管拱剛性骨架混凝土提籃拱橋。主拱肋跨徑370m，豎直平面內(nèi)矢高83.5m。主拱肋橫向變寬，箱體橫向?qū)挾葟墓澳_處8m 過(guò)渡到拱頂截面的5m。主拱肋箱體縱向變高度，拱箱外緣高度由拱腳13.3m 變至跨中7.3m，對(duì)應(yīng)的勁性骨架高度從拱腳處12.1m 過(guò)渡到拱頂6.1m。

2 施工難點(diǎn)

施工難點(diǎn)包括：（1）單節(jié)段弦管各控制點(diǎn)為三維坐標(biāo)點(diǎn)，弦管管節(jié)拼裝精度；（2）采用3+1 節(jié)段連續(xù)拼裝時(shí)，相鄰吊裝單元節(jié)段之間接口精度的控制；（3）拱腳為4 個(gè)單弦管結(jié)構(gòu)，在拱腳段現(xiàn)澆時(shí)，相鄰弦管之間相對(duì)位置的精度控制；（4）橋位節(jié)段對(duì)接時(shí)，相鄰節(jié)段之間的環(huán)焊縫焊接以及腹桿、平聯(lián)等與主弦管之間的相貫線焊縫的質(zhì)量控制[1]。

3 重點(diǎn)施工技術(shù)

3.1 拱肋節(jié)段分段

結(jié)合相關(guān)規(guī)范與設(shè)計(jì)要求，采用長(zhǎng)度為1500~2500mm 的鋼管對(duì)接接長(zhǎng)，節(jié)段端頭鋼管預(yù)留20mm，待大拼時(shí)修割。

鋼管拱肋制作采用以折代曲，通過(guò)控制實(shí)際拱軸線與理論拱軸線之間的偏差來(lái)保證節(jié)段圓順。拱肋管節(jié)橫向?qū)雍缚p嚴(yán)格控制焊縫錯(cuò)臺(tái)，在拱肋節(jié)段組拼時(shí)采用剛性約束定位、多層小線能量的工藝進(jìn)行焊接，嚴(yán)格控制對(duì)接焊縫焊接變形[2]。

3.2 拱肋弦管制作

鋼管直對(duì)接焊縫采用埋弧自動(dòng)焊焊接，坡口在鋼管內(nèi)側(cè)，外側(cè)清根。焊后在滾圓機(jī)上矯圓。卷圓后按控制坐標(biāo)切割兩頭相貫線并在圓管外側(cè)標(biāo)記十字定位線。主弦管直焊縫交錯(cuò)布置，在拼裝平臺(tái)上與圖紙要求的曲線坐標(biāo)合樣，經(jīng)檢查合格后焊接接長(zhǎng)。為控制線型，必要時(shí)采用火焰矯正主弦管線形，火焰矯正控制溫度為600~800℃，合格后將各控制點(diǎn)標(biāo)記在弦管上，最后將外側(cè)焊縫打磨勻順。

3.3 節(jié)段連續(xù)臥式拼裝

采用臥式拼裝制作，將高度變化差轉(zhuǎn)化為平面布設(shè)，可避免拱肋太高的弊端。對(duì)照地樣控制點(diǎn)搭設(shè)拱肋節(jié)段拼裝胎架，控制胎架高度。在胎架上定位拱肋外側(cè)桁片的上、下弦管，對(duì)地樣線和上下弦管處對(duì)應(yīng)位置線依次拼裝腹桿。焊接腹桿與上下弦管間相貫線角接焊縫，嚴(yán)格按照順序進(jìn)行施焊，以減少節(jié)段內(nèi)焊縫變形及焊接收縮[2]。胎架及組拼如圖1 所示。

圖1 胎架及組拼示意圖

3.4 鋼管拱安裝

3.4.1 拱腳安裝

采用纜索吊進(jìn)行拱腳主要構(gòu)件的吊裝，安裝時(shí)采用以下措施來(lái)進(jìn)行控制：（1）拱腳安裝定位支架結(jié)構(gòu)具有足夠的剛性；（2）單拱腳弦管之間布置臨時(shí)連接系，保證相鄰弦管之間的相對(duì)位置；（3）拱腳安裝監(jiān)控點(diǎn)的設(shè)置。拱腳構(gòu)件在上拱頂圓上標(biāo)識(shí)出測(cè)量控制點(diǎn)，拱肋吊裝至初定位后，采用葫蘆導(dǎo)鏈配合千斤頂進(jìn)行微調(diào)，對(duì)拱腳進(jìn)行精確定位[3]。

