系桿拱橋施工方案

6.4系桿拱橋施工系桿拱橋工程概況灘地公路引橋在黃河大堤附近平面彎出后，南北兩岸鐵路采用鋼管混凝土系桿拱橋立交跨越黃河大堤。拱橋?yàn)樽云胶夂喼禇U拱橋，單孔跨徑94m，矢高18.8m,主梁采用混凝土邊主箱梁截面，拱肋采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，拱肋矢跨比為1/5，吊索縱橋向間距6m。橋式布置見下頁圖所示。m 川鐵路跨堤鋼管混凝土系桿拱結(jié)構(gòu)圖拱橋?yàn)樽云胶夂喼禇U拱橋，單孔跨徑94m，矢高18.8m，在縱橋向設(shè)置兩處支承，一處為固定支承，一處為豎向支承，橫橋向設(shè)置兩個(gè)支座。吊索縱橋向間距6m。主梁頂部全寬16m，底部全寬17.2m。拱肋面與豎直面夾角為14°，拱頂截面鋼管頂部寬5.484m，底部寬6.939m，高3m?？缰袡M截面見下圖。6.4.2系桿拱橋施工步驟施工步驟一：（1）拱兩側(cè)墩身施工，等待墩身混凝土強(qiáng)度達(dá)到100％鐵路跨堤鋼管混凝土系桿拱跨中橫截面圖（2）鋼管拱肋制作。施工步驟二：（1）施工拱腳滿堂紅支架。（2）安裝支座，澆筑端橫梁、拱腳和拱腳部分相連的縱梁。（3）待端橫梁砼強(qiáng)度達(dá)到100％，齡期大于10天，張拉端橫梁鋼束到設(shè)計(jì)噸位。施工步驟三：（1）滿堂紅支架繼續(xù)搭設(shè)，施作拱形安裝平臺，拱肋分四段在拱形作業(yè)平臺上安線形拼裝完成。（2）采用履帶吊進(jìn)行拱肋吊裝，調(diào)整軸線位置。用千斤頂調(diào)整兩拱肋到同一標(biāo)高，使兩個(gè)半拱形成接觸，乃至形成三鉸拱。拱肋內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，促使兩半拱的下?lián)喜糠稚瞎埃皶r(shí)進(jìn)行支墊，最后合攏處間隙進(jìn)行焊接處理。拱肋合攏焊接后，用超聲波進(jìn)行100％焊縫檢測，對拱頂進(jìn)行射線檢測，焊縫合格方可進(jìn)行下一步工作。（3）拱肋脫架后，拉緊纜風(fēng)繩，用纜風(fēng)繩調(diào)整拱軸線至設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。在架設(shè)拱肋過程中，檢測拱腳位移情況，若拱腳位移大于1.5cm，張拉臨時(shí)鋼束進(jìn)行調(diào)整。（4）穿好吊桿。施工步驟四：（1） 張拉拱肋至設(shè)計(jì)張拉力要求。（2） 用砼泵灌筑拱肋無收縮混凝土，澆筑時(shí)同時(shí)進(jìn)行并一次性澆筑完成。施工步驟五：（1）搭設(shè)主梁支架平臺；拆除臨時(shí)支撐。（2）澆筑主梁混凝土。（3）張拉鋼束。（4）主橋施工完成。6.4.3系桿拱橋施工方法及技術(shù)措施拱肋施工方法A.搭設(shè)腳手架平臺橫橋、縱橋向鋼管立排間距均為0.6m。腳手架頂部主托梁采用I16工字鋼，工字鋼置放在鋼管頂端的凹形托槽內(nèi)。主托梁上采用10x10cm方木作分布托梁，并沿梁跨縱向預(yù)留拱度。滿堂紅支架施工前先對地基進(jìn)行平整夯實(shí)處理，對軟弱地基處采取換填及砌筑漿片支墩處理，滿堂支架地腳支墊與方木上，頂托采用方木找平承托模板。拱肋施工方法示意圖B.端橫梁、拱腳施工底模鋪設(shè)在滿堂紅支架搭設(shè)的平臺上，側(cè)模采用對拉螺栓及滿堂紅支架固定。結(jié)構(gòu)鋼筋制安及預(yù)應(yīng)力管道設(shè)置：鋼筋骨架在加工場加工，焊接成整體，人工配合履帶吊安裝就位。其余鋼筋均在現(xiàn)場安裝。鋼筋的綁扎與焊接嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件及《技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行。鋼筋在澆砼以前，對照圖紙自檢合格后報(bào)經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可預(yù)應(yīng)力管道預(yù)置應(yīng)按設(shè)計(jì)位置準(zhǔn)確定位，并用定位鋼筋預(yù)以點(diǎn)焊固定。砼澆筑：砼拌制采用拌和站集中拌合，全自動上料。