簡(jiǎn)支拱拱肋快速精確定位施工技術(shù)研究

王 文 明

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司,山西 晉中 030600)

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簡(jiǎn)支拱拱肋快速精確定位施工技術(shù)研究

王 文 明

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司,山西 晉中 030600)

分析了濟(jì)青高鐵鄒淄特大橋1-144 m簡(jiǎn)支拱拱肋拼裝工程的重難點(diǎn)，從拱肋支架與定位架加工安裝、拱肋吊裝、臨時(shí)加固、焊接、合龍等方面，闡述了拱肋拼裝的總體方案，達(dá)到了快速拼裝、精確定位的效果。

簡(jiǎn)支拱橋，拱肋，拼裝方案，定位架

鋼管混凝土簡(jiǎn)支拱橋由于其單孔跨度大、造型美觀、受力合理等優(yōu)點(diǎn)，在公路、鐵路施工中均已得到大量的應(yīng)用，但大跨度拱橋的拱肋受其自重影響，一般拼裝節(jié)段較多，拼裝完畢后累積誤差較大，影響拱肋的合龍質(zhì)量；同時(shí)拼裝耗時(shí)長(zhǎng)，工期壓力大。為保證施工質(zhì)量及施工進(jìn)度，必須保證每節(jié)段拱肋的拼裝精度，減少累積誤差，本文針對(duì)拱肋快速拼裝、精確定位進(jìn)行研究。

1 工程概況

新建濟(jì)南至青島高速鐵路鄒淄特大橋在DK66+870里程處與青銀高速公路交匯，線路交叉角度30°59′，設(shè)計(jì)采用1-144 m簡(jiǎn)支拱預(yù)應(yīng)力混凝土梁與鋼管混凝土加勁拱組合結(jié)構(gòu)體系跨越。拱肋橫斷面采用啞鈴型鋼管混凝土等截面，截面高度h=4.0 m，鋼管直徑1.3 m,由20 mm的鋼板卷制而成，每根拱肋的兩鋼管之間用δ=20 mm的腹板連接。

拱肋制作過程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及吊車吊裝能力將拱肋劃分為14個(gè)節(jié)段，采用2臺(tái)80 t吊車上橋抬吊拼裝，拱肋臨時(shí)支架采用φ325×6 mm鋼管與[16槽鋼加工。

2 工程重難點(diǎn)

1)跨度大：該簡(jiǎn)支拱跨徑大，為高速鐵路跨度最大的下承式拱橋；2)工期緊：該簡(jiǎn)支拱距梁場(chǎng)6 km，施工快慢直接影響后續(xù)架梁工期；3)安全風(fēng)險(xiǎn)大：被跨青銀高速為山東省車流量最大的高速，且正在改擴(kuò)建施工。

3 方案設(shè)計(jì)

總體拼裝方案為在拱肋支架頂安裝拱肋定位胎架，定位架精確定位并在縱橫向增設(shè)小型千斤頂，通過小型千斤頂調(diào)整拱肋位置，通過工字鋼加工的限位架固定拱肋。通過以上手段達(dá)到拱肋快速拼裝、精確定位的目的。

3.1 拱肋支架及定位架的加工安裝

拱肋安裝用鋼管格構(gòu)柱支架，每個(gè)臨時(shí)支架由4根鋼管格構(gòu)柱組合而成。鋼管格構(gòu)柱采用φ325×6 mm(φ400×8 mm)鋼管，每組格構(gòu)柱之間用16號(hào)槽鋼作為水平撐及斜撐進(jìn)行聯(lián)結(jié)。

拱肋定位架采用Ⅰ32工字鋼與鋼板加工，定位架弧度與鋼管拱弧度一致，定位架上焊接可供橫向調(diào)整位移的頂鐵，定位架安裝于臨時(shí)支架頂部，安裝前進(jìn)行測(cè)量放樣，保證拱肋就位后不會(huì)有大的調(diào)整。在臨時(shí)支架與定位架之間安裝2個(gè)調(diào)整豎向位移的千斤頂及調(diào)整橫向位置的千斤頂，定位架安裝前根據(jù)理論位置采用全站儀對(duì)定位架進(jìn)行定位。定位架示意圖見圖1。

3.2 拱肋吊裝及位移調(diào)整

首先采用200 t吊車將4臺(tái)80 t吊車吊裝至橋面，隨后將要待拼裝的拱肋同時(shí)吊裝至橋面，吊裝前在拱肋腹板側(cè)焊接2個(gè)吊耳，由2臺(tái)80 t吊車從橋面抬吊拱肋至定位架，吊車吊裝前，充分考慮吊車站位，保證吊車作業(yè)空間及起吊能力，吊裝至胎架后，根據(jù)建立的獨(dú)立坐標(biāo)系采用全站儀對(duì)拱肋三維坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，經(jīng)計(jì)算確定豎向、橫向位置偏差，通過豎向、橫向千斤頂進(jìn)行微調(diào)。調(diào)整就位后在限位架與工字鋼之間支墊不同厚度的鋼板進(jìn)行調(diào)整。

3.3 拱肋臨時(shí)加固

拱肋調(diào)整就位后，采用Ⅰ18工字鋼加工的斜撐對(duì)拼裝完的拱肋進(jìn)行臨時(shí)加固，其中內(nèi)傾側(cè)的工字鋼根據(jù)內(nèi)傾角度計(jì)算確定位置后提前安裝就位，見圖2。

3.4 拱肋臨時(shí)焊接

臨時(shí)焊接采用220 mm×150 mm×16 mm的A3鋼加勁板與上一節(jié)拱肋進(jìn)行焊接牢固，每個(gè)拱肋的接頭焊接16個(gè)加勁板，上下弦管接頭各均勻布置8個(gè)加勁板，加勁板與拱肋雙面滿焊。進(jìn)行焊接時(shí)必須采用上、下、左、右同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行，以克服由于高溫的影響及焊縫的收縮而造成拱肋軸線的改變，焊縫高不得小于8 mm。臨時(shí)焊接固定完成后，拆除千斤頂，進(jìn)行下一節(jié)段拱肋的拼裝。

3.5 拱肋合龍質(zhì)量控制

在拱肋合龍段安裝前，對(duì)已經(jīng)安裝好的拱肋節(jié)段端口進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)端口測(cè)量4個(gè)點(diǎn)(上、下弦管分別測(cè)量其頂面及地面中心)，測(cè)量時(shí)間段安排在每日的不同溫度點(diǎn)進(jìn)行。測(cè)量時(shí)記錄好當(dāng)時(shí)的氣溫。該測(cè)量需進(jìn)行3次，根據(jù)溫度變化曲線及測(cè)量結(jié)果繪制出溫度變化的影響曲線，預(yù)估合龍時(shí)的氣溫，推算出拱肋合龍段的余量大小。

拱肋合龍時(shí)，對(duì)拱肋軸線進(jìn)行跟蹤測(cè)量，對(duì)有偏差節(jié)段繼續(xù)采用小型千斤頂進(jìn)行微調(diào)，以保證拱肋安裝進(jìn)度。

4 結(jié)語

通過設(shè)置限位架及采用千斤頂調(diào)整拱肋位移，快速、精確的完成了拱肋節(jié)段的拼裝，為大跨度的簡(jiǎn)支拱順利合龍?zhí)峁┝思夹g(shù)保障，為類似工程的施工提供了借鑒之處。

[1] 高速鐵路工程施工技術(shù)指南[Z].

[2] Q/TCR 9603—2015,高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)規(guī)程[S].

[3] TB 10752—2010,高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] TB 10210—2009,鐵路鋼橋制造規(guī)范[S].

[5] 《鄒淄特大橋1-144 m下承式雙線簡(jiǎn)支拱橋》施工圖[Z].

Research on the construction technology of fast and precise positioning of simply supported arch rib

Wang Wenming

(FifthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayThirdBureauGroup,Jinzhong030600,China)

This paper analyzed the difficulties of 1-144 m simply supported arch rib assembling engineering of Zouzi super bridge of Jiqing high-speed railway, from the arch rib bracket and positioning frame process installation, arch rib hoisting, temporary reinforcement, welding, closure and other aspects, elaborated the general scheme of arch rib assembling, achieved rapid assembling, positioning effect.

simply supported arch bridge, arch rib, assembling scheme, positioning frame

1009-6825(2017)07-0161-02

2016-12-26

王文明(1982- )，男，工程師

U445

A