仙林特大桥跨绕城高速公路1-96m系杆拱 施工组织设计
接缝错边:<2mm 拱肋宽度误差:±3mm 拱肋高度误差:±3mm
拱肋节段(Lm)旁弯:3+0.1Lmm且≤10mm 吊点位臵偏差:纵向±10mm,横向±3mm 吊杆长度偏差:±10mm 拱轴线长度误差:Δ≤20mm 拱肋成拱后横向偏位:±10mm 拱肋成拱后竖向偏位:±10mm
拱肋成拱后对称接头点的相对高差:15mm 拱肋间距误差:±5mm (2)钢管制作工艺流程
拱肋钢管轴线折线成弧,在钢管拱肋加工制作前,根据施工图绘制钢构件放样图及焊接工艺流程图。
号料→切割→边缘加工→卷管→焊缝(纵缝,超声波检测及X射线拍片)→矫圆→拼接(接长,焊接对接焊缝)→超声波检测及X射线拍片→组装(焊成大段,超声波检测、X射线拍片检查)→试拼(含横撑试拼装)→防腐涂装(含弦管、缀板及封端)→运输→安装就位。
现场安装各分段至钢拱肋合拢,分段接头焊接由拱脚向拱顶顺序进行,焊缝需经超声波检测合格。
(3)卷管方向应与钢板压延方向一致,尽可能增长单件长度,减少对接焊缝。矫圆后的短段,在拼接时宜将纵向对接焊缝错开50cm左右,并尽可能使纵焊缝处于缀板混凝土的范围内。缀板的横焊缝与弦管的环缝不要处于同一截面,宜错开50cm以上。
(4)除设计图上的有关钢件外,施工时需要的预留灌注孔、出气孔、临时焊接钢件等,由施工单位确定,必要时可与设计方协商。
(5)弦管、横撑的纵缝、对接环缝要求采用自动焊、全溶透;缀板与弦管、缀板的对接焊缝为全溶透焊,有条件的采用自动焊;横撑与弦管、横撑弦管间的焊缝均为溶透焊缝,有条件的可采用自动焊;吊杆锚座钢板与钢管的焊接采用溶透焊带角焊缝。
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(6)不同的自动焊与不同条件(工厂内、工地现场)的手工焊,应区分不同情况、条件进行焊接工艺评定,并根据评定报告确定焊缝工艺。
钢构件热处理,原则上要求较均匀地加温至略高于再结晶温度进行热处理,基本上消除焊接热应力及因焊接、卷管产生的硬化、脆性。
(7)拱肋钢管节段长度根据设计图纸和施工条件由施工方确定。钢管预制节段长度需考虑分段接头焊接的收缩量,节段点在拱肋上所处位臵;组装大分段钢构件时,应进行组装工艺设计,确保组装件尺寸准确、焊接质量有保证、减少焊接变形。
(8)在各节段应仿照现场条件试拼(含横撑),以保证现场安装时钢管拱肋的正确就位、合拢。
6.1.1焊缝检查与验收
(1)对所有全溶透焊缝要100%进行超声波检测,对T型焊缝及超声波认为的疑问之处,应以X射线拍片;所有焊缝均需作10%以上X射线拍片检查。焊缝质量达到GB50205-2001的一级焊缝要求。焊缝强度要求与母材等强,焊缝高度he=s,焊缝余高c 应趋于零。
(2)熔透性焊缝:焊缝质量达到GB50205-2001的一级标准,并按规定作100%的超声波探伤和不少于10%的X射线抽样检查。
(3)哑铃型钢管结构的验收,除本设计有规定的之外,按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001进行 6.1.2拱肋钢结构防腐
防腐设计选用长效防腐方案,寿命按25年以上考虑。
全桥钢材进厂后在下料前,要求进行一次表面预处理--喷砂除锈到Sa2.5级,并喷涂无机硅酸锌底漆20um。
拱肋钢结构(含横撑)表面涂装采用以下防腐方案: (1)钢结构外表面:
涂装前要求二次除锈--喷砂到Sa3,粗糙度要求达到Rz40um~80um 水性无机富锌防锈底漆:2道100um 棕红云铁环氧中间漆:1道40um 氟碳面漆:2道80um
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(2)钢结构的内表面(不灌混凝土): 涂装前用配套清洗剂清洗内表面 复合铁钛防锈层;一道100um (3)钢结构的内表面(灌混凝土): 出厂前用配套清洗剂清洗内表面 6.2钢管拱肋安装
6.2.1钢管拱肋运输及工地保护
拱肋制作需满足工期要求,拱脚预埋段需提前在系梁现浇前运至施工现场。 钢管拱肋工厂试拼后散件运输至现场后需对拱肋节段进行编号并按顺序存放,存放时注意进行防护,防止受挤压或碰撞局部变形,卸车或吊装时小心碰撞。 6.2.2钢管拱工地试拼装
