钢管混凝土系杆拱桥施工

钢管混凝土系杆拱桥施工

一、施工预备

1.地基处置

WDJ齿碗扣型多功用支架必需搭设在经处置的坚实地基上，地基须高出原空中0.5-0.8m，做好防水，防止雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的钢筋混凝土或厚度≮5cm的木板。

2.预压

支架运用前须全程预压，不能以一孔预压取得的阅历数据推概全桥。静压5d〔120h〕以上及到达沉降动摇形状2d〔48h〕以上，沉降动摇规范：24h沉降不超越1mm.

3.主拱肋拱轴线控制系统

以激光照准和精细测标组成定位系统；监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。

4.树立测量控制网

在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。施工放样及反省都采用全站仪停止，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要停止观测。此外，对拱座的偏位停止观测。钢管拱对温度，特别是日照影响十分敏感。为了增加温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都布置在清晨。

5.主要机具设备

机械称号 规格型号 功率、容量、吨位 单位 数量 备注

冲击钻机 CHZ-10 55 kW 台 6

地质钻机 XU-2 18.5 kW 台 2

泥浆泵 3PNL 22 kW 台 4

高速制浆机 ZX-800 7.5 kW 台 4

排污泵 AS30-2CB 37 kW 台 6

泥浆测试仪 NY-1 台 3

泥浆污染器 ZX-200 45 kW 台 6

导管 φ250mm m 400

汽车吊 QY-16A 16t 台 3

汽车起重机 KATO/TADANO25 150t 台 4

龙门吊 100 t 台 2

平板汽车 160t 台 2

平板汽车 100t 台 2

混凝土保送泵 HBT60 60m3 台 5

混凝土搅拌车 JCQ6 6m3 台 8

自卸汽车 EQ3260G 15t 台 4

自卸汽车 10t 台 5

装载机 ZL50L 3m3 台 3

电焊机 AXC-400-1 台 20 机械称号 规格型号 功率、容量、吨位 单位 数量 备注

对焊机 UN1-0 台 6

张拉机具 套 3

钢筋切断机 GQ40L 台 2

钢筋弯曲机 WJ—40 台 2

钢筋调直机 GJ4-4/14 台 2

电弧自动焊机 MZ-1250 台 1

多功用自动焊机 LHJ-403 台 1

整流弧焊机 ZX-500 台 3

卷扬机 JK-3 3t 台 2

千斤顶 YCW250 250t 台 8

拔出式振动器 ZB110-5 3kW 台 60

柴油空压机 ZL2-10/8 55 台 3

缆索吊 80T 套 1

二 施工方法

〔1〕拱圈施工

采用在工地加工厂停止弯制成拱肋单元，再拼装成拱肋，由缆索起吊装置成形。钢管混凝土浇筑采用泵送顶升法工艺，由拱脚向拱顶对称平衡浇筑。钢管混凝土劲性骨架作为外包拱圈混凝土施工的立模支架，外包拱箱混凝土分环分段对称、平衡施工，拱脚部份的箱肋顶、底板逐渐加厚成实体。

〔2〕拱肋施工

拱肋钢管采用定购的无缝钢管，拱肋钢管的弯制、加工以及吊段的构成在工地加工厂停止，拱肋吊段的总拼场地布置在桥台化工厂端，要求与桥台在同一高程上，总拼场地长度要求超越100m，宽度不小于80m。

拱肋骨架加工采用计入了预拱度的拱肋放样坐标。预拱度在拱顶按设计总值下样，再以挠度曲线的规律分配至各节点上。拱肋各弦杆加工后各节点中心位置均能接近设计位置，其误差值应小于5mm。拱肋按节施工后，再总拼装成三段，由缆吊起吊装置成形。边拱肋段吊装后由索扣、拱铰构成受力平衡体系。中间拱肋段就位时，由索扣调整整个拱肋的预拱度值及线形。

拱肋加工工艺流程：钢管弯制→单片拼焊→拱肋组焊→分单元运输→现场吊装。 ①下料

下料前对管材、板材和型材的外形停止反省，按工艺文件的要求放样和号料：保证放样和号料的精度契合规范的要求。钢管划线后，采用钢印、油漆区分标示出钢管分段、分节的编号。焊接坡口采用手工切割，切割精度契合规范要求。坡口均要停止仔细修磨。

