钢管混凝土系杆拱桥施工

钢管混凝土系杆拱桥施工

一、施工准备

1.地基处理

WDJ齿碗扣型多功能支架必须搭设在经处理的坚实地基上，地基须高出原地面0.5-0.8m,做好防水，避免雨季浸泡。在立杆底部铺设垫层和安放底座，垫层可采用厚度三

20cm的混凝土或厚度市10cm的钢筋混凝土或厚度市5cm的木板。

2.预压

支架使用前须全程预压，不能以一孔预压取得的经验数据推概全桥。静压5d (120h) 以上及达到沉降稳定状态2d (48h)以上，沉降稳定标准：24h沉降不超过1mm.

3.主拱肋拱轴线控制系统

以激光照准和精密测标组成定位系统；监测项目为拱肋的线形变化、拱脚位移和拱脚沉降。

4.建立测量控制网

在每节拱肋端头设置固定的测量控制点，控制点设在拱肋中线位置。施工放样及检查都采用全站仪进行，每架设一节段拱肋，对全部控制点都要进行观测。此外，对拱座的偏位进行观测。钢管拱对温度，特别是日照影响非常敏感。为了减少温度和日照对线形控制的影响，标高的测量包括合拢时间都安排在凌晨。

5.主要机具设备

二施工方法

(1)拱圈施工

采用在工地加工厂进行弯制成拱肋单元，再拼装成拱肋，由缆索起吊安装成形。钢管混凝土浇筑采用泵送顶升法工艺，由拱脚向拱顶对称均衡浇筑。钢管混凝土劲性骨架作为外包拱圈混凝土施工的立模支架，外包拱箱混凝土分环分段对称、均衡施工，拱脚部份的箱肋顶、底板逐渐加厚成实体。

(2)拱肋施工

拱肋钢管采用定购的无缝钢管，拱肋钢管的弯制、加工以及吊段的形成在工地加工厂进行，拱肋吊段的总拼场地布置在桥台化工厂端，要求与桥台在同一高程上，总拼场地长度要求超过100m，宽度不小于80m。

拱肋骨架加工采用计入了预拱度的拱肋放样坐标。预拱度在拱顶按设计总值下样，再以挠度曲线的规律分配至各节点上。拱肋各弦杆加工后各节点中心位置均能接近设计位置，其误差值应小于5mm。拱肋按节施工后，再总拼装成三段，由缆吊起吊安装成形。边拱肋段吊装后由索扣、拱铰形成受力平衡体系。中间拱肋段就位时，由索扣调整整个拱肋的预拱度值及线形。

拱肋加工工艺流程：钢管弯制f单片拼焊f拱肋组焊f分单元运输f现场吊装。

①下料

下料前对管材、板材和型材的形状进行检查，按工艺文件的要求放样和号料：保证放样和号料的精度符合规范的要求。钢管划线后，采用钢印、油漆分别标示出钢管分段、分节的编号。焊接坡口采用手工切割，切割精度符合规范要求。坡口均要进行认真修磨。

②拱肋制作工艺

经监理工程师检验合格的钢管及其它材料，方可进入现场。

螺旋焊管管长一般为8〜15m，每一片拱肋由四管节组成。具体分法按设计图纸要求，具体方案经设计监理批准后进行。钢管经复检合格后，将钢管按悬链线的线形在加工厂进行弯制和在预拼平台上组拼。

预拼平台在室外用混凝土土制作，沿拱轴线方向宽4m，在x轴方向打一条宽1.2 m宽的基线台，长度方向大于1/2跨距。平台浇筑时安装预埋铁，用于安装支承胎架。使用全站仪放样，水准仪抄平。

根据设计图纸及现场安装条件，依据给定的拱轴悬线方程，对每片拱肋的理论拱轴线坐标在计算机上复核。各弦杆弦与弧间的矢度按设计控制，可按拱的曲线制作定位模，采用预热压弯的方法将各管节加工成微弧形。将各管节按拱肋的理论拱轴线坐标在加工厂内按1:1大样拼装。

混凝土平台浇筑后，首先用经纬仪在基线台上打出一条基准线，确定坐标原点，按拱轴线x坐标值在基准线上找出各运输单元接口的x坐标点，在每个点处可预先埋设一块钢板，将x坐标点打在钢板上，做好永久性标志。因预拼装是按水平自由状态而不是实际安装状态，故而预拼装坐标应考虑焊接收缩量，自重下沉，各接口对接间隙的影响，可将拱顶预抬高10 mm （预拱度）。

