无锡兴塘大桥主桥钢结构拱肋制作与施工

2012-08-20韩荣刚

山西建筑 2012年5期

韩荣刚

1 工程概况

无锡兴塘大桥位于江苏省无锡市锡山区东亭镇与东北塘镇交界处的北兴塘河上，是连接东亭镇和东北塘镇的区域性交通主干道。

主桥设计为10 m+90 m+10 m的中承式拱梁组合体系，在人行道上设置弧形的观景平台。主桥拱肋轴线采用外倾的空间二次抛物线线形，与竖向夹角为20°，呈碟形拱，桥面采用网格体系，拱座为钢—混凝土组合构件，采用梯形钢箱断面，基础为群桩基础。

主桥结构简图如图1所示。

图1 兴塘大桥主桥结构简图

2 钢结构主拱肋制作方案

大桥主拱肋节段划分与现场吊装起重及运输能力有关，所以将主拱肋单片划分成五节段，每节段长约20 m，采用Q345qD板制作。节段制作在专用胎架上进行，使节段平躺于胎架上，保证拱轴线在一个水平面上。每联主拱肋分成五个节段，每节段预留一定的伸缩量。

3 钢结构主拱肋制作工艺

3.1 拱肋放样

拱肋线型在计算机上采用数字放样，采用1∶1足尺放样，并完成所有零件配套表、下料草图、套料卡的编制工作。放样应向后续工序提供拱肋节段胎架制作型值、拱肋节段测量时所需型值及预拼装地样线型值等。

3.2 零件下料

下料采用数控机切割，切割边缘需进行清渣、打磨处理。钢箱梁的板材下料时应开角尺线，保证板边垂直度。端口有线型箱梁下料时可以使用模板，以保证线型准确。根据火焰切割工艺参数，选择合适的割嘴型号及辅助装置。切割面粗糙度范围应按设计要求进行控制，对超出要求的部位，应使用砂轮机打磨至符合要求。

3.3 主拱钢箱梁纵、环缝装焊和线型制作

钢箱梁纵缝装配在铁平台上完成，应控制纵缝间隙，焊前设置跨缝码，焊后冷却至常温后，角度不好的应进行校正。环缝应在专用胎架上进行，装配时应当留有焊接一定收缩量，在火工专用胎架上，采用火工结合外力方法纠偏校正完成该段主弦管曲线成型。

4 钢结构运输与安装

4.1 主拱钢箱梁及桥面系安装

拱钢箱梁及桥面系统均可使用水、陆路运输。主桥安装采用支架法安装，同时采用2台50 t浮吊配合(见图2)。

图2 主拱钢箱梁支架法安装示意图

桥面系采用钢管桩支架，外设横向稳定钢管桩。施工前，先精确放样出桩位的平面位置，在水中打好控制桩，根据控制桩位采用浮吊将钢管桩放置在准确的施工部位。主桥纵向设置钢管桩10排，横向设置钢管桩13根，其中跨中两排间距24 m，确保通航宽度不小于20 m。纵、横向梁均采用贝雷架，每钢管顶放置砂筒，用以调整支架顶面高程。

对于每段的堆载预压采用超载预压，超载系数为1.25，沉降观测至稳定后，调整支架高程，卸载。钢梁、斜撑等构件采用浮吊安装，安装时应采用对称安装。

4.2 拱肋施工

拱肋安装采用支架配合浮吊进行，拱肋分5段安装，支架搭设在拱肋分隔点处，拱肋用浮吊安放在支架上(如图3所示)，拱肋中心线与底模上的拱肋中心线重合，并用缆绳将其固定，待下一段安装完毕后，进行焊接处理。

图3 主拱肋支架法安装示意图

拱肋的支架采用榀式门架，横向用小剪刀撑连接为整体。支架搭设完毕后，对门架支架进行等载预压，预压时对整个底模范围预压，分阶段测出沉降量及卸载后的回弹量，算出弹性变形值。卸载后，对支架作进一步调整，并准确测放出拱肋中心线。

4.3 吊杆、系杆的安装与张拉

当边撑内混凝土达到设计强度后开始安装吊杆和系杆，吊杆和系杆在专业工厂内生产，吊杆安装采用对称安装，安装时检查吊杆的套筒、锚下钢板等预埋件定位是否准确。系杆和吊杆张拉分两次进行，待接缝混凝土强度达到100%后，再次张拉水平系杆，拆除桥面系以下支架，并调整吊杆索力到设计值。

4.4 桥面板铺设与体系转换

拱肋支架拆除后，即进行桥面板铺设。在桥面板铺设期间，当混凝土强度达到适当值时，用高压水枪冲其四周，使其露出混凝土骨料。桥面板对称铺设，并在钢梁顶面薄敷水泥砂浆，保证板与钢梁紧密接触。此外，及时将桥面板横向伸出的搭接钢筋逐一焊牢固，纵向搭接钢筋待第二次吊杆张拉完毕再焊接，同时进行桥面板之间接缝的混凝土浇筑。待接缝混凝土强度达到100%后，再次张拉水平系杆，拆除桥面系以下支架，并调整吊杆索力到设计值。