1—100m簡支拱拱腳及拱肋安裝技術(shù)

宋海濤

（中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司 110000）

摘要：本文通過對100m簡支拱拱腳及拱肋安裝工藝的介紹，總結(jié)簡支拱橋拱腳及拱肋的施工經(jīng)驗，為類似施工項目提供參考。

關(guān)鍵詞：簡支拱 拱肋 拱腳 安裝

1 工程概況

1-100m簡支拱橋為蒲河特大橋跨沈陽市四環(huán)路而設(shè)。蒲河特大橋在90#、91#墩之間采用1-100m雙線簡支拱（現(xiàn)澆）90°正交跨越沈陽四環(huán)路，起訖里程為DK679+289.53～DK679+392.57，位于R=10000圓曲線上，縱斷面為3.3‰單面坡及豎曲線。

2 施工工藝流程

簡支拱拱腳及拱肋安裝施工工藝流程：基準(zhǔn)線放樣→拱肋支架測平→拱腳吊裝、定位→拱肋吊裝→拱肋環(huán)口高程測量、拼裝環(huán)口→焊接橫撐吊裝、拼裝→斜撐吊裝、拼裝→欠補(bǔ)段焊接→拱肋修整→檢查、驗收。

3 施工方法

3.1施工準(zhǔn)備

⑴施工場地的處理

吊車將占位于橋墩兩側(cè)進(jìn)行現(xiàn)場運輸和吊裝作業(yè)。橋墩兩側(cè)約需40×40米作業(yè)場地要碾壓平整并夯實，滿足現(xiàn)場施工作業(yè)條件，地面吊裝作業(yè)時設(shè)置圍擋將施工區(qū)域與行人、車輛分開。

⑵主要設(shè)備、機(jī)具選用及要求

采用吊車在橋底直接吊裝，吊裝桿件最重約18t，需要配置25t、80t、200t汽車吊各1臺用于現(xiàn)場桿件安裝。

準(zhǔn)備拼裝用32t、50t機(jī)械千斤頂、導(dǎo)鏈、撬棍、施焊設(shè)備等若干。

⑶吊車的選擇

本工程配置1臺25t汽車吊在地面進(jìn)行拱腳吊裝作業(yè)裝。拱肋吊裝采用200t汽車吊將1臺80t汽車吊吊至混凝土橋面上，之后80t汽車吊在系梁橋面上進(jìn)行鋼管拱塊體吊裝。

3.2 臨時支架搭設(shè)

在系梁混凝土橋面上采用Φ325mm×10mm鋼管為立柱搭設(shè)臨時支架，在拱肋節(jié)段接口處搭設(shè)框架式臨時支架，平面尺寸為2500mm×3000mm，立柱鋼管間中間采用[10槽鋼作為橫撐，立柱鋼管間上下端橫撐設(shè)置為I32a或Φ325mm×10mm鋼管，支架下端封板焊接于橋面板預(yù)埋件上，支架上端設(shè)置橫梁雙排I25a，橫梁上部放置調(diào)節(jié)裝置，作為標(biāo)高調(diào)整系統(tǒng)。在每組鋼管立柱上，焊接供人員上、下用的帶有鋼筋防護(hù)圈防護(hù)措施的爬梯。

3.3 安裝步驟

⑴拱腳安裝步驟

步驟1：在橋下用25t汽車吊配合，將拱腳支架的主支架焊接成型。

步驟2：25t汽車吊站在橋下路面上，將拱腳支架的主支架吊到系梁上，安放位置按照圖紙中要求。

步驟3：依次安裝4個主支架，然后等待系梁安裝部門綁扎系梁鋼筋。

步驟4：在橋面頂板鋼筋網(wǎng)上安裝拱腳支架，焊接牢固，安裝位置以圖紙為準(zhǔn)。

步驟5：用80t汽車吊吊裝拱腳段，將其安放到支架上，調(diào)整好各控制點坐標(biāo)，用支撐板將拱腳節(jié)段固定牢固，焊好拱腳支架件。

吊裝前在拱腳梁段上下弦管兩端各設(shè)置3個點作為測量控制點，并利用全站儀進(jìn)行拱腳位置預(yù)放線，當(dāng)拱肋吊裝至設(shè)計位置附近時，再利用全站儀通過對拱腳上6個控制點坐標(biāo)的控制進(jìn)行拱腳精確定位。

步驟6：用汽車吊安裝拱腳護(hù)板，然后綁扎拱腳鋼筋。澆筑系梁B節(jié)段混凝土。

⑵拱肋安裝步驟

安裝前將拱肋節(jié)段按吊裝順序?qū)ΨQ擺放于主梁兩側(cè)的橋面上，采用汽車吊按順序安裝各節(jié)段拱肋。拱肋起吊采用兩點吊，兩吊點的重心與拱肋重心一致。在前吊點設(shè)一倒鏈用于調(diào)整拱肋俯仰的角度，為減少高空作業(yè)的工作量，在拱肋起吊離開地面時即將拱肋的俯仰角度調(diào)整與設(shè)計相符。每安裝一節(jié)，均采用碼板臨時固定，每節(jié)拱肋臨時焊接固定后方可進(jìn)行下一段拱肋的安裝。

步驟1：拱腳與系梁一起進(jìn)行混凝土澆筑，系梁達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，在橋墩臺位置采用200t汽車吊將1臺80t汽車吊吊到橋面上。

步驟2：為滿足施工要求拱肋與對應(yīng)臨時支架交替安裝，利用50t汽車吊將臨時支架、拱肋制作段吊至橋面上并利用80t吊車運至對應(yīng)位置，利用橋上80t汽車吊對稱吊裝拱肋節(jié)段，復(fù)測兩肋間距、跨間距離、拱軸線坐標(biāo)，并精確測量吊桿位置，臨時連接拱肋節(jié)段，并安裝拱肋間K撐，K撐與主拱肋間臨時連接。

