大跨度钢管混凝土拱桥成套技术(13)

拱肋合龙并且线型符合设计要求后，进行拱肋分段临时接头的焊接工作，施焊的顺序由拱顶到拱脚、从上到下依次进行，同时补焊后接的腹杆钢管。

为确保施工安全及钢拱肋线型稳定，合龙后临时支架（墩）暂不拆除，待弦杆和缀板内压注混凝土并达到一定强度后再行拆除。

3、钢拱肋临时接头设计

2031003300mm 本工程各节段钢拱肋吊装后形成的临

加劲板 时连接接头拟采用加劲板支座和法兰螺栓

相结合的结构形式，即在钢拱拱脚和每一吊装节段的高端4肢弦杆钢管接口处分别设置

临时接头示意图 图5-6

加劲支座板和螺栓连接板，而在另一相邻节段的低端4肢弦杆钢管接口处仅设置螺栓连接板。临时连接装置如图5-6所示。

支座加劲板露出钢管接口面100mm，三块支座板相互之间的夹角为40°，后端与钢管连接处两侧进行满焊，焊缝高度10mm。螺栓连接板与钢管连接处单侧满焊，焊缝高度10mm。 为了保证临时接头处弦杆钢管具有足够的刚度，可考虑在钢管内壁适当增设加劲板。同时在拱肋竖向腹杆上增加一道剪刀斜撑，斜撑材料可使用角钢或槽钢。

拱肋间横撑临时接头可参照此方法设置。 4、钢拱肋定位支座设计

为了固定钢拱肋吊装后的位置，在每个支架（墩）顶面设置一个定位支座（马鞍托架），同时起到临时支撑钢拱肋，并在安装过程中便于进行拱肋线型的调整和控制。定位支座结构如图5-7所示。

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υ23.5mm螺栓孔 2032003200mm 联接板 作业平台栏 杆 钢管拱安装段 支承托架 10mm厚加劲板 20mm厚底面钢板 600托架垫块 10mm厚支承钢板 20吨千斤顶 钢管拱安装马鞍托架示意图 图5-7

5、钢管口调整固定装置

在钢管拱吊装段初步就位后，及时安装人工在支架上安装门式支架，并用双导链对管头进行竖向固定，防止风载、施工动载或其他不确定因素引起的水平荷载导致钢管拱倾覆。钢管上部门架法和底部马鞍托架法形成“上挂下承”的调整固定装置。

各控制点的竖向坐标按合拢拱轴线公式和支承点位横坐标进行计算标高控制值，控制部位为钢管拱下弦标高，钢管拱竖向断面存在的制作误差按理论拱轴线为准上下平均分配，所以各支承点的控制标高为：H = h + Δh/2(h为主拱下弦理论标高，Δh为钢管拱制作误差)；同理，钢管拱横向制作误差按拱轴线为准左右平均分配。主拱上弦位置采用垂线法通过控制其垂直度确定上弦位置。吊装接头初步就位时，支承点比控制标高低20cm左右，然后采用自制马鞍下的穿心式千斤顶上调到控制标高。管口水平调整通过上部导链进行作业

6．施工过程控制及吊装工艺要点

由于钢拱肋的安装是本工程的关键工序和施工难点，因此对于钢构件的制作、运输、吊装、焊接等各个施工环节，必须按设计要求和施工规范的标准严格进行各项操作，真正做到“精益求精”、“一丝不苟”。为此，必须树立全过程控制的“精品”意识。

本工程过程控制及吊装工艺要点是：

6.1支架（墩）基础和底垫梁应准确定位，平面坐标放样精度要求±10mm，顶面标高控制精度要求±5mm，垫梁平整度要求±2mm。

6.2支架（墩）墩身拼装注意垂直度控制在1?以内，并且在墩身底部、顶部以及变截面部位和每隔5～6m高度必须设置一道水平剪刀撑。

6.3支架（墩）横联梁及垫梁位置必须按设计图纸安装，不得随意改动。 6.4每段拱肋吊装前，必须严格复测前一段接头端口坐标和高程。

6.5拱肋吊装应平稳，缓慢进行，水平移动速度1m／s，提升速度0．25m／s。拱肋就位时，尽量调整角度自然对齐，不可强搬硬拉，更不得擅自切割。两段拱肋对位后点焊固定并上好螺栓，但不要太紧，要给线型调整留有适当余地。

