钢管混凝土系杆拱桥先梁后拱法施工工艺.docx

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1、3. 3.1. 8钢管混凝土系杆拱桥施工3. 3. 1.8. 1施工方案本标段共5孔96米跨钢管混凝土系杆拱桥，拱肋为平行拱肋,拱肋采用悬链线，失跨比f/ri/5,悬链线系数m=L167,横截面为哑铃形钢管混凝土，钢管外径为1.0m。结构布置采用刚性系梁刚性拱，系梁截面为单箱三室截面，梁宽17. lm梁高2.5m。吊杆为交叉斜吊杆，吊杆间距为8m,吊杆由127根”7平行钢丝束组成。钢管混凝土系杆拱桥上部结构施工根据桥位不同的地形条件选择采用不同的施工方案。对于桥下无通车、通航要求的桥位或虽有通国通航要求但可进行局部改移后搭设施工支架的桥位，考虑采用“先梁后拱”的施工方案,即搭设支架施工拱座及系

2、梁，然后再在系梁之上拼装钢管拱肋，竖向转体合龙，拱肋合龙后灌注钢管内混凝土，混凝土达到强度后安装并张拉吊杆。对于桥下有通车、通航要求，无法进行改移，不能搭设施工支架的桥位，考虑采用“先拱后梁”的施工方案，即先在墩旁搭设支架浇筑系梁端部及拱脚，然后利用缆索分段吊装钢管拱肋，钢管拱肋合龙后灌注钢管内混凝土，混凝土达到强度后利用挂篮分段浇筑系梁，逐段安装吊装，直至系梁合龙。3. 3.1.8.2施工工艺1)先梁后拱法施工(1)施工步骤钢管混凝土系杆拱桥施工主要步骤如下图所示。插入“凝土系杆拱桥施工步骤图（2）支架现浇系梁A）工艺流程见支架现浇系梁工艺流程图吉旭前近冢泌丁冰料因B）支架设计及安装支架采用

3、墩梁式支架，支墩采用八三式军用墩，便梁采用贝雷梁,考虑拱脚处为实心截面，梁体重量较大，支架跨度取得较小。支架结构应具有足够的强度、刚度和稳定性；对支架的承载力及局部稳定性和整体稳定性必须进行检算。支架设计检算应考虑以下荷载：梁体、模板、支架的重量；施工荷载；风荷载；水中施工还应考虑流水侧压力。支架杆件应力安全系数应大于L 3,稳定性安全系数应大于1. 5o支架基础必须具有足够承载力，不得出现不均匀沉降，本支架临时支墩基础采用桩基础，桩基数量及长度根据地质条件计算确定。同时必须做好地面的排水处理，设置排水沟。支架安装采用人工配合吊车进行吊装，支架安装结束，应经过详细检查符合设计要求后，方可进行模

4、板安装。C）支架预压为消除支架体系塑性变形并观测其弹性变形沉落量，支架应进行等载预压，如设计另有要求应满足设计要求。支架法施工应按设计值设置施工预拱度，预拱度设置按跨中值最大，梁端值为零，沿梁纵向按抛物线设置。同时，还应根据检算结果及预压试验结果预留适当的沉落量，确保梁体线型符合设计要求。D）模板施工箱梁底模及外侧模设计采用大块钢模板，模板分块长度以方便吊装为宜，内模采用可拆装式组合钢模板。（A）模板铺设：先铺底模，根据施工预拱度及预留沉落量调整底模标高。底模与底模之间连接缝隙贴上软塑双面胶，通过连接螺栓拧紧，挤压，调整错台后，铲除多余双面胶，可达到接缝处平整、严密不透光，效果良好。（B）外侧

5、模拼装同底模相似，拼装外侧模时，控制好模板角度与标高，底模与外侧模的连接螺栓要上足且拧紧。（C）底模、外侧模拼好后，打磨其上异物及铁锈，然后涂刷脱模漆。脱模漆表面光洁度好，自然形成瓷釉，防漆脱模剂须在干燥的环境下涂刷，不能在有露水的夜里或雾天里涂刷，否则形成脱皮现象。（D）内模采用组合钢模板，待梁体底、腹板钢绑扎好后，吊车将内模吊至箱梁内，由人工组拼。内模支架采用钢管支架，顶端采用顶托调整模板标高，内模顶板应预留一定数量的小窗口，便于箱梁底板混凝土的浇筑。（E）端模及支座安装时按设计要求预留支座偏移量及梁体压缩量，确保梁体跨度及梁长符合设计要求。E）钢筋绑扎及预应力管道安装钢筋全部采用在工棚加

