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南河钢管砼系杆拱桥钢管拱肋的加工与控制
作者:佚名 来源:中国论文下载中心 点击量: 发布时间:2013-6-29 17:04:36

  摘 要:本文通过介绍南河钢管砼系杆拱桥,重点阐述了钢管拱肋的加工与控制要求,意在为同类桥梁的施工提供参考。

  1、前言

  钢管砼结构是将混凝土填充到钢管内形成的一种组合结构,兼有钢结构和砼结构的特点,有效的发挥砼和钢材的力学特性,并利用钢管的环箍作用,大大提高结构的抗压能力和抗变形能力。钢管砼系杆拱桥造形美观、结构严谨、受力科学、经济合理,近年来在公路、城市桥梁建设中被广泛采用。但由于其技术含量高、工艺严格、工序繁多、施工难度大,因此,认真总结此类桥梁的施工和管理经验,对今后的设计、施工、管理有实际指导意义。本文以南河桥为例,简要谈谈其钢管拱肋的加工制作和施工控制。

  2、工程概况

  南河桥位于江苏省溧阳市西侧,为新建国道主干线南京至杭州高速公路上跨南河的一座特大型桥梁,全长659.44m.技术标准:设计荷载汽-超20、挂-120;桥面净宽为净-2×15.25m;航道等级为规划5级;净空标准为50.0×5.0m;地震烈度为基本烈度7°。

  南河桥主跨为下承式预应力砼系杆拱结构,采用刚性系梁刚性拱,计算跨径126.28m,拱轴线为二次抛物线,矢高25.256m,矢跨比为1∶5.拱肋采用哑铃型钢管砼,上下钢管外径110cm,钢管与腹板壁厚1.4cm,内充40号微膨胀混凝土。风撑采用K型,由外径110cm和80cm钢管焊接组成。全桥共设4片拱肋、6对风撑、38片中横梁和76根吊杆。

  3、钢管拱肋加工

  3.1、主要工艺流程

  原材料检验→放样→下料→加工→装配与焊接→火工微弯→节段组装与腹板焊接→吊杆相关部(附)件组装→焊接过程检测→排气、排浆孔设安→拱肋预拼装→涂装防锈。

  3.2、加工方案要点

  节段划分:为便于吊装,拱肋钢管分段制作。本桥结合现场吊装能力,每片拱肋划分为2个拱脚预埋段和7个中间吊装段,K型风撑每个为一段。

  制作方法:采用卷板机将钢板卷制成圆管;装配焊接成6m和17m左右拱肋管及设计基本长度的风撑管;上下拱肋管采用火工微弯方法形成设计轴线,其后在设定专用胎架上完成定位、焊接和节段组装;各风撑管节段在另外平面胎架上完成组装。

  大接头余量加放:为保证各步施工方案和工艺都能满足设计要求,达到规定的偏差精度,上下拱肋管大接头加放80mm余量,该余量节段组装时保留,只在分段计算长度处作出正作线。焊接补偿量加放:考虑节段组装时,腹板焊接将使各拱肋节段上下管的距离受到影响,可沿径向线方向加放5mm作为焊接补偿,以保证设计几何尺寸。

  标记线:标明拱肋管0℃和180℃径向线,作为火工、节段组装、检验的标记线。

  安装标示:为便于工地安装,在拱肋预拼装前,通过径向线与站号线测定,标明各接头在工地安装时的控制点,做出标记,涂装时采取一定的保护措施。

  3.3、施工控制要点

  (1)依据设计文件提供的相关验收规范、工艺要求,编制出各工序的具体验收项目与标准。

  (2)放样应保证所有配套表、套料卡、下料草图的正确性与完整性,标明后续工序的样板、样棒的角度、尺寸、名称、数据等。

  (3)所有零部件的下料须报检,超差零件不得流入下道工序;火焰切割零件须清渣、打磨处理,产生热变形的均须矫正后方可使用。

  (4)坡口边缘直线度及角度应符合公差要求。

  (5)工装胎架应具有足够刚度,以控制结构变形,应对胎架中心线、定位基准线、辅助线等作必要标记。

  (6)所有装配不得强制进行,避免母材损伤,严格对线安装并控制好间隙,焊接完成后应及时矫正。

  (7)严格控制拱肋管火工温度,严禁用水冷却。

  (8)制订出周密的专业性测量工艺,检测仪器须经计量部门检验合格,操作时考虑环境的影响。

  (9)健全安全保障措施。

  4、关键工序

  4.1 焊缝焊接

  焊接是一项专业性、规范性较强的工作,在钢结构工程施工中十分重要,因此,在本桥钢管拱肋加工中作为重点全程监控。

  4.1.1 焊前准备

  施工技术部门要依据设计文件,参考有关标准、规范、规程,制订焊接工艺原则,明确焊

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