奉化市区中山大桥钢管拱施工简介

精品文档-下载后可编辑奉化市区中山大桥钢管拱施工简介[摘要]下承式钢管拱桥；体系转换；设置拼装台进行拱胁放样；拱胁拼装；拱胁浇筑时的变形观测与控制；拱胁的横向位移控制；优良工程。

[关键词]荷载；下承式；抛物线；钢管拱；拱肋；预拱度；吊装；拼装；合龙；焊接；张拉；灌注；观测；变位。

一、概况

中山大桥位于奉化市区中山路，横跨于奉化江上游支流县江上，该桥设计主跨径为56m的下承式钢管拱桥，桥面总宽28.7m，全桥长76.46m。设计荷载等级为汽―20，挂―100，人群集度3.5kN/m2（原标准）。

根据设计，本桥拱胁断面为圆端形便钢管，竖向高度为0.9m，横向宽度1.10m，计算跨径为56.0m，拱轴线为二次抛物线型，拱轴线方程为y=1/70.x（56―x）。使用材料为16m厚度18mm的钢板卷制焊接制成的扁钢管（跨中预拱度6cm），并在其钢管内灌注C40砼，形成线型流畅，结构简洁、美观、新颖的扁钢管砼结构形式的构件。

从全桥看，基础部分与其他桥梁类型一样，但从上部构造的要求，施工得采用先行完成拱胁（钢管拱），再行在上作为支点，悬挂挂栏，悬浇系梁砼结构，再吊装横梁及桥面板的施工程序安排，这在技术上涉及体系转换，应力控制等多方因素，为此，拱胁（钢管拱）成了全桥上部构造中施工的关键控制构件。

二、拱胁（钢管拱）施工

拱胁（钢管拱）施工是一项技术含量高、工艺复杂的新工艺。其工序间的衔接要求严密，质量要求高，对技术人员及实际作业人员都进行严格培训上岗，这也是本桥施工中必须做好的关键工作。现就拱胁（钢管拱）施工中的几大程序分解如下：

1、拱胁（钢管拱）的制作

本桥钢管拱系根据设计要求进行编制制作工艺流程，其基本步骤如下：

A、确定对钢材及焊接质量的基本要求。

（1）有供应厂家出具的钢材合格证明及其质量保证单；

（2）钢板选用平直、厚度均匀并不得使用翘曲和表面锈蚀或受过冲击的钢板，钢管内不得有油渍等污物；

（3）确保焊接质量，其主要焊缝即形成拱胁部分要求为Ⅰ级焊缝，拱胁内的隔舱板，加筋箍等焊缝要求为Ⅱ级焊缝。

B、设置拼装台进行拱胁放样。

根据本桥场地实际情况，确定拱胁钢管加工制作场设放于桥之西岸，按照拱胁采用二段吊装的要求，设置两块钢管拱胁拼装台，将其拱胁分为四段进行。具体做法是确定拱轴线坐标原点。利用经纬仪按1:1大样，放出X、Y轴，且X轴位于基线台上，利用坐标关系。逐一定出拱轴上相应点位，定出拱圈轴线，再在平台上钻眼注点、弹出墨线。

C、拱胁拼装。

平台放样完毕后，根据分段编号进行整段拼装焊接并利用汽车吊提拉翻面以利租焊成型。

2、钢管拱吊装

本桥采用无支架缆索吊装系统进行吊装，（该吊装系统由索边、塔架和地锚三大主要部分组成）。

A、拱胁节段运输。

拱胁节段在西岸平台上组成焊成型后，移出台座就近存放，根据吊装系统采用走板滚筒拖拉骨架至索边起吊位置，用35t汽车吊吊起，讲骨架水平提起，翻身90度固定进行补焊，经检验合格后开始起吊。

