談某鋼管混凝土拱橋拱肋施工技術

摘要：結合江西省萍鄉(xiāng)市鵝湖橋的施工實踐，從拱肋制作、管內混凝土施工及鋼管防銹等方面介紹了鋼管混凝土拱肋施工技術及應該注意的問題，對其他類似工程具有參考價值。

關鍵詞：鋼管混凝土；拱肋；施工；技術
　　
　　1　前言
　　
　　最早將鋼管混凝土應用于拱橋結構之中的是1937年的前蘇聯。1990年，中國第一座鋼管混凝土拱橋，跨徑110m的四川旺蒼東河大橋建成。由于鋼管混凝土拱橋具有材料強度高、施工方便、造型美觀等優(yōu)點，鋼管混凝土拱橋在我國得以迅速發(fā)展。
　　鋼管混凝土拱肋是鋼管混凝土拱橋施工中重要的內容和施工質量控制的關鍵，一般應由較強鋼結構加工能力的單位完成，土建施工單位配合施工。本文結合萍鄉(xiāng)市鵝湖橋的工程實踐，介紹了鋼管混凝土拱肋的施工技術及應該注意的問題。
　　鵝湖橋為跨徑60m的下承式鋼管混凝土系桿拱橋，是一座跨萍水河的城市橋梁，由于下承式拱橋的造型特征，該橋成為萍鄉(xiāng)市的一道重要景觀。本橋鋼管拱肋由萍鄉(xiāng)市機械廠加工。
　　
　　2　鋼管拱肋制作
　　
　　2．1　鋼管拱肋制作工序
　　本橋拱肋鋼管在混凝土地坪上，放整拱大樣焊接組裝。制作工序如下：
　　鋼板下料、切割、倒坡口→用卷板機卷管→在專用夾具上校正成型，焊接成管→檢查和校正失圓度，保證組裝精度→畫線切割，倒角度→定位和組裝作節(jié)段焊接→焊隔倉板，開混凝土澆注及振搗孔→焊接頭加勁肋和連接裝置等→預制件移位→作觀測標志。
　　每一吊裝段分三段制作，以便翻身焊接鋼管，組合腹板，在地槽上進行吊裝段組合焊接，按預制組裝好的半拱作預拼，并檢查組合精度。
　　
　　2．2　鋼管拱肋制作要求
　　拱肋鋼結構制造工藝除應符合TBl0212－98的要求外，鋼管拱肋及相應橫撐補充以下規(guī)定。
　　鋼管制作補充要求。
　　1)卷管方向應與鋼板壓延方向一致，卷制鋼管前應根據要求將板端開好坡口。焊縫按TBl0212－98的要求進行檢查，焊縫質量應達到TBl0212－98的超聲波探傷內部質量I級標準，焊縫外觀質量也應滿足TBl0212－98的要求。
　　2)本橋采用螺旋縫埋弧焊鋼管。管端嚴格放樣，注意考慮拱肋預拱度的影響；鋼管整體校圓可在卷板機上進行，也可在夾具上進行：局部校圓則用已制作好的弧形樣板內襯鋼管，對不密貼處按TBl0212－98進行矯正：鋼管彎曲按TBl0212－98第4.3條執(zhí)行。
　　3)坡口可采用機加工或精密切割，坡口尺寸應按照設計圖、并由焊接工藝確定。腹桿與弦桿端頭的坡口按圖1進行加工。鋼管與鋼管對接的坡口按圖2進行加工。
　　拱肋分段組裝補充要求。
　　1)桁片劃分及編號：各桁片要分別編號，桁片的長度可由實際管料規(guī)格、加mm藝等因素綜合考慮，原則上各桁片段段口應避開吊桿孔及腹桿接頭位置。
　　2)分段的劃分：每個分段由若干上弦桁片、下弦桁片和腹桿組成，每一分段為一吊裝節(jié)段。
　　3)桁片內鋼管的對接：每個分段可先在模架上對接成整體。對接時各節(jié)鋼管的焊縫位置錯開150mm以上，并且置于平聯板空腔內。焊接和焊接檢驗按TBl0212－98進行，焊縫質量應達到TBl0212－98的超聲波探傷內部質量l級標準，焊縫外觀質量應滿足TBl0212－98的要求。
　　3)連接鋼板焊接：上、下鋼管及吊桿處吊點的所有連接鋼板與鋼管間的焊縫推薦采用埋弧焊，焊接和焊接檢驗要求同桁片內鋼管的對接。
