钢混结合梁施工.docx
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钢混结合梁施工
钢混结合梁施工
1钢混结合梁施工
钢混结合梁指主梁采用钢梁,桥面板采用钢筋混凝土结构的一种组合结构体系。
钢梁主要构件按设计在工厂分段制作。
架设可根据现场具体情况采用原位支架法拼装或拖拉就位的方法。
吊装拼接用的临时支架应有足够的承载力、刚度和施工空间。
若采用拖拉法架设,需设置导梁,导梁长度不小于主梁跨度的0.7倍(设临时支墩除外)。
桥面板钢筋采用一次绑扎,按设计要求分段浇筑。
(1)钢梁制造
钢梁主要钢构件按设计要求在工厂分段制造。
在制造过程中须严格控制精度。
组装焊接用的胎架必须按工艺要求设置预拱度。
在涂装时,上翼缘顶面及剪力连接器均不涂装,但在制造完毕至安装前注意防锈。
(2)钢梁运输
钢梁单个分段较重,施工现场道路应确保大型运输平板车的进出。
在运输安装中应轻吊轻放、缓慢移动、支垫平稳。
(3)钢梁安装
钢梁架设可根据工地具体情况采用原位膺架法分段吊装或在一侧组装完成后拖拉就位的方法。
组装拼接用的临时支架应有足够的承载力、刚度和施工空间。
若采用拖拉法架设,需设置导梁或临时支墩。
(4)混凝土桥面板施工
钢梁安装就位后,桥面板采用整体绑扎钢筋,分段浇筑混凝土。
首先同时灌注三个正弯矩区段混凝土,形成组合截面,待混凝土达到100%设计强度后在两个中间墩位置顶起主梁20cm,待正弯矩区混凝土龄期大于20天后再同时灌筑两个负弯矩区混凝土,接缝处混凝土应进行凿毛处理。
待负弯矩区混凝土达100%设计强度后即可落梁。
混凝土入模温度应控制在10~30℃灌注时间不超过6h。
在混凝土强度达到100%后方可拆模。
2钢箱拱梁施工
(1)工程简述
新开河特大桥在跨富民大街时采用了1孔138米的拱桥。
138米拱桥是哈大铁路客运专线正线上的唯一一座拱桥,拱桥设计为下承式钢箱叠拱+预应力混凝土双线箱梁。
下部采用钢-混凝土结合梁,吊杆采用实心圆钢吊杆,拱肋分上下两肋,采用等截面钢箱,拱轴为二次抛物线。
系梁采用等高度梯形截面钢箱;在每线轨道下方附近各设一道等高度工字钢纵梁,全桥共4道。
中横梁采用变高度工字钢梁,端横梁采用等高度矩形钢梁。
(2)主要施工工艺
施工工艺流程见“图3.4.3-30系杆拱施工工艺流
3少支架结构施工
(1)支架系统结构
支架系统由下而上依次为:
支架基础、钢管支撑架、横梁、贝雷桁架纵梁和分配梁等组成。
跨中采用打入沉管灌注桩作基础。
支架基础采用3×4φ377沉管灌注桩,即每根立柱下设置4根沉管灌注桩基础,3根立柱共12根桩。
沉管灌注桩按照摩擦桩设计,入土深度为大于25m,单桩设计承载力为45t。
钢管立柱由直立钢管及斜撑钢管组成。
斜撑钢管固定于直立钢管上,直立钢管与斜撑钢管联接处作局部加固处理。
相邻直立钢管之间通过φ400图3.4.3-30系杆拱施工工艺流程图
的钢管平联。
直立钢管采用φ1000×14mm支撑于桩帽和承台上。
斜撑钢管采用φ600×8mm型式。
每根立柱顶部设置卸荷砂箱,用于卸落支架。
砂箱顶面搁置横梁,横梁采用I56a型钢。
纵梁采用贝雷桁架,顺桥向搁置于钢横梁顶。
在贝雷桁架顶部节点上横桥向铺设I25b的工字钢作为分配梁。
沉管桩顶部设钢筋混凝土承台一座,混凝土标号为C30。
系梁支架系统的钢管桩基础和支架结构示意分别见图“图3.4.3-31系梁支架搭设示意图”。
图3.4.3-31系梁支架搭设示意图
(2)支架系统施工
①基础施工
施工前,先清理、平整场地。
沉管灌注桩是将底部套有预置的钢筋混凝土桩尖或有活瓣桩尖的钢管用锤击或振动下沉至要求入土深度后,在钢管内安装钢筋笼、灌注混凝土、拔出钢管桩形成的混凝土灌注桩。
