CN113605253A - 一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基础设施领域,具体涉及一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法。本发明采用贝雷片快速装配式索、扣合一塔架,采用缆索吊和斜拉扣挂工艺安装拱肋,借助扣索的收放和拱肋节段间千斤顶进行线形调整。采用扣挂法稳定每一节段,达到预期线形的控制。每一节段采用缆索吊吊装到位后,通过扣挂体系临时固定和微调,达到预期固定位置后固定,进而完成所有节段的吊装及微调,实现合龙。安装过程中,按照提前计算拟定的各节段预抬标高值进行设置,达到对拱肋线形控制的目的。由于现场场地受限,无法设置横向调位风缆,采用千斤顶和手拉葫芦对拱肋进行左右调位。
Description
技术领域
本发明属于基础设施领域,具体涉及一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法。
背景技术
拱桥在我国是具有传统文化特色的桥梁结构形式,随着我国桥梁技术的不断发展,拱桥由最早的小跨径石拱桥发展为钢筋混凝土拱桥。钢管混凝土拱桥中钢管拱肋的施工方法形式多样,常见的主要有支架法、整体吊装法、转体法。
缺点:支架法施工需要在拱肋下方搭建临时支撑,受施工现场环境影响较大,有一定的局限性。整体吊装法是将拱肋在加工厂连接成整体后进行吊装的一种方法,不适合大跨径钢管拱桥施工。转体法施工是将拱圈或整个上部结构分成两个半跨,分别在河的两岸利用地形或简单支架灌筑或预制装配成半拱,然后利用动力装置将两半拱转动至桥轴线位置上或设计标高合拢成拱,一般适用于单跨拱桥的施工。
发明内容
为解决现有技术的问题,本发明提供了一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,包括如下步骤:
(1)缆索吊系统布设
扣塔固结在混凝土基础上,索塔铰接于扣塔顶部;塔架采用贝雷桁架门式结构,基本构件为4m×2.14m贝雷片;
(2)钢管拱肋安装顺序
拱肋安装顺序需要考虑到边拱的施工与拱肋节段运输;
(3)建模计算
按照设计图文件、主拱肋吊装顺序、管内混凝土浇筑顺序、松扣顺序、拱上立柱加载程序和桥面系施工;拱肋分段吊装的,每吊装一节,都会对前面己经吊装好的部分产生力的作用,因此在吊装的全部过程中,各个节段的坐标都处于变化之中;为了保证合龙线形满足要求,在每个节段吊装时需要设置一个预抬标高,这个预抬标高需保证在历经后续节段吊装所引起的标高变化之后,在桥面系施工完成后正好达到设计标高;在预测某一节段吊装标高的同时,还需要同时给出该节段吊装时各扣索的索力和其它已安装节段的标高,作为施工监控的依据;
(4)钢管拱肋吊装
1)拱肋1节段和横撑安装
用一套缆索起重机上2个吊具吊运拱脚1节段至拱座预埋件处,用手拉葫芦调整拱肋的横向偏位,使拱肋的铰管顺利入槽,安装并张拉扣索,拱肋端头的线形符合设计要求后,取下吊具,上下游对应拱肋安装完成后,两组主索抬吊安装相应横撑;
2) 拱肋其余节段和横撑安装
用一套缆索起重机上2个吊具吊运拱肋至前一段的端头,通过千斤顶、手拉葫芦调整拱肋的位置,使接头法兰螺栓孔全部对位,安装法兰螺栓,此时安装并张拉扣索,拱肋端头的线形符合设计要求后,将接头螺栓拧死,取下吊具;
(5)钢管拱肋调整
因现场场地形受限,拱肋横向调位缆风锚碇设置困难,采用无横向调位缆风安装拱肋;拱肋空中就位时,先依靠缆索吊吊具的走行进行粗定位,待接头几乎完成对接时再使用手拉葫芦进行辅助精确对位;然后安装扣索,最后完成吊扣转换,待上下游拱肋节段都安装完毕,及时安装横撑;
(6)钢管拱肋斜拉扣挂施工
扣挂系统由扣塔、扣索、锚索、拱肋扣点、扣锚梁和锚碇组成;
1)扣塔:采用8片贝雷桁架片+4根L200*125*12mm角钢组成,塔底固结;
2)扣索、锚索:扣索、锚索均采用1860MPa的Φ15.24钢绞线,安全系数K不小于2;
3)扣索安装:扣索先锚固于主拱肋端头的扣点上,利用临时辅助卷扬机将扣索牵引至扣塔上,利用手拉葫芦将扣索装入扣塔上张拉平台的锚箱中;
4)锚固体系:扣索的固定端采用“P”型锚具锚固于拱肋的扣点上,调节端设于扣塔张拉锚梁上,使用防松工具锚进行张拉调节;锚索固定端采用“P”型锚具锚固,调节端设于扣塔张拉锚梁上,使用防松工具锚进行张拉调节;
5)扣点:扣点用于连接扣索和拱肋钢管,采用扣耳与锚箱相结合的结构形式,扣耳在工厂内与拱肋上弦管按设计要求整体焊接,锚箱与扣耳通过销轴连接;施工时,扣耳、锚箱与主拱圈节段整体吊装;
6)按吊装程序,每一正式扣索挂好后,只调整当前节段的标高及偏位,故应按监控数据对各段进行相应的预抬;调索作业根据设计方和施工监控方现场共同发布的调索索力和拱肋标高,对每一号索采用张拉设备逐根、分级、对称张拉;同时用频谱分析仪对索力进行测试,以确保调索顺利开展;
7)根据监控提供的扣锚索索力,采用24t穿心千斤顶逐根对称分级张拉扣锚索,边张拉边松钩,逐渐将吊钩的力转换为由扣索承担,最终吊钩不承受力后,将起吊千斤索拆除;扣锚索张拉力控制以扣塔顶不产生水平位移为控制目标,张拉过程中,扣塔的偏位控制在20mm内;
(7)主拱线形、偏位监测
1)拱肋安装过程中采用全站仪测量拱肋三维坐标,并进行动态跟踪和调整,保证在焊接连成整体前实测坐标和设计值误差满足要求,同时在后续工况通过监测其坐标变化来分析其受力;拱肋测点布置在每段拱肋上弦杆端头0.4m处;海面昼夜、日间清晨和中午温差大,钢管拱肋受温度影响变形大,为了减少温度影响,选取每日上午九点前进行拱肋定位测量;
2)预埋拱座的定位
用全站仪放样出拱肋的四个坐标原点,在任意一个坐标原点架设全站仪复核各原点间的相互关系;根据拱肋轴线坐标推算出拱脚座面上缘及下缘四点坐标,然后进行精确放样;根据此四点来控制拱座的平面位置,用水准仪控制四点标高;拱脚在预埋拱座上就位后,再对其轴线及分段点标高进行校核、调整,使其符合设计要求;
3)拱肋拼装焊接中的测量监控
在拱肋设计轴线的延长线上,即拼装肋片的两端架设全站仪,在拱肋拼装焊接的过程中,随时监测拱肋的实际轴线,若与设计有偏差,随时反馈调整;
4)拱肋吊装就位的空间定位
吊装前,在拱肋各分段端头顶部设置测点,吊装时利用全站仪观测测点坐标控制拱肋轴线及标高;
5)拱肋吊装过程中的测量监控
吊装过程中由于重量的增加、节段间法兰连接时的碰撞、焊接及风力的影响,均有可能使拱肋空间位置产生变化;因此,在拱肋各段吊装和连接的过程中,随时对其的轴线和标高进行监控,发现变化及时调整;
6)拱肋节段预抬高量的控制
利用千斤顶调整扣索索力来调整拱肋的预抬高量;
7)拱肋轴线偏位控制
安装过程中,安装节段端头出现轴线偏位,利用在接头处设置临时千斤顶与拱肋间调位缆风进行纠偏,并在接头处加塞钢垫片进行调整;
8)塔架偏位观测
在塔架垂直于桥轴线方向设一个测站和一个后视点,在塔架顶面上、下游两侧各设一个固定标尺;吊装时用全站仪观测塔架顶部的偏移;
9)吊装锚碇的位移观测
在锚碇设定标志点,起吊拱肋后用全站仪观测锚碇有无位移变化;
(8)拱肋合龙
