鋼管混凝土系桿拱橋先梁后拱法施工工藝

1、3.3.1.8鋼管混凝土系桿拱橋施工3.3.1.8.1施工方案本標(biāo)段共5孔96米跨鋼管混凝土系桿拱橋，拱肋為平行拱肋，拱肋采用懸鏈線，失跨比f/l=1/5，懸鏈線系數(shù)m=1.167，橫截面為啞鈴形鋼管混凝土，鋼管外徑為1.0m。結(jié)構(gòu)布置采用剛性系梁剛性拱，系梁截面為單箱三室截面，梁寬17.1m、梁高2.5m。吊桿為交叉斜吊桿，吊桿間距為8m，吊桿由127根7平行鋼絲束組成。鋼管混凝土系桿拱橋上部結(jié)構(gòu)施工根據(jù)橋位不同的地形條件選擇采用不同的施工方案。對于橋下無通車、通航要求的橋位或雖有通國通航要求但可進(jìn)行局部改移后搭設(shè)施工支架的橋位，考慮采用“先梁后拱”的施工方案，即搭設(shè)支架施工拱座及系梁，然后

2、再在系梁之上拼裝鋼管拱肋，豎向轉(zhuǎn)體合龍，拱肋合龍后灌注鋼管內(nèi)混凝土，混凝土達(dá)到強度后安裝并張拉吊桿。對于橋下有通車、通航要求，無法進(jìn)行改移，不能搭設(shè)施工支架的橋位，考慮采用“先拱后梁”的施工方案，即先在墩旁搭設(shè)支架澆筑系梁端部及拱腳，然后利用纜索分段吊裝鋼管拱肋，鋼管拱肋合龍后灌注鋼管內(nèi)混凝土，混凝土達(dá)到強度后利用掛籃分段澆筑系梁，逐段安裝吊裝，直至系梁合龍。3.3.1.8.2施工工藝1）先梁后拱法施工（1）施工步驟鋼管混凝土系桿拱橋施工主要步驟如下圖所示。插入“凝土系桿拱橋施工步驟圖”先梁（2）支架現(xiàn)澆系梁A）工藝流程見支架現(xiàn)澆系梁工藝流程圖墩身施工及支架基礎(chǔ)施工支架安裝及檢查支架預(yù)壓及預(yù)拱

3、度調(diào)整鋪設(shè)底模及側(cè)模綁扎底、腹板鋼筋，預(yù)應(yīng)力管道安裝安裝內(nèi)模綁扎頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道安裝預(yù)埋件、預(yù)留孔安裝及檢查梁體混凝土澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)部分預(yù)應(yīng)力張拉支架現(xiàn)澆系梁工藝流程圖B）支架設(shè)計及安裝支架采用墩梁式支架，支墩采用八三式軍用墩，便梁采用貝雷梁，考慮拱腳處為實心截面，梁體重量較大，支架跨度取得較小。支架結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；對支架的承載力及局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性必須進(jìn)行檢算。支架設(shè)計檢算應(yīng)考慮以下荷載：梁體、模板、支架的重量；施工荷載；風(fēng)荷載；水中施工還應(yīng)考慮流水側(cè)壓力。支架桿件應(yīng)力安全系數(shù)應(yīng)大于1.3，穩(wěn)定性安全系數(shù)應(yīng)大于1.5。支架基礎(chǔ)必須具有足夠承載力，不得出現(xiàn)不均勻沉降

4、，本支架臨時支墩基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，樁基數(shù)量及長度根據(jù)地質(zhì)條件計算確定。同時必須做好地面的排水處理，設(shè)置排水溝。支架安裝采用人工配合吊車進(jìn)行吊裝，支架安裝結(jié)束，應(yīng)經(jīng)過詳細(xì)檢查符合設(shè)計要求后，方可進(jìn)行模板安裝。C）支架預(yù)壓為消除支架體系塑性變形并觀測其彈性變形沉落量，支架應(yīng)進(jìn)行等載預(yù)壓，如設(shè)計另有要求應(yīng)滿足設(shè)計要求。支架法施工應(yīng)按設(shè)計值設(shè)置施工預(yù)拱度，預(yù)拱度設(shè)置按跨中值最大，梁端值為零，沿梁縱向按拋物線設(shè)置。同時，還應(yīng)根據(jù)檢算結(jié)果及預(yù)壓試驗結(jié)果預(yù)留適當(dāng)?shù)某谅淞?，確保梁體線型符合設(shè)計要求。D）模板施工箱梁底模及外側(cè)模設(shè)計采用大塊鋼模板，模板分塊長度以方便吊裝為宜，內(nèi)模采用可拆裝式組合鋼模板。（A）模板

5、鋪設(shè)：先鋪底模，根據(jù)施工預(yù)拱度及預(yù)留沉落量調(diào)整底模標(biāo)高。底模與底模之間連接縫隙貼上軟塑雙面膠，通過連接螺栓擰緊，擠壓，調(diào)整錯臺后，鏟除多余雙面膠，可達(dá)到接縫處平整、嚴(yán)密不透光，效果良好。（B）外側(cè)模拼裝同底模相似，拼裝外側(cè)模時，控制好模板角度與標(biāo)高，底模與外側(cè)模的連接螺栓要上足且擰緊。（C）底模、外側(cè)模拼好后，打磨其上異物及鐵銹，然后涂刷脫模漆。脫模漆表面光潔度好，自然形成瓷釉，防漆脫模劑須在干燥的環(huán)境下涂刷，不能在有露水的夜里或霧天里涂刷，否則形成脫皮現(xiàn)象。（D）內(nèi)模采用組合鋼模板，待梁體底、腹板鋼綁扎好后，吊車將內(nèi)模吊至箱梁內(nèi)，由人工組拼。內(nèi)模支架采用鋼管支架，頂端采用頂托調(diào)整模板標(biāo)高，內(nèi)

