大跨度钢箱提篮拱桥拱肋节段悬臂拼装施工技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大跨度钢箱提篮拱桥拱肋节段悬臂 拼装施工技术 中图分类号：TU74 中国论文网 /2/view-12867964.htm 文献标识码： A 文章编号： 摘要：新建南广铁路肇庆西江 特大桥主桥采用主跨 450m 中承式钢箱 提篮拱桥，拱肋为变高度钢箱结构；拱 肋安装采用 420t 缆索吊机节段悬臂拼装 工艺，详细介绍了拱肋节段悬臂拼装及 扣挂法拱桥施工的要点。 关键词：西江特大桥；中承式 钢箱提篮拱桥；拱肋；缆索吊机；节段 悬臂拼装；施工工艺 Abstract: new south Canton railway zhaoqing xijiang great bridge main -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 450 m by ZhongChengShi steel box DiLan arch bridge, arch ribs for variable height steel box structure; The arch rib installed 420 t cable crane segment cantilever assembly process, introduces in detail the arch rib section cantilever assembly and buckle hang method of the construction of the arch bridge the main points. Key words: the west river great bridge; ZhongChengShi steel box DiLan arch bridge; The arch rib; The cable crane; Section cantilever assembly; Construction technology 工程概况 新建南广铁路肇庆西江特大桥 全长 618.3m，桥垮布置： （41.2+486+49.1）+1-32m 预应力混凝 土简支梁，主桥为主跨 450m 中承式钢 箱提篮拱桥，失跨比 1/4，拱轴系数 m=1.8，拱肋内倾角为 4.80，桥面距拱 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 顶 71.7m，拱脚处拱肋横向中心距为 34.0m，拱顶处为 15.7m。拱肋为变高 度钢箱结构，拱脚至拱顶拱肋高度为 15.1m9.1m，拱肋各板在箱内采用 T 形肋加劲，横截面上 T 肋数量随截面高 度变化而变化；上下游拱肋之间通过 “K”形横撑和“一” 字横撑使其连成整体。 桥面系采用钢纵横梁与钢筋混凝土桥面 板的结合梁体系， 考虑到主桥的结构形式和现场 施工地形条件，以及铁道部工程管理中 心关于南广铁路肇庆西江特大桥施工 图设计原则及施工方案审查意见 ，拱 肋施工采用缆索吊机节段悬臂拼装、跨 中合龙施工方案. 拱肋按顺桥向划分为 G0G21 节段，其中，G0 为预埋段，且 G0G20 节段为两侧、上下游对称布置， G21 为合龙段，共计 86 个节段，横撑 18 个，单个节段重量由 34.2t279.3t 不等。施工过程中，考虑到缆索吊机吊 重和工作范围的限制，拱肋起始四个节 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 段（G0G3）采用 500t 浮吊安装，其 余节段均采用缆索吊机安装完成。主桥 拱肋节段划分及缆索吊机布置见图 1。 图 1 主桥拱肋节段划分及缆索吊 机布置 2 拱肋节段拼装 由于拱肋单个节段重量大，拱 肋除合龙段 G21 节段采用双榀起吊外， 其余节段均采用单榀起吊，为了保证拱 肋安装过程中拱肋自身的结构受力安全 要求，并满足施工工期要求，拱肋安装 要求两岸对称、上游超前下游两个节段 安装，直至所有 G20 节段全部安装完成， 最后进行跨中合龙段 G21 节段安装。 所有拱肋构件（含横撑）均有 船舶水运至施工现场。为了方便构件起 吊，避免构件起吊后的横向移动，在构 件起吊前利用索鞍横移装置将缆索吊机 主索索鞍横移至待安装节段的横桥向位 置，通过船舶抛锚定位，使得构件位于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 待安位置正下方或天车顺桥向走行线上， 然后，利用缆索吊机直接起吊构件；其 中，拱肋 G4G9 节段利用缆索吊机在 船上直接翻身、起吊；拱肋 G10G20 节段在起吊后，利用缆索吊机前后吊点 升降，在空中对构件进行姿态调整。 拱肋节段安装按照构件起吊 空 中姿态调整 空中纵向移动 拱肋精确定 位拱肋临时连接、普通螺栓和 冲钉定位 缆索吊机松钩 扣锚索安装、 张拉拱肋节段间对接焊缝施工 拱肋节 段间高强螺栓施工的顺序进行，然后进 行下一节 段安装、直至拱肋 G20 节段安 装完成，最后进行拱肋合龙段安装。 具体施工步骤如下： （1）索鞍横移。拱肋 G4G20 节段采用缆索吊机四台天车+两根扁担 梁单榀起吊，在构件起吊前，需要利用 索鞍横移装置将主索索鞍横向移动至设 计位置。 （2）运输船只抛锚定位。