下承式鋼管混凝土系桿拱整體吊裝施工技術(shù)

1、浙江建筑，第29卷，第l0期，2012年10月ZhejiangConstruction，Vo129，No10，Oct2012下承式鋼管混凝土系桿拱整體吊裝施工技術(shù)IntegralHoistingConstructionTechnologyofThroughConcrete—filledSteeltabularTiedArchBridge高少勇，王金海，張國(guó)勇GAOShao—yong，WANGJinhai，ZHANGGuo—yong(浙江

2、湖州市建工集團(tuán)有限公司，浙江湖州313000)摘要：湖州市東部西區(qū)升山大橋工程主橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑為80in的下承式鋼管混凝土系桿拱，工程的特點(diǎn)是跨度大，起重吊裝高度高，鋼管拱的重量大、穩(wěn)定性及抗變形要求高，為了保證長(zhǎng)湖申航線的通航，采用無(wú)支架施工技術(shù)，可供類似工程參考。關(guān)鍵詞：拱架結(jié)構(gòu)；鋼管拱；無(wú)支架吊裝；吊裝驗(yàn)算中圖分類號(hào)：U445464文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1008—3707(2012)10—0035—031工程概況湖州升山大橋

3、是長(zhǎng)湖申航道升山段的一座橋梁，升山大橋起點(diǎn)接升山鎮(zhèn)現(xiàn)有道路，往北跨過(guò)長(zhǎng)湖申航道和國(guó)道G318后順接南太湖大道(路線中線正對(duì)南太湖大道中線)；路線平面為直線，未設(shè)平曲線，全長(zhǎng)9052161TI；升山大橋終點(diǎn)(北岸)路線中線與南太湖大道路線重合，升山大橋橋跨布置為4165Xl65X168282X404l6416in，橋梁全長(zhǎng)5l881TI，主橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算跨徑為80m的下承式鋼管混凝土系桿拱。全橋共有2片拱肋，5道一字鋼管風(fēng)撐。鋼管拱肋采用

4、啞鈴型斷面(見圖1)，上下鋼管直徑為6900mm，腹部寬度為500mm，高度為552mm，壁厚為14mm。拱肋高為2000mm，寬為900rflm。鋼管拱肋曲線長(zhǎng)約為842In，重量為606t，內(nèi)部吊桿處加勁板重量約為05t，每片拱肋的起吊重量為62t，風(fēng)撐單根起吊重量大約50t。本工程的特點(diǎn)是跨度大，起重吊裝高度高，鋼管拱的重量大、穩(wěn)定性及抗變形要求高。本工程在施工過(guò)程中要確保長(zhǎng)湖申航線的正常通航，為了盡量圖1啞鈴斷面少影響航道的通行

5、，我們采取無(wú)支架拱施工，鋼管拱在岸上施工完成后整體一次性吊裝的施工方法，在吊裝和安裝過(guò)程中有一定的施工難度。2安裝設(shè)備(1)110t浮吊1臺(tái)：本船為組合式起重船，由主船體、2只邊浮箱和2只后壓載浮箱組成。主船體甲板總長(zhǎng)315m，船寬65m，深22m。邊浮箱甲板長(zhǎng)200m，寬50m，深189m；后壓載浮箱長(zhǎng)40m，寬5m，深14In?？蛰d吃水深度為0748m，滿載吃水深度為1277m。起重臂長(zhǎng)為37m，仰角收稿日期：2012—06—28作

6、者簡(jiǎn)介：高少勇(1979一)，男，湖北仙桃人，工程師，從事市政工程施工管理工作。第10期高少勇等：下承式鋼管混凝土系桿拱整體吊裝施工技術(shù)37方便。同時(shí)，吊點(diǎn)水平間距越小，對(duì)浮吊起吊的有效高度要求越低。因而，在此建議吊點(diǎn)水平間距取20m較為合適(最終施工將以設(shè)計(jì)單位對(duì)上述情況進(jìn)行驗(yàn)算后確認(rèn)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn))。53纜風(fēng)繩及地錨計(jì)算’根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，鋼管拱肋纜風(fēng)繩錨固地壟采用混凝土地壟?；炷恋貕砰L(zhǎng)寬高分別為1000mm、1000mm、700mm，埋

7、置深度不小于1000mm，根據(jù)能量法推導(dǎo)其側(cè)傾臨界荷載，確保安全承載力不小于30t。澆筑混凝土地壟的同時(shí)，埋設(shè)一根20鋼筋，以便與纜風(fēng)繩連接。見圖2。圖2混凝土地壟設(shè)置圖纜風(fēng)繩采用215mm的鋼絲繩，安全系數(shù)為5的條件下，鋼絲繩的容許拉力為4t。纜風(fēng)繩在拱肋起吊前已系在拱肋上，與拱肋以捆綁方式連接。一般情況下，拱肋兩端插入拱腳后，纜風(fēng)繩與地壟連接，在拱肋軸線偏位很小的情況下，浮吊吊鉤方可松懈。假設(shè)拱肋上緣軸線偏位500mm(通常情況下不

