拱主體鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

劉 曉 劍

(山西汾西工程建設(shè)有限責(zé)任公司介休分公司，山西 介休 032006)

1 概述

拱橋結(jié)構(gòu)作為建筑的一種特殊結(jié)構(gòu)，主要用于橋梁建設(shè)中。建造材料從以前的磚石材料發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)，跨徑不斷增大，造型更加優(yōu)美，觀賞價值更高。第一座鋼拱橋是美國跨越密西西比河的Eads橋[1-3]，是現(xiàn)代橋梁發(fā)展的一座里程碑建筑。我國鋼拱橋的典型案例是上海黃浦江上主跨為550 m的盧浦大橋，是刷新了我國歷史上最大的主跨記錄，目前世界上主跨記錄排名第一的是重慶朝天門大橋，主跨長552 m。

目前關(guān)于鋼拱橋的施工方法有大段吊裝法、整體頂推法、纜索吊掛施工、懸臂施工、支架法施工以及多種施工方法組合。

本文結(jié)合多年來從事國內(nèi)市政鋼拱橋的施工實踐經(jīng)驗，針對典型提籃拱橋梁鋼結(jié)構(gòu)部分的施工關(guān)鍵技術(shù)要點進行了研究。

2 加工制作

1)鋼箱梁制作。外觀及線型控制要根據(jù)圖紙進行嚴格設(shè)計，確定橋梁的外觀尺寸，需要將設(shè)計單位的設(shè)計圖紙進行重復(fù)確認，盡量減少施工和設(shè)計之間的偏差。確認后設(shè)置投影控制點，投影控制點要根據(jù)全橋線性進行放置，同時要對加工外形的精度準(zhǔn)確測量確定，構(gòu)件成型測量精度后再進行拱肋的整體安裝程序以及要根據(jù)項目的實際情況，對接端口需設(shè)置固定端口的工裝措施也要嚴格控制精度，制定大口徑箱型構(gòu)件組裝的專項工藝方案。

質(zhì)量控制要求主要針對零件下料、組裝的環(huán)境條件以及精度控制，零件之前要建立三維模型，確定連接方式和構(gòu)件的物理空間位置，然后根據(jù)模型進行放樣，對于零件要在切割完成后進行詳細校對檢驗，確認無誤后進行組裝[4-7]。組裝過程中的焊接應(yīng)嚴格控制環(huán)境的溫度、濕度，確保焊接的準(zhǔn)確和外觀。組拼構(gòu)件定義誤差，只允許在誤差范圍之內(nèi)，同時不應(yīng)產(chǎn)生對接板邊差。

2)鋼拱工廠預(yù)拼裝。

為了使得構(gòu)件在現(xiàn)場安裝不出錯，一般要出廠時在工廠進行預(yù)拼裝流程，對構(gòu)件的精度進行進一步檢驗，之后才可以出廠進入現(xiàn)場。根據(jù)鋼拱肋的外形確定預(yù)拼裝的次數(shù)，對于尺寸較大的鋼拱要進行多次分段拼裝才能完成整個結(jié)構(gòu)的安裝，具體次數(shù)根據(jù)實際情況進行確定[8-10]。鋼拱之間均存在拱肋橫撐即錨箱等結(jié)構(gòu)，連接定位精度要求更高，在預(yù)拼裝過程中重點控制。

3 現(xiàn)場安裝及拼接

對于外形尺寸較大的鋼箱梁節(jié)段，為了解決運輸?shù)膯栴}，將小型加工單元在工廠進行拼裝，滿足運輸?shù)淖畲髥卧?，然后運輸至工地，在工地現(xiàn)場進行拼裝，為了滿足實際現(xiàn)場的精度控制，可以在現(xiàn)場先進行再次預(yù)拼裝后再通過空門吊進行吊裝就位。鋼箱梁組拼可以采取“順序整體組裝焊接”，然后分幾輪次進行實際現(xiàn)場組裝，先兩邊后中間，通過橫隔板單元定位焊接，隔板作為支撐系統(tǒng)定位焊接腹板單位，最后組裝頂板單元。

現(xiàn)場拼裝平臺的設(shè)置要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和構(gòu)件的外形情況進行確定，現(xiàn)場拼裝平臺要承受較大的力，承載力要求較高，同時平臺設(shè)置完后要進行抹平加固處理，防止出現(xiàn)不必要的破壞，中部位置按照縱橫方向交替布置承重性路基[11-14]，連接體系將相鄰路基進行連接，保證上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，路基箱上焊接胎架支撐體系。

安裝步驟包括底板上胎架定位，隔板單元組裝，縱橫腹板組裝，頂板單元的組裝。

4 臨時支架設(shè)計

鋼拱結(jié)構(gòu)安裝支架分段吊裝，臨時安裝支架布置在結(jié)構(gòu)分段位置，支撐結(jié)構(gòu)采用格構(gòu)式，頂部要使用定位模板以及考慮調(diào)節(jié)措施，結(jié)合部位機箱采用剛性材料，臨時支架的連接采用橫向方式，確保支架結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。

5 鋼管樁施工要求

鋼橋的兩端設(shè)置龍門吊機的行走軌道，承重基礎(chǔ)按照實際需求進行配置安裝，間距合理安排，滿足荷載要求，行車支撐樁與橋分段支撐樁之間的連接要承受水平作用力，可以使用工字鋼進行連接，同時要考慮施工過程中的沉降問題，為了防止沉降，要嚴格控制打樁條件，確保承載力達到設(shè)計要求，加強沉降觀測，設(shè)計可調(diào)節(jié)的措施，不要在精度上出現(xiàn)任何差錯。但實際過程中，沉降是必不可免的，只能在前期盡可能減少其帶來的影響，若是實際發(fā)生沉降則要采取有效措施進行調(diào)節(jié)，沉降作用小的，一般采用增加平鋼板的方式進行；沉降較大的情況則需要使用千斤頂。同時需要注意的是鋼管樁施工完畢后不可立即投入生產(chǎn)使用，待沉降穩(wěn)定后使用。

6 結(jié)語

提籃拱橋梁鋼結(jié)構(gòu)部分的施工過程中要嚴格進行質(zhì)量和精度控制，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系后再進行實際使用。

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