严荣成 李国江
中国中铁一局集团有限公司 710000
前言
钢管拱桥因自重轻,造型美观,施工快捷,后期维护更新便捷等特点广泛出现在国家的基础交通建设中。为了提升产品质量,缩短架设工期为目的,本文以梁济运河特大桥(90+180+90)m连续梁钢管拱桥为实际工程背景,建议对拱肋现场安装技术进行改进。
关键词:钢管拱肋;连续梁;安装技术;
1.工程概况
鲁南高铁菏泽至曲阜段QHTJ-2标梁济运河特大桥跨日兰高速(90+180+90)m钢管混凝土加劲预应力混凝土连续梁,全长361.6m(含两侧梁端至边支座中心各0.8m),防护墙内净宽9.0m,桥宽14.2m,桥梁建筑总宽14.4m。钢管拱采用钢管混凝土结构,计算跨度L=180.0m,计算矢高f=36.0m,矢跨比f/L=1/5,钢管拱采用等高度哑铃形截面,截面高度3.1m,里程为DK309+474.260~DK309+836.160。钢管拱采用“先梁后拱”法进行安装。桥型布置如图1.1所示。
图1.1桥型布置图
2.施工重难点
2.1结构复杂,技术难度大
本桥主跨跨度180m,为拱梁组合结构施工难度较高,横撑采用空间桁架撑结构复杂。钢管拱采用“原位支架法”的方法进行施工,临时支架的设计技术难度大。
2.2施工安全风险高
本桥桥面距地面22m,在其上大量搭设较高的承重拼装支架,且下方横跨日兰高速,车流量大,车速高,同时,拱肋架设时有大量长期的高空、超高空施工致使风险源多,级别高。
2.3节段对接精度要求高
钢管拱拱肋安装精度控制,钢管拱拱肋重710t,跨度180m,矢高 36m,属超重超长超高结构,吊装过程中控制就位精度要求高。
3改进内容及安装步骤
3.1改进措施
在现有的拱桥架设经验中,大量采用了原位支架法进行安装。即拱肋在加工厂加工试拼后,解体运输至现场。现场制作支架,搭设高空工作平台进行拱肋的高空安装。对于跨度较小的桥梁来说,拱肋节段数目较少,安装时的对接接头也较少,所需支架数目少,材料采购成本低[1]。但是,对于180m的拱桥安装来说,拱肋节段数目明显增加,如果仍然采用原来的单节段安装方法,那么工程量会急剧增加。对此,在180m钢管拱的安装中,将原来的单节段吊装方式改进为现场二次拼装,组装后双节段吊装的方式。相比单节段安装方式现场二次拼装再安装的方式,支架、高空作业平台的数量由22榀降低到了10榀,降低了高空作业的风险,同时在地面焊接时的焊缝质量更加容易控制,更突出的是对工期的影响。原有吊装方法需要35次吊装,而改进后仅需23次吊装作业,大大缩短了施工工期。
3.2安装步骤
(1)平整地面,在地面1:1对拱肋进行放样,用水准仪抄平四个点位,铺设四块16mm钢板。使用428mm钢管与I32b工字钢搭设拼装平台。
(2)将拱肋节段吊至拼装平台,另一节段采用同样的方法制作拼装平台。
(3)使用倒链与千斤顶调整其中一节,测量弦高弦长,弦高弦长达到设计范围时进行环焊缝的焊接。
(4)焊接完毕进行焊缝探伤,做完探伤确保焊缝质量达标后焊接腹板。
3.3社会经济效益
(1)减少了吊装次数,降低吊装风险。
(2)缩短了吊车的租用时间,降低租赁成本。
(3)减少高空作业的焊接量,将高空焊接转化为地面焊接,风险进一步降低同时焊接质量进一步提升。
(4)对接接头数目减少二分之一,所使用的支架数目也随之减少二分之一,节省了支架的采购、制作、安装成本。
4结语
本文基于鲁南高铁菏泽至曲阜段QHTJ-2标梁济运河特大桥跨日兰高速(90+180+90)m连续梁钢管拱安装的实际情况,有效解决了施工成本及质量的控制,工期目标得到良好的效果,为以后类似工程顺利完成积累实践经验。
参考文献
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