合龙前应对拱肋线形进行精调,线形调整选择在傍晚或清晨进行(温度变化幅度不大);通过调索以调整拱肋标高;在接头间设置千斤顶,以加塞钢垫片调整横向偏位;使两岸合龙口的线形达到设计、监控要求;
所述的大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,拱肋接头法兰密贴后,拱肋前端向外侧偏,拧松外侧钢管接头螺栓,通过上下游拱肋间的缆风张拉使拱肋前端向桥中心线移动,达到设计位置后,在外侧钢管接头法兰间塞钢垫片,并将两法兰盘焊接定位,再拧紧螺栓;
所述的大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,接头法兰密贴后,拱肋前端向内侧偏,拧松内侧钢管接头螺栓,在接头部位焊接千斤顶安装基座,安放手摇液压机械千斤顶,将接头位置慢慢顶开,使拱肋前端向外侧移动,达到设计位置后,在内侧钢管接头法兰间塞钢垫片,并将两法兰盘焊接定位,再拧紧螺栓。
与现有技术相比,发明的有益效果是:(1)由于现场场地受限,无法设置横向调位风缆,采用千斤顶和手拉葫芦对拱肋进行左右调位,保证拱肋的安装轴线满足设计要求。
(2)用斜拉扣挂法最大程度的利用了缆索吊扣塔的稳定性,保证每阶段的相对位置稳定,从而保证了钢管拱的最终线型。
(3)斜拉扣挂法施工简单方便快捷,从一定程度上解决了费时、费力、费工等问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本发明缆索吊布设示意图。
图2是本发明中岱山岛侧塔架立面图。
图3是本发明中拱肋安装顺序示意图。
图4是本发明中拱肋吊装结构示意图。
图5是本发明中拱肋法兰连接结构示意图。
图6是本发明中拱肋调整轴线偏移示意图(由外侧向内侧调整)。
图7是本发明中拱肋调整轴线偏移示意图(由内侧向外侧调整)。
图8是本发明中扣挂系统总体布置图。
图9是本发明中扣点布置立面图。
图10是本发明中拱上扣点使用图。
图11是本发明中拱上监测布设图。
图12是本发明中拱肋线性测量示意图。
图13是本发明中拱肋合龙示意图。
图14是本发明中扣点布置断面图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明,并不限制本发明的范围。
新江南大桥横跨浦门水道,紧邻老江南大桥,施工场地受限、施工工期紧、作业环境复杂,采用斜拉扣挂线性控制施工方法可有效解决施工场地狭小、施工受限的问题,通过海上起吊吊装技术,采用斜拉扣挂的线性控制安装方法,可快速、高效、精确的完成钢管拱肋的线性调整,拱肋的安装完全满足设计及规范要求。
采用贝雷片快速装配式索、扣合一塔架,采用缆索吊和斜拉扣挂工艺安装拱肋,借助扣索的收放和拱肋节段间千斤顶进行线形调整。采用扣挂法稳定每一节段,达到预期线形的控制。每一节段采用缆索吊吊装到位后,通过扣挂体系临时固定和微调,达到预期固定位置后固定,进而完成所有节段的吊装及微调,实现合龙。安装过程中,按照提前计算拟定的各节段预抬标高值进行设置,达到对拱肋线形控制的目的。由于现场场地受限,无法设置横向调位风缆,采用千斤顶和手拉葫芦对拱肋进行左右调位。
一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,包括如下步骤:
(1)缆索吊系统布设
新江南大桥上部结构采用缆索吊安装。岱山岛一侧受老桥影响,缆索后锚系统紧邻老桥,为满足背索夹角要求,索塔布置在边拱范围内;江南岛一侧后锚系统位于中基船厂内,受场地限制,索塔布置在高差12m上下台地处。结合现场地形及拱肋最大分节重量,缆索吊选用双塔100m+288.5m+175m三跨方案,额定吊重2×60t,见图1所示。
