大跨度剛架拱橋吊裝拼接施工技術(shù)解析

徐尚林

【摘要】隨著交通發(fā)展，對橋梁架設(shè)的技術(shù)要求越來越高，橋梁的跨度越大，施工難度也越大，施工技術(shù)直接影響橋梁的質(zhì)量，文章結(jié)合工程實例，介紹大跨度剛架拱橋吊裝拼接施工的過程及質(zhì)量控制。供同行參考。

【關(guān)鍵詞】大跨度鋼架拱橋；吊裝方案；施工

合肥市長豐路橋為單跨預(yù)制鋼筋混凝土剛架拱橋，跨度為60m，高11m，橋面寬21m，橋下可通航（見圖1）。有7榀拱桁架，每榀拱桁架由拱腿、斜撐、實腹梁、弦桿等構(gòu)件組成，最大構(gòu)件長15m，高0.85～2.2m，厚0.35m，重18.5t，構(gòu)件總量為408件，要求在河水不截流的情況下拼接安裝，其安裝難度相當(dāng)大。

1、 拱片預(yù)制及吊裝方案的選擇

根據(jù)本橋拱片接頭多，節(jié)點承重大，安裝精度高，構(gòu)件多而重，地形等特點，通過方案的比較，決定選用在河底設(shè)置圍堰，在圍堰內(nèi)設(shè)置三排花格架，作為拱片接頭支撐。為解決實腹段拖運的問題，在圍堰內(nèi)預(yù)制實腹段，南北兩橋臺處預(yù)制拱腿、斜撐、弦桿和橫系梁等構(gòu)件，采用汽車吊和履帶吊相結(jié)合的吊裝方案。吊裝機械配置：南北橋臺各配置一臺50t汽車吊；先將拱腿、斜撐、弦桿和橫系梁運到兩橋臺處；在橋下河道平臺上各放一臺25t汽車吊，將這些構(gòu)件安裝到位；河底放置一臺50t的履帶吊，用于安裝實腹段，并配備一臺25t汽車吊，用于配合拱片翻身。

2、 構(gòu)件吊裝

2.1 花格架制作安裝

2.1.1 基礎(chǔ)

基礎(chǔ)為2m×2m×0.5m的C25混凝土，設(shè)置在硬土層上并埋設(shè)鋼板，以便固定花格架。

2.1.2 花格架上部結(jié)構(gòu)

花格架頂部用2根[20槽鋼并放，形成支撐橫梁，在位于主拱片中心，水平放置36cm長[20槽鋼，槽鋼內(nèi)設(shè)置枕木用于拱片落放，其上面放置50t千斤頂，用于微調(diào)拱片的高程。

在主拱片兩側(cè)的橫梁上，錨固兩根[20槽鋼形成夾具，用于拱片的側(cè)向位移的支護(hù)和軸向位移的調(diào)整，花格架上搭設(shè)安全操作平臺，滿鋪木板，保證操作人員安全。

2.2 拱片安裝

本橋共有7榀主拱片及其它組成，安裝順序由東向西進(jìn)行，其順序為：第1主拱片 第2主拱片 第1，2主拱片間的橫系梁…… 第7主拱片 第6，7主拱片間的橫系梁

每榀主拱片的安裝次序：南拱腿 南實腹段 北拱腿 北實腹段 南斜撐 南弦桿 北斜撐 北弦桿。在全橋拱片安裝結(jié)束并落拱后，再安裝余下的橫系梁及微彎板等其他構(gòu)件。

2.3 拱片及構(gòu)件的焊接

2.3.1 焊接順序

焊接應(yīng)在1榀拱架形成后進(jìn)行，順序為由兩頭向中間進(jìn)行施焊，先焊兩頭拱腿和實腹段之間的接頭鋼板，再焊接實腹段間的鋼板，在全橋構(gòu)件安裝完畢后，對拱腿處進(jìn)行焊接，以便形成固結(jié)。本橋焊接均按設(shè)計要求采用T422焊條，焊機功率不小于17kw。