6、模頂板應(yīng)預(yù)留一定數(shù)量的小窗口，便于箱梁底板混凝土的澆筑。（E）端模及支座安裝時按設(shè)計要求預(yù)留支座偏移量及梁體壓縮量，確保梁體跨度及梁長符合設(shè)計要求。E）鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力管道安裝鋼筋全部采用在工棚加工，運至現(xiàn)場散扎，綁扎順序為先底板，再腹板，最后是頂板。當(dāng)梁體鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋相碰時，可適當(dāng)移動梁體鋼筋或進(jìn)行適當(dāng)彎折。梁體鋼筋最小凈保護(hù)層除頂板頂層為30mm外，其余均為35mm，綁扎鐵絲的尾段不應(yīng)伸入保護(hù)層內(nèi)。所有梁體預(yù)留孔外均增設(shè)相應(yīng)的環(huán)狀鋼筋；橋面泄水孔處鋼筋可適當(dāng)移動，并增設(shè)斜置的井字型鋼筋進(jìn)行加強；施工中為確保腹板、頂板、底板鋼筋的位置準(zhǔn)確，應(yīng)加強架立鋼筋的設(shè)置。當(dāng)采用墊塊控制凈保護(hù)層厚度

7、時，墊塊應(yīng)采用與梁體同等壽命的材料，且保證梁的耐久性。F）系梁上預(yù)留孔及預(yù)埋件較多，且位置及尺寸精度要求較高，尤其是拱腳位置的拱座預(yù)埋件?；炷翝仓皯?yīng)詳細(xì)檢查，確保預(yù)留孔及預(yù)埋件的位置及尺寸正確。G）混凝土灌注和養(yǎng)護(hù)，混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土輸送泵進(jìn)行泵送插入振搗器振搗工藝。箱梁底板混凝土澆筑時，利用頂板所開的天窗將混凝土輸送管放入箱內(nèi)布料。按設(shè)計要求梁體混凝土澆筑順序進(jìn)行澆筑，當(dāng)設(shè)計未指定澆筑順序時，縱向從跨中開始澆筑，向兩端同步對稱進(jìn)行，拱腳段最后澆筑。斷面上按底板、腹板、頂板（拱腳）分層澆筑?；炷翝仓梆B(yǎng)護(hù)的具體工藝及技術(shù)要求同支架現(xiàn)澆箱梁施工，拱腳混凝土澆筑至設(shè)計拱腳第一次

8、混凝土澆筑線。H）預(yù)應(yīng)力張拉混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計要求的強度及齡期后，按設(shè)計要求張拉部分縱向預(yù)應(yīng)力索。（3）鋼管拱肋加工制作按照設(shè)計圖紙進(jìn)行鋼管拱制造。鋼管采用符合設(shè)計要求的板材卷制，焊接縱縫(超聲波檢測)、矯圓并焊接接長(超聲波檢測及X射線拍片），組裝焊接成啞鈴形節(jié)段(超聲波檢測及X射線拍片)，節(jié)段間試拼裝，然后表面處理及涂裝，裝車運至工地吊裝。A）鋼管拱制造工藝流程鋼管拱制造工藝流程：鋼板材質(zhì)復(fù)檢號料切割邊緣加工卷管焊接縱縫超聲波檢測矯圓拼接（鋼管接長、焊接對接環(huán)焊縫）超射波檢測及探傷熱彎組裝焊接成桁架節(jié)段超聲波檢測（必要時進(jìn)行X射線拍片）節(jié)段間拚裝表面處理涂裝制作完成，待運。B）工藝評定試驗

9、鋼管拱肋制造前，將按相關(guān)要求進(jìn)行焊接工藝評定、切割工藝評定試驗和鋼管彎曲工藝評定試驗。以此確定適合產(chǎn)品性能要求的最佳工藝參數(shù)，鋼管拱肋在實際制造中嚴(yán)格按工藝評定確定的參數(shù)作業(yè)。（A）切割工藝評定試驗在鋼材加工之前，鋼板、鋼管相貫線、拱肋弦管進(jìn)行數(shù)控火焰切割和等離子切割工藝評定試驗，考核切割邊緣的表面質(zhì)量、硬度、及零件切割精度，以確定設(shè)備參數(shù)、切割操作規(guī)范及零件切割補償量，指導(dǎo)施工。（B）焊接工藝評定試驗根據(jù)圖紙確定的結(jié)構(gòu)規(guī)格、焊接節(jié)點型式，考慮焊接質(zhì)量的主要影響因素，擬定焊接工藝評定任務(wù)書，報業(yè)主、監(jiān)理批準(zhǔn)后進(jìn)行焊接工藝評定試驗。工廠根據(jù)焊接工藝評定試驗報告編制各種焊接工藝規(guī)程，規(guī)范焊接施工。

10、（C） 鋼管彎曲工藝評定試驗鋼管彎曲嚴(yán)格按TB 10212-98鐵路鋼橋制造規(guī)范的4.3條的技術(shù)要求和其他相關(guān)要求進(jìn)行，施工前針對本工程中待彎管材的材質(zhì)、壁厚和直徑做鋼管彎曲工藝評定試驗，考核彎曲質(zhì)量以確定其加熱溫度、施加力矩的參數(shù)，以指導(dǎo)生產(chǎn)。C）材料復(fù)驗鋼管混凝土系桿拱橋的鋼材、焊材TB 10212-98鐵路鋼橋制造規(guī)范的要求及工廠材料采購質(zhì)量控制程序文件的規(guī)定，核對生產(chǎn)廠家、質(zhì)量證書、牌號、爐批號、批量等，并按合同和有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求取樣復(fù)驗。復(fù)驗合格的材料方可按程序文件辦理入庫，按牌號、規(guī)格、爐批號等分類存放和領(lǐng)用，采用微機管理對入庫材料登記入冊，在施工過程中實行材質(zhì)跟蹤管理,及時掌握材

11、料使用動向，實現(xiàn)該工程所用材料使用的可追溯性。D）板材放樣下料鋼板在下料前, 根據(jù)不同的板厚分別采用CDW43S-16×3200十一輥、九輥、七輥板料校平機對投入工程的鋼板進(jìn)行校平，校平精度0.8mm/m2，保證板材平面度，消除板材軋制應(yīng)力。為了提高放樣精度，應(yīng)用計算機三維放樣和數(shù)控編程技術(shù)，在放樣過程中，充分利用工廠在鋼管拱橋制造方面的成熟經(jīng)驗，對所有零件均預(yù)置切割補償量，并采用無余量下料工藝，保證下料一次成型。（A）放樣a）應(yīng)用計算機輔助設(shè)計，建立全橋1:1三維模型。b）根據(jù)制作工藝原則，通過模型采樣拆解成單元，再將單元進(jìn)一步拆解成零件。c）經(jīng)計算機數(shù)學(xué)放樣處理，獲得零件下料的精