扣塔固结在混凝土基础上,索塔铰接于扣塔顶部;塔架采用贝雷桁架门式结构,基本构件为4m×2.14m贝雷片。岱山岛一侧塔架高57m,为避开边拱塔架底部17m采用钢管桁架,见图2所示;江南岛一侧位于台阶地形的塔架左侧高63m、右侧高49m,为保证塔架变形协调,左侧塔架底部设14m高钢管桁架。
(2)钢管拱肋安装顺序
拱肋安装顺序需要考虑到边拱的施工与拱肋节段运输,拱肋安装顺序:岱山岛侧1-3#拱肋→江南岛侧13-11#拱肋→岱山岛侧4-6#拱肋→岱山岛侧10-8#拱肋→合龙段安装,详见下图3。
(3)建模计算
按照设计图文件、主拱肋吊装顺序、管内混凝土浇筑顺序、松扣顺序、拱上立柱加载程序和桥面系施工,开展新江南大桥主桥的施工前进仿真计算;拱肋分段吊装的,每吊装一节,都会对前面己经吊装好的部分产生力的作用,因此在吊装的全部过程中,各个节段的坐标都处于变化之中;为了保证合龙线形满足要求,在每个节段吊装时需要设置一个预抬标高,这个预抬标高需保证在历经后续节段吊装所引起的标高变化之后,在桥面系施工完成后正好达到设计标高;在预测某一节段吊装标高的同时,还需要同时给出该节段吊装时各扣索的索力和其它已安装节段的标高,作为施工监控的依据;
(4)钢管拱肋吊装
1)拱肋1节段和横撑安装
用一套缆索起重机上2个吊具吊运拱脚1节段至拱座预埋件处,用手拉葫芦调整拱肋的横向偏位,使拱肋的铰管顺利入槽,安装并张拉扣索,拱肋端头的线形符合设计要求后,取下吊具,上下游对应拱肋安装完成后,两组主索抬吊安装相应横撑;
2) 拱肋其余节段和横撑安装
用一套缆索起重机上2个吊具吊运拱肋至前一段的端头,通过千斤顶、手拉葫芦调整拱肋的位置,使接头法兰螺栓孔全部对位,安装法兰螺栓,此时安装并张拉扣索,拱肋端头的线形符合设计要求后,将接头螺栓拧死,取下吊具;拱肋安装示意图见图4,图5。
(5)钢管拱肋调整
因现场场地形受限,拱肋横向调位缆风锚碇设置困难,本桥采用无横向调位缆风安装拱肋。拱肋空中就位时,先依靠缆索吊吊具的走行进行粗定位,待接头几乎完成对接时再使用手拉葫芦进行辅助精确对位;假设拱肋接头法兰密贴后,拱肋前端向外侧偏,拧松外侧钢管接头螺栓,通过上下游拱肋间的缆风张拉使拱肋前端向桥中心线移动,达到设计位置后,在外侧钢管接头法兰间塞钢垫片,并将两法兰盘焊接定位,再拧紧螺栓。假设接头法兰密贴后,拱肋前端向内侧偏,拧松内侧钢管接头螺栓,在接头部位焊接千斤顶安装基座,安放手摇液压机械千斤顶,将接头位置慢慢顶开,使拱肋前端向外侧移动,达到设计位置后,在内侧钢管接头法兰间塞钢垫片,并将两法兰盘焊接定位,再拧紧螺栓。然后安装扣索,最后完成吊扣转换,待上下游拱肋节段都安装完毕,及时安装横撑;具体操作见下图具体操作见图6,图7所示。
(6)钢管拱肋斜拉扣挂施工
扣挂系统由扣塔、扣索、锚索、拱肋扣点、扣锚梁和锚碇组成,其总布置见图8所示。
1)扣塔:采用8片贝雷桁架片+4根L200*125*12mm角钢组成,塔底固结;
2)扣索、锚索:扣索、锚索均采用1860MPa的Φ15.24钢绞线,安全系数K不小于2;
3)扣索安装:扣索先锚固于主拱肋端头的扣点上,利用临时辅助卷扬机将扣索牵引至扣塔上,利用手拉葫芦将扣索装入扣塔上张拉平台的锚箱中;
扣索一端固定于主拱肋的锚固点,另一端在扣塔张拉锚梁上张拉、调整。锚索一端固定于锚碇端的锚固点,另一端在扣塔张拉锚梁上张拉、调整。扣塔两侧同一索号的扣锚索采用按比例同步张拉和调整扣锚索索力;
