岸堤水库支铰钢管混凝土梁施工工艺浅析

郭瑞军，张永乐，赵宝祥

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006）

1 工程概述

临沂市岸堤是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、养殖、城市供水及旅游等综合开发利用的大型水利工程。控制流域面积1 690 km2，总库容77 993万m3；工程等别为Ⅱ等。本次除险加固主要建设内容：主坝、副坝、溢洪道（闸）、输水洞等枢纽建筑物除险加固；防汛道路、桥梁工程、管理设施、水文监测设施建设工程等。

本项目设计工作闸门10孔13 m×12 m×11.5 m弧形钢闸门，检修闸门1套（10节）；工作闸门不检修时，将检修闸门锁定在墩顶。

2 支铰钢管混凝土梁施工工艺

2.1 支铰钢管的制作

根据图纸尺寸，用检验合格的材料把各零部件下出料来，首先，将支铰钢管体用大型卷板机卷成，卷板时把对接板边调平，对接板边打好坡口，坡口尺寸按焊接标准GB/T985选用，焊条采用E5016，焊缝多层多道焊接饱满，对接焊缝按Ⅰ类焊缝检查，圆度为±2.0 mm，长度±2.0 mm，整体消除内应力，接着把支铰钢管体的端板辐射筋连接板、环板辐射筋连接板拼装并焊接好。然后支铰钢管挑梁的前后翼板与腹部和端柱内腹板拼装成整体，并焊接，做消应处理，在工装上把支铰钢管体和支铰钢管挑梁拼装成整体，控制支铰钢管体和支铰钢管挑梁同轴度±2.0 mm，连接处打坡口焊透，坡口焊焊缝不低于Ⅱ类焊缝要求，拼装加强版并焊接，整体校核尺寸，合格后拼装支铰连接螺栓，螺栓外漏长度应满足支铰和螺母安装，盖帽能上到2/3即可，控制位置公差±1.0 mm，最后拼装端柱外腹板和栓钉并焊接，所有坡口焊焊缝应进行超声波探伤进行焊缝内部缺陷检验，超声波探伤不能对缺陷做出判断的，应采用射线探伤检验。整体做消除应力，外漏部分做好防腐处理。在支铰钢管顶部割除浇筑孔一个，振捣排气孔两个，如图1所示。

2.2 支撑钢管的安装

在浇筑闸底板时应先预埋钢板，支撑钢管预埋钢板中心设在支铰钢管混凝土梁轴线在底板上的垂直投影线上，距闸墩外边缘700 mm。两拉锚桩预埋钢板中心连线应与支铰钢管混凝土梁轴线在底板上的垂直投影线垂直，距闸墩外边缘700 mm。底板混凝土浇筑完成，强度达到60%开始放支撑钢管安装线，支撑钢管预埋钢板中心放在支铰钢管混凝土梁轴线在底板上的垂直投影线上，距闸墩外边缘700 mm，误差控制±2.0 mm，以中心为圆心画直径530 mm的圆。

支撑钢管选用无缝钢管，根据中墩支铰钢管混凝土梁的重量、辐射筋重量、混凝土对辐射筋的压力等的计算，选用Q235BDN530×16 mm无缝钢管作为支撑钢管，长度算着顶部平台控制到10 500 mm，钢管封口。闸墩的钢筋、模板安装到支铰混凝土梁处，在满足支铰钢管的安装空间时，先安装支撑钢管，沿安装线放的圆焊两块定位板，定位板夹角在90°左右，顶部系好钢丝绳，上下游各一根钢丝绳，用吊车把支撑钢管竖直吊起，对着安装线放的圆慢慢向下放，和预先焊的定位板接触时就靠近定位板慢慢落到底板上，把钢丝绳与预埋的锚桩连接，用手拉葫芦调节钢丝绳的拉力，再用投线仪和线坠把支撑钢管调垂直，垂直后支撑钢管底部与预埋钢板固定焊牢，如图1所示。墩的另一面用相同方法也安装支撑钢管，两支撑钢管中心距离控制4 400 mm，控制误差±2.0 mm。

图1 支撑钢管安装示意图

2.3 支铰钢管的安装

制作专用支铰钢管安装托架，支铰钢管安装托架是针对支铰钢管挑梁外形尺寸及角度制作的专用工装，把支铰钢管托架吊装在支撑钢管顶部，支铰钢管托架与支撑钢管顶部平台之间安装两个机械千斤顶，便于调节支铰钢管托架高程，支铰钢管托架和支撑钢管顶部平台成套制作，制作时留有安装标记，支铰钢管托架调好高程，对好标记，用吊车把支铰钢管整体吊起，慢慢担在闸墩两边的支铰钢管安装托架上，确定支铰钢管挑梁标记与支铰钢管安装托架标记对好，距离为4 400 mm，控制误差±2.0 mm，再整体校核位置及高程是否符合安装尺寸，如有偏差用手拉葫芦可调垂直度，机械千斤顶调高程，达到要求后，焊好支铰钢管安装托架定位板，支铰钢管托架与支撑钢管顶部平台之间安装三付斜铁，把斜铁与支铰钢管托架和支撑钢管顶部平台焊牢，把机械千斤顶松下，准备安装下一套用，如图2所示。

根据图纸把支铰钢管体的端板辐射筋连接板、环板辐射筋连接板与辐射筋拼好焊接好，为减少辐射筋对支铰钢管的拉力，把辐射筋分层通过增加横筋后与站筋连接，把支铰钢管体的浇筑孔和排气孔用PVC管引到闸墩顶加100 mm。

图2 支铰钢管安装示意图

2.4 支铰钢管的浇筑

闸墩混凝土浇筑到支铰钢管高程时，支铰钢管内部和闸墩同时浇筑，支铰钢管内部用C40自密实混凝土浇筑，浇筑时用振捣棒在排气孔处加以振捣，支铰钢管浇筑完成后，把PVC管取出，把整个闸墩浇筑完成。

2.5 支铰钢管混凝土梁效果分析

模板拆除后，外观整洁，校核尺寸满足规范和图纸要求。支铰钢管混凝土梁整体性强，安装精度高，安装速度快，闸墩支拆模板方便，含钢大。传统施工是模板支完，把支铰连接螺栓穿过模板，锚固端用钢筋加固，由于闸墩浇筑方量大，支铰连接螺栓固定在钢筋和模板上浇筑后的精度不能保证。

3 结语

岸堤水库支铰钢管混凝土梁的施工，具有精度高、整体安装速度快，降低了施工成本。获得支铰钢管制作、安装及支铰钢管混凝土梁的浇筑的经验，在同类工程中具有参考价值。