8、可能如此大)時(shí)，浮吊脫鉤，拱肋支撐于拱腳上，依靠纜風(fēng)繩穩(wěn)定。由于拱腳未焊接，拱腳形同鉸接。根據(jù)鉸接點(diǎn)彎矩為0的原理，可得G籌50一2620si=0G為拱肋自重，G=62t(含吊桿處加勁板)，T為纜風(fēng)繩垂直拱肋的分力。拱肋重心到鉸接點(diǎn)垂直距離為10924In，直線距離為15228ITI，纜風(fēng)繩捆綁于拱肋三分點(diǎn)處，到鉸接點(diǎn)垂直距離為1262m。根據(jù)上式可計(jì)算出T=249t。因?yàn)槊扛袄邆?cè)面有兩根八字形的纜風(fēng)繩，實(shí)際每根纜風(fēng)繩拉力為249=1

9、76t4t(鋼絲繩的容許拉力)?？梢?，選擇的纜風(fēng)繩是安全可靠的。54安裝步驟(1)拱肋分段從廠內(nèi)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，放置在已布置好的拼裝場(chǎng)地進(jìn)行拼裝焊接。拼裝場(chǎng)地安排在橋位北側(cè)河岸上進(jìn)行，拱肋應(yīng)按照安裝順序盡量靠岸邊放置。東邊橋位的兩片拱肋拼裝結(jié)束并安裝就位后再安裝西邊橋位的兩片拱肋，同時(shí)也可以避免眾多纜風(fēng)繩交織在一起造成最后兩片拱肋安裝不便。(2)鋼管拱肋采用1臺(tái)110t浮吊安裝，鋼管拱肋在北側(cè)岸邊拱架上拼裝成整體，驗(yàn)收合格，拱肋上的臨時(shí)腳手

10、架已安裝好并且在拱肋的三分點(diǎn)處用4根足夠長(zhǎng)215mm的鋼絲繩繞在拱肋上，在天氣晴朗、無(wú)臺(tái)風(fēng)、不漲落潮水時(shí)開始吊裝。(3)浮吊岸邊起吊拱肋。浮吊?？吭跇蛭晃鞅眰?cè)河岸邊，浮吊通過(guò)前后四根錨固于河岸地壟的鋼絲繩臨時(shí)固定，啟動(dòng)浮吊上的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩可以控制浮吊的移動(dòng)方位。浮吊吊鉤鉤住拱肋吊點(diǎn)鋼絲繩，緩慢起吊，拱肋吊在空中時(shí)，考慮到鋼拱肋是細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)起吊變形控制是一難點(diǎn)，為此采用空中起翻的方法，即110t浮吊配以兩臺(tái)70t汽車吊進(jìn)行吊離胎架，

11、在空中進(jìn)行起扳，起扳后需馬上測(cè)量變形梁，若過(guò)大需馬上放下重新對(duì)吊點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整后再吊。(4)浮吊吊起拱肋移動(dòng)就位。依靠鋼絲繩牽引浮吊緩慢轉(zhuǎn)身，使其正面朝向橋位東側(cè)，然后再啟動(dòng)移位裝置，浮吊朝著橋位東邊緩慢移動(dòng)。在拱肋靠近拱腳正上方約500mm時(shí)，待浮吊穩(wěn)定后，將拱肋緩慢下放，此時(shí)利用拱肋上的繩索通過(guò)lt手拉葫蘆緩慢牽引拱肋靠近拱腳，直到拱肋緩慢插入拱腳，并頂住拱腳。拱肋一端插入后，另一端再采用同一方法插入。(5)浮吊扒桿放松，拱肋兩端均頂住

12、拱腳。拱肋兩端插入后，拱肋三分點(diǎn)處4根與拱軸線大約成45。的纜風(fēng)繩分兩側(cè)拉緊，纜風(fēng)繩采用215mm鋼絲繩，用3t手拉葫蘆進(jìn)行收緊。拱肋初步定位后，對(duì)拱肋進(jìn)行垂直度、拱肋軸線的貫通測(cè)量，確保吊裝過(guò)程中拱軸線不會(huì)出現(xiàn)偏差。如有偏差，應(yīng)通過(guò)纜風(fēng)繩調(diào)整。拱肋經(jīng)調(diào)整達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行拱腳處連接鋼板的焊接。(6)用同一方法安裝另外一片鋼管拱肋。(7)風(fēng)撐的安裝方法為：拱肋在廠內(nèi)加工時(shí)側(cè)面先焊接約400—500mm長(zhǎng)風(fēng)撐，并在挑出的風(fēng)撐外側(cè)中下方焊