钢管拱施工及其注意事项.doc

浅谈钢管拱施工摘要：本文着重描述了在系杆拱桥施工中碰到钢管拱的制作、安装、浇注钢管拱混凝土施工难题，结合南京江宁科学园建设大桥的施工情况，介绍了钢管拱施工及其注意事项，该桥获得江苏省优工程、南京市金陵杯。关键词钢管拱；制作；安装；顶升混凝土；施工abstract: this article focuses on description of the construction problems of the tied arch bridge production, installation, cast steel pipe arch concrete in steel pipe arch encountered, combined with the nanjing jiangning science park construction bridge construction, introduce steel pipe arch construction and precautions, the bridge was excellent project in jiangsu province, nanjing jinling cup.key words: steel pipe arch; production; installation; lifting concrete; construction正文：目前国内桥梁设计已从适用的前提下，更加注重景观及人文气息，桥梁的结构类型也越来越丰富，特别像斜拉桥、钢管拱桥以及悬索桥已经越来越普遍。本文将结合目前已建成的江宁科学园建设大桥，着重谈谈系杆拱桥中钢管拱的制作及施工。工程概况江宁科学园建设大桥为三跨下承式系杆拱桥，计算中跨跨径为79米，边跨为51.75米，矢跨比为1/4.5，拱轴线形式为二次抛物线。拱肋断面形式为圆端形扁钢管，横向宽度为2米，竖向高度中跨为1.2米，边跨为1米。钢管由厚度为16毫米的16mn(q345qb)钢板制成。拱肋内灌注c40混凝土，形成钢管混凝土结构。系梁采用预应力钢筋砼，利用预应力来平衡拱肋的水平推力。吊杆采用工厂定型生产的挤包护层扭绞型拉索，双吊杆体系。上部结构为刚性拱刚性梁。该桥最大的特色就在于其钢管拱的类型，传统的钢管拱多为哑铃型拱，其特点为竖向刚度大，而横向稳定性较差，因此拱与拱之间多设置横向风撑，而该桥为扁拱，横向刚度足以满足稳定性要求，造型优雅美观，但施工中应注意吊装钢管拱的充分安全。钢管拱制作1、钢材材料1.1所有钢材均符合现行国家标准碳素结构钢、低合金结构钢规定的质量要求。1.2所采用的钢材应具有质量证明书，并应符合设计要求，当对钢材有疑义时，应按国家现行标准规定对其进行抽检、试验。2、焊接材料2.1由于拱肋钢板材质为q345b，手工焊条采用e5015焊条，埋弧自动焊焊丝采用h08mna，焊剂采用j431。2.2使用焊条时应防止药皮脱落或焊芯的焊条。焊工领取的焊条必须烘干。3、钢管加工根据设计图纸要求本桥边跨有两节制成，中跨分三节制作，钢管拱制作前应按设计图要求绘制施工样图，施工样图应按工艺程序要求绘成零件图，单元构件图及节段构成图。拱肋分段制好后按拱肋加工段长度进行接长，施工时应严格进行控制，严格按施焊程序和要求进行操作。分段施工好后应在固定的胎架进行试拼，符合要求方可投入使用。拱肋运输拱肋制作好，应焊接安装时吊耳，单段钢管拱应在重心两侧对称布置两吊耳，一端吊点由管拱两侧两个吊耳组成。以利于拱肋吊装。拱肋从厂房利用门吊整体运至现场，运输过程中应充分考虑路途中建筑物及杆线的影响。钢管拱的吊装江宁科学园建设大桥系梁采用预应力砼结构，当系梁施工完毕后即可以进行钢管拱的架设。吊装前应将相关准备工作完善。秦淮河常水位为+7.0米，通航水位为+9.5米，边跨吊点中心距水位为20米，单片拱重17吨，中跨吊点重心距水位为26米，单片拱重26吨。由于本桥在内河里，大型浮吊无法进入河道。而现场采用的35吨浮吊扒杆又无法满足长度要求，通常情况下首先考虑的是沿桥梁两侧设置跨线门吊，但由于本桥跨越秦淮河，河面太宽，门吊的基础施工将非常庞大，将在水中插打数百根钢管桩，并增加相关的钢结构，造成投资过大且施工周期长。根据各方面论证，并对浮吊的本身结构进行分析，还是决定对现有浮吊进行改造，接长扒杆，并对加长部位及相关部委进行强度加强，确保了吊高要求。同时为了保证吊装要求，现场紧急再调运一台35吨浮吊，采用2台浮吊进行配合吊装，确保了吊装安全。现场吊装前在接头部位设置支撑架，支撑架由4根60厘米钢管桩组成，其插打入土深度达12米，同时钢管桩之间沿高度2米间隔设置纵向及水平剪刀撑，由于支架顶离河床有30米，在系梁处支架应同系梁连接好，构成平面稳定体系。并焊好上人梯。支撑架安装好应在顶部四个方向拉设揽风绳，挂好安全网，留好操作平台并满铺脚手板并设置好栏杆。钢管拱的吊装步骤如下：3.1在拱脚预埋钢管下侧设置支撑钢板，或沿钢管拱内侧设置内切钢板，并在底部设置木支架作为下支点。3.2调整好钢支架处顶托位置（上支点），确保其沿桥梁轴线位置正确，并在顶托底部放置4台千斤顶，用于微调高程。3.3利用两台35吨浮吊分别在2处吊点穿好钢丝绳，拉好揽风绳，缓缓起吊至系梁顶。将管拱分别置入低处管拱拱脚内切及顶部钢管拱支架顶托中。3.4安装另一半管拱按上述步骤实施，管拱吊装就位后，利用4台千斤顶在顶托处进行微调，闭合管拱。3.5测量人员精确控制拱肋标高，控制好设计部门提供的预拱度，同时利用1台全站仪控制好平面位置，之后方可电焊。五、拱肋焊接拱肋在闭合后，对接头部位应开好破口，对接焊缝要达到一级焊缝要求，并符合钢结构工程施工及验收规范（gb50205-2001）标准）。采用双面焊，外面需要磨平，均采用手工焊。六、拱肋混凝土灌注为保证拱肋混凝土密实，混凝土施工采用泵送顶升灌注。顶升前将钢管拱支架拆除，同时在拱顶极系梁相应位置设置拉绳，以消除灌注砼时拱顶推力，同时管拱侧向应拉好揽风绳。混凝土顶升采用2台hbt80c-2118d泵，利用泵管运输至钢管拱底部，对称布置。在混凝土顶升前对固定泵进行调试和检修，根据压注口的位置，在钢管脚手架上铺设砼输送管道，由于顶升时混凝土泵送推力很大，施工前应对输送管道逐节进行检查，尽可能降低爆管的可能性，检查各管节接口及管节安装的稳定性，杜绝混凝土顶升过程中发生托管现象。同时在压注口设置阀门，可以保证随时控制混凝土顶升过程中关闭和开启，阀门应具有足够的抗拉强度，不得使用铸铁阀门，以免泵送力将其拉裂。钢筋混凝土为c40微膨胀混凝土，其膨胀率为0.01%，自应力范围0.2-0.7mpa，属于特种混凝土，应经过实验试配，确定配合比。设计塌落度为21厘米，同时应控制粗骨料的级配，石子应取5-20毫米