盘锦内湖中桥主桥钢拱肋竖转提升施工技术.pdf

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1、世界桥梁２０１７年第４５卷第２期（总第１８６期）１９盘锦内湖中桥主桥钢拱肋竖转提升施工技术余洪学（武汉桥梁建筑工程监理有限公司，湖北武汉４３００３４）摘要：盘锦辽东湾新区内湖中桥主桥为系杆拱桥与连续梁桥的组合结构，主梁采用连续钢箱梁，主拱为全焊接钢箱拱肋，跨径布置为（３１＋６２＋２００＋６２＋３１）m。拱肋结构由边拱、主拱圈及辅助拱构成。拱肋分节段在厂内加工制作，拱肋节段制作完成后用平板车运至桥位施工现场，在现场支架上进行卧拼后利用临时塔架分别将北侧、南侧半跨拱肋进行竖转提升，提升到位后进行合龙段吊装焊接施工。整个施工过程运用

2、有限元分析软件进行模拟计算，在拱肋竖转提升过程中实时监测提升索拉力、塔架顶部位移及拱肋线形等相关指标，保证钢拱肋线形满足要求。关键词：系杆拱桥；连续梁桥；组合体系；钢拱肋；卧拼；竖转提升；合龙；有限元法中图分类号：U４４８．２２５；U４４８．２１５；U４４５．４６文献标志码：A文章编号：１６７１－７７６７（２０１７）０２－００１９－０５1工程概况盘锦内湖中桥采用系杆拱桥与连续梁桥的组合［１］体系，桥面纵坡为３．０％。主跨采用系杆拱结构，跨径布置为（３１＋６２＋２００＋６２＋３１）m（见图１）。拱肋由主拱、上肢拱、边拱和辅助拱４

3、部分组成，除边拱采用混凝土矩形截面外，其余均采用全焊钢箱［２‐３］截面。跨中部分上肢拱与主拱重叠，上肢拱与主拱分离部分通过立柱连接，２片主拱之间通过横撑连接。主拱采用矩形钢箱截面，宽３．０m，高４．０图2钢箱拱节段构造m。顶、底板厚３０～２８mm，其上加劲肋厚２０mm、高２４０mm；腹板厚２６mm，其上加劲肋厚２０mm，高２４０mm（见图２）。主拱分４４个卧拼节段（见图３），每侧１１个节段，外加２个合龙段，共４６个安装卧拼节段，总重约３２００t。图31／2主跨钢拱肋分段示意2施工总体方案该工程钢结构拱肋矢高６８．２３６m，跨径

4、２００m，拱轴线为二次抛物线形，拱肋总重约３２００t。桥位吊装场地是湖中填筑的临时施工便道，由于环保的原因所填筑施工便道较窄且极易产生不均匀沉降。设计要求采取先梁后拱的施工技术方案。钢拱肋在厂内进行分段制作完成后，运至桥位现场；在桥位支架上的竖转位置投影线上分成２片拼装，将完成分片整体预拼的拱肋在其根部与系梁拱脚采用铰图1主桥示意链定位；桥跨中部设置有临时塔架，每个塔架顶部设［４］置４个液压提升器，通过钢绞线与拱肋上对应位收稿日期：２０１６－１０－１９作者简介：余洪学（１９７７－），男，工程师，２０１２年毕业于武汉大学工程管理

5、专业，工学学士（E‐mail：３２９１２３７３１＠qq．com）。２０世界桥梁２０１７，４５（２）置的下吊点连接，张拉系统同步牵引将拱肋提升，直约束属于固结约束。旋转段是随着拱肋一起竖转部至２片拱肋高空对位，最后集中焊接根部和中间对分，属于自由段。底部转铰部分焊缝规定坡口熔透口处的焊缝。焊接，对于狭小空间位置受限而无法操作的地方，适当使用焊接衬条做单面焊完成焊接，所有焊缝达到3钢拱竖转提升主要辅助设施二级焊缝要求。加劲板材质为Q３４５B。销轴材质3．1临时锚点为４０Cr。在竖转工况下，背索的最大拉力约３０００kN，有限元计算结

6、果显示，底部转铰最大应力约需要设置临时锚点进行平衡。每个锚点设置９根钻２０２MPa，最大变形约０．５mm，材质为Q３４５，最大孔灌注桩，直径１m，桩长２８m。应力小于其设计强度，完全满足要求。3．2提升支架3．4临时塔架结构及基础提升支架结构主要考虑架体自身在提升过程中塔架截面分为４００mm×４００mm×１６mm、１００的强度、刚度以及稳定性。支架由２１９mm×３mm矱mm×１００mm×８mm以及１５０mm×１５０mm×８和８３mm×２．５mm两矱种规格的圆管组成（见图mm三种矩形截面，材质均为Q３４５B。全桥共有２４），支架

7、的立柱尺寸为２１９mm×３mm，支架矱的斜座临时塔架，塔架两侧布置缆风系统抵抗风荷载，以［６‐８］撑和横撑尺寸为８３mm×２．５mm。矱保证支架系统平面外的稳定性。每座塔架顶部设置４处同力提升器（见图６），分别连接背索和扣索，通过张拉系统同步实现拱肋的顺利提升。图4支架结构支架基础采用４２６mm×１０mm钢管桩基础，矱［５］桩位布置如图５所示。为消除弹性及非弹性变形对拱肋拼装产生的影响，所有的钢管支架均做了预压。图6塔架提升系统由于主桥桥位现场是现填筑的施工场地，易产生不均匀沉降，为保证塔架基础及背索承台基础的安全稳定性，均采

8、用钻孔灌注桩基础，桩长１８m，桩径１．０m。4钢箱拱卧拼主桥整体采取“先拱肋后钢梁”的顺序进行施工。拱肋部分采用地面支架卧拼（见图７）、液压穿图5提升支架桩位布置心千斤顶提升的施工工艺，卧拼时沿拱肋两侧配置3．3转铰３００t履带吊进行吊装。主拱肋在桥位现场支架上在钢拱提升竖转