因沉管灌注桩的桩头浮浆较多致使其强度不高,故需要对桩头进行处理。
在沉管桩施工完毕、混凝土具有一定强度后,将桩头浮浆凿除然后再由人工补桩并使其桩顶成规则的圆形。
为将支撑桩的竖向力传递给桩基础,在基础桩顶采用现浇钢筋混凝土承台,将沉管灌注桩联为整体共同受力。
在沉管灌注桩施工完毕后,将原地面挖深65cm,然后绑扎承台钢筋、浇注基础承台混凝土。
②支架施工
A.支架安装
支架钢结构除贝雷梁外,均在加工车间提前制作。
由于各跨之间的差别不大,为避免错用,对于砂箱、钢横梁等尽量统一为一种规格,无法统一的必须编号标识。
所有构件加工后,都进行试拼装,保证现场安装质量。
B.支架拆除
拆除时间:
在箱梁混凝土达到设计强度且下一施工段箱梁预应力张拉完成后。
拆除设备:
50t履带吊、连续千斤顶、卷扬机等。
为方便支架系统拆除、加快拆除速度,在箱梁混凝土浇筑时,在单幅箱梁跨中位置、两侧翼缘根部,预留用于拆除作业的预留孔洞。
拆除方法如下:
利用卸荷砂箱卸载,使支架上部结构整体下落;
千斤顶就位,下放钢绞线与支架上部结构的横梁连接;
提升四个千斤顶,使横梁以上结构脱离砂箱;
拆除砂箱,利用卷扬机配以滑车拆除支架顶部和上节钢管,当履带吊能方便拆除时,利用履带吊拆除剩下的钢管;
利用千斤顶连续下落,将支架上部结构下落至地面解体。
C.支架系统预压及检测
为了确保支架系统的安全,满足箱梁线形的要求,支架系统安装完成后,进行堆载预压。
预压荷载为1.2倍箱梁重量,以消除支架基础的非弹性变形。
同时并对有关部位进行应力应变监测。
4系梁、横梁、纵向安装
(1)简述
系梁采用等截面钢箱,计算跨径Lj=138m,截面为梯形,外侧高度为1.5m,内侧高度为1.9m。
系梁沿桥梁纵向分成11个节段。
分段尺寸为:
拱脚段+14m+14m+10m+14m+10m+14m+10m+14m+14m+拱脚段。
两系梁的中心距离为16.2m。
纵梁采用等高度工字钢梁,梁高为2m,在每线钢轨下方附近各设置一道纵梁,全桥共四道,两纵梁之间的中心距离为2m。
中横梁采用变高度工字钢梁,梁高1.9~2.5m。
相邻横梁之间的中心距离为8m。
端横梁采用等高度矩形箱梁,梁高2.5m,宽度5m。
(2)安装方法
①系梁控制重量以14m段为准,最大重量30t左右,采用2台100t履带吊实施系梁节段安装。
②支架施工完成后,进行系梁安装。
③系梁采用工厂分段制造,我方将委托资质高、信誉好的专业钢结构生产厂商进行本桥的钢结构制造加工。
委托标准之一是该钢结构加工制作单位需有钢箱拱桥工程实例。
④采用50t拖车将系梁运输到桥位处,通过起吊设备将系梁按节段顺序架设到临时支架上。
先安装拱脚段,然后再进行系梁分段安装,拼合。
采用全站仪观测,调整节段高程,平面线型及节段间距,并确认无误后,进行现场焊接连成整体。
⑤施工时,根据节段划分情况和施工工序,确定施工用临时进人孔。
进人孔的位置和尺寸,但必须取得设计认可。
临时进人孔使用完毕后,须按等强度原则进行补强。
⑥临时吊点和临时支点的位置必须设在纵向和横隔板的交叉处。
支撑点设置在系梁分段接缝处。
⑦系梁安装完成,接着安装横梁和纵梁,同样采用100t履带吊
⑧系梁、横梁及纵梁的工地焊接和连接后的无损检验以及最终涂装均由系梁制造厂商负责完成,我方将给予密切配合。
5拱肋安装
(1)简述
拱肋结构为等截面钢箱,轴线为二次抛物线;上拱肋计算跨径Lj=138m,计算矢高Fj=32m;下拱肋计算跨径Lj=124m,计算矢高Fj=26m。
拱肋截面尺寸为矩形,宽度2m,高度1.5m,顶、底、腹板厚度为32mm;纵肋高度为0.15m,板厚度为24mm,横隔板厚度为24mm,间距2m。
(2)主拱制作
