大跨钢管拱肋施工技术

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1、大跨钢管拱肋施工技术1工程概况1.1工程设计概况格丑沟特大桥主桥为一孔136m钢管混凝土系杆拱桥。该桥为单线刚性系梁刚性拱桥，系梁与拱肋固接，整个结构为内部超静定外部静定。跨径L=136m,全长139.6m。拱轴线采用二次抛物线,矢跨比为f/L=1:5，矢高为27.2m,理论拱轴线方程为Z=0.8X-0.005882353X2。桥横向设置两道拱肋，拱肋中心间距为8m，拱肋采用外径110cm壁厚18mm的钢管混凝土截面，上下两拱肋中心距2.5m，拱肋截面高3.6m。上下拱肋之间采用厚14cm的腹板连接，腹板间距65cm，腹板间除吊杆处

2、1.5m范围内灌注混凝土外，其余部分均不灌注混凝土。拱脚混凝土内上下弦管由缀条连接。拱肋及腹板、缀条均采用Q345qE钢板。拱肋之间共设1组米字形横撑、6道K撑，每道横撑均为空钢管组成的桁式结构。横撑横向钢管外径600mm、K形钢管外径450mm，壁厚均为12mm。拱肋上弦管横撑及K撑与下弦管横撑及K撑分别采用外径29.9mm和24.5mm壁厚为10mm的腹杆连接。1.2钢管拱肋施工工艺流程钢管拱肋的制作与安装是钢管混凝土系杆拱桥施工的重要工序，它影响钢管拱肋的线形和结构受力。钢管拱肋的施工工序主要包括拱肋的制作加工、钢管拱肋的安装

3、组拼、焊接对位、钢管拱肋混凝土灌注和防腐施工5个主要阶段，详见拱肋施工流程图。图3-1钢管拱肋施工工艺流程图钢材预处理下料加工主拱肋加工横撑、斜撑及附属构件主拱肋试拼装检查构件尺寸合格合格节段运输安装、焊接拱肋100%超声波探伤波波100%射线探伤合格压注混凝土超声波无损检测合格防锈、涂装制作试件检查结构尺寸绘制1:1大样图制作加工、拼装平台2拱肋的加工制作板材质量和焊接质量直接影响着钢管拱的整体质量。钢管拱加工前，首先要严格控制母材的质量。母材到场后，必须提供质量合格证书，同时对母材每批均进行物理、化学及焊接试验。检验标准必须满足

4、《铁路桥涵施工规范》和《铁路钢桥制造规范》的要求。对本桥母材进行冷弯、抗拉、焊接等试验检测均满足规范要求。2.1绘制施工详图，制定加工标准先根据设计图的要求绘制施工详图。施工详图按工艺程序要求，绘制零部件图、单元构件图、节段构成图（即试装图）。为防止出现失误，同时需明确施工工艺程序，绘制从零件至单元构件至节段单元的加工、组焊、试装工艺流程图。再制定拱肋加工精度标准，其精度应符合以下技术标准：卷制钢管：直径±2.5mm、圆度2.5mm、接口错边t/10；拱肋宽B：≤拱肋宽/1000；拱肋高H：≤拱肋高/1000；拱肋段内弧长L：±2.

5、5mm；拱肋段内弧偏离设计弧线：≤8.0mm；拱肋对接错台：≤0.2倍板厚拱肋旁弯：≤拱肋长度/5000吊杆位置：横向偏移≤2.5mm、纵向偏差≤5.0mm。为便于保证钢管拱肋的加工质量达到要求，本次钢管拱加工选择在工厂加工，以便于保证加工质量和控制质量，同时方便检测。2.2钢管的卷制钢管卷制方向必须与钢板压延方向一致，自动双面焊接，钢管焊接完成后必须进行二次校圆。成管尺寸和焊缝质量检查符合规范要求。检查范围：对所用卷管全部进行检查。2.3放样根据正置时的理论拱轴线，同时结合设计院计算所提供的钢管拱肋所设10.30cm的预拱度（上拱

6、），（预拱度按照二次抛物线布置），对设计的理论拱轴线方程进行修正，使之成为施工拱轴线。理论拱轴线方程：Y=0.8x-0.005882353x2预拱度方程：Y=0.003029x-0.00002275087x2式中y为该点预拱度值，x为该点坐标，坐标原点、方向与原图相同.施工轴线方程:Y=0.803029X-0.00590510387X2按照施工拱轴线方程式，结合施工详图放样钢管拱肋1：1地胎大样图。大样图设在钢板上，要求钢板必须垫实稳固，抄平各点高差必须小于2mm，各基准点、基准线大样冲标记并用油漆标示明显。拱肋的上下弦管按照拱轴线

7、进行平移。放样按坐标法进行放样，采用全站仪和Ⅰ级钢尺，放样点偏差不得大于2mm,并用油漆标明各点位置及所控制的位置。1：1地胎大样及煨弯拼装图见下图所示。主拱肋地胎大样、煨弯拼装图2.4弯管钢管煨弯必须在煨弯台座上进行，首先根据拟弯管节的设计轴线形式调整模架、并对其反复测量，确保弯管符合设计要求；然后将直管吊运至模架上，旋紧管两端螺杆，采用氧炔焰加热，加热前应进行现场试验，对照规范要求，以确定加热范围、加热温度等参数。本桥根据现场试验确定钢管加热控制在800℃～900℃，加热宽度为30mm～50mm，其余按照规范要求进行。热弯曲时先

8、从一端开始，过半后，再从另一端开始，煨弯时必须注意，顶压钢管幅度不易过大，以避免中部加热区域变形过大而造成钢管壁变薄。煨弯好的钢管在空气中自然缓慢冷却，严禁采用浇水的方法进行冷却。待钢管温度冷却后才能松开千斤顶。2.5弯管接长，加工成