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昆阳特大桥系杆拱施工方案一、工程概况昆阳特大桥DK39+717.2～DK39+982.80为梁拱组合桥，其跨度布置为64+136+64m，本桥在DK39+804～DK39+886处跨越同三高速公路，同三高速公路道路总宽28m，双向四车道，与线路夹角28°。本桥在DK39+950.5处跨越一公路桥，该桥上跨同三高速公路，桥面总宽11.5m，该桥与线路夹角47°，为20m的简支板梁，双柱墩。二、总体施工方案本桥主桥跨越高速公路和公路桥，为降低施工难度，总体施工方案拟定为先梁后拱法。先用悬臂灌注法施工连续梁，然后在梁上拼接拱肋。拱肋吊装合拢采用竖转提升法施工，即在桥面上临时支墩位置安装提升塔架，利用卷样机、滑轮组等设备提升拱肋拱顶一端，使拱肋沿拱脚临时旋转支座，竖向转动至合拢位置然后焊接。该技术具有进度快、造价低、工艺设备简单、质量易于控制等优点。三、钢管拱肋制作与安装1、拱肋单元的制作为了保证钢管拱肋的加工质量，可在钢结构加工工厂加工拱肋管节。加工时先将拱肋钢板按设计尺寸用切割机精确下料，然后在三辊卷板机上卷制成直线单节，焊好后用X射线探伤验收，再根据拱轴线的理论方程从拱顶至拱脚计算出各管节切割坡口，然后在钢平台上用经纬仪精确放出1:1大样。将管节按大样摆在平台上进行大拼焊、焊缝探伤、附件安装，大拼合格后分解为11m左右的管段，用汽车运至工地。工艺流程为：材料进场材料分类材质确认划线与标记编号下料坡口加工单管卷制组圆调圆焊接附件安装单节终检大节组装焊接无损检验大节终检1:1大样拼装检验防腐出厂。2、拱脚临时旋转支座的加工与安装拱肋在竖转吊装的过程中，拱脚处采用了临时旋转支座，它由靠山垫和旋转脚组成，靠山垫和旋转脚均由厚36mm的16Mn钢板在工厂配对冲压而成，以保证其弧面精确吻合。靠山垫宽120cm，背部焊有加劲板，根据设计位置焊于钢拱座上。拱脚宽80～100cm，直接焊于拱脚端。临时旋转支座安装时精确放样。焊接时，要采取适当措施防止或尽量减小焊接变形。起吊过程中，旋转脚与靠山垫之间涂上黄油，以减小摩擦阻力。3、拱肋拼接⑴安设拱肋胎架胎架搭设可采用钢管桩和钢管脚手架结合的布置形式。在两节钢管大节段拼接缝位置受力较大，采用钢管桩作为支墩，支墩上设置拱拱脚临时旋转支座肋钢管托座。由于拱圈节段的重量完全由钢管桩承受，两拼接缝中间位置支架只承受施工人员及施工机械等的重量，故可采用钢管脚手架搭设满布支架。⑵胎架上拼装半拱①拼装两侧非交叉部分半拱拼装温州南侧半拱及福州侧半拱非交叉部分。胎架按设计位置和高度布置后，将拱肋大节段用吊车吊至胎架上，再焊接横、斜撑形成半拱。为了避开拱顶横撑的位置，将半拱合拢位置设在偏离拱顶2m左右处。拱肋拼装从拱脚向拱顶进行。②吊耳的制作安装吊耳采用厚36mm的16Mnq钢板加工制成，焊在拱肋顶部。为了加强吊耳与拱肋的连接，内外侧均设了弧形板和加劲板。轴销为45号铸钢加工。焊缝必须保证质量，必须进行严格的焊缝探伤检查，符合要求后才能起吊。③安装工作平台半拱扳起前，将永久爬梯和临时爬梯安装好，并安装合拢处的工作平台，以便于接口处焊接。4、竖转塔架和起吊系统的安装⑴塔架的安装塔架两根立柱可采用贝类片或六五式军用墩等制式器材搭设，两立柱间设有横撑和剪力撑，以增加稳定性。塔架位于临时支墩位置桥拱座临时旋转绞脚手架钢管桩梁体半拱面上，塔架下部通过预埋于梁上的螺栓固定，竖向采用缆风绳固定于事先埋好的地锚上，缆风绳的数量和设置位置应由计算确定。塔架用汽车吊或安装，若汽车吊起重臂不够长时，可以考虑将汽车吊吊至已施工完的桥面上，兼顾半拱拼接和塔架安装需要。⑵起吊系统安装起吊系统包括卷扬机、起重索、滑轮组等。根据起重索受力计算确定起吊系统用的滑轮组、起重索、卷扬机等的型号、数量。起吊时选用2台同步慢速卷扬机，统一指挥。待拱肋脱离胎架10m左右时，停机检查各部运转是否正常，确认正常后方可继续起吊。一般若初始起吊未发生异常情况，随着起吊进程，各部安全系数逐渐增大。5、拱肋吊装合拢⑴吊装步骤先起吊温州南侧半拱，扳起至一定高度后，拼装福侧半拱剩余段。然后起吊两侧半拱至合拢，精确测量调整拱肋标高后焊接合拢接头，焊接拱脚处，使其与拱座刚接，形成无绞拱，最后拆除塔架。⑵吊装过程中的监测设计位置临时支墩施工平台拱座临时旋转绞现浇梁地锚缆风绳滑轮组起重索福州温州南在拱肋吊装过程中，对以下内容进行监测：塔架的应力和变形、地锚的位移、缆风绳的应力、起重索和滑轮组的运行情况、卷扬机的运转及电流变化、拱脚临时旋转支座的转动、吊耳的应力等。监测结果必须及时进行分析，作出相应的指令，保证吊装安全、顺利进行。⑶拱肋合拢接头的处理为了保证拱肋能够顺利合拢以及合拢的精度，可在某一侧半拱的合拢接头处，各钢管之内安装锥形导管，合拢时先将导管插入另一半拱钢管内即可实现顺利合拢。四、压注钢管混凝土1、混凝土配合比设计要求⑴流动性好，坍落度衰减慢，初凝时间长，适用泵送混凝土施工。⑵干缩小且具备微膨胀性，以充分发挥其套箍效应。⑶水化热低且水化热高峰值发生在混凝土达到一定强度以后，以承受内应力。2、混凝土压注⑴施工设备可选用HBT60C型高压泵，在两拱脚各设置一台，拱脚处设进料管，在进料管上设倒流截止阀。⑵施工方法①混凝土泵送前，先用清水清洗管内污物，再用水泥浆润滑钢管内壁后排除。②混凝土泵送顺序，先下弦管再上弦管。两台泵车从两拱脚同时向拱顶浇筑，遵循对称、均衡、慢送、低压的原则。③当混凝土压注到从排气增压管口排出时，停顿5min，重新启动输送泵，待混凝土再从该管口流出时再停顿5min，再次启动输送泵，直至混凝土从排气管口排出时停止。④混凝土浇筑完毕后，立即关闭压注口的截止阀防止倒流。⑶质量控制要点①混凝土原材料及混凝土的配合应严格控制。②混凝土浇筑过程中，跟踪观察拱肋特征点的变形、移位。③混凝土浇筑尽可能安排在一天的温度较低的时候施工，施工温度最好在10～15摄氏度之间。