钢管拱异位拼装顶推施工技术

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1、钢管拱异位拼装顶推施工技术　　摘要：以合福客专南淝河特大桥180m钢管拱安装为例，详细介绍钢管拱异位支架拼装、体系转换及顶推就位施工的施工方法。该方法主要是在连续梁施工过程中预拼连续梁钢管拱，在连续梁施工完成的同时利用顶推设备将钢管拱顶推就位的施工方法。相比以前先梁后拱的施工方法大大节省了施工工期，对跨既有线施工也提供了便利。关键词：钢管拱；支架；顶推；体系转换；安装中图分类号：TU74文献标识码：A一工程概况南淝河特大桥主桥采用（90+180+90）m预应力混凝土连续梁与中孔钢管混凝土加劲拱肋组合结

2、构体系，主梁采用预应力混凝土连续梁，横截面为单箱双室截面，桥面纵坡3.45‰。钢管拱拱轴线采用二次抛物线，计算跨径L=180m，计算矢高f=36m，矢跨比1/5。拱轴线方程Y=-1/225X2+0.8X，钢管拱加工及安装时设置126mm预拱度。主桥117#~118#墩跨合宁高速，高速与主桥夹角为150°。二总体施工方案7由于主桥117#~118#墩跨合宁高速，车流量较大，原位拼装安全防护要求较高，危险系数高，根据现场情况选择在简支梁部位（110#~116#墩）拼装钢管拱，钢管拱在简支梁部位焊接成型，转

3、换结构体系后利用梁面铺设的轨道及液压千斤顶连续顶推至设计位置。钢管拱拼装支架及连接系均采用螺旋钢管，立柱采用三根钢管布置成的格构式结构，钢管直径为φ529mm，壁厚8m,；纵向连接系及横向连接系均采用φ529×8mm螺旋管。钢管拱拱肋在加工厂分28段（嵌补段除外）制作，运输至现场后利用两台100t汽车吊抬吊逐段安装，钢管拱支架拼装立面图见图1。图1钢管拱支架拼装立面图钢管拱拼装焊接完成后，安装纵向贝雷片，并按顺序拆除支架同时张拉钢绞线，完成钢管拱结构体系的转换。利用顶推设备将钢管拱顶推至设计位置安装焊

4、接嵌补段，解除钢绞线，再次转化结构体系。本工程连续梁施工作业与钢管拱安装同时进行，连续梁施工完成，钢管拱即顶推至设计位置，不但缩短了施工工期，还保证了合宁高速的畅通。三施工过程控制3.1支架安装7本工程钢管支架分为14组共计28根，其中最高的立柱高55.081m。吊装作业采用分段吊装的方法：首先将立柱安装至桥面位置，再由汽车吊在桥面安装桥面以上部分。立柱平面及垂直度利用全站仪控制，确保立柱位置及标高的准确性，其中垂直度允许偏差不大于2H/1000mm。3.2拱肋安装钢管支架拼装完成并检收合格后方可进行

5、钢管拱节段的吊装，采用两台100t汽车吊进行吊装。汽车吊将钢管拱节段吊至钢管支架上固定同时将拱肋与顶推系统连接。为保证吊装到位后拱肋的稳定性，每个吊装段吊装到位后在不影响其他拱节段吊装的前提下应及时安装相对应的横撑。在安装第一节拱肋时会产生水平分力与竖向分力。拱肋的下端放在临时拱座上，上端放在立柱上，因为轮箱端头与钢轨必须焊接牢固，以此来克服水平力。另外在拼装过程中，拱肋上端的托盘上部必须与拱肋焊死，下部与立柱焊死。第一节拱肋必须与临时支座安装就位好，并且侧面要求焊接，焊接长度不小于1500mm，焊角

6、高度大于15mm。另外要用临时拱座抱箍将拱肋箍紧，两侧用螺栓连接并拧紧（8.8级高强螺栓）。钢管拱吊装时，应由测量对每一吊装段进行跟踪测量，保证安装线形满足设计要求。第一节段安装工况见图2。图2钢管拱第一节段安装工况3.3张拉应力的控制7拱脚处的水平反力根据支架拆除顺序逐步计算，利用Midas-civil建立钢管拱模型，见图3，在走形系统底座处约束，模型中仅计入钢管拱自重荷载，计算结果为F=214.6t。图3钢管拱支反力计算模型3.4立柱的拆除及张拉钢绞线拱肋安装完毕后，用贝雷片将两侧支座连接起来，并

7、穿上钢绞线，准备卸载张拉。卸载顺序如下：1）将①号柱顶端托盘拆除掉，让立柱与拱肋脱开。2）每侧钢绞线张拉力达到80t后，将②号柱顶端托盘脱开。（共有4束钢绞线，每束10根φ15.2的钢绞线，每侧2束）3）每侧钢绞线张拉力达到140t后，将③号立柱顶端托盘脱开。4）每侧钢绞线张拉力达到188t后，将④号立柱顶端托盘脱开。5）每侧钢绞线张拉力达到190t后，将⑤号立柱顶端托盘脱开。6）每侧钢绞线张拉力达到210t后，将⑥号立柱顶端托盘脱开。7）每侧钢绞线张拉力达到216t后，将⑦号立柱顶端托盘脱开。注意：

8、a.左右立柱同时对称拆除。b.最后张拉力可以超张拉5%-10%。7所有支架脱空后，用100t吊机吊钩提着立柱上端，用切割的方式，将立柱分段拆除，安放到桥下合适位置（注：在分段拆除前，要将连接系拆除）。3.5顶推施工钢管拱顶推施工要连续进行，准备工作需要做好，避免不必要的耽搁。我们用夹轨器及液压缸等顶推钢管拱前进，需要使用两套设备顶推左右两个前方轮箱组；泵站及液压缸均需要事先检修，并准备足够的液压油；将各条轨道在出发点和就位点之间分成若干小单元，来确定两边