4)锚固体系:扣索的固定端采用“P”型锚具锚固于拱肋的扣点上,调节端设于扣塔张拉锚梁上,使用防松工具锚进行张拉调节;锚索固定端采用“P”型锚具锚固,调节端设于扣塔张拉锚梁上,使用防松工具锚进行张拉调节;
5)扣点:扣点用于连接扣索和拱肋钢管,采用扣耳与锚箱相结合的结构形式,扣耳在工厂内与拱肋上弦管按设计要求整体焊接,锚箱与扣耳通过销轴连接;施工时,扣耳、锚箱与主拱圈节段整体吊装;扣点构造如图9,图10所示。
6)按吊装程序,每一正式扣索挂好后,均不对该扣索之前的扣索进行调索作业,只调整当前节段的标高及偏位,故应按监控数据对各段进行相应的预抬;调索作业根据设计方和施工监控方现场共同发布的调索索力和拱肋标高,对每一号索采用张拉设备逐根、分级、对称张拉。同时用频谱分析仪对索力进行测试,以确保调索顺利开展;
7)根据监控提供的扣锚索索力,采用24t穿心千斤顶逐根对称分级张拉扣锚索,边张拉边松钩,逐渐将吊钩的力转换为由扣索承担,最终吊钩不承受力后,将起吊千斤索拆除。扣锚索张拉力控制以扣塔顶不产生水平位移为控制目标,张拉过程中,扣塔的偏位控制在20mm内;
(7)主拱线形、偏位监测
1)拱肋安装过程中采用全站仪测量拱肋三维坐标,并进行动态跟踪和调整,保证在焊接连成整体前实测坐标和设计值误差满足要求,同时在后续工况通过监测其坐标变化来分析其受力;拱肋测点布置在每段拱肋上弦杆端头0.4m处。海面昼夜、日间清晨和中午温差大,钢管拱肋受温度影响变形大,为了减少温度影响,选取每日上午九点前进行拱肋定位测量;
2)预埋拱座的定位
用全站仪放样出拱肋的四个坐标原点,在任意一个坐标原点架设全站仪复核各原点间的相互关系;根据拱肋轴线坐标推算出拱脚座面上缘及下缘四点坐标,然后进行精确放样;根据此四点来控制拱座的平面位置,用水准仪控制四点标高;拱脚在预埋拱座上就位后,再对其轴线及分段点标高进行校核、调整,使其符合设计要求;
3)拱肋拼装焊接中的测量监控
在拱肋设计轴线的延长线上,即拼装肋片的两端架设全站仪,在拱肋拼装焊接的过程中,随时监测拱肋的实际轴线,若与设计有偏差,随时反馈调整;
4)拱肋吊装就位的空间定位
吊装前,在拱肋各分段端头顶部设置测点,吊装时利用全站仪观测测点坐标控制拱肋轴线及标高,拱肋线性测量见图12。
5)拱肋吊装过程中的测量监控
吊装过程中由于重量的增加、节段间法兰连接时的碰撞、焊接及风力的影响,均有可能使拱肋空间位置产生变化;因此,在拱肋各段吊装和连接的过程中,随时对其的轴线和标高进行监控,发现变化及时调整;
6)拱肋节段预抬高量的控制
利用千斤顶调整扣索索力来调整拱肋的预抬高量;
7)拱肋轴线偏位控制
安装过程中,安装节段端头出现轴线偏位,利用在接头处设置临时千斤顶与拱肋间调位缆风进行纠偏,并在接头处加塞钢垫片进行调整;
8)塔架偏位观测
在塔架垂直于桥轴线方向设一个测站和一个后视点,在塔架顶面上、下游两侧各设一个固定标尺。吊装时用全站仪观测塔架顶部的偏移;
9)吊装锚碇的位移观测
在锚碇设定标志点,起吊拱肋后用全站仪观测锚碇有无位移变化;
(8)拱肋合龙
合龙前应对拱肋线形进行精调,线形调整选择在傍晚或清晨进行(温度变化幅度不大)。通过调索以调整拱肋标高;在接头间设置千斤顶,以加塞钢垫片调整横向偏位。使两岸合龙口的线形达到设计、监控要求。拱肋合龙如图13所示。
526国道岱山段改建工程主线起点位于双合,与在建宁波舟山港主通道(鱼山石化疏港公路)相接,终点位于江南岛,与在建岱山至舟山疏港公路相接,主线全长约23.638km。526国道岱山段改建工程控制性工程—新江南大桥,横跨浦门水道,将岱山岛与江南岛相连。新江南大桥主桥主跨设计为208m钢管混凝土拱桥,桥面板架设在钢横梁上,钢横梁通过吊杆与钢管拱肋相连。全桥拱肋由两榀等截面钢管混凝土桁架组成,每榀桁架由4根φ1m钢管组成,每榀桁架分为13节段钢管拱肋,全桥共26节段钢管拱肋及21道钢横梁。