拱肋 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 构件运输船只到达施工现场后，临时水 上交通管制，运输船只在制定水域位置 抛锚定位，使得待安装构件位于安位置 正下方或天车顺桥向走行线上。 （3）构件挂钩起吊。船只抛锚 定位后，下放缆索吊机扁担梁，利用卸 扣将吊带钢丝绳与构件吊耳连接，启动 缆索吊机起重卷扬机，起吊待安装构件 （其中，拱肋 G4G9 节段需在船上直 接翻身、起吊，拱肋 G10G20 节段起 吊后，在空中进行姿态调整） 。 （4）构件空中移位、对位。构 件起吊后，起吊缆索吊机牵引卷扬机， 牵引构件至安装位置，并进行初步对位， 利用螺栓进行临时连接件的初步连接。 （5）构件精确对位。在夜间， 温度降至制定范围内，测量观测，对安 装构件进行精确调整，调整完成后，利 用临时连接件将安装构件与已安装构件 临时连接，并利用冲钉和粗制螺栓对构 件进行定位。 （6）扣锚索安装、张拉。构件 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 精确定位后，缆索吊机摘钩，利用工作 索吊机和循环卷扬机进行对应拱肋节段 的扣锚索安装，并安装施工要求对扣锚 索进行预紧、分级张拉，张拉工作要求 在夜间制定温度范围内进行。 （7）拱肋节段间焊缝施工。在 完成拱肋节段扣锚索张拉后，进行安装 节段和已安装节段间焊缝焊接施工，焊 接施工需要满足设计和规范的相关要求。 （8）拱肋节段间高强螺栓施工。 在完成拱肋安装节段和已安装节段间焊 缝施工后，进行拱肋安装节段和已安装 节段间高强螺栓施工，高强螺栓施工需 要满足设计和规范的相关要求。 （9）重复上述施工步骤，进行 下一节段拱肋安装，其中焊接施工容许 滞后吊装一个节段；拱肋安装顺序要求 两岸对称、上游超前下游两个节段安装， 直至所有 G20 节段全部安装完成。 横撑安装在对应位置拱肋节段 扣锚索张拉完成后进行，其焊缝和高栓 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 施工与拱肋的焊缝和高栓施工要求一致； 待所有拱肋 G20 节段安装完成后，二次 张拉部分扣锚索，调整拱肋线形，最后 进行拱肋合龙段 G21 安装。拱肋节段拼 装见图 2。 图 2 拱肋节段拼装 3 拱肋节段拼装控制要点 3.1 拱肋拼装线形控制 拱肋节段拼装线形控制分为“拱 肋安装定位缆索吊机松钩拱肋扣锚 索张拉”三个阶段进行，为方便施工， 将拱肋扣、锚索张拉完成作为施工监控 的控制目标状态，线形控制的重点是拱 肋拱轴线及标高。拱肋节段拼装线形控 制要求见表 1。 表 1 拱肋前口坐标控制要求 序号 方位 与绝对坐标比较 上 下游拱肋比较 两侧拱肋比较 1 纵桥向 20mm 40mm 2 横桥向 10mm 20mm 5mm -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 3 竖向 10mm 20mm 5mm 4 相对扭转 y10mm 3.2 栓孔合格率控制 拱肋拼装时高强螺栓连接部位 的钢板，其平整度、连接板密贴度均应 满足设计及铁路钢桥制造规范要求， 使得拼装节点板密贴；且按要求每个节 点应穿入足够数量的冲钉和普通螺栓， 拼装用的冲钉和螺栓总数不得少于孔眼 总数的 1/3，其中冲钉占 2/3；孔眼较少 的部位冲钉和螺栓数量不得少于 6 个或 全部放足。 3.3 焊接质量控制 拱肋节段间焊接施工在拱肋节 段扣锚索完成张拉后进行。拱肋安装精 确对位完成后，利用码板将节段间临时 固结，临时码板按 500mm 均布，在焊 接码板前应将对接的顶、底、腹板码平， 板错边应2mm。 节段间环缝焊采用箱梁内侧加 陶瓷衬垫，箱梁外单侧施焊的工艺，坡 口形式及施焊方法焊接工艺执行，焊接 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 顺序要求顶底板、腹板对称施焊，且施 焊方向保持一致。焊缝在焊缝金属冷却 后进行外观检查，不能有裂纹、未熔合、 焊瘤、夹渣、未填满弧坑及漏焊等缺陷； 焊缝施焊 24 小时后，经外观检验合格 进行无损检验。 3.4 高强螺栓施拧控制 在拱肋拼装节段间焊接施工完 成后，按照铁路钢桥高强度螺栓连接 施工规定进行高强螺栓的施拧，采用 扭矩法施拧，紧扣法检查，施工前对预 拉力损失、温度湿度对扭矩系数的影响 进行实验。 3.5 拱肋厂内组装及预拼装控制 为了保证现场拱肋节段拼装的 顺利进行，在工厂内进行拱肋节段预拼 装必不可少。其方法为：先在厂内完成 腹板（亦称竖板） 、顶板、底板及隔板 等板单元件制造，再运至组装场地拼装 胎架上进行连续匹配组装与预拼装，利 用拱肋节段腹板是一个水平面的有利力 条件，将拱肋节段旋转 90卧拼，连续 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 匹配组装与预拼装同时完成。钢箱拱组 装是在测平且稳固的胎型上按照腹板单 元隔板单元顶板、底板单元腹板 单元的工序进行的，组拼成箱型；各节 段在组拼时，相邻节段同一位置的板单 元预先连接好部分拼接板以定位下一节 段板单元件，以此来保证相邻节段板单 元间的匹配性和接口处螺栓在桥址的通 过率。重点控制拱肋的线形、几何尺寸、 锚点位置、相邻接口的精确匹配等。调 整好各控制项点后，在接口处安装桥址 用临时匹配件，最后解体进入涂装工序。 总拼装采用长线法施工（G0 节段除外） ， 即将 G1G6 节段、G6G11 节段、 G11G15 节段、G15G20 节段分别 进行