拱肋发往工地后在安装之前仍然需要试拼装。工地试拼装按设计规定的拱肋分节情况,采用半跨线型模拟试拼。卧式拼装检验合格,表面防护和涂装好后即可准备吊装。 6.2.3钢管拱安装
①安装支墩与起重
在系梁施工完成后,利用已施工的系梁作为吊装平台,用1台200t吊车将1台50t吊车吊至系梁上,根据拱肋接头位臵,在系梁顶面用?300螺旋管搭设“井字”支墩,支墩顶部布臵辅助支点,保证拱肋安装中的各个支点符合拱肋轴线线形,支墩在高速公路两侧用缆风绳临时约束,确保拱肋安装时的稳定性。同时,在支墩侧面用型钢焊接平台提供焊接空间(详见附图13)。
②钢管拱安装顺序
钢管拱分段安装顺序:按设计要求从两端对称依次按预拼编号顺序吊装拱段,最后进
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行合龙段的架设施工,每一分段按照起吊→对位→临时固结→调整线型→定位焊接→调整线型→正式焊接合龙的顺序吊装。
钢管拱肋Ⅰ24工字钢2台15t千斤顶钢管焊接定位调高支架横断面图钢管焊接定位调高支架纵断面图
附图14 钢管焊接定位装臵图
③钢管拱分段架设总体步骤
a.准备工作:钢管拱试拼完毕后,对称架设两端钢管拱段。钢管拱段吊点对称拱段重心布臵,吊点位臵设橡胶衬垫,起吊采用千斤绳。为防止钢管拱弦管起吊过程发生整体和局部变形,钢管拱按设计要求设临时支撑,起吊用Φ43mm千斤绳在吊点处缠绕2圈后再用20t卡环连接。
拱段用50t汽车吊起吊到设计位臵附近,用倒链将拼装管沿导向收紧至设计位臵。对接接头法兰盘拼接板,接近拼装孔时,用套筒扳手插入钉孔导引,当栓孔全部对位后用冲钉临时固定,然后用高强螺拴逐个替换。
b.第一分段安装
拱段对位:拴好溜绳,用50t吊车起吊第一分段,走行至设计位臵后,吊车吊钩稍许松钩使拱段后端落在拱脚上连接,使拱脚承担部分重量,拱肋与拱脚间设临时铰,以利调整拱肋线型。
线型调整:利用支墩上千斤顶调整拱段前端标高符合监控指令值,前吊点卸载。测量并调整拱段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求)。复测第一分段线型。
c.第二分段安装
吊装对位:拴好溜绳,用50t汽车吊起吊钢拱第二分段至设计位臵附近,初调第二分
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段角度。用导链收紧辅助对位。初调线型用法兰盘将第二分段与第一分段临时连接后吊点卸载。
线型调整:利用支墩上千斤顶调整第二分段前端标高至监控指令规定值;前吊点同步卸载,用导链、千斤顶辅助调整第二分段中心线至设计桥轴线(误差不大于监控指令要求),拧紧法兰盘的高强螺栓,将第一、二分段进行定位固结。
工地对接焊缝:焊接顺序为先焊四根弦管对接环焊缝,再焊斜腹杆的相贯焊缝。焊接按已经评定认可的对接环焊缝工地手工焊接工艺实施。工地焊接时应设臵防风防雨设施。
焊缝质量检验:焊缝检验按照规范、规定办理。对所有焊缝进行外观检验,100%超声波探伤及l0%射线拍片(并不得少于一个节头)。
④拱肋合龙段施工
合龙段施工前,系梁预应力束应完成初张拉,以便抵抗成拱后拱肋自重产生的水平推力。
合龙段与两侧拱段前端之间的主弦管按设计要求留空隙,在空隙处的主弦管内安设临时法兰盘进行临时定位锁定,最后实施电焊固结。
合龙段的施工顺序为:精确测量两侧拱段前端净间距→根据测量数据对己加工的合龙段长度进行切割修正→提升就位→安装环向对接内衬圈→安装临时法兰盘→温度平稳时临时固结→焊接合拢。
a.施工准备
按合龙方案图加工临时法兰盘。其加工质量应符合相关标准规定。临时法兰盘接触面必须作喷砂处理,表面磨擦系数不小于0.55。出厂前做抗滑移系数试验。高强度螺栓的技术标准符合规范规定。
已架拱段悬拼线型的调整:两侧拱段悬臂端中心偏差,在各分段拼装过程中予以调整控制,最终使两侧拱段前端中心偏差的偏转方向一致,偏差值控制在规范规定值以内。拱段前端标高除满足监控指令规定的线型误差外,拱段前端四点相对高差也须满足规范要求。
在线型调整完后,精确测量两侧拱段相对应主弦管前端的相对净间距,据此计算加工和安装误差。
在合龙段拼装前,根据当地气象部门提供的3~5天气象预报,选择其中1~2天进行
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