鋼管拱肋安裝及空間定位控制

1、鋼管拱助安裝及空間定位控制摘要：隨著近年來(lái)鋼管拱橋在我國(guó)橋梁建設(shè)上的不斷應(yīng)用，鋼管拱肋 的安裝技術(shù)以及空間定位控制技術(shù)也進(jìn)一步得到完善。然而 ，在鋼管 拱肋的安裝階段時(shí)常會(huì)出現(xiàn)鋼管拱在一定程度上沒(méi)能按照加工預(yù)拼線形控制的現(xiàn)象，或者出現(xiàn)鋼管拱的長(zhǎng)度變短現(xiàn)象，最后導(dǎo)致鋼拱肋在合攏階段需要對(duì)接頭進(jìn)行特別的技術(shù)處理，也因此使得拱肋軸線也在一定程度上出現(xiàn)了較大的誤差。 所以說(shuō)，鋼管拱肋安裝及空間定位技術(shù)是鋼管拱橋建設(shè)的過(guò)程中需要解決的首要問(wèn)題。因此，本文將進(jìn)一步從理論上對(duì)鋼管拱肋安裝技術(shù)以及空間定位的控制問(wèn)題進(jìn)行必要闡述。關(guān)鍵字：鋼管拱肋；安裝；空間定位；控制Abstract : Along with

2、the steel pipe arched bridge's construction unceasing application in our country recent years, the mounting technique as well as the space orientation control technology of the steel pipe arch rib also further obtains the consummation. However, the steel pipe arch in the steel pipe arch rib'

3、s installment stage will often to present be unable to defer to the processing to certain extent to put together the linear control in advance the phenomenon, or will present the steel pipe arch the length shortening phenomenon, and cause the steel arch rib to close up the stage to need the butt joi

4、nt to carry on special technical processing finally, thus also caused the arch rib spool thread also to a certain extent to present the big error. It's the most important question which therefore, the steel pipe arch rib installment and the space orientation technology is the steel pipe arched b

5、ridge constructs in the process which needs to solve. Therefore, this article will carries on the essential elaboration in theory thoroughly that the mounting technique as well as the space orientation control question to the steel pipe arch rib.Key words : Steel pipe arch rib ; Installment ; Space

6、orientation;Control、鋼管拱肋安裝方式簡(jiǎn)介隨著鋼管拱肋安裝技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，在我國(guó)應(yīng)用與橋梁建設(shè)中的鋼管拱肋安裝方式也在不斷的進(jìn)行著發(fā)展變化。具體來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的鋼管拱橋主拱的安裝施工方法可以大致分為滿堂支架法、豎向轉(zhuǎn)體施工法、纜索吊裝法以及水平轉(zhuǎn)體施工法四種。下面讓我們來(lái)簡(jiǎn)要介紹以上四種鋼管拱肋安裝過(guò)程中的施工方法：其一， 滿堂支架法。滿堂支架法是鋼管拱助安裝技 術(shù)中的傳統(tǒng)的施工方法，騎在施工過(guò)程中需要消耗大量的支架材料而 且相對(duì)于其他鋼管拱助安裝的施工方法而言具有造價(jià)高、 現(xiàn)場(chǎng)拼焊易 受外界因素干擾大等因素的影響，而且在很大程度上施工過(guò)程中主拱 無(wú)法得到質(zhì)量保證，且戰(zhàn)線持

7、久工期長(zhǎng)，因此在一些航運(yùn)繁忙的江面 上此類影響通航的鋼管拱助安裝施工方法不受有關(guān)專家的喜愛(ài)。例如由于桂江航運(yùn)繁忙，每封航一天大約要損失費(fèi)用1. 5萬(wàn)元左右，因此在施工過(guò)程中該方法被有關(guān)專家所放棄。其二，豎向轉(zhuǎn)體施工法。 目前，國(guó)內(nèi)采用豎向轉(zhuǎn)體施工的拱橋有蓮沱、三峽等兩座大橋。通過(guò) 專家論證，豎向轉(zhuǎn)體施工方法具有造價(jià)相對(duì)較低且在一定程度上受地 理客觀因素影響較小的特點(diǎn)，因此在鋼管拱助安裝施工方法中是一種 可行的方法，深受有關(guān)專家的好評(píng)和喜愛(ài)。例如在國(guó)內(nèi)尚屬首次采用 先垂直提升再豎向轉(zhuǎn)體的施工方法的桂林三橋，由于主拱的噸位大， 其半拱就約有500t,因此在鋼管拱肋的安裝中，需要先將拱腳提升 就位，