步驟3：在溫度相對穩(wěn)定的條件下，測量合攏段間距，并配切拱段，之后吊裝合攏段和對應(yīng)橫撐，在兩肋間距、跨間距離、拱軸線坐標(biāo)符合設(shè)計要求的條件下，焊接全橋拱段。

⑶下錨箱安裝

下錨箱經(jīng)檢驗合格后運至現(xiàn)場進(jìn)行安裝。安裝步驟如下：

步驟一：在水平臺上放傾角為8°的三角形樣線；

步驟二：用10#槽鋼下三根不等長段，然后與事先畫好的線對齊，然后將槽鋼之間點焊牢固，作為角度樣板；

步驟三：25t汽車吊站在橋下路面上，將下錨箱吊到系梁上；25t汽車吊臂長31.5m，工作半徑16m，額定起重量2.3t，下錨箱自重不超過1.5t，吊車滿足使用要求；

步驟四：下錨箱吊裝時，內(nèi)側(cè)用鋼絲繩兜過內(nèi)翼板，外側(cè)用2t手拉葫蘆拉住，然后通過調(diào)整手拉葫蘆長度，使下錨箱到達(dá)預(yù)制角度；

步驟五：將做好的角度樣板貼在下錨箱內(nèi)側(cè)板上，在樣板槽鋼角點位置掛好線墜，當(dāng)線墜線與槽鋼沿平行時，說明下錨箱正好達(dá)到8°傾角；

步驟六：預(yù)先在鋼筋墻外側(cè)測量好兩組標(biāo)高，位置控制點，控制下錨箱內(nèi)側(cè)板最低點；

步驟七：將下錨箱角度及內(nèi)側(cè)板位置定好，即可定位下錨箱；

步驟八：定好錨箱位置后，用短鋼筋與周圍鋼筋網(wǎng)臨時固定，然后焊接下部支架；

步驟九：支撐好橫向及縱向支撐，將支撐一端與錨箱焊牢，另一端與鋼筋網(wǎng)焊接好，確認(rèn)好錨箱支撐好后，吊車摘鉤，完成下錨箱安裝。

3.4 吊裝與拼裝

⑴每片拱肋安裝從兩端向中間對稱進(jìn)行吊裝就位，在支架上拼成節(jié)段整體后進(jìn)行焊接。合攏段吊裝前焊接所有環(huán)縫，最后完成合攏段的安裝。合龍段安裝前，主橋面鋼梁形成整體后，應(yīng)進(jìn)行合龍段安裝前的觀測，在合適溫度的情況下，確定合龍段長度，完成配切、吊裝就位。

⑵吊裝

①用汽車吊按安裝順序依次進(jìn)行吊裝，吊機(jī)或按實際情況選用。梁車貼近支架順橋而站，兩車同時吊起梁段旋轉(zhuǎn)吊臂將梁段吊裝到位。

②吊裝前檢查每段拱筋的幾何尺寸、焊接質(zhì)量、表面防腐、預(yù)拼情況及接口處的標(biāo)識，確認(rèn)準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行吊裝。

③吊裝前應(yīng)將拱肋上口進(jìn)行包封，防止異物落入管內(nèi)；

3.5 拱肋調(diào)整

本項目鋼管拱拱肋節(jié)段采用滿鋪支架安裝，每一拱肋節(jié)段在長度方向兩端各設(shè)置有一個支架，拱肋節(jié)段在吊裝就位時，先對位下端支點或連接相鄰節(jié)段之間內(nèi)法蘭，并連接相鄰節(jié)間之間高強(qiáng)度螺栓。在拱肋節(jié)段兩端支撐平臺上設(shè)置有豎向、橫向調(diào)節(jié)千斤頂，方便進(jìn)行拱肋高程和水平坐標(biāo)調(diào)節(jié)。拱肋節(jié)段焊縫焊接滯后拱肋節(jié)段吊裝一個節(jié)間，拱肋節(jié)段焊接時先點焊拱肋管壁與嵌補(bǔ)板之間焊縫，并定位焊接兩焊縫之間臨時碼板，剛性約束嵌補(bǔ)板與已吊裝拱肋，避免出現(xiàn)橫向?qū)雍缚p錯臺。

3.6 拱肋焊接

⑴焊接必須嚴(yán)格執(zhí)行針對此工程編制的焊接工藝文件。優(yōu)先選用CO2半自動焊的焊接方法，環(huán)口對接采用背面貼鋼襯墊單面焊雙面成型工藝。按規(guī)定焊接順序、焊接方向施焊，綜合控制焊接變形。本橋工地焊接均不須預(yù)熱，但在溫度低于5℃情況下施焊時，為保證焊接質(zhì)量，焊前對待焊區(qū)域預(yù)熱50℃以上，焊接過程中應(yīng)注意保溫，當(dāng)因故中斷施工時，重新焊接前需預(yù)熱50℃以上。

⑵焊接前接口處30～50mm范圍進(jìn)行打磨，不得帶銹、油污焊接，多層焊的每一道焊完后必須將熔渣及缺陷清除干凈，并經(jīng)確認(rèn)無裂紋等缺陷后再焊下一道。

4 結(jié)束語

通過工程實踐，簡支拱拱腳及拱肋施工宜選擇合適的拱肋節(jié)段劃分，吊裝盡量采用噸位較大的吊車，吊車上橋時，選擇合理的吊車支墊位置，盡量選擇腹板處，避免對混凝土箱梁造成損傷。安裝過程中，尤其注意焊接質(zhì)量，焊接質(zhì)量是拱肋成型的關(guān)鍵所在。