2.3.2 焊接質(zhì)量要求

拱片預(yù)埋鋼板焊接時，必須將周圍混凝土鑿毛，將鋼板清洗干凈并進(jìn)行剖口處理。焊機及焊條的選用要符合設(shè)計要求。焊縫表面焊波均勻，無裂紋，沿邊緣或拐角處不允許有未熔合、溢流、燒穿、未添滿的火口和超出規(guī)范允許限度的缺陷。對焊接要求要熔透，咬合部分不大于2mm，但在雙側(cè)貼角焊接時，焊縫不必將鋼板全部溶透。

3、主拱片吊裝質(zhì)量控制及預(yù)制誤差消除

3.1 吊裝前準(zhǔn)備及預(yù)制誤差消除

（1）吊裝前，先將預(yù)制構(gòu)件的尺寸及拱腿齒槽深度分別精確量取后，與構(gòu)件的設(shè)計尺寸相比較，計算出各自的偏差值，并繪制成表。

（2）用紅外線測距儀測量承臺每榀主拱片跨度后，計算其跨度的偏差值。

（3）根據(jù)拱片預(yù)制構(gòu)件的偏差值與主拱片跨度的偏差值對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行合理的組合，組合后對構(gòu)件進(jìn)行編號，以便在吊裝時按其順序進(jìn)行。

（4）在主拱片的預(yù)制構(gòu)件各側(cè)面彈出中心線及其他控制線，使拱片的構(gòu)件在控制中心線上。在花格架的頂部枕木上彈出拱片兩側(cè)控制線和承臺拱腳的縱橫軸線。在兩橋臺位置上，對應(yīng)每榀主拱片的軸線上分別打入木樁作為控制主拱片軸線控制點。

（5）吊裝前，應(yīng)對混凝土接頭部位以及微彎板與拱片接頭處進(jìn)行鑿毛處；準(zhǔn)備一些各種規(guī)格的薄木板，用于調(diào)整拱片高程，；另備各種型號的鋼片，削成剖口，以供拱片安裝時，在鋼板接頭之間塞縫之用。鋼片加工長度以10～20cm為宜。

（6）正式吊裝前應(yīng)對構(gòu)件進(jìn)行試吊，充分掌握和驗證各方面吊裝參數(shù)和機械性能滿足安全系數(shù)后，方可進(jìn)行正式吊裝。

3.2 吊裝過程中的測量控制

對主拱片構(gòu)件安裝測量主要從軸線和高程進(jìn)行控制。主拱片構(gòu)件由拱腿、斜撐、實腹段和弦桿組成，在吊裝南拱腿、斜撐、實腹段時，將經(jīng)緯儀架設(shè)在北橋臺控制點位置，控制構(gòu)件安裝的軸線；水準(zhǔn)儀架設(shè)在南橋臺上，以控制構(gòu)件的高程。同樣，在安裝北拱腿、斜撐、實腹段時，將經(jīng)緯儀架設(shè)在南橋臺控制點位置，控制構(gòu)件安裝的軸線；水準(zhǔn)儀架設(shè)在北橋臺上，以控制構(gòu)件的高程。構(gòu)件安裝后經(jīng)復(fù)測驗收，其軸線偏差均在10mm以內(nèi)，高程偏差在10mm以內(nèi)，兩接頭相對高差均在15mm以內(nèi)，吊裝質(zhì)量優(yōu)良。

3.3 主拱片安裝校正方法

3.3.1 高程校正

當(dāng)主拱片構(gòu)件落放到花格架頂枕木中心位置后，用水準(zhǔn)儀測量高程，若高程偏差超出允許范圍時，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)高程偏差高于控制范圍，用50t千斤頂頂起構(gòu)件，抽出枕木，更換薄的枕木；若高程低于控制范圍，則頂起構(gòu)件，在構(gòu)件底部墊放木楔或鋼塞子調(diào)整高程，直到完全符合設(shè)計要求為止。

3.3.2 軸線校正

構(gòu)件落放到枕木上后，用經(jīng)緯儀觀測構(gòu)件軸線偏離情況，是否在軸線允許的范圍內(nèi)，若偏離控制的范圍，則用兩側(cè)夾具的調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到要求為止，用木楔或鋼塞將其固定。