8、再進(jìn)行豎向轉(zhuǎn)體施工。所以在具體的施工過(guò)程中，預(yù)制的鋼管拱肋由江上運(yùn)至橋址后，然后先將拱腳提升就位，緊接著 進(jìn)行豎向轉(zhuǎn)體施工。 具三，纜索吊裝法。所謂的纜索吊裝法就是 采用天線纜索吊裝的方法進(jìn)行橋梁鋼管的拱助安裝的方法，它是工程 設(shè)計(jì)師施工前擬采用的方法。例如在施工前，工程設(shè)計(jì)師可以通過(guò)擬 設(shè)計(jì)將主跨分5節(jié)段吊裝合龍，每段吊裝重約65t左右，并且由工廠 預(yù)制水運(yùn)到位，再進(jìn)行天線起吊，并且在最后通過(guò)塔機(jī)定位。事實(shí)上， 這種方法的施工工藝在一定程度上是比較成熟的，但是在具體的實(shí)際操作中需要大噸位、大跨度的纜機(jī)進(jìn)行實(shí)際操作，而且現(xiàn)對(duì)而言造價(jià)也較高，并在一定程度上極易受橋尾場(chǎng)地的限制。其四，水平轉(zhuǎn)體施

9、工法。鋼管拱肋安裝在橋梁建設(shè)有著不可替的重要作用，因此在安裝拱 肋時(shí)我們要嚴(yán)格把關(guān)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的進(jìn)行鋼管拱助的安裝，保證在施工 過(guò)程中進(jìn)行切實(shí)有效的拱肋安裝時(shí)的控制、 合攏時(shí)的控制、拱座施工 時(shí)封底鋼板預(yù)埋等工作。二、鋼管拱肋安裝過(guò)程中的空間定位控制眾所周知，鋼管拱橋拱助安裝常常采用轉(zhuǎn)體施工法和無(wú)支架纜索 吊裝法兩種，但是由于其在施工過(guò)程中受到難度大、 技術(shù)要求嚴(yán)格以 及費(fèi)用較高等客觀因素的影響較大。 如系桿拱橋若上跨高速公路，不 得影響高速公路上車輛的通行，不得在高速公路上停車卸貨，高速公 路上吊裝不得穿越通行，所以在一些工程建設(shè)中可適當(dāng)采用少支架法（鋼管拱的節(jié)段安裝支撐采用門式鋼管支撐方式，

10、用鋼性支撐替代橫向攬風(fēng)繩，以保證臨時(shí)支撐的橫向穩(wěn)定性。）進(jìn)行安裝，在橋面安排 一臺(tái)160噸汽車吊機(jī)作為分段的吊裝設(shè)備，吊裝作業(yè)全部在橋面進(jìn) 行，鋼管拱采用從兩側(cè)橋墩向中部實(shí)施逐段延伸吊裝， 最后在中部合 攏成橋的方式進(jìn)行。少支架法的優(yōu)勢(shì)在于工程花費(fèi)相對(duì)較低、 拱助階段標(biāo)高以控制以 及穩(wěn)定性好、施工快捷。因此，我們就以少支架鋼管拱助安裝法為例 來(lái)探討其安裝過(guò)程中的空間定位的控制。實(shí)踐證明少支架安裝法吊裝拱助成拱的主要控制任務(wù)是，拱助節(jié) 段的線形控制，即標(biāo)高控制、應(yīng)力控制以及穩(wěn)定性控制。其中所說(shuō)的標(biāo)高控制即鋼管拱助安裝過(guò)程中的空間定位控制， 也是其控制任務(wù)中 的主要任務(wù)。在實(shí)踐中，基于拱肋在吊裝過(guò)

11、程中拼接次數(shù)多的問(wèn)題， 要怎樣才能較好地在吊裝過(guò)程中確保拱肋的設(shè)計(jì)線型，是吊裝中的關(guān)鍵問(wèn)題。根據(jù)設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求，在拱肋拼裝過(guò)程中應(yīng)做到以下兩點(diǎn)： (1)拱肋懸鏈線型必須得到保證，即每次拼裝的接縫最高點(diǎn)高程必須 與從大樣平臺(tái)上量測(cè)的相應(yīng)高程一致。(2)拱肋輛線必須在一個(gè)豎直 平面內(nèi)，且該兩豎平面必須均與橋軸線所在豎平面平行，間距 7.55 米。在具體的實(shí)際操作中我們可以將其分為兩步走：第一步，在安裝 第一管的時(shí)候就應(yīng)該有所準(zhǔn)備，即拱腳第一節(jié)管的空間定位控制。實(shí) 踐證明要使得在鋼管拱助安裝空間定位達(dá)到預(yù)期目的，我們就應(yīng)該在安裝第一節(jié)管前，先在拱座上定出三管心的位置，同時(shí)放出拱腳投影 在拱座斜面上的