6、工，运至现场散扎，绑扎顺序为先底板，再腹板，最后是顶板。当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。梁体钢筋最小净保护层除顶板顶层为30mm外，其余均为35mm,绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内。所有梁体预留孔外均增设相应的环状钢筋；桥面泄水孔处钢筋可适当移动，并增设斜置的井字型钢筋进行加强；施工中为确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确，应加强架立钢筋的设置。当采用垫块控制净保护层厚度时，垫块应采用与梁体同等寿命的材料，且保证梁的耐久性。F）系梁上预留孔及预埋件较多，且位置及尺寸精度要求较高，尤其是拱脚位置的拱座预埋件。混凝土浇筑前应详细检查，确保预留孔及预埋件的位置及尺寸正确

7、。G）混凝土灌注和养护，混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土输送泵进行泵送插入振捣器振捣工艺。箱梁底板混凝土浇筑时，利用顶板所开的天窗将混凝土输送管放入箱内布料。按设计要求梁体混凝土浇筑顺序进行浇筑，当设计未指定浇筑顺序时，纵向从跨中开始浇筑，向两端同步对称进行，拱脚段最后浇筑。断面上按底板、腹板、顶板（拱脚）分层浇筑。混凝土浇筑及养护的具体工艺及技术要求同支架现浇箱梁施工，拱脚混凝土浇筑至设计拱脚第一次混凝土浇筑线。H）预应力张拉混凝土养护达到设计要求的强度及龄期后，按设计要求张拉部分纵向预应力索。（3）钢管拱肋加工制作按照设计图纸进行钢管拱制造。钢管采用符合设计要求的板材卷制，焊接纵缝（超声波

8、检测）、矫圆并焊接接长（超声波检测及X射线拍片），组装焊接成哑铃形节段（超声波检测及X射线拍片），节段间试拼装，然后表面处理及涂装，装车运至工地吊装。A）钢管拱制造工艺流程钢管拱制造工艺流程：钢板材质复检一号料一切割一边缘加工一卷管一焊接纵缝一超声波检测一矫圆一拼接(钢管接长、焊接对接环焊缝)一超射波检测及探伤一热弯一组装一焊接成桁架节段一超声波检测(必要时进行X射线拍片)一节段间拚装一表面处理一涂装一制作完成，待运。B)工艺评定试验钢管拱肋制造前，将按相关要求进行焊接工艺评定、切割工艺评定试验和钢管弯曲工艺评定试验。以此确定适合产品性能要求的最佳工艺参数，钢管拱肋在实际制造中严格按工艺评定确

9、定的参数作业。(A)切割工艺评定试验在钢材加工之前，钢板、钢管相贯线、拱肋弦管进行数控火焰切割和等离子切割工艺评定试验，考核切割边缘的表面质量、硬度、及零件切割精度，以确定设备参数、切割操作规范及零件切割补偿量，指导施工。(B)焊接工艺评定试验根据图纸确定的结构规格、焊接节点型式，考虑焊接质量的主要影响因素，拟定焊接工艺评定任务书，报业主、监理批准后进行焊接工艺评定试验。工厂根据焊接工艺评定试验报告编制各种焊接工艺规程，规范焊接施工。(C)钢管弯曲工艺评定试验钢管弯曲严格按TB 10212-98铁路钢桥制造规范的4.3条的技术要求和其他相关要求进行，施工前针对本工程中待弯管材的材质、壁厚和直径

10、做钢管弯曲工艺评定试验，考核弯曲质量以确定其加热温度、施加力矩的参数，以指导生产。C)材料复验钢管混凝土系杆拱桥的钢材、焊材TB 10212-98铁路钢桥制造规范的要求及工厂材料采购质量控制程序文件的规定，核对生产厂家、质量证书、牌号、炉批号、批量等，并按合同和有关现行标准要求取样复验。复验合格的材料方可按程序文件办理入库，按牌号、规格、炉批号等分类存放和领用，采用微机管理对入库材料登记入册，在施工过程中实行材质跟踪管理，及时掌握材料使用动向，实现该工程所用材料使用的可追溯性。D）板材放样下料钢板在下料前，根据不同的板厚分别采用CDW43S-16X3200十一辐、九辐、七辐板料校平机对投入工程

