浅谈钢桁架梁桥位拼装的施工工艺及难点控制

PAGEPAGE17浅谈钢桁架梁桥桥位拼装施工工艺及难点控制张鹏[江苏广亚建设设集团有限公公司]摘要：花园街跨跨京杭运河大大桥为下承式式钢桁架梁结结构，主桥全全长250米，设计为为双向6车道，其中中钢桁架梁作作为主要受力力结构辅以横横梁、托架、桥桥面板及人行行道板采用栓栓接及焊接形形式，本文主主要讨论的是是在桥位拼装装过程中施工工工艺流程、施施工难点及解解决方法关键词：钢桁桁架梁桥栓接及焊接工艺流程施工难点解决方法1.工程简介花园街跨京杭运运河大桥位于于武宜大桥与与龙城大桥之之间，主桥主主跨一跨跨越越京杭运河，两两边跨分别跨跨越312国道、河滨滨东路。主桥桥跨径布置为为65.7++120+665.7＝251.44m。本桥没有有设置联接系系，仅在两个个中间墩上方方设置两道桥桥门。主桁节节间间距为8～13.5m，主桁高度度采用二次抛抛物线变化形形式。图钢桁梁立面布布置图（单位位：mm）主桁由两片钢桁桁架组成，主主桁中心距26m，在两片主主桁架的外侧侧各挑出6.5m（桁架中心心至悬臂端部部）的悬臂支支撑非机动车车道及人行道道，桥面总宽宽度为39m。图钢桁梁横断面面布置图（单单位：mm）2.钢桁架梁主主桥桥位拼装装施工工艺2.1主要施施工工艺施工准备施工准备拼装场地处理（临时钢管支墩完成）拼装场地处理（临时钢管支墩完成）下部结构施工完成支座安装完成（150t履带吊进场并组装完成、各种吊具、钢丝绳准备齐全）下部结构施工完成支座安装完成（150t履带吊进场并组装完成、各种吊具、钢丝绳准备齐全）测量放线(轴线、标高)放样复核完成测量放线(轴线、标高)放样复核完成钢结构工厂加工运输至现场钢结构工厂加工运输至现场履带吊安装首节节段下弦杆履带吊安装首节节段下弦杆上弦杆和腹杆在现场组装横梁、上弦、下弦支架搭设安装首节节段横梁上弦杆和腹杆在现场组装横梁、上弦、下弦支架搭设安装首节节段横梁安装首节节段上弦杆、腹杆组合件安装首节节段上弦杆、腹杆组合件横梁调整线性和标高、安装人行道托架横梁调整线性和标高、安装人行道托架安装桥面板、人行道板安装桥面板、人行道板下弦、上弦杆件高强螺栓施拧、桥面板、人行道板焊接施工下弦、上弦杆件高强螺栓施拧、桥面板、人行道板焊接施工下一节段施工（重复以上步骤）下一节段施工（重复以上步骤）2.2拼装场场地处理临时时钢管支撑本桥的上上部结构为钢钢桁架梁拼装装时采用悬臂臂拼装技术，就就是首节杆件件采用有支架架施工，当首首节杆件施工工完成形成稳稳定骨架时撤撤除支架约束束，使得接下下来拼装的杆杆件处于全部部悬臂状态，所所以在首节杆杆件拼装时我我们在主桁轴轴线上距离主主墩两侧各13m处设置了Φ800mm双拼钢管支支撑（如图一一）。（图一）2.3首节杆件件安装测量放放线因钢桁架梁桥首首节段杆件拼拼装精度直接接影响后续各各节段的杆件件拼装精度，可可谓一步走错错步步错，严严重的后果可可能发展为最最后两边合拢拢不上，因此此我们按照设设计轴线和标标高进行严格格放线和复核核，安装首节节杆件时我们们采取如下测测设及就位方方法如下图。2.4履带吊的的选型及作业业因本桥最重一根根杆件为下弦弦E7杆件重量为42.5tt,最高一个杆杆件为主墩正正上方A8组合杆件吊吊点最高高度度为离地面约约30.055m，且杆件运运输采用船运运至桥位处，综综合考虑吊装装机械的安全全性、机动性性比拟多种吊吊装机械最重重确定采用150t履带吊作为为吊装机械。常规吊装各种吊吊装机械比选选序号吊装方法优点缺点点1汽车吊车可以进行本桥的的安装转点耗费时间较较长，需要有有车辆进行安安装杆件的搬搬运2履带吊车可以进行本桥的的安装，可以以带杆件灵活活移动对行走场地地基基处理要求稍稍高3龙门吊安装不受地面状况限限制，可在全全桥范围内，便便捷进行杆件件安装对轨道地基要求求高，本桥靠靠运河驳岸侧侧宽度不够，无无法设置驳岸岸侧轨道基础础4船吊一定条件下可进进行杆件安装装本桥桥面较宽，无无法全面进行行安装，一定定程度上碍航航综上，我部拟采采用履带吊车车来进行本桥桥的安装。履带吊参数复核核计算本桥采用4台1150t履带吊在两两个主墩两侧侧，对称安装装。吊装杆件弦杆、腹腹杆、桥面板板、横梁、人人行道块体，其其中下弦杆最最重，最重的的杆件达40.3t，桥面板分分块制作后，最最重块体14t，因此，选选择150t履带吊（见见下图一）。