钢管拱肋拼装及线性控制施工技术方案.docx
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1、施桥运河大桥主桥钢管拱肋施工方案一、钢管拱肋工程概况(一)工程项目特点施桥运河大桥桥梁上部的跨径布置为(325)m+ 132m+(320)m,其中主跨为下承式预应力混凝土系杆拱桥,主桥对称于主桥中心水平布置。主桥上部结构采用132m单跨预应力混凝土系杆拱,为刚性系杆拱柔性吊杆,拱轴线为二次抛物线,矢跨比为1/5,计算跨径128.66m,矢高25.732m。拱肋采用哑铃型钢管混凝土截面,拱肋高度2.6m,钢管直径1.10m,内充C50微膨胀砼,沿拱轴线每隔0.5m腹腔截面设置1道24mm的拉杆。每片拱片设间距为6.10m的吊杆20根,吊杆采用OVMLZM7-73I成品吊索,OVMLZM7-73I
2、成品吊索每一根设73根7高强钢丝;设置六道K字型风撑,采用钢管结构,钢管直径为110cm及80cm。全桥6组,钢管与钢管之间均采取相贯连接。(二) 主要工程量见下表细目编号项目名称单位数量423-1拱结构 -a钢管混凝土系杆拱-1拱肋填充C50微膨胀混凝土m3529.00-6钢板(包括拱肋、风撑)kg336149.00-7吊杆7高强钢丝kg21072.00主桥钢管拱肋系梁及第一批横梁安装、现浇湿接头及相应批次预应力施工结束后,即转入主桥钢管拱肋的施工。主桥钢管拱肋严格按照设计图纸主桥施工顺序图进行施工,即专业生产厂家生产拱肋钢管厂内预拼装发运至工地现场施工现场整体卧拼成吊装节段单元搭设拱肋安装
3、支架浮吊船安装拱肋节段于拱肋支架上空中组拼焊接合拢压注拱肋砼安装吊杆并进行吊杆初张拉25t汽吊对称安装行车道板调整吊杆束力成桥完成封锚及最后一道面漆。钢管拱采用武船(青岛)重工公司制作,在厂家完成整体预拼后分段运输至施工现场后进行组拼、焊接吊装分段,在水上临时施工支架上承台上搭设拱肋安装支架并安装拱肋钢管(每片含拱脚预埋段分5段),焊接合拢后压注拱肋自密实砼,安装吊杆及行车道板,并按图纸要求分批张拉吊杆预应力;最后拆除拱肋施工支架,完成主桥拱肋钢管的施工。施桥钢管混凝土拱桥结构主要包括上下主拱弦管、连接腹板、风撑以及吊杆结构等。根据该工程结构特点、运输状况等因素及现场安装施工方案,将单拱划分为
4、10个制作分段,五个吊装分段,其中第二、三、四段合为第二吊装分段,第五、六、七、八段合为第三吊装分段,第九段为第四吊装分段,第一和第十为拱脚吊装分段,在现浇砼拱脚时已进行预埋。我部已在固井公司运河边租用了钢管拱肋组装焊接场地,地基已进行灰土压实整平处理,根据厂家钢管拱肋发运节段设置现场组拼胎架,胎架采用三拼贝雷梁作为支点,每拼装节段设置三个支撑点,辅以型钢、方木、碶型木块调整拱肋节段卧拼水平,具体布置图如下:主拱卧拼横截面图主拱肋节段卧拼在专用匹配胎架上一次完成,因本工程场地限制,全桥两片拱肋采用双层叠加形式,组拼时,下层有风撑的一侧朝上(上游拱肋安装单元),上层有风撑的一侧朝下(下游拱肋安装
5、单元)。为了保证成桥线型的正确性以及相邻节段端口的匹配,采取除拱脚预埋段整体组装。钢管拱在各工序制造中零、部件均应按照相关施工图册中的编号制作标记,吊装单元杆件则需在其两端做标记,即每根杆件须在两端标明编号及上下端,同时并在钢管内壁做同样标记。为了减少安装过程中对焊精确对位的工作量和施工难度,预拼成型的安装节段必须作对接口的地面预接和必要的技术处理。由于钢管拱在制作的过程中会遇到各种因素的影响,主拱管的椭圆度误差客观存在,且两相邻节段接口的椭圆形态不一致。施工对接时,对接口钢板(管壁)相互错位现象普遍存在,错位值一般有15 mm、甚至可达到20 mm以上。为此,预拼现场台座上的每组钢管拱要在起
6、吊前进行预接整圆,相互对应着设置夹具和记号,使每道对接口的对接错位误差限制在1 mm内。3.3 现场焊接本工程钢管拱、横、斜撑等主要构件均为全焊钢结构,其焊缝较多,所产生的焊接变形和残余应力较大,焊接质量与焊接变形的控制是本工程制造精度控制的基础。根据本工程钢结构的结构形式和采用的制造工艺,焊缝的主要形式为钢管纵、环缝对接焊缝和钢管与腹板角接焊缝,针对本工程的焊缝特点,拟定了以下焊接重点控制项目:钢管纵、环对接焊缝焊接;钢管与腹板角接焊缝焊接;钢管高空焊接时的焊接变形控制;在本工程制造中,运用先进的焊接技术,提高焊接质量,保证本桥的制造精度。将已制备好的接头支撑杆准确焊拼到主拱管端口附近,距对