12、確理論尺寸，再根據(jù)接頭加工要求和焊接收縮量確定下料加工的工藝尺寸：下料工藝尺寸=理論尺寸+焊接收縮量+加工余量+校正余量-焊接間隙放樣模擬后，將精度制作技術(shù)運用于整個施工過程，從而確保本工程結(jié)構(gòu)桿件等構(gòu)件的制作滿足施工圖樣、標(biāo)書及規(guī)范的技術(shù)要求。（B）下料a） 用等離子數(shù)控切割機和數(shù)控氧乙炔切割機切割。b） 零件下料尺寸均考慮了焊接收縮量及切割、刨邊等機加工的諸多因素，下料尺寸精度誤差達(dá)到1mm。c） 焊縫坡口在此階段采用刨邊加工和切割加工，達(dá)到工藝文件確定的技術(shù)要求。d）對零件自由邊經(jīng)半自動打磨機進(jìn)行倒角、打磨處理，確保外觀質(zhì)量達(dá)到美觀要求和滿足涂裝工藝要求。（C）板材切割設(shè)備下料采用德國梅

13、塞爾650型門式數(shù)控等離子切割機、澳大利亞 FABRICATOR 3500型數(shù)控等離子切割及鉆孔加工中心、CNC-4A式數(shù)控切割機、LC-3.0-8門式自動多頭切割機等進(jìn)行精密切割。E）鋼管制作（A）筒節(jié)卷制鋼管筒節(jié)卷制在開式三輥卷板機上進(jìn)行，卷成360°整圓柱筒節(jié)。卷管方向與鋼板壓延方向一致，鋼板卷制時采用專用樣板檢查，樣板理論偏差±0.3mm，樣板與卷板間隙1mm， 確保卷制成的鋼管橢圓度3D/1000。將校圓的各類筒節(jié)在滾輪胎架上進(jìn)行拼裝焊接，800mm以下焊接方法采用CO2襯墊焊打底，埋弧自動焊蓋面的單面焊雙面成型的焊接工藝方法，800mm以上焊接方法采用CO2襯墊

14、焊打底，雙面埋弧自動焊焊接工藝方法，以保證焊接質(zhì)量及外表成型美觀。焊后每個筒節(jié)返回到輥床上滾壓校圓，保證每個筒節(jié)的圓度精度，再進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢查。筒節(jié)卷制流程：A、筒節(jié)放樣、下料：用計算機放樣，在數(shù)控鉆割機上完成。坡口在專用平臺上切割。（A) 筒節(jié)放樣、下料B、筒節(jié)預(yù)壓頭：板材兩端在2500t油壓機上進(jìn)行壓制。用樣板檢查弧形。（B) 筒節(jié)預(yù)壓頭C、筒節(jié)卷制：用樣板檢查筒節(jié)內(nèi)徑。步驟：12 校圓：在三芯輥床上完成。3 焊縫無損檢測及完工報檢：對焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷檢查，并抽取縱縫接頭15%進(jìn)行X射線探傷檢查。對筒節(jié)尺寸和焊縫外觀進(jìn)行檢驗。4 筒節(jié)標(biāo)記：按施工設(shè)計圖紙要求對筒節(jié)進(jìn)行編號標(biāo)記，并

15、將筒節(jié)按0、90、180、270分度線劃好。標(biāo)記要完整、清晰、唯一（C) 筒節(jié)卷制D、筒節(jié)縱縫裝焊：筒節(jié)裝配在平臺上進(jìn)行，焊接在固定專用胎架上進(jìn)行。焊接采用埋弧自動焊。（D) 筒節(jié)縱縫裝焊E、校圓：在三芯輥床上完成。F、焊縫無損檢測及完工報檢：對焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷檢查，并抽取縱縫接頭15%進(jìn)行X射線探傷檢查。對筒節(jié)尺寸和焊縫外觀進(jìn)行檢驗。（E）校圓（F）焊縫無損檢測及完工報檢G、筒節(jié)標(biāo)記：按施工設(shè)計圖紙要求對筒節(jié)進(jìn)行編號標(biāo)記，并將筒節(jié)按0、90、180、270分度線劃好。標(biāo)記要完整、清晰、唯一。（G) 筒節(jié)標(biāo)記(B）鋼管部件制作工藝流程：A、選取部件所需相應(yīng)編號的筒節(jié)。（A）按施工圖紙

16、選取相應(yīng)編號的筒節(jié)B、筒節(jié)間環(huán)縫裝配與焊接：按施工設(shè)計圖紙要求，對齊筒節(jié)分度線?？v縫均錯開200mm以上。焊接采用埋弧自動焊方式。（B）筒節(jié)環(huán)縫對接（C）焊縫檢測D、 鋼管彎制 ：在中頻彎管機上完成。中頻彎管機上靠模按橋線型設(shè)計。C、焊縫需100%超聲波探傷檢查，并抽取環(huán)縫接頭15%進(jìn)行X射線檢查。并對焊縫外觀進(jìn)行檢查。（D）鋼管彎制E、 檢驗線型、校正 ：在線型檢驗胎架上復(fù)核彎制后線型，不滿足設(shè)計要求的進(jìn)行校正。（E）檢驗線型、校正F、完工檢驗：對部件尺寸和焊縫外觀進(jìn)行檢驗。（F）完工檢驗、標(biāo)記F）主弦管彎制拱橋主拱肋上、下弦桿軸線為懸鏈線，為保證制造質(zhì)量和成橋線型美觀，上、下弦桿零件將使用