钢管管节组装成拱肋，可用附加钢筋焊于钢管外壁作临时固定联焊。固定点的距离取300 mm左右，不少于三点。焊接中如发现点焊定位处焊缝出现微裂纹，要将微裂纹全部铲除，重新补焊。

钢管管节组装成拱肋，为确保联结处的焊接质量，可在管内接缝处增加附加衬管。附加衬管楞用宽20mm、厚3 mm的钢板，与管内壁保持0.5mm的膨胀间隙，

确保焊缝根部的质量

拱肋制作过程中应按设计要求将吊点孔、混凝土浇筑孔、排气孔、溢流孔开好并装上各种附属构件。

③管段弯制

管段弯制前首先进行吊段、弯段测量放样，通过吊段测量和1：1放大样，精确确定各管段大样的准确形状和与理论拱轴线的座标对应关系。管段弯制采用卧弯方式，先在拱肋弯制平台上使用经纬仪放样。放出拱肋各弯段管节的轴线、边线，作出明显的标记，再在此地样的基础上设置弯制胎具，用吊车将相应管节吊至胎具上，调整轴线后加热并配以千斤顶进行弯制，弯制合格达到尺寸后，经验收合格后即可。

④吊装节段拼装组焊

搭建拱肋拼装平台，在拼装平台上放管段大样进行拱肋吊装节段的拼装组焊。全桥拱肋共分为（3节）6个吊段，吊段的拼装从第一吊段开始，直至拼完。

㈠单片节段（桁片）拼装与焊接

a拼装

单片拱肋由一个上弦单节拱肋和一个相应的下弦单节拱肋组成，中间用腹杆连接，采用卧拼的方式。

先放样，设置胎具，每个单节拱肋在两端和中间共设6个支点，所有的腹杆均设两个支点。

单片节段的拼装在拱肋拼装平台上进行，拼装前对平台和拼焊胎具进行认真的检查，经检查确认后可以开始拼装。拼装放样时注意拱肋预拱度并放出拼装环境温度与合拢温度的修正值。

拼装现场使用50t龙门吊，单片节段（桁片）的拼装在卧式组装平台上拼对。

在单片节段组焊胎架上先吊入下弦管、定位，再吊装腹杆，调整合格后加固与已吊装的拱肋之间采用点焊连接，最后吊装相应的上弦管，调整定位、点焊，经检查无误后，方可施焊。

b焊接

点焊接工艺文件的要求进行，焊接时从中间向两边对称施焊，先焊腹杆与弦管的立焊缝，再焊平焊，翻面焊接另一面焊缝，确保焊缝质量，腹管与弦管的焊缝质量达到《钢结构施工及验收规范》（GB50205-2001）II级质量标准要求，超声波探伤内部质量H级，焊缝外观应满足GB50205-2001的要求。

c检查与验收

单片节段组焊完成后，对单片节段的上拱值、断面扭曲值、旁弯、节段弧线长度等值进行认真检查，确保符合规范的要求，对局部超差部位进行局部热矫正，确保组装质量优良。

㈡节段拼装组焊工艺

a拼装：两片拱肋拼焊成整体。

拱桥共分三段（六个吊段），每段由两片拱肋组成，采用卧拼的方式。

在单片拱肋拼装的胎具上完成大拼。先将矫正合格的单片拱肋放在胎具上，调整合格后加固。再安装相应的平联板、缀板并点焊加固。

然后将相应的另一片拱肋吊至平联板和缀板上，调整合格后加固，并与平联板和缀板点焊，合格后焊接。

b焊接

焊缝均为单面坡口，在胎具上采用手工焊焊接。

焊接合格后矫正并按地样修割端头余量，完成后防腐。

⑤拱肋拼装验收

拱肋拼装验收在节段拼装组焊完成后进行，在现场进行拱肋拼装验收。拱肋拼装方式为卧式，吊装起重设备为50t龙门吊，拼装放样时应根据试拼装时的环境温度与拱肋合拢时的温度（合拢温度15℃）进行温差修正。

a拱肋拼装

首先在拼装平台上放出节段坐标线，根据坐标测放出拱肋中心线，上、下弦管中心线和吊段位置线，按次序先吊入第一节段，使节段中心线与平台上的中心线一致，节段投影与平台上位置线重合，经检查符合要求后定位并吊入第二节段，按