大家好,我是兔子,今天的内容主要包括超宽钢箱梁斜拉桥拱塔安装施工技术,比起施工时要注意的细节问题,更倾向于作为一个现场施工的例子来展示,快一起来看看吧~~

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工程概况

纬三十三路桥梁,该桥总长120m,桥宽44m,跨径布置2×60m,采用等高度钢结构连续箱梁,集交通、景观、防汛于一身。

拱塔结构高40.25 m,下接钢箱梁预留焊接截面。拱塔横立面为椭圆形,椭圆长半轴40m,短半轴长12.5m。拱塔采用双面椭圆异形结构,底面跨度超宽,顶面超高,全部采用焊接连接,施工难度大,精度要求高。

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总体技术方案

该桥为超宽、大跨度钢箱梁,施工前首先需要做好底部的加强支撑,吊装过程中采用单一的吊装设备及技术方法,分段式安装,拼装过程中采用对称安装连接,中间采用桁架做临时支撑,节段间连接采用加劲板硬性连接,应用CO2气保焊与陶瓷衬垫单面焊接双面成型技术进行现场焊接。

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关键施工技术

3.1 施工总体流程

每节段拼装首先进行施工准备,包括优化分割、吊点设置,然后进入拼装阶段,严格把控焊接质量,每节安装完成后进行临时稳固和施工平台及人行道的搭设,各节段工序循环进行。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(1)

3.2 节段吊点设置

为确保吊装安全、稳定,对位准确,各段设置4处吊点,弧度明显的工件,弧度内侧顶端设置两处吊点,弧度外侧1/3处设置两处。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(2)

吊装过程

3.3 拱塔分段参数设置

拱塔共分为五节,前四节为对称布置,第五节为合拢段。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(3)

节段规格数据表

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(4)

3.4 两节段间的对接

上节段下口四面内侧各设置一块引道板,下节段上口相应位置设置四块定位板。引道板与定位板对接,方便快速就位。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(5)

连接引道板位置

3.5 测量调整方法

3.5.1粗略定位

根据构件加工尺寸,计算每节段的上口设计位置,在桥面上标识其投影点作为基准点,采用吊锤检验定位。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(6)

粗略定位

3.5.2 精确定位

粗略定位完成之后,用加劲板进行初步连接完毕后,用全站仪进行测量,明确细部调整数据,进行微调处理。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(7)

精确测量定位

进行微调时,首先将调整侧加劲板拆除,两节拱塔接缝上下各30cm处焊接定位钢板以便放置千斤顶,接缝上下10cm处弹墨线作为基准线,根据上口偏移尺寸,应用杠杆比例原理计算下口调节数据,用千斤顶顶起边顶边用钢尺测量两条基准线间距离,直到达到要求数据,再次用全站仪进行测量,如此循环直到达到精度要求即可。

微调示意图

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(8)

3.6 焊接措施

3.6.1 采取定位焊接、控制焊接温度、两面对称焊接等方法,防止焊接工件应力变形过大。

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节间连接定位焊接

3.6.2 焊缝应用CO2气体保护焊进行焊接,操作简单,适合自动焊和全方位焊接;结合陶瓷衬垫单面焊接双面成型技术,施工效率更高。

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焊接应用

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陶瓷衬垫结构形式

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陶瓷衬垫在现场的实际应用

3.7 临时支撑及施工平台搭设

拼装完成后,上口用桁架对称连接,每一节顺桥向单侧固定两根缆风绳。固定好后,拱塔周围搭设脚手架,用于操作平台,支架内搭设人行通道。第四节施工完成后,顶端设置挂篮以便进行第五节的合拢施工。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(13)

3.7.1 拱塔对称连接:采用桁架连接,桁架采用钢管焊接而成,桁架通过耳板与拱塔连接,连接销经过45#热处理。

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(14)

悬索桥和斜拉桥施工方法(非常实用的斜拉桥拱塔施工技术)(15)

桁架示意及其截面图

3.7.2 操作平台:采用碗扣式脚手架搭设,主要用人员操作及工具放置。

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桁架的安装

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安装后的桁架

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缆风绳布置示意图

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缆风绳现场实际应用

3.8合拢段施工

第四节施工完毕后,在顶端设置挂篮作为施工平台,以便进行边口的打磨及陶瓷衬垫的粘贴。挂篮施工完毕后,根据顶面高程基准点,用水平尺对第四节上口顺桥向两边弹出水平基准线,做水平差值比较,现场量测数据;同样用水平尺对合拢段两边顺桥向弹出水平基准线,测量现场水平差值数据,综合合拢段下口及第四节上口数据,对接触边进行打磨处理,待准备完毕后同其他节段施工方法,进行现场吊装调整工作。

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打磨后合拢段边口

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合拢段吊装

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主要技术创新点

4.1 对结构物进行最优化结构分割,减少了现场焊接工程量,最大化节约运输、吊装成本,保证了安装过程的安全质量,且拼装过程中的桁架、加劲板等临时稳固构件均为可回收利用资源,避免资源浪费,减少了固态建筑垃圾,具有良好的环保效应。

4.2吊装过程中采用单一的吊装设备及技术方法,易于人员操作,大大减少未知危险源,增强安全系数。

4.3施工过程中应用CO2气保焊技术,应力变形小,焊缝抗裂性能高,焊接成本低,此外结合陶瓷衬垫单面焊接双面成型技术,大大提高了生产效率,缩短了施工工期。

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社会经济效益

5.1采用竖转安装虽然工期较短,节省搭设脚手架的4天时间,但是建设起重设备基础需提前至少10天做出准备,长时间占用租赁场地,起重设备的租赁费用、转轴的成本及安装费用等各项费用较高,安装精度及技术要求较高;

5.2采用板单元分割后现场拼装等于同等条件下增加3倍焊接工作量,施工延长3倍时间,工期较长,且人工需求较大,此种方法综合费用较少,但工期较长,安装进度较慢,施工精度难以控制;

5.3本方案的临时稳固构件均为可回收利用资源,吊车为租赁设备,从工期、费用、安装精度、人员数量、环境保护及安全质量各方面都是最佳选择。

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