简支拱拱肋快速精确定位施工技术研究

王 文 明

(中铁三局集团第五工程有限公司,山西 晋中 030600)



简支拱拱肋快速精确定位施工技术研究

王 文 明

(中铁三局集团第五工程有限公司,山西 晋中 030600)

分析了济青高铁邹淄特大桥1-144 m简支拱拱肋拼装工程的重难点，从拱肋支架与定位架加工安装、拱肋吊装、临时加固、焊接、合龙等方面，阐述了拱肋拼装的总体方案，达到了快速拼装、精确定位的效果。

简支拱桥，拱肋，拼装方案，定位架

钢管混凝土简支拱桥由于其单孔跨度大、造型美观、受力合理等优点，在公路、铁路施工中均已得到大量的应用，但大跨度拱桥的拱肋受其自重影响，一般拼装节段较多，拼装完毕后累积误差较大，影响拱肋的合龙质量；同时拼装耗时长，工期压力大。为保证施工质量及施工进度，必须保证每节段拱肋的拼装精度，减少累积误差，本文针对拱肋快速拼装、精确定位进行研究。

1 工程概况

新建济南至青岛高速铁路邹淄特大桥在DK66+870里程处与青银高速公路交汇，线路交叉角度30°59′，设计采用1-144 m简支拱预应力混凝土梁与钢管混凝土加劲拱组合结构体系跨越。拱肋横断面采用哑铃型钢管混凝土等截面，截面高度h=4.0 m，钢管直径1.3 m,由20 mm的钢板卷制而成，每根拱肋的两钢管之间用δ=20 mm的腹板连接。

拱肋制作过程中根据现场条件及吊车吊装能力将拱肋划分为14个节段，采用2台80 t吊车上桥抬吊拼装，拱肋临时支架采用φ325×6 mm钢管与[16槽钢加工。

2 工程重难点

1)跨度大：该简支拱跨径大，为高速铁路跨度最大的下承式拱桥；2)工期紧：该简支拱距梁场6 km，施工快慢直接影响后续架梁工期；3)安全风险大：被跨青银高速为山东省车流量最大的高速，且正在改扩建施工。

3 方案设计

总体拼装方案为在拱肋支架顶安装拱肋定位胎架，定位架精确定位并在纵横向增设小型千斤顶，通过小型千斤顶调整拱肋位置，通过工字钢加工的限位架固定拱肋。通过以上手段达到拱肋快速拼装、精确定位的目的。

3.1 拱肋支架及定位架的加工安装

拱肋安装用钢管格构柱支架，每个临时支架由4根钢管格构柱组合而成。钢管格构柱采用φ325×6 mm(φ400×8 mm)钢管，每组格构柱之间用16号槽钢作为水平撑及斜撑进行联结。

拱肋定位架采用Ⅰ32工字钢与钢板加工，定位架弧度与钢管拱弧度一致，定位架上焊接可供横向调整位移的顶铁，定位架安装于临时支架顶部，安装前进行测量放样，保证拱肋就位后不会有大的调整。在临时支架与定位架之间安装2个调整竖向位移的千斤顶及调整横向位置的千斤顶，定位架安装前根据理论位置采用全站仪对定位架进行定位。定位架示意图见图1。

3.2 拱肋吊装及位移调整

首先采用200 t吊车将4台80 t吊车吊装至桥面，随后将要待拼装的拱肋同时吊装至桥面，吊装前在拱肋腹板侧焊接2个吊耳，由2台80 t吊车从桥面抬吊拱肋至定位架，吊车吊装前，充分考虑吊车站位，保证吊车作业空间及起吊能力，吊装至胎架后，根据建立的独立坐标系采用全站仪对拱肋三维坐标进行测量，经计算确定竖向、横向位置偏差，通过竖向、横向千斤顶进行微调。调整就位后在限位架与工字钢之间支垫不同厚度的钢板进行调整。

3.3 拱肋临时加固

拱肋调整就位后，采用Ⅰ18工字钢加工的斜撑对拼装完的拱肋进行临时加固，其中内倾侧的工字钢根据内倾角度计算确定位置后提前安装就位，见图2。

3.4 拱肋临时焊接

临时焊接采用220 mm×150 mm×16 mm的A3钢加劲板与上一节拱肋进行焊接牢固，每个拱肋的接头焊接16个加劲板，上下弦管接头各均匀布置8个加劲板，加劲板与拱肋双面满焊。进行焊接时必须采用上、下、左、右同时对称进行，以克服由于高温的影响及焊缝的收缩而造成拱肋轴线的改变，焊缝高不得小于8 mm。临时焊接固定完成后，拆除千斤顶，进行下一节段拱肋的拼装。

3.5 拱肋合龙质量控制

在拱肋合龙段安装前，对已经安装好的拱肋节段端口进行测量，每个端口测量4个点(上、下弦管分别测量其顶面及地面中心)，测量时间段安排在每日的不同温度点进行。测量时记录好当时的气温。该测量需进行3次，根据温度变化曲线及测量结果绘制出温度变化的影响曲线，预估合龙时的气温，推算出拱肋合龙段的余量大小。

拱肋合龙时，对拱肋轴线进行跟踪测量，对有偏差节段继续采用小型千斤顶进行微调，以保证拱肋安装进度。

4 结语

通过设置限位架及采用千斤顶调整拱肋位移，快速、精确的完成了拱肋节段的拼装，为大跨度的简支拱顺利合龙提供了技术保障，为类似工程的施工提供了借鉴之处。

[1] 高速铁路工程施工技术指南[Z].

[2] Q/TCR 9603—2015,高速铁路桥涵工程施工技术规程[S].

[3] TB 10752—2010,高速铁路桥涵工程施工质量验收标准[S].

[4] TB 10210—2009,铁路钢桥制造规范[S].

[5] 《邹淄特大桥1-144 m下承式双线简支拱桥》施工图[Z].

Research on the construction technology of fast and precise positioning of simply supported arch rib

Wang Wenming

(FifthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayThirdBureauGroup,Jinzhong030600,China)

This paper analyzed the difficulties of 1-144 m simply supported arch rib assembling engineering of Zouzi super bridge of Jiqing high-speed railway, from the arch rib bracket and positioning frame process installation, arch rib hoisting, temporary reinforcement, welding, closure and other aspects, elaborated the general scheme of arch rib assembling, achieved rapid assembling, positioning effect.

simply supported arch bridge, arch rib, assembling scheme, positioning frame

1009-6825(2017)07-0161-02

2016-12-26

王文明(1982- )，男，工程师

U445

A