11、的钢板进行校平，校平精度0. 8mm/m2,保证板材平面度，消除板材轧制应力。为了提高放样精度，应用计算机三维放样和数控编程技术，在放样过程中，充分利用工厂在钢管拱桥制造方面的成熟经验，对所有零件均预置切割补偿量，并采用无余量下料工艺，保证下料一次成型。（A）放样a）应用计算机辅助设计，建立全桥1:1三维模型。b）根据制作工艺原则，通过模型采样拆解成单元，再将单元进一步拆解成零件。c）经计算机数学放样处理，获得零件下料的精确理论尺寸，再根据接头加工要求和焊接收缩量确定下料加工的工艺尺寸：下料工艺尺寸=理论尺寸+焊接收缩量+加工余量+校正余量-焊接间隙放样模拟后，将精度制作技术运用于整个施工过程

12、，从而确保本工程结构杆件等构件的制作满足施工图样、标书及规范的技术要求。（B）下料a）用等离子数控切割机和数控氧乙族切割机切割。b）零件下料尺寸均考虑了焊接收缩量及切割、刨边等机加工的诸多因素，下料尺寸精度误差达到1mm。c）焊缝坡口在此阶段采用刨边加工和切割加工，达到工艺文件确定的技术要求。d）对零件自由边经半自动打磨机进行倒角、打磨处理，确保外观质量达到美观要求和满足涂装工艺要求。（C）板材切割设备下料采用德国梅塞尔650型门式数控等离子切割机、澳大利亚FABRICATOR 3500型数控等离子切割及钻孔加工中心、CNC-4A式数控切割机、LC-3. 0-8门式自动多头切割机等进行精密切割

13、。E）钢管制作（A）筒节卷制钢管筒节卷制在开式三辐卷板机上进行，卷成360。整圆柱筒节。卷管方向与钢板压延方向一致，钢板卷制时采用专用样板检查，样板理论偏差0.3nini,样板与卷板间隙Wlmm,确保卷制成的钢管椭圆度W3D/1000。将校圆的各类筒节在滚轮胎架上进行拼装焊接，6800mm以下焊接方法采用C02衬垫焊打底，埋弧自动焊盖面的单面焊双面成型的焊接工艺方法，1）800mm以上焊接方法采用C02衬垫焊打底，双面埋弧自动焊焊接工艺方法，以保证焊接质量及外表成型美观。焊后每个筒节返回到辐床上滚压校圆，保证每个筒节的圆度精度，再进行焊缝质量检查。筒节卷制流程：（A）筒节放样、下料（B）筒节预

14、压头（0筒节卷制A、筒节放样、下料：用计算机放样，在数控钻割机上完成。坡口在专用平台上切割。B、筒节预压头：板材两端在2500t油压机上进行压制。用样板检查弧形。C、筒节卷制：用样板检查筒节内径。.(D)筒节纵缝装焊(E)校圆(F)焊健无损检测及完工报检(G)筒节标记F、焊缝无损检测及完工报检：对焊缝进行100%超声波探伤检查，并抽取纵缝接头15%进行X射线探伤检查。对筒节尺寸和焊缝外观进行检验。G、筒节标记：按施工设计图纸要求对筒节进行编号标记，并将筒节按0 90、180、2700分度线划好。标记要完整、清晰、唯一。(B)钢管部件制作工艺流程:(A)按施工图纸选取相应编号的筒节A、选取部件所需相应编号的筒节。D、筒节纵缝装焊：筒节装配在平台上进行，焊接在固定专用胎架上进行。焊接采用埋弧自讲焊/交圆：在三芯辐床上完成。B、筒节间环缝装配与焊接：按施工设计图纸要求，对齐筒节分度线。纵缝均错开(C)焊缝检测C、焊缝需100%超声波探伤检查，并抽取环缝接头15%进行X射线检查。并对焊缝外观(D)钢管弯制D、钢管弯制:在中频弯管机上完成。中频弯管机上靠模按桥线型设计。(E)检验线型、校正基(F)完工检验、标记E、检验线型、校正:在线型检验胎架上复核弯制后线型，不满足设计要求的进行校正。F、完工检验：对部件尺寸和焊缝外观进行检验。F)主弦管弯制拱桥主拱肋上、下弦杆轴线为悬链线，为