变截面大跨度钢桁梁合龙技术研究论文_王鹏

(中铁大桥局集团第一工程有限公司 河南 郑州 450003)

【摘 要】通过对某变截面大跨度钢桁梁合龙技术控制要点的研究和总结,为类似钢桁梁合龙施工提供参考和依据。

【关键词】变截面;钢桁梁;合龙;技术研究

【中图分类号】U445 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)04-0103-02

1.引言

桥梁是人类文明的重要组成部分,本文对某变截面大跨度钢桁梁合龙技术进行了研究,总结了变截面大跨度钢桁梁合龙技术的施工控制要点,对类似钢桁梁的合龙施工有很好的借鉴意义。

2.工程概况

2.1 钢梁概况

本钢梁为(140+224+140)m 钢桁连续梁,其结构高度受邻近机场民航部门的限高要求,钢桁连续梁采用下弦曲线加劲方案,钢梁自重12600t。

3.合龙方案及施工步骤

3.1 合龙段特点

(1)杆件为整体焊接箱型结构,刚度大,线形调整难度大。

(2)主跨合龙采用双悬臂,非对称合龙结构。悬臂跨度长,合龙段挠度、转角大,合龙对位困难。

(3)合龙点多,钢梁合龙点有6处,上、下弦杆4处,斜杆2处。要求6点均能准确对位,空间形态无误,施工控制难度大。

(4)合龙点空间坐标的变化因素多。合龙前17#墩主跨侧拼装了8个节间,18#墩主跨拼装了7个节间。顺桥向钢梁长度偏差,受温度、钢梁制造误差与安装偏差影响;垂直方向的偏差,受安装荷载、日照的影响;钢梁横桥向的偏差,受日照及钢梁安装顺序、起吊荷载的影响,调整时顺桥向、垂直高差方向相互制约,合龙点的位置较难控制。

3.2 总体合龙方案

合龙口拼接板应按设计位置钻孔,不得私自改变孔眼间距。在调整Y方向和Z方向偏差后,然后再调整X方向距离,先合龙长圆孔在合龙圆孔,然后打入50%冲钉、穿入30%普栓,完成杆件合龙工作。杆件合龙按先合下弦和上弦,再合斜杆的顺序。

3.3 合龙段施工

3.3.1 合龙口偏差调整顺序

调整转角→调整横向偏位(Z向)→调整竖向偏位(Y向)→利用顶拉设备消除纵向(X向)偏差→测量合龙口平面偏差及高差,满足设计要求→合龙上、下弦杆打入50%冲钉、穿入30%普栓→合龙斜杆→主梁合龙完成→安装下平联、纵梁、桥门架。

由于钢梁合龙偏差的相互影响,调整一个方向的偏差,可能会对其它偏差均产生影响,因此在调节的过程中随时测量各方位偏差,综合使用各种纠偏方法,确保顺利合龙。

3.3.2 合龙口偏差调整措施

(1)横向偏位(Y向)调整措施

在上弦或下弦上利用钢丝绳施加一对水平力进行调整。

(2)竖向偏位(Z向)调整措施

通过边墩起落梁进行调整。

(3)纵向偏位(X向)调整措施

偏差较大时:利用18#墩600t级三维千斤顶进行调整;偏差较小时,利用温度进行调整。

3.3.3 敏感性分析

研究不同的理论调整措施对合龙口变化的敏感性。根据敏感性分析数据及计算理论偏差确定实施性的调整措施。敏感性分析数据如下:

3.3.4 合龙前准备工作

合龙前应随温度测量合龙节点处的实际偏移值、合龙点坐标值及两合龙点距离,作为合龙时调整的依据。

18#主墩大里程侧布置4台600t级三维千斤顶,必要时作为钢梁纵向调整设备。16#墩在E0横梁位置布置2台600t级三维千斤顶,19#墩在E0’横梁位置布置2台600t级三维千斤顶,作为边墩起落梁设备。