①拱肋结构为等截面钢箱,轴线为二次抛物线;设计把钢拱箱沿着桥梁纵向分为7个节段,拱肋制作节段划分长度,需根据施工现场的吊装能力、运输能力以及钢结构制造商的加工场地条件而进行校核。
由设计,施工、钢结构制造商、监理共同协商讨论确定。
②拱肋节段长度划分原则
A、拱肋节段接口应避开吊杆位置。
B、考虑钢结构加工商的加工工艺、构件翻身及运输方式。
C、考虑施工的吊装能力。
③、钢箱拱采取工厂分段制造,我方将委托资质高、信誉好的专业钢结构生产厂商进行本桥的钢结构制造加工。
委托标准之一是该钢结构加工制作单位需有钢箱拱桥工程实例。
④根据大桥主拱的钢结构特点和运输安装要求,采用片体工厂制作,在组合场地组成拱肋、横撑节段,最后在工地组拼安装的工艺制作方法。
⑤一个拱肋节段制作流程:
钢拱箱制造划线→下料→修正→纵缝装焊→校正→焊接→成型→预放中间腹杆和内侧平联板→安装和焊接内侧片体、中间腹杆、平联板。
⑥钢板放样前,先通过焊接试验以确定焊接收缩余量,以及考虑加工余量,以此考虑钢板留边余量。
根据现场起吊安装工艺要求在钢箱拱肋、横撑上安装吊耳、临时固定等相关施工临时匹配件。
⑦工厂焊接宜在室内进行,湿度不宜高于80%。
焊接环境温度低合金高强度结构钢不应低于5℃,普通碳素结构钢不得低于0℃,主要构件应在组装后24小时内焊接
(3)钢箱拱工厂组装及预拼装
①利用胎膜组装,选择平整场地应具有足够刚度,布置胎膜时应考虑预留焊接收缩预量及其他各种加工预量。
②组装前,零件、部件应检查合格。
连接接触面和沿焊缝边缘每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净。
③拱肋节段组装应在各零部件组装、焊接、矫正后进行。
④必须在组装胎膜上组装拱桁构件,胎膜必须在平台上按l:
l精确放样布置而成。
⑤构件外形有平面也有曲面时应以平面作为装配基准面,如拱肋节段;构件有若干平面,选择较大的或最重要的面作为装配基准面,如横撑则以竖向桁构为准。
⑥采用夹具组装以及拆除夹具时不得损伤母材,对残留的焊疤应修磨平整。
⑦相临节段单元的拱肋的横向对接焊缝应至少错开500mm;主弦的纵向对接焊缝与平联缀板焊缝及腹杆、横撑焊缝错开300mm;横向各构件的对接焊缝不应布置在同一位置。
⑧各加工节段完成,先进行试拼。
在试拼平台上按组装放样原则在平台上放样,再进行组拼,并做好预拼记录,检查坐标偏移量和合龙间隙,确保与设计吻合.
(4)钢箱拱安装
①安装工艺
本桥主拱采用少支架吊装施工工法,起吊设备:
100t履带吊2台。
支架采用贝雷桁架搭设。
②钢箱拱系安装程序
吊装系统准备→支架搭设→先安装钢箱拱拱脚段→对称吊装中间段钢箱拱→中段合拢吊装,临时连接→在合拢温度(一般15℃±5℃)情况下,最后调整、校正,焊接钢箱拱成拱→安装等高度矩形钢箱横撑→挂设吊杆。
③吊装前的准备工作
A.吊装前,应对钢箱拱的几何尺寸焊接质量、涂装质量等进行全面的检查。
拱节段制作完成之后,应在场地上预拼一次,保证吊装时节段在接头处衔接准确。
钢箱拱的制作质量必须满足设计规定和规范要求,验收通过后方可移走存放或吊装。
B.钢箱拱桁架节段栓吊点处钢箱拱内应焊接剪刀撑加固补强,严防钢管局部失稳。
C.为便于施工人员的正常工作,在每个分段接头处还必须设置操作平台,铺设脚手板作操作平台。
D.钢箱拱节段在制作完成后按顺序存放,方便吊装时按吊装顺序取用。
④钢箱拱的运输
钢箱拱节段由钢结构加工场内龙门吊吊到50t拖车上,拖车运输钢箱拱节段到现场,然后通过100t履带吊起吊设备将钢拱箱按节段顺序架设到临时支架上。
⑤钢箱拱安装
本标段钢箱拱的安装遵循事先拟好并报监理工程师批准的安装顺序进行安装施工。
每孔钢箱拱安装时遵循两侧对称,平衡从拱脚向拱顶合拢的原则。
A.先搭设拱肋安装临时支架,支架采用贝雷片拼装,搭设于系梁上;支撑点设置在拱肋接缝处。
