分段双段双肋整体缆索吊装架设钢管拱桥施工方法

分段双段双肋整体缆索吊装架设钢管拱桥施工方法一、前言将双肋及横联在地面拼组成吊装施工段，再用缆索吊进行拱跨结构安装，各吊装段采用高强螺栓连接，这样，整个拱跨结构安装过程不需高空焊接作业，即减轻了工人劳动强度，又易于保证拼装质量，加快施工进度。这项技术于1997年9月应用于湖北省秭归县九畹溪大桥，取得了显著的经济效益和社会效益，并已通过铁道部技术鉴定。我们对此施工技术进行了总结，经整理形成本工法。二、工法特点1、在地面胎架上进行相临段整体预拼检查。2、将大量的高空焊接作业转化为地面作业，减轻了工人的劳动强度，提高了工效，易于保证焊接焊接质量。3、用固定塔架缆索吊吊装双肋钢管拱，保证了拱跨结构合龙前的自身横向稳定。三、使用范围1、使用于大跨度双肋钢管砼拱桥缆索吊装施工，尤其是跨越山区峡谷的钢管拱桥。四、施工工艺（一）、工艺流程（见图一）（二）、场地平整在桥头附近平整出单肋试拼场地、相邻段立拼场地。在整体试拼场地与起吊场地间铺设临时双线运输轨道，轨道间距按运输平车轮距考虑，大致与拱肋中心距相同。在单肋试拼场地地面做出各截面的轴线和外轮廓线。（三）单肋半跨试拼拱肋钢管由工厂加工后，运输至工地，因长途运输造成的结构变形应经过单肋半跨试拼检查后加以现场校正。首先在试拼场地按半跨拱轴线形放出1：1大样，按钢管加工长度的1/2间隔砌筑浆砌片石墩、墩顶为40cm后的砼，并预埋钢管，使各墩标高一致，再墩顶做出相应截面的轴线和外轮廓线。试拼时用250KN吊车将半跨相临各段依次吊放在墩上，校正各段钢管，拧紧接头法兰螺栓，然后检查半跨钢管拱肋的单肋轴线误差，接头法兰盘坐标以及拱上立柱位置和垂直度，合格后进行分段双肋整体立拼。（四）分段双肋整体立拼因各段钢管加工长度存在误差，使各吊装段两拱肋的法兰接口并不完全处于同一截面上，为保证成拱拱轴线以及空中段与段之间顺利对接，相临段必须进行地面整体立拼检查及校正。整体试拼在可上下调节高度的立拼胎架上进行、为方便运输，胎架设在两轨道平车上。使拼步骤为：将拱脚段每片拱肋吊到胎架上，两端头中心点与地面控制点对齐，调整胎架高度，使拱脚处截面倾角与设计相同，然后检查两截面坐标、两肋中心距离，符合要求后焊接横联连成整体；将第二段吊到胎架上，以拱脚段为基准检查每片拱肋与第一段对应拱肋是否在同一直线上，各点相对坐标是否准确，以及接头法兰盘是否密贴，满足要求后焊接地二片横联，并将第一段运到起吊场地存放，第二段移到第一段的位置，依次类推进行第三段及以后各段试拼检查。图1、工艺流程图（五）缆索吊悬拼拱肋1、吊运各段起吊采用缆索吊两起重滑车四吊点抬吊，吊前须将四吊点标高调平、以保证吊运过程的稳定。起吊千斤绳为Ф47.5钢丝绳。2、扣索布置施工准备平整场地拱肋加工相邻段双肋立拼桥梁基础施工胎架及轨道施工地锚及塔架施工胎架及轨道施工相邻段双肋立拼存放各段安装缆索吊依次吊装各段、扣索固定跨中合拢拆除扣索、兰索吊各段拱肋距前端0.27L处（L为每段长）预先焊好钢筋耳环作为扣点、每段设2根扣索、即每片拱肋设一根扣索、扣索钢丝绳绕钢管一周后从钢筋耳环穿出，经过墩顶或塔架的扣索鞍锚与扣索地锚上。3、扣索张力计算根据拱肋安装各工况，分以下三种情况计算扣索张力、根据其中的最大值确定扣索钢丝绳的规格和滑轮组的型号、根据最不利荷载组合设计扣索地锚。第一种状态：的、当前几段已经张拉好扣索，该段正在安装，既正在连接接头螺栓，此时扣索还处在未受力状态，计算前几段扣索的张力，计算图式如图2P(x,y)安装段对前一段的作用力为:T(x,y)P竖直力Py=G安/2R(x,y)G(x,y)水平力Px=0图2各段张力计算图式弯距Mp=PyLx/4此时段与段之间的螺栓为初拧状态,视为铰接,根据力的平衡原理计算出各段张力TiTi={Gi(XR-XG-Px(YR-Yp)+Py(XR-XP)+Mp)dRx=TiCOSα+PxRy=Gi+Py-TiSINα式中Gi=计算段重力;Ti=第i段扣索张力;G安:安装段重力;α:第I段扣索水平角;L:安装段水平距离;Px:后一段对计算段的水平力;Py:后一段对计算段的竖直力;Mp:安装段对计算段的弯距;Rx:前一段对计算段的水平作用力;Ry:前一段对计算的竖直作用力;第二种状态；安装段已安装完成,计算此时各段的扣索张力T安。计算公式同第一状态，只是安装段的张力，可以化为下式：T安=G安（Xr-Xg）d第三种状态：合拢段吊装时，已支撑于两个肋端点或一个肋端点，起重索还处于未松索，计算各段扣索的张力时按50%简支计算。既考虑：px=OxPy=G台/4，Mp=0。4、扣索应力检测为了检测计算成果，确保扣索在各种工况下受力安全，采取了频率法对各种工况下的扣索张力进行检测，张紧的均质扣索微幅振动频率为：5、拱肋安装各段就位安装时下降，配合水准仪观察安装段上端标高，上端达到设计预抬抬高后，下端继续下降，为防止吊装过程中未装段摆动，撞上已安装段，在一施工接头位置以人工操作倒链就位，并注意控制前进或后退速度。当距离笑语50cm时，宜采用点动，待拱肋段就位后，立即打入冲钉，穿入M22的高强螺丝，同时安装两肋的扣索、缆风，然后张拉风缆调整两肋轴线方向，张拉扣索使扣索直至通过仪器观测拱肋端头有升高为止。上述完成后将高强螺栓初拧，松掉起重钩6、合拢安装7、调整两岸各段缆风绳，控制拱肋的横向偏位，调整各段扣索使拱肋各段使拱肋各段端部标高都有足够的预抬高，合龙段的相邻标高比设计标高高出10~15cm，调整扣索时，注意上下游两扣索要同时调整，要保证每段对应点标高相同，各对应扣索张力基本相等，合龙段运至跨中位置时，在相邻上端设两台倒链，然后起重绳徐徐下降，下降过程中逐步收紧倒链，确保合龙段不碰撞已安装段，当合龙段降至比设计标高高出3cm时，利用倒链调整四个端点的坐标和合龙段的位置，起