　　4)圓管接頭的焊接：主拱拱肋弦桿與腹桿等的接頭采用部分焊透對接焊縫，焊縫按TBl0212—98的要求進行檢查，焊縫質量應達到TBl0212—98的超聲波探傷內部質量II級標準。
　　5)分段組裝：分段組裝應在組裝工作平臺上進行，工作平臺按半拱豎向預拼設置。組裝前應對工作平臺進行檢驗，工作平臺胎架與樣板的線形應吻合，誤差不大于3mm。
　　
　　3　鋼管拱肋制作精度
　　
　　依據設計要求及TBl0212—98有關條款，由鋼結構制造單位制定相應的工藝檢查卡片供監(jiān)理檢查，各種工藝評定試驗報告還應由業(yè)主確認。本工程中對TBl0212－98允許偏差補充如下。
　　
　　3．1　焊接鋼管單元的矯正
　　目前按制作工藝，一般在形成構架單元前的鋼管應事先進行矯形對接焊，管單元的焊接變形也需要矯正。其矯正允許偏差：彎曲度：f≤L/100且f≤8mm；橢圓度：f/d≤3/1000
　　
　　3．2　溫度對結構制作及拼裝精度的影響
　　采用級50m鋼卷尺放樣，標準校準溫度180c，拉力98N，測量數據應考慮溫度的影響。
　　
　　3．3　結構平面組裝精度
　　根據本橋的特點，結構平面組裝精度受節(jié)段制作精度累積的影響：
　　1)節(jié)段單元控制精度：接頭錯位(鉆孔處)：σ≤1mm；鉆孔直徑偏差：±0～0.5mm(φ24孔)
　　2)試拼裝幾何精度：節(jié)點坐標：±2.5×節(jié)段數(mm)；試裝長度：±2.0×節(jié)段數(mm)；接頭錯位(鉆孔處)：σ≤1.0mm；直線度：≤±8.0(mm)。
　　
　　3．4　結構施工精度
　　1)鋼板卷圓與樣板的偏差：f≤±1.0mm；樣板的偏差：±0.3mm
　　2)鋼管橢圓度：f/D≤311000
　　3)鋼管端部不平度：f/D≤1/500且f≤3mm
　　4)弦管組合誤差：d/b≤1/1000：拱肋寬度誤差：±3mm
　　5)腹桿組合誤差：△/L≤1/1000；豎腹桿中心距誤差：±3.0mm
　　6)板件局部翹曲：f≤2.0mm
　　7)拱肋高度偏差：±3.0mm
　　8)拱肋節(jié)段斷面扭曲偏差：△≤1 mm/m：節(jié)段最大不超過：5mm；節(jié)段斷面對角線誤差±4.0mm；拱肋節(jié)段L(m)旁彎：(3 0.1L)mm：拱肋節(jié)段弧線與理論弧線差：±3mm；安裝時各拱肋節(jié)段接縫錯位：不大于1.5mm
　　9)吊桿孔水平間距誤差：±3mm
　　10)拱軸線長度誤差：△≤20mm
　　11)吊裝合龍后橫向偏位：±10mm
　　12)吊裝合龍后豎向偏位：±15mm
　　13)吊桿長度偏差：±10mm
　　
　　4　鋼管拱肋煨彎及安裝
　　
　　4．1鋼管煨彎
　　根據本橋的具體情況，拱肋鋼管加熱煨彎采用紅外線陶瓷電加熱技術。
　　1)鋼管煨彎準備
　　在鋼管拱肋的拼裝平臺(或計算機)上放出拱肋大樣，合理確定各根主弦管煨彎節(jié)段長度。分節(jié)時要綜合考慮各設計的長度情況，使各節(jié)段的長度接近。
　　對每一分節(jié)弦管建立獨立的坐標系，量取其拱度，按確定的鋼管超彎量對托架進行設計。
　　鋼管煨彎所要求的溫度范圍根據交通部《公路橋涵施工技術規(guī)范》的規(guī)定：熱矯溫度應控制在600－800

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