新江南大桥小桩号主拱拱脚位于海事局院内,大桩号主拱拱脚位于中基船厂院内,场地狭小。根据经济效益、施工场地、质量控制、构件运输方式、工期及施工进度,综合分析后,采用斜拉扣挂法最大程度的利用了缆索吊扣塔的稳定性,保证每阶段的相对位置稳定,从而保证了钢管拱的最终线型。并且简单方便快捷,从一定程度上解决了费时、费力、费工等问题。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (3)
1.一种大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)缆索吊系统布设
扣塔固结在混凝土基础上,索塔铰接于扣塔顶部;塔架采用贝雷桁架门式结构,基本构件为4m×2.14m贝雷片;
(2)钢管拱肋安装顺序
拱肋安装顺序需要考虑到边拱的施工与拱肋节段运输;
(3)建模计算
按照设计图文件、主拱肋吊装顺序、管内混凝土浇筑顺序、松扣顺序、拱上立柱加载程序和桥面系施工;拱肋分段吊装的,每吊装一节,都会对前面己经吊装好的部分产生力的作用,因此在吊装的全部过程中,各个节段的坐标都处于变化之中;为了保证合龙线形满足要求,在每个节段吊装时需要设置一个预抬标高,这个预抬标高需保证在历经后续节段吊装所引起的标高变化之后,在桥面系施工完成后正好达到设计标高;在预测某一节段吊装标高的同时,还需要同时给出该节段吊装时各扣索的索力和其它已安装节段的标高,作为施工监控的依据;
(4)钢管拱肋吊装
1)拱肋1节段和横撑安装
用一套缆索起重机上2个吊具吊运拱脚1节段至拱座预埋件处,用手拉葫芦调整拱肋的横向偏位,使拱肋的铰管顺利入槽,安装并张拉扣索,拱肋端头的线形符合设计要求后,取下吊具,上下游对应拱肋安装完成后,两组主索抬吊安装相应横撑;
2) 拱肋其余节段和横撑安装
用一套缆索起重机上2个吊具吊运拱肋至前一段的端头,通过千斤顶、手拉葫芦调整拱肋的位置,使接头法兰螺栓孔全部对位,安装法兰螺栓,此时安装并张拉扣索,拱肋端头的线形符合设计要求后,将接头螺栓拧死,取下吊具;
(5)钢管拱肋调整
因现场场地形受限,拱肋横向调位缆风锚碇设置困难,采用无横向调位缆风安装拱肋;
拱肋空中就位时,先依靠缆索吊吊具的走行进行粗定位,待接头几乎完成对接时再使用手拉葫芦进行辅助精确对位;然后安装扣索,最后完成吊扣转换,待上下游拱肋节段都安装完毕,及时安装横撑;
(6)钢管拱肋斜拉扣挂施工
扣挂系统由扣塔、扣索、锚索、拱肋扣点、扣锚梁和锚碇组成;
1)扣塔:采用8片贝雷桁架片+4根L200*125*12mm角钢组成,塔底固结;
2)扣索、锚索:扣索、锚索均采用1860MPa的Φ15.24钢绞线,安全系数K不小于2;
3)扣索安装:扣索先锚固于主拱肋端头的扣点上,利用临时辅助卷扬机将扣索牵引至扣塔上,利用手拉葫芦将扣索装入扣塔上张拉平台的锚箱中;
4)锚固体系:扣索的固定端采用“P”型锚具锚固于拱肋的扣点上,调节端设于扣塔张拉锚梁上,使用防松工具锚进行张拉调节;锚索固定端采用“P”型锚具锚固,调节端设于扣塔张拉锚梁上,使用防松工具锚进行张拉调节;
5)扣点:扣点用于连接扣索和拱肋钢管,采用扣耳与锚箱相结合的结构形式,扣耳在工厂内与拱肋上弦管按设计要求整体焊接,锚箱与扣耳通过销轴连接;施工时,扣耳、锚箱与主拱圈节段整体吊装;