3.4.2 拱肋安裝

采用纜索吊機(jī)無(wú)支架懸臂安裝，相鄰拱肋節(jié)段間設(shè)置內(nèi)法蘭。采取單榀鋼管拱節(jié)段吊裝，拼裝時(shí)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在節(jié)段相應(yīng)位置安裝監(jiān)控點(diǎn)。

單側(cè)拱肋節(jié)段吊裝到位后，安裝前扣索、后錨索，使用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行節(jié)段固定。鋼箱拱肋節(jié)段前扣索、后錨索采用帶PE高強(qiáng)低松弛光面鋼絞線，通過(guò)錨固橫梁在塔架上張拉錨固。

鋼管拱同岸同號(hào)節(jié)段吊裝到位后，安裝兩拱肋間臨時(shí)橫向聯(lián)結(jié)系，同時(shí)焊接節(jié)間橫向環(huán)焊縫。節(jié)段的連接采用栓、焊結(jié)合方式。

3.4.3 拱肋安裝控制措施

拱肋安裝控制措施包括：（1）拱肋節(jié)段分4 個(gè)區(qū)分別進(jìn)行匹配連續(xù)拼裝，保證相同區(qū)相鄰節(jié)段的匹配性；（2）完成拱肋節(jié)間上弦管處扣錨點(diǎn)布置，便于懸臂拼裝時(shí)，掛設(shè)鋼絞線；（3）拱肋節(jié)間吊裝就位后，連接相鄰拱肋節(jié)段外置匹配件（內(nèi)法蘭），并張拉前端扣索、掛設(shè)拱肋臨時(shí)纜風(fēng)繩；（4）拱肋節(jié)段間焊接與節(jié)段吊裝滯后1~2 個(gè)節(jié)間，如采用外置匹配件則拱肋節(jié)間焊接與節(jié)段吊裝同步進(jìn)行[4]。

3.5 拱肋合龍

3.5.1 合龍前線形調(diào)整

在合龍前應(yīng)對(duì)拱肋線形進(jìn)行調(diào)整。線形調(diào)整選擇在傍晚或清晨進(jìn)行，通過(guò)單根調(diào)索以調(diào)整鋼箱拱肋標(biāo)高，在拱肋扣索及背索上安裝應(yīng)力傳感器。調(diào)索張拉時(shí)，采用等張拉力控制法控制張拉力，并以張拉力、鋼絞線伸長(zhǎng)量和拱肋標(biāo)高相結(jié)合進(jìn)行拱肋線形控制。記錄張拉數(shù)據(jù)，并將每次張拉數(shù)據(jù)和張拉時(shí)的天氣溫度反饋到設(shè)計(jì)與監(jiān)控單位，重新計(jì)算張拉力。調(diào)索順序和控制索力均以設(shè)計(jì)與監(jiān)控單位指令進(jìn)行。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整，使拱肋線形符合設(shè)計(jì)要求[5]。

3.5.2 合龍溫度確定

合龍段施工應(yīng)在16～22℃范圍內(nèi)進(jìn)行，若實(shí)測(cè)溫度不滿足要求，應(yīng)報(bào)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、監(jiān)控單位重新制訂方案。采用調(diào)整扣索張力等方法進(jìn)行調(diào)整。

3.5.3 合龍段現(xiàn)場(chǎng)余量切割

考慮到鋼管拱的制造、測(cè)量、安裝誤差，焊接收縮變形及溫差等因素的影響，合龍段嵌補(bǔ)板加工時(shí)增加10cm 的富余長(zhǎng)度，作為合龍時(shí)的調(diào)整余量。

在合龍段施工前一周，選擇與合龍氣溫差相近時(shí)測(cè)量S10#拱節(jié)段前端4 個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)，準(zhǔn)確計(jì)算合龍段長(zhǎng)度，對(duì)合龍段預(yù)留的面板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)切割，以保證合龍段精度。

3.5.4 合龍

合龍段花籃螺栓吊裝到位后，在設(shè)計(jì)溫度下，鎖定花籃螺栓。在與合龍溫度相同的溫度條件下，進(jìn)行拱節(jié)段橫向環(huán)焊縫的焊接。拆除扣索，完成拱肋吊裝的全部工序施工。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用線形折代曲擬合、三維控制坐標(biāo)點(diǎn)保證線形、臥式拼裝降低施工難度、3+1 整體預(yù)拼裝等關(guān)鍵技術(shù)，有效地解決了施工難題，保證施工質(zhì)量，對(duì)類似雙曲鋼管拱工程具有很好的指導(dǎo)意義。