半刚性接头系杆拱桥安装施工论文_陈卫旗

中铁二十三局集团第一工程有限公司 山东日照 276826

摘要:本文通过施工过的团结桥,对系杆拱桥施工过程进行总结,希望对以后同类型桥梁的施工有一定的借鉴意义。

关键词:施工顺序;吊装设备;起重船吊;半刚性接头;杆件安装;张拉

1前言

由于系杆拱桥受力介于拱和梁之间,线性美观,在城市周边及河道上应用广泛。本文就江苏省海安市焦港河航道上团结桥的安装施工工艺做一介绍。

2工程概况

团结桥跨越焦港河航道,主跨61.6m,单幅桥,总宽度9.7m,桥面净宽7m,计算跨径60m,矢高12m,拱轴线为二次抛物线。

3拱桥构件台座的设置

构件采用平卧法预制,整体放样,分段预制。预制构件采用驳船通过水路运输至现场,用水上起重船吊安装。

台座的底模用4mm的钢板铺设,钢板上刷脱模剂,拱桥预制构件侧模板用竹胶板,侧面用10mm*20mm的方木作为竖肋加固。

4施工顺序

(1)搭设系杆、横梁临时支架;

(2)安装拱脚及端横梁,吊装构件中段系杆,吊装第一批中横梁;

(3)拱肋按三段吊装就位,拱肋采用临时支撑;安装风撑;

(4)砼强度达到设计强度后,拆除风撑及拱肋支架;安装吊杆钢管和钢套管;张拉吊杆,跨中向两侧对称张拉,左右侧同时进行;吊装第二批中横梁;

(5)系杆支架及时拆除;安装行车道板:从两侧往中间对称安装,横向对称安装;

(6)按设计程序张拉吊杆,张拉要求以跨中为对称,两根对应吊杆同时进行;

(7)浇筑相邻预制板铰缝砼,横梁后浇部分,与桥面铺装砼一起浇筑;施工桥面护栏及其附属;

(8)主桥施工完成。

5吊装设备

主桥跨越航道,主桥构件安装采用150t起重船吊。

(1)安装前检查

用回弹仪回弹并结合现场试块强度,用钢尺量测构件尺寸,并要做好记录。

(2)设置土牛拱胎

构件吊起并在空中翻身后放在土牛拱胎上,土牛拱胎要比系杆拱的矢高高出2m左右。

(3)构件的吊装、运输

①预制构件的脱模

系杆、拱肋等构件分段平卧预制,构件底面与底模存在一定的粘结力,先将构件与底模脱离,脱模采用千斤顶,将超薄型千斤顶安放在系杆、拱肋顶部吊点附近位置,同时压动千斤顶,使系杆、拱肋底部一侧抬高1~2cm,用三角木将底部塞住,边提升边打紧三角木,直到全部与底模脱离为止。

②系杆、拱肋的翻身

系杆、拱肋等构件脱模后绑扎钢丝绳起吊,先水平起吊50cm左右,将起重船吊的副钩缓慢放松,在吊起的过程中翻身,副钩和主钩配合,完成构件的空中翻身,轻轻放在土牛拱胎上并将构件加固好。

③系杆、拱肋起吊、转运

系杆、拱肋采用两点起吊,采用捆绑式起吊,用驳船转运至现场。

(4)支架检查

构件安装之前,检查支架的稳定性及竖直度并在支架上弹出构件位置轴线的控制线,方便安装时人工和仪器检查位置对应情况。

(5)安全设施

为防止安装构件时发生危险,构件上设置φ48mm脚手架钢管护栏,护栏用专用扣件上牢。

6拱脚、系杆及第一批中横梁安装

6.1支座安装

支座安装前,先复测支座垫石的高程,垫石和支座之间的高差预先计算好,准备好三角木楔,根据理论数据和垫石支座之间的高差确定木楔的高度。将垫石表面凿毛,清除杂物,根据木楔高度,将支座安放在支座垫石上,安装模板,再复核支座的中心及高程,用高强度灌浆料灌满支座垫石和支座之间的空隙。

6.2 拱脚安装

在主墩盖梁上放出端横梁位置及测量出盖梁和端横梁梁底的高差,用工字钢和砂箱做为端横梁的支撑点,把端横梁固定在盖梁上,用测量仪器复核端横梁标高,合格后安装拱脚。将拱脚和支座连接好并和端横梁位置对应后,复核拱脚的位置,无误后焊接端横梁和拱脚连接钢筋,使之成为整体。

6.3 系杆安装

系杆分为三段,安装时,先安装端头系杆,再安装中间系杆。先将支架上的砂箱标高复核好,在砂箱上标出中心位置和系杆底的对应位置,用起重船吊缓缓吊起系杆,吊装过程中专人指挥,到达位置后,人工拉缆风绳配合起重船吊主钩及副钩调整系杆的位置,系杆落到位置后,用全站仪复核位置,合格后将起重船吊主钩和副钩上的钢丝绳放松,让钢丝绳不受力仍在主钩和副钩上,复核系杆顶标高,合格后,焊接接缝连接钢筋,焊好后将钢丝绳完全放松,取下钢丝绳,将系杆两端缆风绳固定在地锚上。系杆要对称安装,防止桥梁受力不均发生危险。

