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大跨度钢管混凝土拱桥拱肋拼装施工控制要点

2021-01-07张乙彬张君翼

黑龙江交通科技 2021年4期
关键词:腹杆胎架节段

张乙彬,张君翼

(1.贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001;2.贵州交建投资有限公司,贵州 贵阳 550001)

1 工程概况

某特大桥左幅跨径组合为(22×40 m+410 m+3×40 m),桥梁全长1 448.5 m;右幅跨径组合为(21×40 m+410 m+3×40 m),桥梁全长1 405.7 m,主跨采用上承式钢管混凝土变截面桁架拱桥,拱轴线采用悬链线,计算跨径410 m,矢高为88 m,矢跨比f=1/4.659,拱轴系数m=1.54。主拱圈采用等宽度变高度空间桁架结构,断面高度从拱顶7 m变化到拱脚12.6 m(中到中)。单片拱肋宽度10 m(中到中),横桥向三片拱肋间的中心距为21.8 m。拱肋间设置横联和米撑。上、下弦拱肋均采用等截面钢管,拱肋管径Φ1 280 mm,拱肋钢管壁厚35 mm、32 mm、28 mm。钢管拱肋对接接头采用内法兰盘栓接、管外焊接的形式进行连接。拱顶采用内置式瞬间合拢连接构件。

2 钢管拱肋加工制作施工控制

钢管拱肋是桥梁中的关键受力结构,本项目拱肋采用厂内预拼达到符合规定的精度线形质量等要求后,再拆分发往工地进行片体拼装。针对本项目拱肋制作特点,重视拼装精度是保障桥梁线形和尺寸正确性的关键。

2.1 片体拼装质量控制

地样刻画及胎架设计制作控制:(1)通过全站仪依据技术图样进行放线,来确保放样精度,采用钢盘尺结合激光经纬仪刻画各个型值点的地标、纵横向基准线,并进行清楚标记,地样偏差精度不大于1 mm。(2)利用胎架模板的水平高度控制弦管水平,整体水平不大于2 mm。控制要点:底样线及水平精度需满足工艺要求、胎架需稳定牢固、标记标识需清晰明了。

主弦管及腹杆定位:重点控制主弦管及腹杆定位基准及拼装方向、管件控制点对合地样、管件与胎架贴合及刚性连接、控制主弦管和腹杆管纵横向位置,并采用水平仪控制所有腹杆管在同一平面,定位腹杆管的竖向位置。检查法兰盘匹配间隙、腹杆与主弦管相贯线间隙,检查主弦管及腹杆定位轴线偏差、整体平面度。

片体拼装完工:片体构件装焊完成后,对施工完成的整体质量进行检查。主要对焊缝外观进行检查,并按照要求进行无损检测。对横联管等位置标记刻画检查,对整体地标地样进行复核、对整体平面度、扭曲等指标进行测量、焊后线型检测、相对位置标高、标识、方向。

2.2 立体拼装质量控制要点

立拼地样放样及胎架制造:(1)通过全站仪依据技术图样进行放线,来确保放样精度,采用钢盘尺结合激光经纬仪刻画各个型值点的地标、纵横向基准线,并进行清楚标记,地样偏差精度不大于1 mm。(2)利用胎架模板的竖向高度控制节段立面线性,整体偏差不大于2 mm。(3)检查胎架设置和胎架刚度的合理性、可靠性。

片体及横联管立拼定位:主要检查控制片体主弦管落胎就位情况及固定情况、地标线型对合度,管端对线、对中情况,检查弦管线型。重点控制每一轮次间各节段立拼片体法兰密贴度、匹配性、整体线型、标高、上下弦重合度、左右片体间距,横撑重点控制空间相对位置、剪刀撑定位控制点;焊缝间隙等。控制方法:端口地样线、主弦管内外侧地样线、端口上下弦铅锤线检查、全站仪测量。

剪刀撑及节点板安装:安装剪刀撑需按照工艺要求进行,要保证中间节点板定位的精度,节点板与剪刀撑间采用连接板通过临时螺栓和冲钉临时固定,临时螺栓和冲钉数量按照节点孔目数量的20%冲钉和10%螺栓分配。主要控制:节点板的定位精度、剪刀撑与节点板翼板、腹板的匹配性、节点板与剪刀撑孔群通孔率、节点板与上下弦主弦管、腹杆、横撑管间的焊缝间隙。

2.3 节段装焊完工

节段装焊完工测量检查项目:长、宽、截面尺寸、拱肋轴线、上下弦管垂直度、成桥线型(监控点)测量、桁间间距、纵向位置偏差等。

3 施工中的改进及亮点

(1)拱肋制造线形是关键控制点之一,拱肋接长、片体拼装、工地拼装每一步都要通过精确测放地样控制制造线形。

(2)厂内按片体进行匹配拼装时,上、下主弦管间距按理论尺寸+8 mm进行控制,通过预加收缩量补偿节点板与主弦管连接焊缝焊接收缩导致的间距偏小。

(3)调整钢管相贯线焊缝钢衬垫加工工艺,钢衬垫采用一体加工成型,衬垫形状与相贯接头一致,确保衬垫密贴吻合,保证钢管相贯线焊缝一次性合格率大于95%。

(4)主弦管节段对接为内法兰+外套管连接,为保证工地吊装时两件法兰盘密贴,厂内制作时仅一侧的法兰结构全焊,另外一侧的法兰加劲与法兰盘焊缝只进行打底焊。其目的主要是因为杆件在应力释放过程中会产生变形从而影响法兰密贴,留一侧不全焊,方便在工地节段匹配立拼时再次进行检查调整。

(5)工地立拼时,斜撑与斜撑节点板先采用临时螺栓和冲钉连接形成整体进行安装,焊接节点板与拱肋连接焊缝后再将临时螺栓和冲钉替换成高强螺栓。

(6)由于主拱节段自重较大,单个片体约80 t,立拼后下弦管存在挤压变形现象,预先对下弦管增设了管内支撑。

(7)工地立拼时,片体之间间距按理论尺寸+10 mm进行控制,通过预加收缩量补偿横撑相贯线焊缝焊接收缩导致的间距偏小。

4 结 语

综上所述,对大跨度钢管混凝土拱肋现场拼装过程中,为了确保工程的质量,需要严格控制拱肋片体拼装、立体拼装等基础环节施工过程,在确保其美观性的同时,还需要最大程度提高其线型精准,为主桥顺利吊装成拱提供保障。

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