17、大型中頻彎管機進(jìn)行彎制。（A）彎制設(shè)備所使用的大型中頻彎管機最大加工直徑1000mm，彎管機配有專職操作人員，該機采用中頻感應(yīng)加熱彎制鋼管，其原理是用晶閘管中頻電源（又稱變頻器）作為感應(yīng)加熱電源，在需彎制管件外套上環(huán)狀感應(yīng)圈，在中頻交變電場的作用下使接近感應(yīng)圈處的管材產(chǎn)生環(huán)狀加熱區(qū)，調(diào)整變頻器輸出功率，管材加熱到彎制溫度，同時施加側(cè)向機械力矩，使被加熱管段發(fā)生彎曲，改變限位裝置，可得到不同曲率，以滿足設(shè)計要求。 （B）彎制質(zhì)量 該彎管機所加工過的幾座橋梁弦桿，彎制成型后的材料力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求?？朔擞秒娂訜崞蚧鹧婕訜崴霈F(xiàn)的彎制管內(nèi)側(cè)表面有褶皺、起包、表面凹凸不平等不良現(xiàn)象。G）管材相貫

18、線切割采用計算機1:1三維實體放樣技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)，并利用專用程序PIPE2000將零件放樣數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成設(shè)備所需的加工數(shù)據(jù)文件，可以直接拷貝輸入到數(shù)控切割機控制程序中進(jìn)行下料切割，相貫線和坡口一次切割完成。在放樣過程中，預(yù)置切割補償量，并采用無余量下料工藝，保證下料精度。切割設(shè)備：四海SKGG-B數(shù)控相貫線切割機，加工能力601000mm。H）專用胎架根據(jù)各類結(jié)構(gòu)的特點制造鋼制專用胎架，胎架制造嚴(yán)格按胎架施工圖冊進(jìn)行，專用胎架與基礎(chǔ)預(yù)埋件焊接形成剛體。采用定位模板控制零件定位和成橋線型，為便于組裝時零部件定位，采用激光經(jīng)緯儀配合鋼帶在廠房地上分別作出縱、橫向定位線等定位標(biāo)記。匹配胎架是節(jié)段

19、匹配制造的基礎(chǔ)，要求具有足夠的剛度，胎架模板是節(jié)段匹配制造的外形依托，主拱節(jié)段制造采用側(cè)裝胎架，胎架線型值數(shù)據(jù)由計算機放樣提供，胎架必須牢固可靠。裝焊每完成一輪，要復(fù)驗胎架線型、模板及所有標(biāo)記位置。專用胎架示意圖：圓管筒節(jié)縱縫焊胎具圓管筒節(jié)間對接環(huán)縫焊胎具彎曲弦管線型檢驗、校正胎架拱肋拼裝胎具（4）工廠焊接組裝及預(yù)拼裝A）鋼管節(jié)段彎制完畢后，利用拱肋拼裝胎具焊接綴板，組裝單側(cè)拱肋節(jié)段。B）鋼管拱肋的預(yù)拼裝（A）預(yù)拼臺座制作預(yù)拼按斜臥式組拼方案施工。預(yù)拼臺座平面布置根據(jù)設(shè)計圖紙進(jìn)行坐標(biāo)換算后的控制參數(shù)來進(jìn)行施工放樣的。主拱管預(yù)拼臺座縱向可同時制作相鄰兩節(jié)段。先按計算機給出的拱邊曲率在裝焊平臺上制

20、作平面弧形胎架，根據(jù)平臺上劃出的線形將上、下弦拱肋片定位，組裝點焊，形成兩個拱肋塊，安裝連接腹桿或連接鋼板。拱肋片拼裝中要保證接頭處過渡光順，此階段只點焊，方便脫開，各連接處作好樣沖眼標(biāo)記。（B）胎架制作在預(yù)拼臺座上制作穩(wěn)固的剛性胎架。按施工大樣尺寸并預(yù)留工作調(diào)節(jié)空間，用鋼板（厚1016mm）、型鋼桿、垂直定位立桿和穩(wěn)定限位斜撐。手經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀控制胎架的水平與垂直精度。預(yù)拼支架主要從方便測量控制、吊裝就位以及方便調(diào)節(jié)拱肋各向位置和角度等方面考慮進(jìn)行設(shè)計。以下從測量控制、吊裝就位、精確調(diào)整三個方面就預(yù)拼支架的構(gòu)造進(jìn)行描述：a）測量控制：坐標(biāo)控制點是三維空間坐標(biāo)，坐標(biāo)計算復(fù)雜，采用普通的棱鏡反射

21、測量時，放置棱鏡困難，精度不高，無法達(dá)到本橋測量精度。為了保證測量精度，采用在鋼管拱肋兩端截面四個點貼反射模，測量鋼管拱肋兩端截面四個點空間坐標(biāo)確定拱段端截面的空間位置。b）吊裝就位：預(yù)拼支架的就位系統(tǒng)主要包括：已調(diào)整到附和拱肋預(yù)拼線形位置的支撐點；拱肋底四個點的對位標(biāo)識物；吊機、卷揚機及倒鏈千斤頂?shù)取１緲蚬岸涡螤罡鳟?，且變長度，變寬度，變曲率。吊裝就位時，先在拱肋底四個角點就位后的位置作好對位標(biāo)識物，由吊機起吊單側(cè)拱肋，卷揚機、倒鏈、千斤頂配合，將單側(cè)拱肋緩慢的就位于預(yù)先布置好的胎具（在預(yù)拼支架頂部布置的鋼楔塊）上。c）精確調(diào)整：預(yù)拼支架的精確調(diào)整系統(tǒng)主要包括：縱橫移滑道、反力座、千斤頂?shù)取?/p>

22、縱橫移的下滑道同時又是支撐拱肋的最上一層分配梁（十字梁）；下滑道以上部分的構(gòu)件在拱肋完成就位后即與拱肋焊接成整體，形成上滑道。在下滑道的左右前后四個端頭安裝反力座作為縱橫移千斤頂伸頂?shù)奈恢?。通過豎向及縱、橫方向的千斤頂調(diào)整上下滑道的相對位置及角度完成對拱肋空間位置及角度的精確調(diào)整。（C）預(yù)拼裝及相鄰標(biāo)準(zhǔn)安裝節(jié)段對接口處理在制作好的胎架上，對鋼管拱肋進(jìn)行預(yù)拼裝，為了減少空中精確對位的工作量和施工難度，預(yù)拼成型的安裝節(jié)段必須作對接口的地面預(yù)接和必要的技術(shù)處理。由于鋼管拱在制作的過程中會遇到各種因素的影響，主拱管的橢圓度誤差客觀存在，且兩相鄰節(jié)段接口的橢圓形態(tài)不一致。施工對接時，對接口鋼板（管壁）相