②拱肋制造工艺

经监理工程师检验合格的钢管及其它资料，方可进入现场。

螺旋焊管管长普通为8~15m，每一片拱肋由四管节组成。详细分法按设计图纸要求，详细方案经设计监理同意后停止。钢管经复检合格后，将钢管按悬链线的线形在加工厂停止弯制和在预拼平台上组拼。

预拼平台在室外用混凝土土制造，沿拱轴线方向宽4m ，在χ轴方向打一条宽1.2 m宽的基线台，长度方向大于1/2跨距。平台浇筑时装置预埋铁，用于装置支承胎架。运用全站仪放样，水准仪抄平。

依据设计图纸及现场装置条件，依据给定的拱轴悬线方程，对每片拱肋的实际拱轴线坐标在计算机上复核。各弦杆弦与弧间的矢度按设计控制，可按拱的曲线制造定位模，采用预热压弯的方法将各管节加工成微弧形。将各管节按拱肋的实际拱轴线坐标在加工厂内按1:1大样拼装。

混凝土平台浇筑后，首先用经纬仪在基线台上打出一条基准线，确定坐标原点，按拱轴线χ坐标值在基准线上找出各运输单元接口的χ坐标点，在每个点处可预先埋设一块钢板，将χ坐标点打在钢板上，做好永世性标志。因预拼装是按水平自在形状而不是实践装置形状，故而预拼装坐标应思索焊接纳缩量，自重下沉，各接口对接间隙的影响，可将拱顶预抬高10 mm〔预拱度〕。

钢管管节组装成拱肋，可用附加钢筋焊于钢管外壁作暂时固定联焊。固定点的距离取300 mm左右，不少于三点。焊接中如发现点焊定位处焊缝出现微裂纹，要将微裂纹全部根除，重新补焊。

钢管管节组装成拱肋，为确保结合处的焊接质量，可在管内接缝处添加附加衬管。附加衬管楞用宽20mm、厚3 mm的钢板，与管内壁坚持0.5mm的收缩间隙，确保焊缝根部的质量

拱肋制造进程中应按设计要求将吊点孔、混凝土浇筑孔、排气孔、溢流孔开好并装上各种隶属构件。

③管段弯制

管段弯制前首先停止吊段、弯段测量放样，经过吊段测量和1：1缩小样，准确确定各管段大样的准确外形和与实际拱轴线的座标对应关系。管段弯制采用卧弯方式，先在拱肋弯制平台上运用经纬仪放样。放出拱肋各弯段管节的轴线、边线，作出清楚的标志，再在此地样的基础上设置弯制胎具，用吊车将相应管节吊至胎具上，调整轴线后加热并配以千斤顶停止弯制，弯制合格到达尺寸后，阅历收合格后即可。

④吊装节段拼装组焊

搭建拱肋拼装平台，在拼装平台上放管段大样停止拱肋吊装节段的拼装组焊。全桥拱肋共分为〔3节〕6个吊段，吊段的拼装从第一吊段末尾，直至拼完。

㈠单片节段〔桁片〕拼装与焊接

a拼装

单片拱肋由一个上弦单节拱肋和一个相应的上弦单节拱肋组成，中间用腹杆衔接，采用卧拼的方式。

先放样，设置胎具，每个单节拱肋在两端和中间共设6个支点，一切的腹杆均设两个支点。

单片节段的拼装在拱肋拼装平台上停止，拼装前对平台和拼焊胎具停止仔细的反省，经反省确认后可以末尾拼装。拼装放样时留意拱肋预拱度并放出拼装环境温度与合拢温度的修正值。