合龙施工开始前,小里程侧架梁吊机退回至17#墩,大里程侧架梁吊机站位于E15’E16’进行钢梁合龙施工。

钢梁悬臂架设每安装一个节段均应及时测量桥梁上、下弦平面中线偏差、高程、挠度等。中线偏差控制在10mm左右,有关测量资料及时上报监控领导小组。

合龙杆件安装使用的冲钉直径及长度应进行严格挑选,直径33mm的孔选用直径不小于32.7mm的冲钉,直径26mm的孔选用直径不小于25.7mm的冲钉。

备好合龙所需机具设备,如销栓、连接螺栓、冲钉及所用扳手等;搭好合龙脚手架、挂设安全网;装上挂顶设备;清除钢梁上多余设备及材料。

及时整理好钢梁安装过程中温度、日照等影响资料,上报监控领导小组。

对参加合龙工作的有关人员进行详细的技术交底,做到人人心中有数。

3.3.5 合龙方法

实测合龙口已拼梁端的平面位置及高程,通过设置在18#墩的三维千斤顶,使合龙口两主桁间隔距离较设计距离稍大。

安装合龙口两根上弦杆。安装方法同下弦杆,主桁杆件均安装完成后,准备合龙主桁杆件。

通过张拉在合龙口E18和E17’节点处对角线方向的钢绞线(或导链),调整钢梁轴线偏差。

通过边墩起落梁调整Z方向高度偏差;同时维持钢梁轴线偏位Y方向调整钢绞线(或导链)的拉力。

通过调整18#墩安装的三维千斤顶来调整X方向位置,使上、下弦杆处拼接板孔眼与钢梁杆件上孔眼重合,打入冲钉。

合龙工作应避开日照与风力的影响,一鼓作气不间断地尽快完成,并及时解除18#墩的临时纵向约束,使钢梁能随温度变化自由伸缩。上、下弦杆合龙后,开始进行斜杆的合龙,斜杆合龙可以通过顶拉装置进行顶推,实现螺栓孔眼的重合。当主桁冲钉全部按50%打好后,开始进行高强度螺栓施拧工作。完成中跨合龙。

3.4 钢梁合龙施工安全技术措施

(1)加强领导,健全组织。项目经理部成立安全领导小组,制定严格的安全措施。

(2)进行全面的、针对性的安全技术交底。提高全体员工的安全意识,切实树立安全第一的思想,建立完善的安全工作保证体系。

(3)严格安全监督,建立和完善定期安全检查制度。施工现场严格按照“安全标准工地”的要求执行。

(4)抓好现场管理,坚持文明施工,保障人身、机械和器材的安全。施工危险地段要设置安全警示牌,以防意外事故发生。

(5)定期根据施工需要发放和检查施工所用的各项安全机具设备和劳动保护用品。

(6)钢梁架设至主航道时,应事先与航道、海事部门联系,办理相关事宜。

(7)水上作业人员需穿救生衣,高空作业人员佩戴安全带,现场所有施工人员佩戴安全帽,非作业人员不得进入施工现场。

(8)钢梁悬臂拼装节间设置专用的安全防护平台,防护平台全面积铺设密目安全网,当钢梁悬臂拼装至主航道上,设专人看护。

(9)设置专用挂架用于钢梁拼装及高栓施工,挂架搭设完成后经检查验收符合安全要求后,方可使用。

(10)钢梁杆件起吊前,应对钢梁杆件的重量,起吊用钢丝绳、卡环、倒链的安全状态,安装挂架的牢固程度进行检查确认,并办理签证手续。

(11)在架梁的过程中,水上应配备救生船和救生设备,救生船应停靠在适当的地点、船上人员不得擅离岗位。

(12)钢梁喷涂等施工现场应合理布设数量充足的消防器材。

(13)杆件拼装对孔时,应用冲钉和拼装撬棍的尖端探孔,严禁用手指伸进孔眼内检查,严禁用大锤猛击单个冲钉过孔,造成孔眼变形。平面拼装孔眼应用安全冲钉,防止冲钉坠落伤人。

(14)吊装作业遵循“十不吊”原则。

4.结语

综上所述,变截面钢桁梁已成为现代桥梁跨越大江大河、山谷沟壑的重要桥梁形式。此类桥梁合龙技术是比较复杂的,必须严格控制合龙施工要点,精密组织,精细施工,以实现钢桁梁顺利合龙。本文总结了变截面大跨度钢桁连续梁合龙施工的施工步骤和控制要点,并且在工程实践中达到了很好的预期效果,为今后类似钢桁梁桥的合龙施工提供了宝贵的经验。

参考文献

[1]《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10752-2010).

[2]《高速铁路桥涵工程施工技术规程》(Q/CR 9603-2015).

[3]《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB10303-2009).

论文作者:王鹏

论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期

论文发表时间:2017/6/16

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