23、互錯位現(xiàn)象普遍存在，錯位值一般有15mm。為此，預(yù)拼現(xiàn)場每組臺座上的兩節(jié)鋼管拱在起吊前進(jìn)預(yù)接整圓，相互對應(yīng)著設(shè)置夾具和記號，使每側(cè)對接口的2根鋼管、4個接口端面鋼管圓環(huán)的對接錯位誤差限制在±1mm內(nèi)。起吊時，相鄰節(jié)段解體后先吊走安裝節(jié)段，再將后安裝節(jié)段移位到已經(jīng)吊走安裝節(jié)段的原胎架位置上，再進(jìn)行新一節(jié)段的預(yù)拼。這里，隨著節(jié)段的推進(jìn)，主拱管節(jié)段尺寸亦在隨之變化，胎架上限位撐桿的位置亦需作相應(yīng)的調(diào)整。（5）鋼管拱肋運輸鋼管拱肋及風(fēng)撐各分段采用水運或公路運輸，為減少鋼結(jié)構(gòu)在運輸過程中產(chǎn)生變形，運輸時采用側(cè)向平放的方法，鋼結(jié)構(gòu)用方木墊妥，并綁扎牢固。拱肋、風(fēng)撐在運輸過程中損傷的漆膜必須修補。

24、（6）鋼管拱肋現(xiàn)場吊裝先梁后拱法施工時，鋼管拱肋采用在梁上搭設(shè)支架，纜索吊直接吊裝焊接，直至合龍，然后焊接橫向風(fēng)撐，安裝完畢后拆除臨時支架。A）臨時支架臨時支架采用萬能桿件拼裝，支架位置根據(jù)鋼管拱拼接點的位置確定，根據(jù)鋼管拱分段長度計算每個拼接點在橋面上的投影位置，各點支架高度根據(jù)每個拼接點的高度確定，支架上端設(shè)焊接操作平臺，平臺上設(shè)置拱肋調(diào)整定位裝置。支架下端支承在系桿梁上并采用精軋螺紋鋼筋與系桿梁固定，支架拼裝過程中設(shè)置纜風(fēng)繩，保證支架的穩(wěn)定，拱頂及拱頂附近較高的支架在頂端將左右兩側(cè)支架橫向聯(lián)接，保證穩(wěn)定。B）纜索吊機主橋施工設(shè)纜索吊機一臺，塔架位置設(shè)拱橋兩側(cè)的相鄰墩墩頂，采用N型萬能桿件

25、拼裝，跨度175m，起吊重量單組承重天線暫按40t設(shè)計，詳細(xì)設(shè)計圖紙到位后根據(jù)設(shè)計圖紙確定起吊重量。纜索吊機索塔立于拱橋兩側(cè)的相鄰墩墩頂，跨度175m，將其總體設(shè)計為三組承重天線，其中左右拱肋上方各一組，吊裝重量暫按2×40t設(shè)計，線路中線上主一組，吊裝重量按10t設(shè)計。橫撐吊裝采用左右兩組天線抬吊或中線組天線起吊，纜索布設(shè)如下：（A）主索主索上、下游各布置一組，每組5根47.5mm新鋼絲繩組成(鋼絲繩用量見表20-2)，主索經(jīng)過塔頂索鞍，錨固于兩端混凝土樁式地錨上。主索接頭在地錨前10m范圍內(nèi)，采用19.5mm鋼絲繩走12線經(jīng)過6門滑車組進(jìn)5t卷揚機收緊。卷揚機設(shè)在?？诎?，按安裝初

26、始垂度收繩，用安裝吊具后的初始垂度校核。主索上安裝5門跑馬滑車，再通過3門滑車與起吊吊具相聯(lián)，組成起吊裝置。用3根19.5mm新鋼絲繩，在跑車與三角滑車組吊點間穿10線起吊左、右兩側(cè)起重索，均通過一端塔架頂部，于地錨前轉(zhuǎn)向進(jìn)8t卷揚機，由電氣控制臺集中操作。（B）牽引索：用2根28mm鋼絲繩，分別于兩端，翻過塔頂，通過地錨前的轉(zhuǎn)向滑車，進(jìn)入在卷揚機牽引。兩跑馬滑車之間，用長度與吊距相同的短鋼絲繩相聯(lián)。（C）工作索：工作吊籠天線，上、下游分別采用1根47.5mm鋼絲繩承重，控制吊重5t，布置在起重主索內(nèi)側(cè)，專供起重工檢查滑車、鋼絲繩，往來于拱肋與兩岸之間使用。起重、牽引卷揚機均設(shè)在兩岸塔架附近，

27、通訊聯(lián)絡(luò)用對講機，操作視距良好。（D）纜風(fēng)索：纜風(fēng)索分塔架纜風(fēng)索及鋼管拱肋纜風(fēng)索。塔架設(shè)置兩組后纜風(fēng)索，采用2根19.5mm鋼絲繩，死頭卡在主地錨錨環(huán)上。塔架側(cè)纜風(fēng)，選擇在與地面成2530º的地點，設(shè)置臥式地籠錨固。由于塔架較高，塔架未設(shè)前纜風(fēng)，而采用工作繩兼作壓塔繩，分別于塔頂用2根28mm千斤頭卡死，以承受塔架頂部的水平力。（E）塔架：塔架設(shè)計為立于拱橋兩側(cè)的相鄰墩墩頂，塔高50m，采用萬能桿件拼裝，桁架結(jié)構(gòu)，組成三層門式框架，對稱于橋軸線布置，立柱中心，對應(yīng)于鋼管拱肋中心，底座設(shè)鉸支座，塔身分兩段，1/3下段立柱為4N1，上段為3N1，斜桿及平撐均為雙肢結(jié)構(gòu)，橫聯(lián)及頂部均為雙層