拼装现场运用50t龙门吊，单片节段〔桁片〕的拼装在卧式组装平台上拼对。

在单片节段组焊胎架上先吊入上弦管、定位，再吊装腹杆，调整合格后加固与已吊装的拱肋之间采用点焊衔接，最后吊装相应的上弦管，调整定位、点焊，经反省无误后，方可施焊。

b焊接 点焊按工艺文件的要求停止，焊接时从中间向两边对称施焊，先焊腹杆与弦管的立焊缝，再焊平焊，翻面焊接另一面焊缝，确保焊缝质量，腹管与弦管的焊缝质量到达«钢结构施工及验收规范»〔GB50205-2001〕Ⅱ级质量规范要求，超声波探伤外部质量Ⅱ级，焊缝外观应满足GB50205-2001的要求。

c反省与验收

单片节段组焊完成后，对单片节段的上拱值、断面歪曲值、旁弯、节段弧线长度等值停止仔细反省，确保契合规范的要求，对局部超差部位停止局部热矫正，确保组装质量优秀。

㈡节段拼装组焊工艺

a拼装：两片拱肋拼焊成全体。

拱桥共分三段〔六个吊段〕，每段由两片拱肋组成，采用卧拼的方式。

在单片拱肋拼装的胎具上完成大拼。先将矫正合格的单片拱肋放在胎具上，调整合格后加固。再装置相应的平联板、缀板并点焊加固。

然后将相应的另一片拱肋吊至平联板和缀板上，调整合格后加固，并与平联板和缀板点焊，合格后焊接。

b焊接

焊缝均为单面坡口，在胎具上采用手工焊焊接。

焊接合格后矫正并按地样修割端头余量，完成后防腐。

⑤拱肋拼装验收

拱肋拼装验收在节段拼装组焊完成后停止，在现场停止拱肋拼装验收。拱肋拼装方式为卧式，吊装起重设备为50t龙门吊，拼装放样时应依据试拼装时的环境温度与拱肋合拢时的温度〔合拢温度15℃〕停止温差修正。

a拱肋拼装

首先在拼装平台上放出节段坐标线，依据坐标测放出拱肋中心线，上、上弦管中心线和吊段位置线，按次第先吊入第一节段，使节段中心线与平台上的中心线分歧，节段投影与平台上位置线重合，经反省契合要求后定位并吊入第二节段，按异样方法调整定位，依次吊入各段。

b拱肋拼装验收

拱肋拼装完成后，对构件的几何尺寸及预拱度值、焊接质量、结构结构等停止片面的质量反省并作好完整的质量记载报请监理工程师和业主停止片面的反省和验收，验收合格前方能按吊装段分拆。

c拱肋装置成形

拱肋吊装采用缆索系统。缆索吊作为吊运系统。

试拼、组装拱段，经过监理工程师严厉反省合格后，末尾单肋分片吊装。装置工艺流程：起吊、落位、松扣、调索、合拢。吊装顺序为：

Ⅰ吊装拱脚段①就位，施工扣索、浪风停止固定，构成基肋㈠；

Ⅱ吊装拱脚段②就位，施工扣索、横撑与基肋㈠构成全体固定。

Ⅲ吊装拱脚段③就位，施工扣索、浪风停止固定，构成基肋㈡；

Ⅳ吊装拱脚段④就位，施工扣索、横撑与基肋㈡构成全体固定。

Ⅴ吊装拱顶段⑤就位，调整骨架：抓紧起重索，同时抓紧拱脚段①、③的扣索，直至各控制点高程和拱轴线满足设计要求，用钢板楔楔紧接头；

Ⅵ吊装拱顶段⑥就位，，调整骨架：抓紧起重索，同时抓紧拱脚段②、④的扣索，直至各控制点高程和拱轴线满足设计要求，用钢板楔楔紧接头，衔接横撑，核对各控制点高程和拱轴线满足设计精度要求。

Ⅶ从拱顶向拱脚对称施焊接头，构成两铰钢管拱。

吊装劲性骨架时操作要陡峭，尽量增加撞击。在钢骨架完全合拢前，扣索只能松而不拆，调整拱轴线位置，增强骨架的动摇性，不得撤除扣索。抓紧扣索遵照：缓慢、平均、对称。

拱肋装置进程中，遵照设计图纸，严厉各控制点标高、拱轴线位置的控制与调整。水准仪控制标高，千斤顶钢铰线扣索调整标高，浪风、接头垫板调整拱轴线位置。

〔3〕钢管混凝土浇筑

①混凝土制备