砼運(yùn)輸采用混凝土攪拌運(yùn)輸車。砼澆筑在一次作業(yè)中連續(xù)進(jìn)行，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的施工縫為止。主要采用插入式振動器插搗，表面砼用平板振動器振搗。拆模：鋪設(shè)底模前，必須在每根橫帶下預(yù)墊對口硬木楔，拆模落梁時(shí)將硬木楔打下即可。故在支架就位計(jì)算高程時(shí)，必須考慮預(yù)留2?4cm硬木楔高度，以防造成拆模困難。C?鋼管砼拱肋施工拱肋采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，拱軸線采用拋物線，拱肋矢跨比為1/5,主拱截面共采用4根①1000mm鋼管，壁厚16mm；單片拱肋的兩根鋼管間通過桿件連接成整體結(jié)構(gòu)；兩片拱肋間通過設(shè)置橫向聯(lián)結(jié)桿件來增加橫向剛度，保證拱肋的穩(wěn)定。拱肋由工廠分四段制造，現(xiàn)場逐節(jié)吊裝焊接成整體。為保證安裝的順利進(jìn)行，根據(jù)分段位置，設(shè)置必要的臨時(shí)連接。鋼管拱肋的加工制作和現(xiàn)場安裝質(zhì)量直接決定著橋梁的功能和使用壽命，因此，我們將選擇有資質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)廠家在工廠內(nèi)加工制作。要求整體放樣，分段制作。根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)曲線方程及預(yù)拱度等文件資料，計(jì)算并繪制坐標(biāo)表，在加工廠內(nèi)預(yù)拼臺座上將鋼管拱以1:1的比例放出施工大樣，量取各構(gòu)件的設(shè)計(jì)下料尺寸，并對部分單元構(gòu)件制作紙樣。鋼管拱肋軸線放樣必須精確設(shè)置設(shè)計(jì)提供的預(yù)拱度值。鋼管卷制后必須對表面進(jìn)行處理，噴砂除銹至SA2.5或以上等級，并清除表面的油污和灰塵，采用無氣噴涂底漆一道，干膜厚度50m?；竟芄?jié)必須是整塊鋼板沿鋼板壓延方向卷制而成，采用半自動氧割機(jī)下料、滾床卷板機(jī)卷制。卷制前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求將與鋼管縱縫和環(huán)縫相對應(yīng)的板邊分別開好坡口，采用縱向氧吹雙面坡口?？v縫在設(shè)置的專用夾具上分3次焊接。成形的鋼管，要采用糾圓機(jī)整體校圓。在無應(yīng)力狀態(tài)下管口橢圓度控制在3mm誤差以內(nèi)。采用陶瓷片加熱法彎制鋼管,彎制時(shí)用帶狀陶瓷片以環(huán)繞的形式纏裹在鋼管外表面,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鋼管的加熱,可滿足熱彎制的工藝要求,在正式彎管之前進(jìn)行熱彎評定試驗(yàn)。焊接施工以《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)。焊縫均按設(shè)計(jì)要求全部做超聲波探傷檢查和X射線抽樣檢查（抽樣率大于5%）?；竟芄?jié)制作時(shí)，在卷制成管后先用手工電焊打底，然后焊接管內(nèi)4.5mm厚，再用自動電焊機(jī)對管外自動焊接?？v縫略高于母材1?2mm。結(jié)構(gòu)主要焊縫為I級，其余焊縫為II級。為確保結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量,焊工必須經(jīng)考試合格后持證上崗操作,焊接工藝和控制焊接變形的措施等必須經(jīng)過試焊一個(gè)骨架,進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收合格后才能全面開展工作。根據(jù)施工安裝順序，統(tǒng)一對全橋鋼管拱各半成品構(gòu)件進(jìn)行順序編號、標(biāo)記和存放。在轉(zhuǎn)運(yùn)、堆放過程中，嚴(yán)防構(gòu)件被碰撞、擠壓而變形或損傷。鋼管拱肋預(yù)拼：預(yù)拼按臥式組拼方案施工。預(yù)拼臺座平面布置是根據(jù)設(shè)計(jì)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。