6.4安装第一批中横梁

系杆安装好后中横梁要跟进,防止系杆偏心受力。用螺旋管和托架做为中横梁的支架,螺旋管和托架之间用φ32mm的精轧螺纹钢连接。

第一批中横梁安装时,在系杆中横梁位置放出固定中横梁螺旋管的位置,螺旋管采用φ426mm。

以同样方式安装第二批中横梁。

湿接头混凝土浇筑完毕,养护过程中,可提前将预应力束穿入波纹管,接头混凝土强度及弹性模量达到设计要求后,按图纸上系杆、横梁的设计应力值及张拉顺序进行张拉。

7拱肋、风撑安装

7.1半刚性接头的设置

拱肋接头采用半刚性接头的施工工艺,拱肋接头和风撑接头处预先埋工字钢连接件。拱肋接头的高度,由接头的最小刚度确定。

7.2 安装边拱肋

安装边段拱肋前,对支架进行检查,对支架上砂箱的标高进行复测,并预留出经试验确定的压缩量。对拱肋上已经标记好的中线及砂箱位置进行检查。在拱肋端头系好绳子及缆风绳,用起重船吊进行吊装到位后,用人工拉绳和缆风绳调节拱肋的横向位置,测量班用仪器控制拱肋的中线位置,位置大致对准后,起重船吊缓缓放松钢丝绳,让拱肋缓缓落到砂箱上,将钢丝绳松到让砂箱全部受力时,人工用垂球检测拱肋的垂直度及拱肋上吊杆位置和系杆上吊杆位置的对应性,并用全站仪复核轴线位置,用水准仪复核拱肋顶的位置,达到要求后,焊接湿接头钢筋,固定缆风绳,放松钢丝绳。

7.3合拢中段拱肋

中段拱肋合拢前,首先用全站仪检测边拱肋的中心位置情况,再用水准仪检测边拱肋的标高是否符合设计高程,合格后用起重船吊吊装中段拱肋,让拱肋缓缓就位,用全站仪和水准仪检测中心位置及高程,用垂球检测吊杆位置是否和拱肋吊杆位置对应,检查无误后,缓缓放松起重船吊上钢丝绳,使钢丝绳不受力,再一次检测拱肋轴线位置及设计高程,符合设计及规范后,焊接湿接头预埋工字钢及钢筋,将预埋工字钢的左右两侧用钢板焊接牢固,确保焊缝质量。接头连接好后,将中段起重索下降,将三段拱肋合拢成拱,在湿接头内预埋的工字钢及接头预留钢筋焊接好后,及时将拱肋支架下砂箱卸载,使拱肋整体受力,防止出现受力裂纹。焊好后,起重船吊上的钢丝绳全部放松,起重船吊返回到安全位置。

7.4风撑及湿接头施工

中段拱肋安装好后,安装风撑,用全站仪和水准仪检测风撑的位置和高程,符合要求后,焊接湿接头预埋的工字钢及钢筋,焊接好后,放松起重船吊上的钢丝绳。安装好风撑保证拱肋的横向稳定。立好湿接头模板后,浇筑C50湿接头混凝土。

7.5安装吊杆及张拉

7.5.1安装吊杆

用起重船吊安装吊杆无缝钢管,吊杆钢管应与预埋在拱肋及系杆上的管件用外套钢管焊接牢固,待焊接温度降下来以后,再用起重船吊安装吊杆。

将钢丝绳从吊杆钢管管道穿过,将钢丝绳与吊杆上锚连接,起重船吊将钢丝绳缓慢提升,使吊杆锚头顺利进入拱肋钢管内。继续向上提升,使下锚穿入系杆钢管内。然后向下放,当上锚到达预定位置时旋紧锚圈,随后旋紧下锚锚圈。吊杆安装完成 。

7.5.2吊杆的张拉

按图纸设计的张拉顺序张拉吊杆,从跨中开始,前后左右对称张拉。张拉后将锚头密封。

8系杆拱成桥

当上述工序全部完成后,系杆拱构件全部完成组装成桥。

9结束语

半刚性接头施工工艺可快速安装预制好的系杆拱桥构件,降低安装风险,节约投资。

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司. 公路桥涵施工技术规范: JTG/TF50-2011. 北京: 人民交通出版社,2011.

[2]中交公路规划设计院. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范: JTG D62-2012. 北京: 人民交通出版社,2012.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会. 重要用途钢丝绳: GB/T 8918-2006.北京: 中国标准出版社,2006.

作者简介

陈卫旗(1975-)、男、汉族、籍贯山东菏泽、工程师、研究方向桥梁施工。

论文作者:陈卫旗

论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期

论文发表时间:2019/4/11

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