12、大樣，并根據(jù)大樣安裝第一節(jié)管。于此同時(shí)，在第一 根鋼管安裝完成后測(cè)量橋軸線與第一節(jié)管的截面形心的距離是不是 剛好是7.55米，在得到確定的結(jié)果后再繼續(xù)測(cè)量管上下緣的高程 并對(duì)照設(shè)計(jì)提供的線型座標(biāo)，同時(shí)要對(duì)管節(jié)傾角進(jìn)行檢查，看其是否 符合設(shè)計(jì)要求，如果不符則及時(shí)進(jìn)行調(diào)整使其保持一致。最后對(duì)兩拱 肋第一節(jié)管截面進(jìn)行檢查，檢查其形心是否在同一水平線上。 如果滿 足以上的具體要求，那么第一節(jié)管則可以埋入拱座，確保其不再變形 位移。第二步，其余吊裝管節(jié)的空間定位控制。當(dāng)?shù)谝桓摴馨惭b成 功后，我們就應(yīng)該繼續(xù)對(duì)余下的鋼管進(jìn)行安裝。眾所周知，凡是要進(jìn) 行吊裝的管段，一般情況下其管節(jié)中間接縫已經(jīng)在樣臺(tái)上拼接完

13、畢，因此其重點(diǎn)是主要控制空中拼裝的下管雙管接縫的位置及高度，即對(duì) 鋼管拱助進(jìn)行空間定位的而控制。所以說(shuō)，我們應(yīng)按照預(yù)先設(shè)計(jì)、計(jì) 算的好的結(jié)果對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密控制。 其中我們要注意的是，為了方便測(cè) 量，有必要在雙管口上緣間焊一角鋼，使角鋼面與管口上緣等高，在 角鋼面刻出雙管口上緣連線的中心。并將全站儀放置在第 3個(gè)和第4 個(gè)墩的中心處，測(cè)出實(shí)際的數(shù)值并計(jì)算出相應(yīng)的結(jié)果， 然后再根據(jù)與 其理論值偏差對(duì)鋼管進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整， 確保其與理論值相符合。同時(shí) 還要運(yùn)用全站儀測(cè)出雙管口上緣連線中心的實(shí)際高程， 根據(jù)其與理論 高程的偏差調(diào)整鋼管口的高低。如此多次反復(fù)調(diào)整使兩項(xiàng)指標(biāo)都控制 在誤差允許范圍內(nèi)，則可以進(jìn)行

14、焊接。實(shí)際上，在吊裝管節(jié)過(guò)程中， 要經(jīng)常反復(fù)測(cè)量已拼好的管節(jié)節(jié)縫高程， 如發(fā)現(xiàn)拱肋變位，應(yīng)立即停 止下一步吊裝，及時(shí)調(diào)整變位管節(jié)上的扣索使其復(fù)位， 然后才能繼續(xù) 吊裝。即鋼管拱助安裝的空間控制過(guò)程結(jié)束。事實(shí)證明，在進(jìn)行橋梁 的鋼管拱助安裝時(shí)要保證施工精確適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行， 首先就要在起吊前必 須進(jìn)行調(diào)平，免得在安裝時(shí)增加難度，并且要求在就位時(shí)先在下弦管 處打入幾個(gè)沖釘，以此來(lái)保證在安裝過(guò)程中連接處為較接； 然后采用 倒鏈調(diào)整風(fēng)纜，方向到位后，利用扣索同時(shí)調(diào)整兩肋扣索。此時(shí)再將 兩肋的標(biāo)高調(diào)平至達(dá)要求標(biāo)高處， 對(duì)扣索進(jìn)行固定并擰高強(qiáng)螺栓，放 松超重索。三、總結(jié)實(shí)踐證明，鋼管拱肋橋梁是我過(guò)今年來(lái)橋梁建設(shè)發(fā)展所帶來(lái)的新 橋型，它不僅包含著傳統(tǒng)拱橋跨巨大的優(yōu)點(diǎn)， 同時(shí)鋼管與混凝土的結(jié) 構(gòu)組合使得兩種材料充分發(fā)揮各自所長(zhǎng)， 即強(qiáng)度好、耐性強(qiáng)、塑性好，其中鋼管充分發(fā)揮了自身的雙重身份作用，即可做勁性骨架，優(yōu)勢(shì)混凝土模板。從而很大程度上縮短了工期，在硬頂程度上減少了人力、 物力資源。所以說(shuō)，鋼管拱助安裝應(yīng)用與橋梁建設(shè)的結(jié)合是歷史的必 然，同