从从船上起吊最最重40.3t的E7构件时，因因为E7为主桁架首首节拼装杆件件，可选用作作业半径12米、30米长主臂，此此时履带吊可可吊重55.9t，安全系数n=55..9÷40..3=1.339>1.22，是安全的的；此时履带带前点可选择择处于距离驳驳岸5米处，主吊吊索下垂点伸伸出驳岸12-（5+（7.2÷22-1.455））=4.85米，采用800吨船运输时时，船宽9.6米，主吊索索达到船中心心位置时，运运输船需贴着着驳岸停靠，需需事先进场清清淤船对河道道进行清淤，以以满足船只的的吃水需求。E7杆件吊装上上岸放置于履履带吊前口范范围，此时单单台履带吊选选用作业半径径8米主臂30米起吊重量量可达98吨，起吊高高度28.9米，安全系系数n=98÷÷40.3==2.43>>1.2，满足吊装装需要。重物物履带吊吊装装覆盖全桥所所有构件（见见下图二）。图一150TT履带吊参数数图二履带吊覆覆盖区域2.4首节段杆杆件安装2.4..1下弦杆安装装将杆件由运输船船吊装上岸后后在地面上临临时摆放下，调调整好履带吊吊位置后直接接进行下弦杆杆的吊装工作作，吊装至指指定位置后按按照测量事先先放样完成的的调整好轴线线和标高点和和已焊接的限限位铁块定位位下弦杆件如如下图。待首首段杆件下弦弦杆安装结束束后需对下弦弦各节点轴线线和标高进行行复测确保在在其在设计和和规范允许的的范围内。2.4.2横梁梁安装、支架架搭设待首节段杆件下下弦杆安装结结束并经复测测验收合格后后，开始进行行横梁的安装装，因横梁一一般情况下较较长且材质不不变，所以一一般情况下钢钢桁架桥的横横梁柔性都比比较大，即使使在下弦杆轴轴线和标高都都正确的情况况下在安装时时在线型及标标高都和设计计有较大误差差。此时需在在横梁中心位位置下方搭设设脚手架以保保证横梁在中中心位置处不不下绕，确保保横梁标高与与设计相符，并并采用拉结钢钢筋将横梁两两两对拉以保保证轴线正确确。2.4.3上弦弦杆组合件场场地拼装、人人行道托架安安装在横梁轴线和标标高调整的同同时，履带吊吊和拼装工可可同时在拼装装场地完成上上弦和腹杆的的组合杆件的的拼装、和人人行道托架的的安装，如下下图2.4.3上弦弦杆组合件安安装待上弦杆组合件件在场地上拼拼装完成后，重重要的是要进进行上弦支架架的搭设如上上图所示，待待支架搭设完完成后进行上上弦杆组合杆杆件的吊装，如如下图，在上上弦杆组合杆杆件的拼装中中特别强调一一点就是自我我安全意识一一定要高，在在高空作业时时要悬挂安全全带，还有就就是起吊的钢钢丝绳的选择择要通过计算算求的组合杆杆件的重心位位置，然后使使吊装的几根根钢丝绳的吊吊点的投影要要在组合杆件件的重心上（推推荐计算方法法为在CAD中根据图纸纸按一定比例例将组合杆件件图画出然后后在工具-查询-面域质量特特征中查询质质心坐标），根根据查询结果果绘制制如下下图，钢丝绳绳吊点设置及及长度选择就就明确了。2.4.4门架架安装在上弦杆组合杆杆件安装完成成后进行钢桁桁架桥的门架架安装（只在在首节段杆件件中会有全桥桥共两个），其其实只要前面面几道工序安安装的精度足足够的话，门门架安装是比比较简单的，见见下图现场安安装照片2.4.5桥面面板及人行道道板安装桥面板和人行道道板我个人觉觉的应该是钢钢桁架梁桥位位拼装施工中中最容易操作作的工序之一一了，通过之之前的各个工工序中的不断断校正，在安安装桥面板及及人行道板时时整体钢桁架架梁已经形成成了稳定的结结构且轴线标标高都在设计计及规范允许许的范围内，在在纵向确定一一个基准桩号号后就尽管吊吊起来往上面面放。如下图图2.4.6杆件件高强螺栓施施拧及桥面板板、人行道板板焊接待一个节段拼装装完成后对各各杆件接头处处进行用高强强螺栓更换冲冲钉并进行高高强螺栓的安安装及初拧和和终拧，对桥桥面板及人行行道板进行修修整和CO2气体保护焊焊及埋弧焊焊焊接施工如下下图。2.5首节段完完成后进入下下个节段施工工，工序不变变2.6拼装过过程中难点和和解决方法a.在横梁拼装装过程中多次次遇到拼装距距离变小横梁梁放不下去就就不了位的情情况。b.在上上弦组合杆件件安装时时有有上弦拼接板板安装完成之之后下弦杆和和腹杆孔位偏偏差较大情况况。c.时常常遇到上弦组组合件安装时时下弦杆件接接头处开口腹腹杆插入不了了。d.检查查车轨道安装装工序应放在在哪个工序后后面。列表分析如下序号吊装中难点解决方法a横梁不能就位每节段先行进行行最外侧的一一根横梁安装装b一端安装完成另另一端孔位偏偏差较大一端先行之安装装一个两面对对称的孔待另另一端安装上上一个孔位时时在进行全部部安装、必要要时需履带吊吊在一端施加加一个向上的的拉力c下弦、上弦杆件件开口较小、腹腹杆插入困难难在安装前先行准准备好千斤顶顶将开口稍微微打开，不过过个人建议还还是在场内加加工时稍微做做大1~2mmm4检查车轨道安装装工序本桥位采用的是是整个钢桁架架梁安装完成成后在桥位下下用两台吊车车配合安装施施工但是个人