拱顶段拱肋就位
拱肋吊装节段之间的接头采用对接接头,直接由拱顶段与边段拱肋对接合龙。因此拱顶段拱肋必须采用“正吊正扣”准确就位,待拱顶段拱肋与边段的下缘对上后,缓慢降低边段拱肋使其与拱顶段合龙,具体步骤如下。
首先用仪器控制合龙段两端标高,徐徐松开起重索,当标高比设计值高出1~2cm时,关闭起重卷扬机,两端不得与边段相碰。松开两侧边段拱肋扣索,使两侧边段拱肋端头均匀下降,每次以相邻接头标高变化不超过1cm为宜,多次循环,直至拱顶段合龙,并用厚度不同的薄钢板嵌塞接头缝隙。将索放松压紧接头缝后,应再调整中线偏差至0.5~1.0cm以内,调整拱轴线,固定缆风。
采取分层、间隔、交错施焊的方法,从跨中向两岸进行的顺序进行施焊,每层焊接不得过厚,不得灼伤周围混凝土。
拱圈合龙松索过程是对拱圈进行受力体系转换的过程,松索必须按照先松扣索,再松起重索的过程进行均匀对称松索。合龙过程中应对各接头、拱顶、1/4跨处的标高及拱肋中线进行观测。松索合龙的过程中,可保留起重索,待拱肋接头的连接工作全部完成后在完全松索。
横向其他各片拱箱通过横移索鞍,将主索拨至拱圈中线位置处后,采取同样的方法吊装就位。拱肋在拼装过程中,纵向稳定通过控制接头标高和及时完成接头的连接工作,使拱肋及早形成无绞拱。横向稳定通过缆风、相邻拱肋的横相连接来保证,及早浇筑拱肋接头及绞缝微膨胀混凝土。
5.4.3拱肋的纵横向连接。当第一片拱肋合龙并调整接头点高程及中心后应及时做好与第一片的横向连接。各片拱肋吊装合龙后,要及早按照设计要求进行接头、纵向的绞缝混凝土的浇筑。浇筑工作从拱脚向拱顶对称进行。
5.4.3缆索吊装观测
拱箱在吊装过程中需要进行以下观测:
5.4.3.1主索垂度观测。即可以在索塔塔身上用水平仪或水准仪进行粗略观测,也可以全站仪测仰角通过计算进行观测。本工程施工过程中,采用莱卡TCR402通过红外进行观测。
5.4.3.2塔顶和锚碇位移观测。对高度不大的索塔可在塔顶的上下游端头,各挂一种重量大于5kg的垂球,高度大的索塔则在塔顶上下游端头设固定测量标尺,用全站仪进行观测;锚碇可在上下游侧布置固定观测点,用全站仪进行观测。www.tmgc8.com
5.4.3.3拱肋中线观测。利用全站仪直接观测拱肋中线,主要方法是在墩台顶标出拱肋中心位置,全站仪架设在需观测的拱肋中心,后视对准墩顶处中心点。在安装过程中应随时检查拱轴线位置,一旦偏位应立即利用缆风进行调整。
5.4.3.4拱肋高程观测。安装合龙段时,前期只对合龙段的接头标高进行控制;合龙时,除应观测各接头标高外,还应对拱肋的1/4处及1/8处进行观测,以掌握拱肋在合龙过程中的受力情况和纵向稳定性。
5.4.4缆索吊装拱肋的稳定措施
拱肋吊装合龙后,拱肋的纵、横向稳定是施工中极为关键的问题,应予以重视。
合龙的拱肋处于裸拱状态,在拱肋的结构设计中已经考虑,在施工中只要控制好接头高程,处理好各接头的连接,使拱肋尽快成为无绞拱,则纵向稳定能得到满足。
在拱肋形成无绞拱,并且各拱肋之间的横向联系已施工完成并达到要求强度,使拱肋联结成一个整体,才能保证拱肋的横向稳定性。一般的横向稳定只能依靠设置横向缆风索及斜拉索进行控制。也可在多片拱箱合龙后,通过拱箱之间设置的预埋螺栓、型钢的联结或设置拉筋作为横向连接来控制拱箱的横向稳定性。
5.5拱上建筑按照常规施工方法进行,并应注意
5.5.1大跨径拱桥的拱上结构,应严格按照设计加载程序进行,使施工过程中的拱轴线与设计拱轴线尽量吻合。一般应根据施工验算由拱脚至拱顶均衡、对称加载,并加强施工观测。
5.5.2拱上结构宜充分利用缆索吊装施工。
6 材料与设备
7 质量要求
拱桥施工过程中,各部件的允许偏差按照《桥涵施工技术规范》JTJ041-2000及《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004有关条文中规定。