施工時(shí)，按制作需要布置定位鋼板、支承鋼板以及備用錨環(huán)。鋼管拱吊裝前先做好拱肋胎架平臺。主拱管定位采用經(jīng)緯儀放樣。采用場地履帶吊機(jī)將主拱管吊入，在留有余長的主拱管兩端放出對接口環(huán)縫樣線。通過調(diào)整定位，使單個(gè)分片上下主管中心線所在平面與水平底線垂直，再用儀器復(fù)查一遍，幾何尺寸精度控制合格后，割除端口長度余量（長度的確定應(yīng)考慮焊接影響），打好坡口并打磨光順，保證對焊能順利進(jìn)行。為了減少空中對焊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。預(yù)拼現(xiàn)場每組臺座上的兩節(jié)鋼管拱要在起吊前進(jìn)行預(yù)接整圓，相互對應(yīng)著設(shè)置夾具和記號，使每道對接口的鋼管對接錯位誤差限制在±1mm內(nèi)。起吊時(shí)，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)吊走節(jié)段的原胎架位置上，再進(jìn)行新一節(jié)段的預(yù)拼。鋼管拱安裝：采用多臺履帶吊安裝拱肋，每一拱肋分4段進(jìn)行吊裝，拱肋與拱腳的連接均采用焊接。拱肋在工廠分段制作完成并經(jīng)預(yù)拼合格后方可運(yùn)至工地現(xiàn)場。安裝順序：拱肋端塊砼澆注—安裝拱腳段拱肋—安裝中間段拱肋—安裝拱頂段拱肋。安裝步驟：運(yùn)輸—起吊—安裝就位—臨時(shí)固定測量拱肋軸線偏差—調(diào)整—臨時(shí)固定—測量拱肋軸線偏差—調(diào)整—點(diǎn)固—焊接—探傷。拱肋吊點(diǎn)位置根據(jù)拱肋受力、變形及穩(wěn)定性計(jì)算確定，每段拱肋設(shè)兩個(gè)吊點(diǎn)，在每一吊點(diǎn)處拱肋腹板兩側(cè)各焊一個(gè)吊鉤。拱肋定位：采用滿堂紅支架搭設(shè)肋胎平臺，在鋼管兩頭放出對接口環(huán)縫樣線。在全站儀和高精度水準(zhǔn)儀監(jiān)測下，精確校核拱肋的縱、橫軸線。精確定位后固定拱肋，再用儀器復(fù)查一邊，幾何精度合格后，割除端頭余長量，打好坡口，打磨圓順。拱肋對接調(diào)整完畢，檢查焊縫坡口，不符合設(shè)計(jì)要求的重新打磨，采用人工方法焊接，先將焊口臨時(shí)點(diǎn)固，再檢查拱肋軸線，確認(rèn)無誤后按順序焊接，先焊接腹板再焊接下管，然后焊接上管，每一焊縫先手工點(diǎn)焊打底，然后人工手焊，焊線由下而上，漸次填滿坡口，填滿的焊縫要保證與坡口兩端管面平齊，焊接完畢進(jìn)行外觀檢查。在完成焊接24小時(shí)后，進(jìn)行探傷檢查，按I級焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷。在安裝拱肋時(shí)，兩拱肋之間設(shè)置臨時(shí)風(fēng)撐。鋼管拱砼灌注：采用高壓泵泵送頂升法，用4臺混凝土泵從四個(gè)拱腳將砼從低處往高處同時(shí)頂升，從拱腳向拱頂一次性澆注。為了盡可能減少管內(nèi)砼的游離水分，水灰比控制在0.4?0.45，摻入引氣量小的減水劑、泵送劑，同時(shí)摻入微膨脹劑或采用流態(tài)微膨脹砼灌注，現(xiàn)場坍落度控制在14~16cm。為減少空氣壓力，每隔1.5m開一個(gè)直徑5mm的排氣小孔。為潤滑管壁，減少泵送過程砼和管壁的摩擦力，在泵送砼之前，先用水泥漿潤滑鋼管內(nèi)壁。灌注拱肋砼時(shí)，分環(huán)灌注，先灌注下鋼管砼，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后灌注腹板砼，最后灌注上鋼管砼。泵送砼時(shí)兩邊泵送速度加強(qiáng)協(xié)調(diào)，對稱頂升，進(jìn)度差不超過3米，特別是接近拱頂時(shí)，注意避免一邊上升過快越過拱頂，引起鋼管骨架的縱向振動。灌注快速連續(xù)進(jìn)行，在拱頂平坦段認(rèn)真輔以振動措施。砼強(qiáng)度達(dá)到80%后，檢查管內(nèi)是否密實(shí)，如發(fā)現(xiàn)有不密實(shí)的部位，采用鉆孔壓漿補(bǔ)強(qiáng)，重新封焊。