梁济运河特大桥180m系杆拱安装技术改进

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月6期(下)   作者:严荣成 李国江
[导读] 钢管拱桥因自重轻,造型美观,施工快捷,后期维护更新便
        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
[1]于明.钢管混凝土拱桥的钢管拱肋施工关键技术[J].北方建筑,2020,5(05):54-56.
[2]董海军,丁振宇.跨高速公路系杆拱桥钢管拱安装施工技术分析[J].安徽建筑,2020,27(08):53-54+86.
[3]孙耀国.鲁南高铁洸府河特大桥1-128 m简支系杆拱施工技术[J].山西建筑,2020,46(11):141-142.
[4]谢宏伟. 铁路钢管混凝土连续梁拱桥施工及成桥阶段稳定与极限承载力分析[D].合肥工业大学,2020.
[5]李晓玲,唐剑,卢冠楠.钢管拱安装施工方案比选[J].公路,2019,64(10):110-116.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: