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4.3.4.三跨单拱连续钢桁梁施工4.3.4.1.总体方案概述4.3.4.1.1.施工步骤三跨单拱连续钢桁梁由两岸边跨端向江中主拱跨中心安装合拢。两边跨钢梁的岸端48m均在膺架上拼装，边跨其余部分钢桁梁采用临时支墩半悬臂拼装；主拱跨钢桁梁分别从两侧边跨接拼，采用拱上爬升吊机伸臂法拼装。主拱跨钢桁梁伸臂法拼装过程中，采取在主墩上设置60m高的双层固定式索塔，在A22节点（距主墩96m）和A25节点（距主墩132m）用斜拉吊索平衡主拱跨安装时产生的倾覆力矩和调整拱度。杆件（预拼件）运送：边跨为陆上运输；主拱跨水上装船运送，在拼装点附近起吊拼装。三跨单拱连续钢桁梁安装主要施工步骤为：钢桁梁拼装准备，包括：杆件存放场和预拼场施工，运输便道和码头修建；运输设备、装船设备和吊装设备准备；钢桁梁制作→运输→分类存放备用；高强螺栓试验（包括：扭矩系数、摩擦系数测定等）；拼装设备校定；临时墩、索塔等材料准备；施工人员培训、技术交底等。临时支墩拼装→膺架施工；膺架上安装边跨钢桁梁；安装爬升吊机，半悬臂法安装边跨钢桁梁；设置后锚→伸臂法拼装主拱跨钢桁梁→安装墩顶索塔→继续悬拼主拱跨钢桁梁→在A22、A22′节点安装吊索和张拉→悬拼主拱跨钢桁梁→在A25、A25′节点安装吊索和张拉→悬拼主拱跨钢桁梁→主拱跨钢桁梁合拢。钢桁梁涂装。三跨单拱连续钢桁梁安装主要施工步骤请见：图4.3.4.1.1《钢桁梁主要施工步骤示意图》。宜昌万州543133.4667826133.467813L14L2L36133.46L45L7L5L6L878L1L3L2L4L7L5L6L8L1L2L3L4L7L5L6L8万州L1L3L2宜昌6133.46L4L7L5L67L88万州宜昌万州宜昌6133.4687L1L3L2L4L7L5L6L8万州宜昌345345345345图4.3.4.1.1钢桁梁主要施工步骤示意图L110万州9万州8万州7万州6万州133.46宜昌133.46133.46宜昌宜昌L2L3L4133.46133.466宜昌L7L5L67L8宜昌8345345345345345678678678678图4.3.4.1.1钢桁梁主要施工步骤示意图4.3.4.1.2.拼装流程及主要杆件拼装方法三跨单拱连续钢桁梁拼装从两侧边跨开始，向主拱跨中心合拢。拼装流程的安排是：两边跨同时从梁端开始向主拱跨中心方向拼装。边跨钢桁梁杆件拼装流程为：下弦杆→横、纵梁→下平联→腹杆→上弦杆→横联→桥门架→上平联；边跨钢桁梁拼装流程详见：图4.3.4.1.2《边跨钢桁梁拼装流程示意图》。图4.3.4.1.2边跨钢桁梁拼装流程示意图主拱跨钢桁梁杆件拼装流程为：拱下弦杆→拱下平联→拱腹杆→拱上弦杆→拱上平联→横联→吊杆→吊杆横联→系杆→铁路横、纵梁→系杆平联。主拱跨钢桁梁拼装流程请见：图4.3.4.1.3《主拱跨钢桁梁拼装流程示意图》。图4.3.4.1.3主拱跨钢桁梁拼装流程示意图下弦杆横、纵梁下平联腹杆桥门架上弦杆横联上平联结拱下弦杆拱下平联拱腹杆各类主杆件的拼装方法如下：弦杆：下弦杆采用“顺插”法拼装。先安装下弦杆端头，将主节点板和内部拼接板全部拼上，将螺栓放松一些。再将待拼下弦杆吊至前方，顺中轴方向对准，水平插入。上弦杆采用“横靠”法拼装。即将两块节点板分开拼装：内侧一块节点板在竖杆上预拼好，外侧一块由待拼的上弦杆带上，水平横靠拼装。横梁：横梁从两弦杆节点板间下插拼装。横梁两端连结角钢预先拼装，拼装时，连结角钢向节点板对孔，打足冲钉，上紧螺栓。纵梁：纵梁拼装时，先将朝横梁一端的连结角钢与横梁腹板对孔，打入冲钉，上紧少数螺栓。另一端待下一横梁安装完成后拼接。腹杆：竖杆吊装用卸环插入顶端孔眼进行，斜杆则采用短千斤绳捆在接近中心偏高0.5m—1m处提吊安装。竖杆采用下插法拼装。拼装时，利用横梁两端的角钢预拼在竖杆上作为拼装位置控制的基准。斜杆拼装时，先将下端插入下端点，对孔后，在两块节点板上对称位置各打入一个冲钉对合；再以两冲钉为轴，徐徐旋转对上端节点孔眼，打入冲钉，上紧螺栓。腹杆安装前，应准备好工作梯。横联和桥门架：横联预拼成整片，并拼上四角联接板。拼装方法同横梁，在两主桁间或吊杆间插入安装。桥门架也预拼成整片。安装时将多处联接板同时正确顺利地插入，并控制好整片的斜度以便插斜腿。4.3.4.1.3.高强螺栓试验及施拧本桥均采用M27高强螺栓。高强螺栓、螺母及垫圈等成品进场后，必须按技术标准进行强度、硬度和塑性性能抽检。外观尺寸检查：采用卡尺、钢直尺量测各部尺寸，用放大镜观测是否有裂缝，用垂直模检查垂直度，用螺纹环规、塞规检查螺纹精度。螺栓、螺母的表面裂缝深度、宽度均应不大于0.15mm。螺母、垫圈硬度试验：采用布氏硬度试验机检验。试验时，对试件表面刨光处理，去掉脱炭层。螺母硬度应达到HB220-270，垫圈表面硬度应达到HBC36-45。螺栓拉断试验：采用100t万能试验机配一套专用夹具和10°斜面垫圈进行。螺栓拉断力应达到设计要求。同时应对钢板接合面采用万能试验机、应力环和电阻应变仪进行摩擦系数和扭矩系数试验。试验时，摩擦系数试件应按初拧-终拧的规定工艺拧紧。高强度螺栓施拧按：初拧→复拧→终拧→终拧检查验收的程序进行，施拧工艺流程请见：图4.3.4.1.4《高强度螺栓施拧工艺流程图》。螺栓施拧的顺序是：从栓群中央拧起，逐圈向外缘进行。4.3.4.2.杆件运送及预拼4.3.4.2.1.杆件长途运送方式和主要技术措施三跨单拱钢桁梁构件总重量达11019t，制作、运输工作量很大。钢桁梁杆件长途运送拟采用火车从制造厂直接运至万县火车站，再用汽车吊进行卸装。从火车站至施工现场的杆件存放场，采图4.3.4.1.4高强度螺栓施拧工艺流程图用汽车作短途运输。汽车运送长杆件采用炮车进行，即在车身后加挂一拖车，并在车上设置简易转向架，利用杆件自身作车身和拉杆进行运送。杆件运送时，采取下列主要技术措施：杆件装车运输前，在制造厂内进行编号、标识，并作质量检查。杆件吊运、装卸时，对杆件的接合面进行包裹防护，防止损坏喷铝面。并严禁碰撞，损坏防锈涂层。超拧欠拧合格不合格不合格不合格不合格每日标定一次施拧机具准备高强螺栓进货杆件进货调整扳手标定检查验收接合面摩擦系数试验扭矩系数试验杆件端部密贴程度检查初拧扭矩系数确定初拧复拧终拧终拧检查验收更换补拧记录退厂表面重新处理填垫板或更换杆件按不同型号、不同类型分别归类集中捆绑装车。高强螺栓、螺母、垫圈等小构件分类装箱运送，防止散失。火车运送杆件时，杆件应分类捆绑牢固，并与车体牢固连接。火车长途运送时，派专职押运工押运。根据本桥两岸对称拼装的特点，钢桁梁杆件分作两部分分开装车运送，防止错乱。4.3.4.2.2杆件堆放和预拼场初步设计及杆件预拼4.3.4.2.2.1.三跨单拱连续钢桁梁分别从两岸对称向江中主拱跨中心合拢拼装，根据施工需要，拟在万县侧和宜昌侧各设置一个杆件堆放和预拼场。万县侧杆件堆放和预拼场设在4号墩右侧前方，钢桁梁边跨旁，便于杆件运送拼装；宜昌侧设置在江东机械厂内。杆件预拼完后采用汽车和驳船运送拼装。杆件堆放和预拼场请参见：图4.3.4.2.1《杆件堆放和预拼场初步设计示意图》。弦杆竖杆斜杆横梁纵梁横联人行道平联隔板节点板角钢支座吊杆拼接板检查设备填板系杆预拼台喷砂场空压机房烘砂预拼台运输便道50t龙门吊50t龙门吊24m24m运输便道机钳焊修电房螺栓库试验室油漆库料库办公室图4.3.4.2.1杆件堆放和预拼场初步设计示意图每个杆件堆放和预拼场内设50t装吊龙门吊2台，作杆件提吊、预拼之用。4.3.4.2.2.2.杆件预拼杆件预拼在杆件堆放场前方的预拼场内的预拼台上进行。杆件预拼台采用枕木搭设，枕木垛上设2根短钢轨，以防污染杆件。各类杆件预拼如下：下弦杆：将一端主节点板和内部拼接板全部预拼，小节点板全部预拼。上弦杆：预拼外侧节点板。横梁：横梁两端连结角钢预拼。纵梁：两端的连结角钢均预拼。竖杆：预拼上端内侧节点板。横联和桥门架：横联和桥门架均预拼成整片。