7、接口约30 cm。并具有足够的刚性,以保持主拱管端口的对接几何尺寸。预拼好的安装节段,起吊前要在地面焊接好各类吊装辅助构件,设置横联位置和测量控制标记,安装焊接检修通道。3.3.1 焊接人员技术素质控制措施1)焊接人员除持有焊工合格证书或压力容器焊工合格证书外,还将按焊接方法(埋弧自动焊、CO2气体保护焊、手工电弧焊)和不同的焊接位置(平焊、立焊和仰焊)分别进行考试,考试合格后发给上岗证书。2)所有定位焊缝均由已取得上岗证书的持证焊接人员进行焊接;所有熔入正式焊缝的定位焊缝,均由已取得相应位置正式焊缝焊接资格的焊接人员焊接。3)所有焊接人员持证上岗,严格按上岗证书规定的作业范围以及工艺文件的技
8、术要求进行焊接作业4)对工地焊接人员,每天必须进行安全技术交底,必须看规定穿戴防护用品,穿软底鞋子,防护服及防护面罩,佩带安全带。3.3.2焊接设备1)焊接设备必须是完好设备,具有良好的调节功能,电流表、电压表均在检验有效期内。设备管理人员对焊接设备进行定期检查,抽验焊接时的实际电流、电压与设备上的指示是否一致,以保证焊接设备处于完好状态,对达不到焊接要求的设备及时进行检修、更换。2)焊接设备放置在通风、避雨(雪)的场所。3.3.3焊接一般要求1)焊前清理要求焊缝区域30mm范围不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆或其它杂物。2)定位焊焊接要求定位焊焊缝长度为6080mm,间距400500mm,定
9、位焊应距焊缝端部30mm以上,且焊脚尺寸1/2设计焊脚。 定位焊不得存在裂纹、夹渣、气孔、焊瘤等缺陷。定位焊如出现开裂现象,须先查明原因,然后用碳弧气刨清除原定位焊缝,再由装配人员重新定位。 定位工装严禁采用锤击法或疲劳破坏的方式拆除,须采用气割。切割时应留3mm5mm的余量,然后铲掉余量、磨平。定位焊采用手工电弧焊或CO2气体保护半自动焊。3)严禁在焊缝以外的母材上随意引弧。4)角焊缝的转角处包角应良好,焊缝的起落弧处应回焊10mm以上。5)多层多道焊时,各层各道间的熔渣应彻底清除干净。6)焊后清理熔渣及飞溅物,图纸要求打磨的焊缝按要求打磨平顺。7)CO2气体保护焊气体纯度大于99.5%,气
10、体保护焊在风速超过2米/秒、手工电弧焊在风速超过8米/秒时,应采取良好的防风措施如挡风板等,防止焊缝产生气孔。8)工地焊接采用防风棚以局部防风。遇有雨天时一般停止施工,若因进度要求需赶工时,除局部加热和防风外,焊缝在采取有效的防雨措施后才能施工,现场焊接前用防风雨棚以局部防风雨。当施工现场风速超过2m/s时,应采取防风防雨措施。在焊接工位周围架设挡风板。9)单元件焊接变形控制措施通过对以往桥梁制造的系统分析,在焊接胎架上预置合适的反变形量,以控制焊接变形。在焊接胎架设置定位、限位装置,提高安装精度,控制焊缝横向收缩变形,以保证单元件端口的一致性,保证工地安装质量。广泛采用CO2气体保护自动焊进
11、行单元件焊接,充分利用其输入热量集中、焊接变形小特点,减小焊接变形。10)焊接变形控制:从分段中心向两边对称焊接,管管对接焊缝焊接顺序如下:腹板嵌补焊接顺序:先焊接腹板与腹板的对接焊缝,然后焊接弦管与腹板的角焊缝。3.3.4焊缝返修技术规定1) 焊波、余高超标、焊缝咬边1mm时,采用砂轮机修磨匀顺。2) 焊脚尺寸不足、焊缝咬边1mm时,可采用手工电弧焊进行补焊,然后用砂轮机修磨匀顺。3) 焊缝内部缺陷的返修先用碳弧气刨或砂轮机清除后,再采用手工电弧焊或CO2气体保护焊进行返修焊接。4) 焊接裂纹清除时应沿裂纹两端各外延50mm,并需采取措施防止裂纹扩展。5) 返修焊缝的质量要求与原焊缝相同,返
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