吊索施工預(yù)應(yīng)力吊索安裝：本橋吊索共計(jì)14對28根，吊索縱橋向間距6m。每根吊索采用PES7-85鍍鋅高強(qiáng)鋼絲，鋼絲極限抗拉強(qiáng)度為1670MPa。吊索兩端采用冷鑄錨，吊索采用STM15-27型錨具。在鋼管拱砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后即可安裝吊索。吊索安裝采用履帶吊安裝。錨墊板在拱肋制作時(shí)安裝，為保證錨墊板頂面在安裝完成后保持水平，先臨時(shí)點(diǎn)焊，待拱肋安裝完成后再作檢查，調(diào)整完成后焊牢。吊索安裝前必須精確測量上下錨墊板的標(biāo)高，然后計(jì)算吊索的實(shí)際下料長度。吊索的實(shí)際下料長度=拱肋錨墊板頂面標(biāo)高-系桿錨墊板底面標(biāo)高-吊索的恒載彈性伸長量+兩端錨頭長度。吊索安裝以跨中為中心，左右對稱進(jìn)行。主梁施工拱橋?yàn)樽云胶庀禇U拱橋，主梁為混凝土邊主箱梁截面形式，主梁梁高2.2m，截面頂寬16m底寬仃.2m。標(biāo)準(zhǔn)橫梁間距6m，寬0.3m。端橫梁寬3.5m。主梁橋面板厚0.3m，正對軌道下方設(shè)置了兩道縱肋，縱肋全高1.5m，寬0.6m。主梁標(biāo)準(zhǔn)橫截面布置見下圖所示。系桿拱主梁橫斷面圖主梁施工：待拱肋和吊索施工完畢后，拆除主梁以上部位的滿堂紅支架，在滿堂紅支架（參見下圖）上鋪設(shè)橫向帶木、5cm厚木板后進(jìn)行預(yù)壓，待支架穩(wěn)定后鋪設(shè)1cm厚拋光竹壓縮板作為底模。外模用[12槽鋼及z75角鋼做骨架，其外為大塊鋼模，鋼模面板用5mm鋼板，骨架與模板連接均采用焊接。主梁砼澆筑示意圖滿堂紅支架預(yù)壓：支架、外模安裝完畢進(jìn)行荷載試驗(yàn)，預(yù)壓重量為上部恒載重量，壓載實(shí)物為沙袋，以消除支架非彈性變形。A.測點(diǎn)布置加載前，先準(zhǔn)確確定各測點(diǎn)位置，用紅漆做記號 ,測點(diǎn)間距3m-5m。B.壓載過程預(yù)壓前，測量各點(diǎn)標(biāo)高。按混凝土重量的分配情況，一次加載至100%施工荷載。砂袋堆放要對稱進(jìn)行。為防止砂袋壓載時(shí)碰到陰雨天氣，砂袋吸濕重量增加而引起支架失穩(wěn)，所以砂袋全部上完后，應(yīng)用蓬布覆蓋防雨。砂袋堆放完畢后，測量各點(diǎn)標(biāo)高。支架穩(wěn)定后即可卸除砂袋，卸除砂袋前測量各點(diǎn)標(biāo)高。卸除砂袋也要對稱進(jìn)行。砂袋卸除完畢后，測量各點(diǎn)標(biāo)高。c?數(shù)據(jù)處理測量人員用專用表格對每次測量數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記載，根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行計(jì)算、分析、處理、修正，得出系統(tǒng)變形值。D.預(yù)拱度的設(shè)置根據(jù)設(shè)計(jì)資料中對連續(xù)梁縱向預(yù)拱度的設(shè)置及按預(yù)壓所得的支架系統(tǒng)彈性變形值進(jìn)行支架調(diào)整。梁段砼灌注：外側(cè)模及底模就位后，綁孔底板鋼筋及鋼筋定位架，綁扎腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力束管道，立內(nèi)模，并用拉條與外側(cè)模連接，設(shè)內(nèi)模支撐及頂板支架，綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力束管道和立端模。與上述步驟同步，安裝各種預(yù)留孔的鋼管。經(jīng)檢查合格后，方可灌注主梁砼，梁面砼要求平整。澆注順序從主梁中間向兩端頭進(jìn)行。砼保證振搗充分，但在預(yù)應(yīng)力管道部分應(yīng)特別注意。澆注主梁砼梁前，對兩端頭新舊砼結(jié)合面進(jìn)行鑿毛洗凈。注意梁段通氣孔、通風(fēng)孔、泄水孔的預(yù)留。砼在拌和站采用強(qiáng)制式拌和機(jī)拌合，混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至橋下，輸送泵泵送入模。砼主要采用插