28、，高4m，塔頂設(shè)置縱橫型鋼，構(gòu)成井式塔頂結(jié)構(gòu)。其上放置索鞍，位于塔架橫軸線上。塔架構(gòu)造圖如下：2N32N3正面?zhèn)让?818145050纜索塔架構(gòu)造圖3N13N12N43N12N44N12N42N32N43N12N32N42N52N4（F）地錨：兩岸、左右兩側(cè)布置一個主索地錨，地錨由三部份組成，即樁身、撐梁和擋墻。樁身采用鋼筋砼，其余均為C25素砼結(jié)構(gòu)，一個地錨設(shè)置4根160錨樁，一般為單層鋼筋籠，受力大一側(cè)可增設(shè)鋼筋為雙層，一根樁上不得錨固（G）拱肋纜風(fēng)索：拱肋纜風(fēng)索采用19.5mm鋼絲繩，選擇在與地面成2530º的地點，設(shè)地籠錨固，為施工方便拱肋纜風(fēng)地籠可設(shè)在一處集中錨固。錨固采用

29、重力式錨固或樁基錨固。C）吊裝（A）吊裝順序先吊裝左右兩側(cè)拱肋，拱肋吊裝時，拱橋前后兩端及左右兩側(cè)均需對稱進(jìn)行，在拱頂合龍。兩側(cè)拱肋吊裝合龍后，盡快安裝上下游兩肋間的橫撐聯(lián)接，保證拱肋橫向穩(wěn)定。（B）纜索吊裝a）將鋼管拱節(jié)段運至拱橋兩端纜索吊下端，左右兩側(cè)拱肋吊裝裝采用兩側(cè)的起重索，橫向風(fēng)撐吊裝采用中間起重索。b）纜索吊機停放到鋼管拱肋位置，起吊拱肋。兩端編制成“8”掛形式的鋼絲繩捆綁兜鋼管肋管即可。c）對于拱肋一般采取2點起吊，2個吊點兩兩對稱，吊點距肋段端頭距離0.2L(L為肋段弧長)。d）捆綁處用鋼板焊接成“擋扣”，并有足夠的安全系數(shù)，與肋管接觸處應(yīng)墊膠皮防滑，保證結(jié)構(gòu)漆膜不受磨損。e）

30、對于安裝段拱肋，吊裝前還要裝好拼裝用腳手架、掛好安全網(wǎng)及拼裝接頭用的拼接板及螺栓等，在拱肋懸臂端，拴好纜風(fēng)繩，以便安裝調(diào)整。f）起吊后，觀察拱肋的翹起角度，應(yīng)大致與實際安裝角度相符，否則應(yīng)松鉤，重新調(diào)整千斤長短，以至符合要求。g）對點：起吊重物在起、停轉(zhuǎn)換過程中速度慢、較平穩(wěn)，其抖動不是很嚴(yán)重，因此，為了加快對點速度，需要派有經(jīng)驗的人員指揮信號，使扒桿或吊車一次或少許幾次停到位。也可以配備小型鋼絲繩牽引器等對點輔助工具，以加快對點速度。吊裝拱腳處第一段拱肋時，應(yīng)對拱腳預(yù)埋件精確對位，并做好臨時連接。此后，每段拱肋下端已拼裝拱肋對位，上端通過測量放樣定位。h）鋼管拱肋穩(wěn)定纜風(fēng)繩：鋼管拱肋在安裝過

31、程中必須設(shè)置抗風(fēng)纜風(fēng)，保障拱肋的橫向穩(wěn)定及便于拱肋橫向位移的調(diào)整固定?？癸L(fēng)纜索應(yīng)成對設(shè)置，每側(cè)纜風(fēng)繩與橋軸線夾角應(yīng)不小于50度。抗風(fēng)纜風(fēng)可設(shè)置多組，亦可用1至2組往前倒用。在水中設(shè)置的纜風(fēng)應(yīng)做好妥善防護(hù)，避免漂流物撞擊。i）拱肋就位后，應(yīng)及時聯(lián)結(jié)，同時應(yīng)加強對拱肋軸線位置、標(biāo)高及扣索塔架工作位移進(jìn)行觀測，做好記錄，并嚴(yán)格控制在施工工藝要求的允許范圍內(nèi)。D）合攏主拱合攏時，對拼裝后的兩個半拱的合攏間距進(jìn)行連續(xù)測量，測量要素包括：環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、鋼結(jié)構(gòu)端口溫度、風(fēng)速等影響合攏的因素，每小時測量一次，以確定大橋合攏的準(zhǔn)確間距，在合攏段上準(zhǔn)確切割合攏段的長度。合攏段的合攏選在溫度相對恒定的清晨或傍

32、晚進(jìn)行，合攏縫的總體焊接程序如下：合攏段左縱面節(jié)段的準(zhǔn)確定位 固 定 定 位 焊 下弦管兩端對接焊上弦管兩端對接焊右節(jié)面節(jié)段的準(zhǔn)確定位固 定 定 位 焊下弦管兩端對接焊上弦管兩端對接焊綴 板 嵌 補 件 焊 接。主弦管的合攏縫對接全部采用手工焊。 施焊時，固定點焊控制長度200mm左右，按四等分均布于接縫處，施焊也按四等分對稱進(jìn)行，不允許沿同一方向連續(xù)施焊，采用派雙數(shù)焊工進(jìn)行全對稱焊接的方法，四條對接環(huán)縫同時施工，按合攏方案要求，先拼焊下弦管再拼焊上弦管，上、下弦管之間及臨時聯(lián)接件進(jìn)行剛性固定，確保合攏線形不因焊接而變化。在焊接作業(yè)時，主拱的重量由支架承擔(dān)，合攏段臨時固定在支架上，確保焊接在無

33、外應(yīng)力的狀態(tài)下進(jìn)行。焊接區(qū)域設(shè)置專用的防風(fēng)防雨棚，設(shè)置輔助焊接工裝，創(chuàng)造良好的與車間相接近的焊接條件和焊接空間，方便焊接操作，保證焊接質(zhì)量。E）鋼管拱安裝合龍，橫向風(fēng)撐安裝完畢后，固結(jié)鎖定鋼管拱拱腳，待鋼管拱肋混凝土灌注完畢后，立模澆筑拱腳第二次混凝土。F）關(guān)鍵焊接節(jié)點焊接關(guān)鍵的焊接節(jié)點主要包括：主弦管的工廠成型縫、環(huán)縫對接；綴板的拼接以及綴板與主弦管之間的角接；工地節(jié)段主弦管環(huán)縫對接；橫聯(lián)與主弦管的相貫線角接；合攏段主弦管的對接等。針對這些重要焊接節(jié)點，我們采取以下施工工藝和措施。（A）主弦管工廠成型縫、環(huán)縫對接 在工廠制作節(jié)段時，存在大量的主弦管成型縫、環(huán)縫對接焊縫，為了保證焊接質(zhì)量，我們