7.1钢筋混凝土拱圈外形轮廓清晰顺直,表面平整,施工缝修饰光洁,一般不应有蜂窝麻面,无表面受力裂缝或缝宽不应超过0.15mm。钢筋混凝土拱圈的质量检测标准见表7.1-1。
7.2装配式拱桥接头垫塞楔形钢板均匀合理,应无因焊接或局部受力造成的混凝土开裂、缺损或露筋。拱桥安装质量检测标准见表7.1-2。
8 安全措施
8.1吊装作业前必须对参与施工的人员进行安全知识教育和技术交底,重点做好高空作业的安全防护及编制可行的安全操作规程,并必须严格遵守安全操作规程。
8.2建立明确的岗位操作责任制度。吊装作业由吊装经验丰富的专业人员统一指挥,配备足够的通讯设备,确保指挥人员随时掌握各处状态,及时对各个操作人员进行发号施令。
8.3吊装前要检查缆索点各部位,发现不安全因素及时排除。缆索点不得超负荷作业。
8.4作业前应掌握供电情况,备好发电机。作业中遇到停电及其他特殊情况,应将重物落至地面,不得悬空。作业完毕后应将吊钩收紧或放在地上,切断电源。
8.5卷扬机的各部件、电气设备、千斤顶、手提葫芦等应符合国家标准,并定期进行检查、维修,确保各部件性能处于良好状态。
8.6高空作业人员应定期检查身体,发现不宜登高的病症,不得从事高空作业;严禁酒后高空作业;高空作业时使用的工具应放在工具袋里。
8.7遇到下列情况之一,不得进行吊装作业
8.7.1 预制构件未达到规定的强度;
8.7.2 作业人员不全,看不清,听不清指挥信号;
8.7.3大中雨、严寒冰冻和五级以上大风;
8.7.4夜间无良好照明设备时。
9 环保措施
在进行缆索施工过程中,应采取综合措施,将施工对环境的影响降低到最低。
9.1缆索吊装设备,避免因修筑施工便道而造成大量的挖方或弃方,减少了水土流失或和环境污染,并对开挖部位设置边沟或截水沟,防止雨水冲刷及水土流失。
9.2缆索施工中的扣索塔架利用已经浇筑的拱座,减少混凝土的使用量,并节约成本。
9.3索塔基础和后锚尽量布置在道路红线内,与线路纵断面相比较,基础顶面低于路面基层;若不能利用建筑界限的,尽量将基础顶面设置在地面1.0米左右,以保证在施工结束能够得到恢复。
9.4施工用的润滑油等油料,做到综合利用,妥善保管,避免污染环境及水源。
10 技术经济分析www.tmgc8.com
10.1斜拉悬臂法施工是我国拱桥施工长期使用的施工方法。在这一方法中,吊装主要采用缆索吊装设备,通常所说的缆索吊装法均采用这一方法,从名称上来说,缆索吊装法只是指吊装方法,而不是施工过程中的结构体系。缆索作为施工设备,其设备费用也是相当大,有种说法称拱桥施工是“建三座桥,拆两座桥,剩一座桥”,建三座桥是指:缆索吊设备(悬索桥)、斜拉悬臂半拱(斜拉桥)和要建的的拱桥。
10.2缆索吊的设计、安装可于拱肋预制同时进行,能够加快工程进度,缩短工期,减少管理费用开支。
10.3缆索吊设备简单,安全可靠,拆、装方便,杆件及绳索能够重复利用。
10.4在施工过程中,不受地形限制,可因地制宜灵活布置,设备消耗低,相对于支架法施工及其他施工方法能节省较大的脚手架租赁费及机械台班费,具有较好的经济效益。
11 工程实例
中铁三局集团第五工程有限公司施工的安康公路管理局危桥改建加固项目獐河沟大桥,主跨为70m矢高10m的等截面悬链线箱形拱桥,一孔主拱圈由6片拱箱组成,每片拱箱分为3段预制吊装,合龙成拱。缆索吊跨径采用150米主跨,设两组主索,每组主索采用8根¢43的旧钢丝绳,按找折旧系数0.8进行考虑计算。每组主索上设两个天车,吊装拱箱时按双吊点起吊,单根主索净吊重为46吨。该桥于2008年10月吊装合龙,取得了较好的经济、社会效益。
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