支架搭设见“图3.4.3-32拱肋支架安装示意图”。
图3.4.3-32拱肋支架安装示意图
B.履带吊将拱脚节段吊运至安装位置后,由指挥人员进行指挥就位,两个节点的起降配合达到初步就位。
C.观测人员对所安装节段的轴线和高程和偏差情况进行观测,及时向指挥人员反馈信息,指挥人员根据反馈的信息指挥进行精确就位,使拱肋的高程符合要求,调整节头对接吻合,将临时固定件接头用螺栓上紧。
D.对钢箱拱接头进行部分对接焊接,在此过程中,观测人员继续对节段的轴线和标高情况进行认真的跟踪观测,及时反馈数据。
E.继续安装钢箱拱节段直到合拢。
吊点松完后已安装的节段必须保持正确的轴线和高程,使拱肋稳定。
F.拱肋安装过程中施工测量人员始终采用全站仪观测,调整节段高程,线型及节段间距,并确认无误后,进行现场焊接连成整体。
(5)横撑安装
本结构两侧拱肋之间采用“X”横撑连接,横撑采用等高度矩形钢箱,共设置三道。
在钢箱拱安装完成后安装横撑,仍然采用履带吊安装横撑。
(6)合拢段拱肋安装
①钢箱拱合拢前,合拢口两侧钢箱拱肋应先调整好偏位、里程与标高,须特别调整拱肋桁架的扭转。
②将合拢段两端的钢箱拱桁架抬高约5~10cm。
③缓慢放松起重索,当拱顶段左右两端头标高比设计高出1~3cm时关闭吊机起重卷扬机,装好接头螺栓,并将各接头按设计要求焊接完成。
④拱肋、横撑的工地焊接和连接后的无损检验以及最终涂装均由制造厂商负责完成,我方将给予密切配合。
(7)拱肋安装注意事项
①拱肋安装过程应注意当地的气象历史资料和天气预报情况,避开可能发生灾害的天气,雨雪天,四级以上大风天气停止吊装,并且检查加固缆风确保结构安全。
②吊装过程中,应在钢丝绳与纲结构表面的接触处垫上麻布或橡胶之类的柔软物,以免刮伤钢结构的涂装表面。
在吊装过程中也应采取措施,将缆索吊装系统的起重绳和拖拉绳与已安装的拱肋和横撑隔离开,防止缆绳来回搬运损伤结构的涂装表面和磨损钢丝绳。
③在节段安装松吊点之前,应按规定焊接接头,接头有足够的受力强度后方能松吊点。
④拱肋合拢,接头焊接完成之后,应及时安装焊接公共腹杆,并按设计要求将拱脚焊接固结。
⑤拱上各段接头焊缝,应进行100%超声波无损探伤,并应达到设计要求。
⑥松索调整拱轴线,调整拱轴线时应观测各结点标高,防止出现反对称变形,导致拱肋纵向失稳。
松索成拱的操作方法是否正确,直接影响合拢后拱肋的拱轴线,必须认真、仔细操作。
⑦用薄钢板嵌塞拱肋缝隙。
⑧在吊装过程中,及时安装横向风撑以增强拱肋的横向整体稳定性,在拱肋自由端附近如无永久横向风撑,须设置临时K撑以增加拱肋横向稳定性。
⑨施工预拱度必须严格计算和控制,应充分考虑非弹性形的影响,必要时进行加载试验取得经验数据,然后安装标高进行修正,才能保证结构线型符合设计要求。
6桥面板、吊杆等施工
(1)按照设计图纸安排的施工步骤,先安装预制桥面板,现浇桥面板湿接缝并施工人行道、栏杆、防撞墙等二期恒载后,再安装吊杆。
(2)桥面板采用无收缩混凝土,强度等级为C50。
桥面板厚度为39.2~25cm。
(3)桥面板在附近预制场生产,汽车运送到施工现场,采用履带吊进行安装。
桥面板以系梁、纵梁、横梁为依托进行铺设施工。
(4)桥面板安装后,现浇湿接缝;湿接缝混凝土按照设计采用微膨胀混凝土,混凝土必须经过实验室进行配合比设计,掺加必要的膨胀剂等添加剂。
(5)吊杆采用实心圆钢吊杆,安装时,根据设计提供的吊杆安装顺序及张拉力进行吊杆安装并张拉。
(6)吊杆安装分批对称进行,搭设操作平台进行安装吊杆工作,拱肋支架拆除时保留一部分,作为吊杆安装工作平台。
(7)按照设计要求最后施工桥面系。
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- 结合 施工