B、起吊安装

拱胁节段采用两点吊装，两端吊点设于节段两端第二个吊杆位置。

（1）边段：运行至安装处就位，起重索吊点千斤头用Φ19.5钢丝绳捆好同时捆好扣索及与缆风的千斤头钢绳起吊离开地面用牵引索（Φ19.5）牵引到拱脚处，减缓牵引速度升降前后吊点，使拱脚处中线与拱胁钢管中线对正、抵紧，同时系上扣索及“八字”抗风使拱胁节段位于拱线上，缓缓松弛吊点，再次调整高程及轴线，调整后将拉风及扣索滑车索紧，卸去吊点卡拉，两段处于悬挂状态。

（2）合龙吊装：两段调整拉绳使其位于拱轴线上，然后两岸同时对拱胁进行多次定长松索，直至两端接头中线对正，用经纬仪观测轴线并指挥调整东西岸的“八字”抗风，用全站仪测量各接头的高程，采用多次对称或非对称的定长松索或紧索方法予以调整，使拱胁高程及轴线控制在允许偏差范围内。

拱胁成型后，从拱顶向拱脚对称均匀地先间断后连续地焊接接缝，焊接期间观测高程及轴线变化，若超过规定值，立即予以调整，接头焊接以100%拍片检查是否密实。

（3）风撑焊接：风撑运至安装处就位，两端同时焊接，接头焊接拍片检查密实状况。

（4）临时索张拉：为平衡钢管拱对端横梁产生的水平推力，采用临时预应力索予以调整。

3、钢管拱混泥土浇灌

钢管拱砼浇灌是大桥施工的关键工序之一，设计砼强度为40mpa。

A、施工前严格进行拱胁砼配合比试配工作，选择三种配合比方案进行制作，第一种方案计算出基准配合比，其他二种方案水灰比较基准配合比分别增加或减少0.05，并稍调整含砂率，通过比较后确定砼配合比为水：灰：碎石=210:490:730:968。

为使拱胁砼达到早强、减水、和易性好、砼密实，我们采用了微膨胀砼。通过试验选配用量如下：

膨胀剂AEA铅酸钙采用掺法为水泥用量的10%；

减水剂FDN掺量为水泥用量的0.75%；

泵送剂二级磨细粉煤灰，掺量为水泥用量的6%。

B、砼浇注。

（1）在东西岸各布置一台HB20型砼输送泵，浇筑前检查各部件运转是否正常，管道布置是否合理。

（2）浇前先泵送一部分水泥砂浆，以管道。

（3）在浇注过程中，等排气孔漏浆后逐次用砼塞封孔。

（4）每次浇注结束前，利用拱胁上缘设置的附着式振捣器逐步振捣，以确保砼密实度。

（5）拱胁砼浇筑完成后，用同样钢板封孔，封孔焊接为Ⅰ级焊缝。

（6）砼强度达到设计值80%后，钻小孔检查管内密实度。

4、拱胁浇筑时的变形观测与控制

A、拱胁的高程观测。

浇筑砼时，观测钢管拱变化，我们把观测点分别设在两条胁的拱顶，L/2、L/4截面外侧，共计14个测点，发现偏差及时校正。

B、拱轴线横桥向偏位观测。

观测横向变化的测点，分别布置在两个拱胁钢管的拱顶，L/2、L/4截面外侧，共10个测点。在各侧点的水平方向固定一特制钢尺，最小刻度划为1cm，标尺零点距胁中心线1.0m，可用经纬仪直接读出拱胁偏移值。

C、应力观测。

应力监测点设在拱胁的跨中，L/4跨、L/2跨拱脚截面上，每截面布置2个点，共计28个测点，用以观测应力变化是否在允许值内。

5、拱胁轴线的变形控制

A、浇注砼时，严格控制进度，两岸对称作业，防止产生过大的单向推力，造成两岸对称截面过大的相对变形，导致纵向失稳，因此施工时及时观测两岸对称截面的变形差来控制两岸的浇筑进度。

B、拱胁的横向位移控制。

在浇筑