系杆拱梁拱肋精确定位装置的研究

发表时间:2021/5/19   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:魏万新
[导读] 摘要:随着我们国家的城市化进程的不断加速,桥梁工程成为各种道路工程的关键节点,跨越各种障碍,且难度高、造价大、工期短。
        中铁二十一局集团第四工程有限公司  青海西宁  810000
        摘要:随着我们国家的城市化进程的不断加速,桥梁工程成为各种道路工程的关键节点,跨越各种障碍,且难度高、造价大、工期短。现阶段我国的铁路工程跨越式大发展的继续深化,伴随着科学技术的进步,桥梁建筑材料的高强、轻质、多功能性能的研发推动了桥梁工程的快速发展。随着施工工艺的发展,桥梁工程的技术难度大、施工水平要求高的各种形式的桥梁也开始涌现。桥梁不仅是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合实力的集中体现,而且也已经成为施工单位施工水平的重要标志。
        关键词:桥梁工程  张拉  吊杆安装  拱肋  锚具  吊索
        随着我们国家的城市化进程的不断加速,桥梁工程成为各种道路工程的关键节点,跨越各种障碍,且难度高、造价大、工期短。现阶段我国的铁路工程跨越式大发展的继续深化,伴随着科学技术的进步,桥梁建筑材料的高强、轻质、多功能性能的研发推动了桥梁工程的快速发展。随着施工工艺的发展,桥梁工程的技术难度大、施工水平要求高的各种形式的桥梁也开始涌现。桥梁不仅是一个国家或地区经济实力、科学技术、生产力发展等综合实力的集中体现,而且也已经成为施工单位施工水平的重要标志。
        由我们中铁二十一局承建的酒额铁路三奇堡特大桥1-64m系杆拱梁工程,是一个技术要求高、施工难度大、多种专业涵盖的系统性结构复杂梁体,并且跨肃航高速公路的桥梁工程。
        拱肋采用钢管混凝土结构,计算跨径1-64m,矢高12.8 m,矢跨比1/5。拱轴线为二次抛物线。拱肋高度1.5m,中心距7.1m。为增强拱肋平面外稳定性,拱肋间设置三道横撑,其中边横撑为K撑,中间横撑为一字撑。全桥拱肋共设11对吊杆,除拱脚至第一根吊杆间距为8.0m外,其余吊杆中心间距均为4.8m吊杆采用PES.HY(FD)7-55成品索体,冷铸锚锚固,张拉端设于拱肋顶部。在施工过程中,任何对拱肋安装的精确定位进行了全面的调研、探索,最终形成了一套操作简易可靠、科学合理的精确定位的,同时也形成了一套科学的、完善的施工工艺,本文即为该装置的制备、工作原理、施工要点的简要描述。既是对本单位桥梁施工工法的有益补充,又具有在工程实践中不断拓展的潜力和应用推广的价值。
       
        图1.1-1 桥型布置图施工工艺流程
        1.施工准备
        1.1现场前期准备
        在拱肋拼装全部完成后,根据吊杆索的编号,用叉车把该跨各个规格编号的吊索,安放在该编号索便于安装的位置上。(如图1.1-1)
       