34、采取以下施工措施：a）主弦管管節(jié)零件采用電腦放樣，精確預(yù)算焊縫收縮量，進(jìn)行精度控制，采用高精度門式切割機進(jìn)行切割，確保零件切割精度和坡口質(zhì)量；b）管節(jié)在成型縫焊接完成后，采用大型三星輥進(jìn)行冷矯圓，消除管節(jié)棱角度，矯正管節(jié)橢圓度，確保達(dá)到精度要求；c）采用立置安裝法組裝管段，確保主弦管管段不直度、對口錯邊量、焊縫間隙達(dá)到精度控制的要求；d）采用埋弧自動焊進(jìn)行主弦管成型縫、環(huán)縫的焊接；e）焊縫坡口節(jié)點焊接時先施焊管節(jié)內(nèi)側(cè)，之后，在外側(cè)用碳弧氣刨清根，打磨出金屬本色，再焊外側(cè)焊縫。f）焊接施工在車間內(nèi)場地進(jìn)行，確保焊接條件的滿足；g）按規(guī)范要求進(jìn)行焊縫外觀和無損探傷檢測。（B）綴板拼接、綴板與主弦管

35、的角接焊縫在節(jié)段組裝前，綴板需進(jìn)行拼接，拼接在剛性平臺胎架上進(jìn)行，采用埋弧自動焊焊接，拼接后再加工成弧形；綴板加工成型后，與上下側(cè)弦管組裝成平面節(jié)段，構(gòu)成角接焊縫，組裝在剛性胎架上進(jìn)行，組裝完成后，就地進(jìn)行焊接，由于平面節(jié)段雖呈弓形，但由于其曲率半徑大，在焊接操作中可近似視為平面，我們采用埋弧自動焊小車進(jìn)行該角焊縫的焊接，焊接時先焊正面一道，翻身，反面清根，焊接反面焊縫，再翻身，焊接正面焊縫，在焊接過程中，采用剛性固定和合理的焊接程序相結(jié)合的辦法控制焊接變形。 焊縫按規(guī)范要求進(jìn)行焊縫外觀和無損探傷檢測。（C）吊裝節(jié)段主弦管環(huán)縫對接節(jié)段主弦管環(huán)縫對接采用手工電弧焊進(jìn)行焊接。施焊時，固定點焊控制長

36、度200mm左右，按四等分均布于接縫處，施焊也按四等分對稱進(jìn)行，不允許沿同一方向連續(xù)施焊，對節(jié)段拼裝焊縫的焊接采用派雙數(shù)焊工進(jìn)行全對稱焊接的方法，四條對接環(huán)縫同時施工，按拼裝方案要求，先拼焊下弦管再拼焊上弦管，上、下弦管之間及臨時聯(lián)接件進(jìn)行剛性固定，確保拱線形不因焊接而變化。在焊接作業(yè)時，節(jié)段重量由組裝胎架支承，確保焊接在無外應(yīng)力條件下進(jìn)行。焊接區(qū)域設(shè)置專用的防風(fēng)防雨棚，設(shè)置輔助焊接工裝，創(chuàng)造良好的與車間相接近的焊接條件和焊接空間，方便焊接操作，保證焊接質(zhì)量。焊縫完成后嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行焊縫外觀和無損探傷檢測。（D）橫聯(lián)桿件對接橫聯(lián)桿系的長度約為18m，可經(jīng)運輸，將橫聯(lián)桿件的對接全部在工廠制作

37、。根據(jù)管徑的不同，橫聯(lián)桿采用：a）CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲半自動焊（帶陶瓷襯墊）加埋弧自動焊，管內(nèi)襯專門定制的陶瓷襯墊，施焊時，先用CO2氣體保護(hù)焊打底，再用埋弧自動焊進(jìn)行填充焊和蓋面焊。b）用CO2氣體保護(hù)藥芯焊絲半自動焊加埋弧自動焊，打底焊采用單面焊雙面成型工藝，再用埋弧自動焊進(jìn)行填充焊和蓋面焊。橫聯(lián)桿件的管段制作與主弦管類似，零件采用高精度門式切割機切割，并嚴(yán)格控制桿件管的矢圓度、棱角度、焊縫錯邊量、焊縫間隙以及管段直線度。管段對接縱環(huán)縫均按設(shè)計要求進(jìn)行無損探傷檢測。腹桿與主弦管的相貫線角焊縫均在胎架上進(jìn)行，均為斜交相貫線角焊縫，采用CO2藥芯焊絲半自動焊或手工電弧焊進(jìn)行焊接，焊接前，將上

38、下弦管剛性固定在安裝焊接胎架上，節(jié)段端頭和兩側(cè)設(shè)置限位裝置，防止焊接變形，以保證其空間尺寸。施焊在該節(jié)段腹桿完全安裝好后進(jìn)行，施焊時派雙數(shù)焊工由節(jié)段中間向兩端對稱進(jìn)行。同一腹桿的兩端焊縫同時對稱施焊，采用多層多道焊，嚴(yán)格控制焊接線能量和層溫，先按焊接程序全部進(jìn)行打底焊，再按施焊程序進(jìn)行填充焊和蓋面焊。（E）橫聯(lián)與主弦管的相貫線角接焊縫橫聯(lián)與主弦管為直相貫形式，采用手工電弧焊進(jìn)行焊接。根據(jù)施工工藝的需要橫聯(lián)桿件，用纜索吊機吊起桿件嵌入主弦管之間安裝，固定后，焊工在吊藍(lán)或鋪設(shè)的工作便道上進(jìn)行施焊。施焊在該橫聯(lián)桿完全安裝好后進(jìn)行，施焊時派雙數(shù)焊工由節(jié)段兩端對稱進(jìn)行。同一橫聯(lián)桿的兩端焊縫同時對稱施焊，

