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结构施工

钢管拱现场的预拼方法,资深施工员教教你

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本文着重描述了在钢结构桥梁施工中碰到钢管拱的制作、安装、浇注钢管拱混凝土施工难题,为大家介绍了钢管拱施工及其注意事项,一起来学习下。


  经过工厂加工制作、进到施工现场的钢管拱半成品组合单元主要有:单哑铃形主拱管、腹杆(及斜腹杆)、横撑、横联撑杆以及隔板、拱脚连接板等。这些单元构件进场后应按照拼装顺序分类堆放,逐一进行现场预拼与安装。

  1、预拼台座制作

  现场预拼按卧式组拼方案施工。预拼台座平面布置是根据设计图纸进行坐标换算后的控制参数来进行施工放样的。主拱管预拼台座纵向可同时制作相邻两节段。横撑(X形撑)预拼台座布置一组,先制作横撑,再改制X形撑。

  台座为条凳式底座。在25 m长度范围内设置有5条横向条座。条座宽80 cm.钢管端口支承处条座长12.5 m,每节钢管中部条座长7.0 m.台座采用7.5号浆砌片石材料,表面用水泥浆抹平以便测量放样。台座埋入地面10~30 cm深,要求地基密实、稳定。台座顶面高出地面50 cm,并呈水平。施工时,按制作需要预埋定位钢板(位置依测量放样而定,为500 mm×600 mm×12 mm钢板)、胎架支承钢板以及备用锚环。

  2、胎架制作

  在预拼台座上制作稳固的刚性胎架。按施工大样尺寸并预留工作调节空间,用钢板(厚10~16 mm)、型钢(180~220、100~160)焊拼成预拼构件的水平支承杆、垂直定位立杆和稳定限位斜撑。用经纬仪和水准仪控制胎架的水平与垂直精度。

  3、主拱管定位

  采用经纬仪按换算坐标在台座上放出主拱管的对接口投影线。采用场地龙门吊机将主拱管2个分片吊入胎架。在留有余长的主拱管两端放出对接口环缝样线。通过调整定位,使2个分片的管轴线水平间距为设计坐标值,单个分片上下主管中心线所在平面与胎架水平底线垂直,对接口环缝样线与台座上的对接口投影线重合。精确定位后用限位撑杆焊接固定在胎架上,再用仪器复查一遍。当几何尺寸精度控制合格后,割除端口长度余量(长度的确定应考虑焊接影响),打好坡口并打磨光顺,保证对焊能顺利进行。

  4、现场预拼焊接

  将已制备好的接头支撑杆准确焊拼到主拱管端口附近,距对接口约30 cm.并具有足够的刚性,以保持主拱管端口的对接几何尺寸。腹杆焊接按从下到上、先直腹杆后斜腹杆的顺序组拼,焊接时采取对称交错、分段反向顺序。组拼过程中,严格监测钢管拱的组拼尺寸误差。

  由于现场焊接仰焊难度较大,为保证焊缝质量,在完成整个节段的平焊与立焊后,利用龙门吊机将预拼节段整体翻身,再焊接另一面焊缝。在翻身前的施工中要注意按要求对仰焊缝作手工电焊打底,并先组拼焊好隔板,翻身过程中要轻柔、平缓,设置必要的支垫或拉绳,防止冲击和集中受力。翻身后对原仰焊进行平焊之前,抽样检查钢管拱截面的主要控制尺寸,预防变形。

  预拼好的安装节段,起吊前要在地面焊接好各类吊装辅助构件,设置横联位置和测量控制标记,安装焊接检修通道。

  5、相邻标准安装节段对接口地面处理

  为了减少空中对焊精确对位的工作量和施工难度,预拼成型的安装节段必须作对接口的地面预接和必要的技术处理。由于钢管拱在制作的过程中会遇到各种因素的影响,主拱管的椭圆度误差客观存在,且两相邻节段接口的椭圆形态不一致。施工对接时,对接口钢板(管壁)相互错位现象普遍存在,错位值一般有1~5 mm、甚至可达到20 mm以上。为此,预拼现场每组台座上的两节钢管拱要在起吊前进行预接整圆,相互对应着设置夹具和记号,使每道对接口的4根钢管、8个接口端面钢管圆环的对接错位误差限制在±1 mm内。起吊时,相邻节段解体后先吊走安装节段,再将后安装节段移位到已经吊走节段的原胎架位置上,再进行新一节段的预拼。这里,随着节段的推进,主拱管节段尺寸亦在随之变化,胎架上限位撑杆的位置亦需作相应的调整。

  6、空中对焊

  本桥钢管拱采取分节段焊接成拱。这对钢管拱的加工制作、现场预拼和空中对焊以及缆索吊装-扣定系统都提出了很高的技术要求,增大了整个安装工程的难度,同时大大延长了安装工期。钢管拱安装节段经缆索吊装就位后用预设接口定位钢筋(或钢板)进行初定位,根据经纬仪和水准仪(或全站仪)的线形控制指令,利用缆索吊机、横向稳定风缆和手拉葫芦对它进行竖、横、纵及旋转四维调整,使对接口两两吻合。对失圆误差和中心距微小误差,可利用钢质夹具空中整形,必要时可以采用千斤顶配合。对变形或错位较大,超出规定要求的接头,应采用钢板衬板(或预制备用的钢管环形箍)进行加强处理,确保成拱质量。

  7、横撑(X形撑)现场预拼

  横撑(X形撑)进场单元构件利用场地龙门吊机组拼焊制成安装桁式单片,利用缆索吊机安装。其现场预拼施工流程为:横撑(X形撑)通用台座和胎架制作、放样划线、弦管吊运定位、撑管组拼定位、焊接、检测、起吊外移、下一单元预拼。

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