6)按吊装程序,每一正式扣索挂好后,只调整当前节段的标高及偏位,故应按监控数据对各段进行相应的预抬;调索作业根据设计方和施工监控方现场共同发布的调索索力和拱肋标高,对每一号索采用张拉设备逐根、分级、对称张拉;
同时用频谱分析仪对索力进行测试,以确保调索顺利开展;
7)根据监控提供的扣锚索索力,采用24t穿心千斤顶逐根对称分级张拉扣锚索,边张拉边松钩,逐渐将吊钩的力转换为由扣索承担,最终吊钩不承受力后,将起吊千斤索拆除;
扣锚索张拉力控制以扣塔顶不产生水平位移为控制目标,张拉过程中,扣塔的偏位控制在20mm内;
(7)主拱线形、偏位监测
1)拱肋安装过程中采用全站仪测量拱肋三维坐标,并进行动态跟踪和调整,保证在焊接连成整体前实测坐标和设计值误差满足要求,同时在后续工况通过监测其坐标变化来分析其受力;拱肋测点布置在每段拱肋上弦杆端头0.4m处;
海面昼夜、日间清晨和中午温差大,钢管拱肋受温度影响变形大,为了减少温度影响,选取每日上午九点前进行拱肋定位测量;
2)预埋拱座的定位
用全站仪放样出拱肋的四个坐标原点,在任意一个坐标原点架设全站仪复核各原点间的相互关系;根据拱肋轴线坐标推算出拱脚座面上缘及下缘四点坐标,然后进行精确放样;根据此四点来控制拱座的平面位置,用水准仪控制四点标高;拱脚在预埋拱座上就位后,再对其轴线及分段点标高进行校核、调整,使其符合设计要求;
3)拱肋拼装焊接中的测量监控
在拱肋设计轴线的延长线上,即拼装肋片的两端架设全站仪,在拱肋拼装焊接的过程中,随时监测拱肋的实际轴线,若与设计有偏差,随时反馈调整;
4)拱肋吊装就位的空间定位
吊装前,在拱肋各分段端头顶部设置测点,吊装时利用全站仪观测测点坐标控制拱肋轴线及标高;
5)拱肋吊装过程中的测量监控
吊装过程中由于重量的增加、节段间法兰连接时的碰撞、焊接及风力的影响,均有可能使拱肋空间位置产生变化;因此,在拱肋各段吊装和连接的过程中,随时对其的轴线和标高进行监控,发现变化及时调整;
6)拱肋节段预抬高量的控制
利用千斤顶调整扣索索力来调整拱肋的预抬高量;
7)拱肋轴线偏位控制
安装过程中,安装节段端头出现轴线偏位,利用在接头处设置临时千斤顶与拱肋间调位缆风进行纠偏,并在接头处加塞钢垫片进行调整;
8)塔架偏位观测
在塔架垂直于桥轴线方向设一个测站和一个后视点,在塔架顶面上、下游两侧各设一个固定标尺;
吊装时用全站仪观测塔架顶部的偏移;
9)吊装锚碇的位移观测
在锚碇设定标志点,起吊拱肋后用全站仪观测锚碇有无位移变化;
(8)拱肋合龙
合龙前应对拱肋线形进行精调,线形调整选择在傍晚或清晨进行(温度变化幅度不大);
通过调索以调整拱肋标高;在接头间设置千斤顶,以加塞钢垫片调整横向偏位;
使两岸合龙口的线形达到设计、监控要求。
2.根据权利要求1所述的大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,其特征在于,拱肋接头法兰密贴后,拱肋前端向外侧偏,拧松外侧钢管接头螺栓,通过上下游拱肋间的缆风张拉使拱肋前端向桥中心线移动,达到设计位置后,在外侧钢管接头法兰间塞钢垫片,并将两法兰盘焊接定位,再拧紧螺栓。
3.根据权利要求1所述的大跨度钢管拱桥斜拉扣挂线性控制安装施工方法,其特征在于,接头法兰密贴后,拱肋前端向内侧偏,拧松内侧钢管接头螺栓,在接头部位焊接千斤顶安装基座,安放手摇液压机械千斤顶,将接头位置慢慢顶开,使拱肋前端向外侧移动,达到设计位置后,在内侧钢管接头法兰间塞钢垫片,并将两法兰盘焊接定位,再拧紧螺栓。
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