39、采用多層多道焊，嚴(yán)格控制焊接線能量和層溫，先按焊接程序全部進(jìn)行打底焊，再按施焊程序進(jìn)行填充焊和蓋面焊。（7）鋼管拱肋混凝土灌注A）灌注方案鋼管拱肋合龍后，立模澆筑拱腳二期混凝土，待拱腳二期混凝土達(dá)到設(shè)計強度后，開始灌注鋼管拱肋內(nèi)混凝土。排氣管壓注管（備用）壓注管壓注管、排氣管布置圖壓注管（備用）壓注管壓注管（備用）鋼管拱肋內(nèi)混凝土灌注采用頂升泵送的施工方案，灌注時拱橋前后兩端及左右兩側(cè)對稱同步進(jìn)行。每根拱肋共分三個倉，每個倉均按壓注管、排氣管布置圖所示設(shè)置壓注管及拱頂排氣管。混凝土采用微膨脹混凝土，灌注時在拱肋兩端左右側(cè)同時采用四臺混凝土輸送泵，將混凝土連續(xù)不斷地自下而上壓入鋼管拱內(nèi)，直至管頂

40、排氣管冒出混凝土使管內(nèi)混凝土密實為止。B）灌注順序鋼管拱肋混凝土灌注順序如圖所示：（A）先對稱灌注左右兩側(cè)拱肋的上弦管。（B）待上弦管混凝土強度達(dá)90%后，對稱灌注左右兩側(cè)拱肋的下弦管。（C）待下弦管混凝土強度達(dá)90%后，再對稱灌注左右兩側(cè)拱肋的腹板。C）灌注工藝（A）鋼管混凝土灌注工藝流程為：清除管內(nèi)污物®濕潤內(nèi)壁®安裝壓注頭和閘閥®壓注管內(nèi)混凝土®從拱頂排漿孔排出相同混凝土®關(guān)閉壓注口閘閥穩(wěn)壓®完成壓注。（B）混凝土附近拌合站集中攪拌，必須確保拌合站的拌合能力能保證鋼管混凝土的供應(yīng)，在開始攪拌前，對所有攪拌設(shè)備、發(fā)電設(shè)備和水處理設(shè)

41、備進(jìn)行施工前全面檢驗調(diào)試，認(rèn)為具備施工能力后才開始進(jìn)行施工?；炷吝\輸采用攪拌運輸車，配備數(shù)量根據(jù)橋位距拌合站的距離確定。混凝土泵送采用四臺HBT-60型高壓固定式混凝土輸送泵同時泵送，另考慮備用輸送泵。（C）在泵管對接前，仔細(xì)檢查管內(nèi)壁是否清潔，接頭和密封圈是否完好，以確保不會在泵送過程中發(fā)生堵塞、爆裂和泄露現(xiàn)象。對接好后，對輸送管還要逐節(jié)檢查，以確保管節(jié)接口嚴(yán)密，杜絕混凝土頂升過程中發(fā)生脫管現(xiàn)象。另外，為防止意外發(fā)生，在現(xiàn)場配備同樣長度數(shù)量的泵管、彎頭和密封圈一套作為備用。泵管安裝好后，禁止人員在管道上行走。（D）混凝土頂升前，對頂升混凝土所用的固定泵進(jìn)行調(diào)試和檢測，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。對拱

42、身內(nèi)垃圾已用高壓水槍沖洗干凈，以保證混凝土與鋼管拱壁間粘結(jié)牢固。（E）按設(shè)計要求進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計，并使混凝土具有低氣泡、大流動性、收縮補償、延后初凝和早強的工程性能，保證混凝土灌注的順利進(jìn)行。（F）每根拱肋灌注混凝土?xí)r要求縱向從兩端對稱進(jìn)行，兩側(cè)進(jìn)度差不超過1m，入口處設(shè)法蘭接頭和插板與輸送泵管口聯(lián)接，便于控制灌注速度。（G）灌注開始前，先壓入清水洗管，潤濕管壁，管內(nèi)不得留有油污和銹蝕物，然后用高壓固定泵泵入適量的水泥漿（上、下鋼管、腹板每端1m3即可），以濕潤管壁，而后灌再連續(xù)泵入混凝土。（H）拱肋混凝土由高壓固定泵自拱腳壓注管自下而上灌入拱肋。在灌注過程中，使用高壓、低速對稱頂升，兩臺

43、泵速度及壓力盡量保持一致，始終保持拱肋兩邊壓力平衡。泵送過程中應(yīng)隨時注意泵送壓力，發(fā)現(xiàn)泵送困難時及時換用備用接頭。泵送過程中，攪拌車運到現(xiàn)場的混凝土，每車均應(yīng)檢測其坍落度，泵送時坍落度應(yīng)在220±20mm范圍內(nèi)且無離析泌水。并嚴(yán)格禁止向攪拌車內(nèi)加水，以防止造成質(zhì)量事故。（I）待拱頂排氣管射出水泥漿時，繼續(xù)灌注拱肋混凝土，讓混凝土從排氣管流出，待排氣管內(nèi)流出的混凝土濃度與泵送混凝土濃度相同時即可停止灌注。待灌注到設(shè)計標(biāo)高后，用插板堵死管口，關(guān)閉止回閘閥，防止混凝土外溢，再清洗泵管。（J）灌注后，對拱肋軸線變形進(jìn)行觀測；鋼管拱內(nèi)混凝土強度達(dá)到50%后，即可拆除鋼管拱頂上的排氣孔閥門，所有的孔都用后切割下來的鋼板放平焊接封閉。孔封閉應(yīng)焊接平整光滑，不突出和漏焊，避免燒傷混凝土。（8）安裝并初張拉吊桿A）吊桿安裝方案鋼管混凝土拱橋為尼爾森體系，吊桿交叉布置，間距為8m， 每根吊桿由127根平行鋼絲束組成，用復(fù)合包帶纏緊，外擠雙層PE護(hù)套。在系梁及拱肋施工時注意預(yù)埋吊桿預(yù)留孔、錨頭鋼筋及螺旋鋼筋預(yù)埋件等。在鋼管混凝土澆注完成后，精確測量上錨墊板頂面標(biāo)高，設(shè)計單位確定實際下料長度。同時上錨頭預(yù)留長度調(diào)整差，交由專業(yè)廠家下料并及時安裝吊桿與錨具。在拱肋混凝土強度達(dá)到設(shè)計值要求，采用千斤頂在拱肋頂單端張拉，按設(shè)計順序張拉至初始應(yīng)力后錨固。B）吊桿