4.3.4.2.3码头和装船运输设备单拱钢桁梁主拱跨拼装时，杆件通过船运至江中，再通过拱上爬升吊机提吊拼装。因主拱跨两侧对称拼装的需要，在长江两岸各设置临时码头一个、水上运输设备两套，两码头均设在钢桥的左侧即下游处。万县侧码头设在5号墩左侧前方，码头地坪标高为140m;宜昌侧码头设在9号墩左侧后方，码头地坪标高为136m；两码头地坪标高均高于三峡库区水位。两码头平面尺寸均按60m×40m设计，均需挖填处理，填筑部分采用100号浆砌片石砌筑，码头地坪采用150号混凝土做面。码头平面位置和断面请见：图4.3.4.2.2《码头平面设计示意图》、图4.3.4.2.3《码头断面初步设计示意图》。0123567891011124万梁高速公路318国道杆件堆放和预拼场码头新修便道码头杆件堆放和预拼场（江东机械厂内）既有公路新修便道图4.3.4.2.2码头平面设计示意图40m三峡库区低水位133.46140万县侧40m136133.46三峡库区低水位宜昌侧公路图4.3.4.2.3码头断面初步设计示意图两码头均设40t码头吊2台，作杆件吊装上船之用。杆件水上运输采用4艘经过加固联结的40t铁驳船进行，每个码头均配备2艘(2条铁驳联成1艘)铁驳船。4.3.4.2.4.钢桁梁涂装本桥钢桁梁涂装采用特制环氧富锌底漆2道、环氧云铁中间漆1道、灰铝粉石磨醇酸面漆2—3道。钢桁梁工地涂装在钢桁梁高强螺栓终拧结束后进行。4.3.4.2.4.1.油漆保管、检验和调配油漆保管：油漆是易燃、易变质的材料，使用前应妥善保管，存放在干燥、阴凉、通风、隔热的库房内。桶底应架空，避免受潮生锈。库内必须有消防设备。油漆检验：每批进库油漆，应抽取样品进行检验，不合格者不得使用。涂料调配：油漆在使用前应由专人进行调配，根据季节、气温等具体条件，对各种成份的比例配料进行调配，以符合施工粘度等要求。4.3.4.2.4.2.腻子配制：为防止钢桁梁杆件拼装后面板间淋入雨水发生锈蚀，对有缝隙的板束必须用腻子塞缝。配制的腻子应当具有耐水、防渗、防锈的特点，且不因钢梁推动力而产生龟裂、脱落等缺陷。4.3.4.2.4.3.面漆涂装：面漆涂装的主要工序是：清除板层间的锈污→刮嵌腻子→打磨→第一道面漆→打磨→第二道面漆→打磨→第三道面漆。4.3.4.3.边跨端48m钢梁膺架拼装4.3.4.3.1.膺架及临时支墩的初步设计和施工单拱连续钢桁梁边跨长168.7m，两片主桁间距16m，桁高16m，节间距12m。根据招标设计要求：边跨端部的48m钢桁梁需在膺架上安装，然后采用半悬臂拼装；每一边跨拼装时，膺架需设临时支墩2个，半悬拼需设临时支墩2个，临时支墩设置位置、高度及反力请见：表4.3.4.3.1《临时支墩设置表》。表4.3.4.3.1临时支墩设置表墩号反力高度位置L1500t34mE2节点L2500t40mE4节点L31000t46mE6节点L41000t46mE10节点L51000t79mE10′节点L61000t82mE6′节点L7500t82mE4′节点L8500t82mE2′节点4.3.4.3.1.1.膺架由8片万能杆件拼装的便梁组成，为连续梁，其中钢桁梁两主桁片下各设3片作为主梁，中间设2片作为联系并承托中部铺面板，各梁片间的横向间距按2+2+2+4+4+2+2+2=20m设置。便梁跨度为24m+24m，由一个主桥墩和二个临时支墩支承。便梁与临时支墩采用节点板直接联接，主桥墩上采用枕木垛支承。万能杆件膺架便梁上弦杆截面抗弯能力较差，荷载须由节点传递。所以，便梁上弦节点处设置43kg/m钢轨束分配横梁，以使各梁片均匀受力；分配横梁上设10cm×10cm方木纵梁，以传递来自铺面板的荷载；膺架铺面：采用7cm木板，两侧人行道满铺，中间部分适当加宽间距。考虑钢桁梁节点传力的特点，拟在膺架分配纵梁上钢桁梁大节点下设置枕木垛支承，以拼装钢桁梁。拼梁枕木垛设置时，留置调梁千斤顶的位置。4.3.4.3.1.2.临时支墩采用万能杆件拼装，基础采用C25钢筋砼，各临时支墩设置位置请见：