        图1.1-2 施工工艺流程图
        1.2施工专用设备准备
        (1)用架子管搭建拱顶施工平台。
        (2)根据吊杆规格配备连接补芯。
        (3)加工索力张拉、调整用的设备。
        (4)张拉前,将千斤顶及供油泵送有资质的检测单位进行系统标定。
        1.3人员准备
        (1)按施工要求选定熟练的操作工及普通操作工;
        (2)对施工人员进行技术交底及其他安全技术培训;
        (3)人员计划见上表。
        1.4技术准备
        (1)熟悉相关施工图纸及相应的施工规范和安全技术规程。
        (2)熟悉施工工艺,编制详细的技术交底文件。
        (3)制定施工技术质量管理控制措施,编制设备操作规程及安全管理制度。
        2.吊杆安装
        吊杆索安装方法一般采用展索盘放索、吊机或卷扬机起吊安装的方法,吊机安装方法工期较短。
        (1)成圈索进场后堆放在指定的堆放场地内。
        (2)安装时根据设计要求,将成圈索按编号用吊车运抵安装位置。
        (3)在锚端安装牵引补芯。
        (4)吊机吊钩与索体连接,连接位置距离锚头长度需大于拱肋端索导管长度,以便于拱肋端锚头穿过索导管;入锚钢丝绳穿过索导管下放至桥面,与锚头连接补芯进行连接。
        (5)用吊机将吊杆索提升并展开,在提升过程中,同步提升入锚钢丝绳。
        (6)吊杆提升至拱肋安装位置附近时,通过手拉葫芦拽拉入锚钢丝绳,与吊机配合,将锚头牵引穿过索导管,露出锚垫板后,通过螺母,将锚头锚固。
        (7)吊杆下锚固端的安装,因本项目的吊杆索不是垂直于桥面,在安装下锚头时要利用卷扬机或手拉葫芦牵引吊杆索下锚头拉入索道管,待锚头露出锚垫板时旋好螺母至设计位置。
        (8)如果拱上锚固有难度时,可以采用20千斤顶与螺杆牵拉的方法,使拱上张拉端达到能锚固上位置。
        3.吊杆索安装施工注意事项
        (1)吊杆安装必须在拱与梁施工、测量完毕后才能进行。
        (2)安装之前要检查吊装机具(卷扬机、牵引补芯、钢丝绳、卸扣、支架等)是否运转正常、安全可靠。拱上吊索安装孔内是否清洁。
        (3)吊杆起吊前要检查锚具螺纹与螺母螺纹旋转配合是否顺畅。
        (4)在吊杆展开过程中要随时检查索的外表是否完好。同时在展索过程中应采取措施,严防伤害索外表面的PE层。
        (5)吊杆的吊装端锚具从拱上索导管拉出时不得损坏其外螺纹
        (6)吊装锚具与钢丝绳之间的连接螺纹,必须拧到位置。在吊杆索吊装时,必须注意吊索在展开时发生吊索的旋转,确保吊索在吊装中的安全性。
        (7)当吊杆上锚端露出锚固面时及时旋上螺母。
        (8)在起吊过程中吊杆会因为放销而转动,此时应用溜绳加以控制,不允许吊杆自由旋转、摆动。
        4.吊杆索力张拉工艺
        由于吊杆索的长度短、相对刚性段比例较大,因此直接采用液压千斤顶来张拉索力。吊杆索张拉人员在拱上张拉平台上用张拉千斤顶,拉杆、夹具等配套设备,并将依据设计的“施工流程”要求,对吊杆的初次张拉和二期载荷后的索力调整,制定吊杆索的张拉方案。
        5.吊杆索的张拉顺序
        (1)吊杆索的张拉必须按监控指令顺序进行施工。
        (2)张拉的方式一般是两条拱设四个施工点,同时进行张拉(每个施工点两组张拉设备)本项目每个点为双吊杆,每个点要配置2套千斤顶。
        (3)如果吊杆的初次张拉力很小时(对拱的影响很小),一般可以在吊杆安装完成后进行。
        (4)二期恒载后,同样按第一次张拉的方法、顺序,对拱上的22根吊杆索进行张拉。张拉力必须达到设计要求。
        (5)测量桥面各设计点的标高,确定索力调整的方法。
        (6)调整各索号的索力值,使各个索号的索力或桥面各控制点的标高达到设计的要求。
        6.吊杆索测力程序
        一般按照设计要求,吊杆安装完成、二期恒载施加后的二个阶段,要对吊杆进行索力张拉调整。前一个作业在吊杆索全部安装到位后进行,后一个在拱桥二次载荷后进行。
        吊杆索的张拉设备将根据设计图纸要求进行配备。
        7.吊杆索测力施工注意事项
        (1)要把施工的具体操作方法、步序落实到施工班组。
        (2)测力前检查已标定的张拉设备运转是否正常,拱上的张拉设备安放是否安全、可靠。
        (3)按分级、渐进的方式进行张拉,准确反映吊杆索力
        (4)危险作业时必须佩戴安全带。
        (5)认真做好张拉施工中的每一步施工记录。
        8.总结
        本施工工艺因其所具有的科学合理性、施工安装精度要求不是很高的简易操作性、最终安装结果的精确可控性,通过在桥梁工程实体中的实践应用,其大大的减少了安装需用的人力、物力投放,给项目本身带来了切实的经济效益,也切实的保证工程实体的质量要求,既是对我公司桥梁施工工法的有益补充,又具有在工程实践中不断拓展的潜力和应用推广的价值。
        参考文献:
        [1]《客货共线铁路桥涵工程施工技术规程》(Q/CR9652-2017)
        [2]《铁路钢桥制造规范》(Q/CR9211-2015)
        [3]《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)
        [4]《钢结构工程质量检验评定标准》(GB50221-2001)
        [5]《钢管混凝土结构设计与施工规范》(CECS28-2012)
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