6.6钢拱肋吊点原则上设置在拱肋的节点上（弦杆和腹杆相交处），以保证吊点有足够的刚度。

6.7对于拱肋一般采取4点捆绑、两点起吊。钢丝绳栓于腹杆与上弦钢管的交点处，捆绑的千斤应能承受拱肋重量，并有足够的安全系数，与肋管接触处应垫胶皮防滑。

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八三式军用 限位器墩 2200mm 600530mm 6.8安装并保护好施工监测装置（包括纵、横向变形监测和应力监测等装置）。 7、吊装段弦管接头对接环焊缝施焊工艺要求 先进行管内封底，管外用砂轮清根处理，显露出封底焊金属光泽，再进行管外焊缝的焊接。焊接次序如图5-9所示。先两人从底部开始对称焊C段，然后从顶部再对称焊B段，焊缝；最后完成A段焊缝。 (四)钢管拱合拢 合龙段是钢管拱形成的关键，是一次体系转换，起到调整全拱各段焊接收缩、热膨胀、拱轴线型的重要作用，因此必须谨慎操作，确保一次成功。 首先对环境温度进行连续监测，取得合龙口48h接头焊接顺序图 图5-9 的变形数据（每隔2h测一次），根据合龙口监测数据的变化规律并结合当时气候条件，确定最佳合龙时间。合龙时再测量一次龙口的距离，考虑适当间隙量后据此进行切割下料，完成合龙段的制作。 考虑合龙的对称性，两榀拱肋应连续完成合龙，并及时安装顶横撑，以免温度变化造成单肋偏移。合龙时，专人观察气温变化情况，操作过程平稳有序，并配备足够的劳动力，保证两榀拱肋能够同时进行合龙作业，尽量缩短合龙时间，真正实现“瞬时”合龙的要求。 合龙段就位锁定后测量整条拱肋的线型，通过拱肋支座千斤顶调整，符合设计及规范要求后开始对称焊接作业。合龙后拱肋的线型控制标准：①两榀拱肋间距偏差、相对高差≤±10mm；②管口对接错台≤（t/5，3mm）；③同一拱肋两对称接头点相对高差≤±15mm；④拱肋中线偏差≤±10mm；⑤拱肋跨度偏差≤±20mm。 合拢期控制对象主要是温度和内应力，由于合拢期为2005年3月份，当地气温为0～25℃，昼夜温差较大，而合拢温度要求按20±5℃，这样必须在白天10:00～16:00六个小时范围内完成合拢段的吊装、对位、调整、固定和接头焊接等作业项目，根据这种情况，在技术可行性分析后采用了“瞬间合拢”的方法，控制内应力的方法采用了“低温下料、高温施焊”的方法。

具体如图5-10所示，瞬间合拢法就是将合

第二次焊第一次焊拢段预留出上弦5m、下弦3m的合拢段长度，每榀4根主弦管分别进行吊装，由于一榀钢管拱合拢段共有8个环向焊缝，每个环缝按对称

合拢法施焊（由二名焊工分别位于环缝左右侧对称同时施焊，施焊顺序为下H/3、上H/3、中H/3）需要5个小时完成，这样在一天的允许施工时

钢管间范围内无法完成全部的合拢作业项目。为此，

马鞍 施工方法采用了第一天低温期完成合拢段下军用支料、吊装、就位、固定等作业内容，在温度允许时间内完成4个环缝接头焊接任务（每个主瞬间合拢示意图 图5-10 弦管一个环缝），在第二天温度允许时间内进行合拢（焊接剩余4个环缝），实现瞬间合拢。

(五)钢横撑安装

钢横撑安装的控制对象是防止钢横撑焊缝过度收缩引起二榀主拱向内收，使拱轴线偏离设计位置，如图5-11所示，二榀主拱间共七道钢横撑，安装顺序随离弦管安装进度从拱脚向跨中对称安装。若焊缝小钢横撑无法就位，若焊缝大钢横撑将过度收缩，引起主拱向桥中心轴线收缩，为此我们采用了钢横撑“瞬间合拢”的技术进行安装。具体为安装钢

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