钢管混凝土拱桥施工技术陈志成(中铁九局集团有限公司,沈阳110013)摘要:介绍大连北岗桥钢管混凝土拱肋施工中,拱肋吊装和顶升灌注的设备选型和关键技术,包括吊车选型,钢丝绳选型,混凝土泵车选型,支架搭设计算,吊杆安装施工等.关键词:配合比混凝土顶升设备选型支架计算图1拱肋节段图图2中间拱肋支架示意图(单位:mm)1工程概况本新建桥梁位于大连市现有北岗桥的东侧,跨越3条铁路线路,由北向南分别为沈大下行线,沈大上行线,联络线,3条线路均为电气化铁路,同时有4条道路与该桥梁连接,桥梁两侧路口均为斜交路口.桥梁结构为一孔下承式钢管混凝土系杆拱桥,其拱轴线为二次抛物线,矢高9m,矢跨比1P4.新建桥梁全长为38m,宽度为27m,共分两幅,每幅纵向设两根钢管混凝土拱肋,全桥共4根.拱肋均为<600mm,壁厚16mm的钢管,钢管内灌注C55微膨胀混凝土.每幅两根拱肋间设两道一字形横撑,采用直径500mm,壁厚14mm的钢管.各钢管均采用螺旋焊接钢管,拱肋钢管材质为Q370qD钢管.拱肋在梁端插入纵梁内深为0.65m.每个拱肋下设8根吊杆,顺桥向吊杆间距均为4m.建成后通行能力为双向六车道;整体桥梁钢拱共四道,每道分五段.2施工方案施工时,按设计将每根钢管拱肋分为五个节段,计划在2006年7月1日—7月4日进行钢管拱肋吊装,拱肋吊装前在纵横梁上搭设临时支架,采用1台120t吊车在桥北侧进行吊装作业.至2006年7月13日完成拱肋焊接工作.然后进行拱肋顶升灌注C55微膨胀混凝土,待拱肋钢管混凝土强度达到设计强度的85%后,拆除拱肋临时支架,张拉纵梁1#预应力钢束,以及空心板纵向3#,4#钢索,并进行管道压浆.最后安装吊杆,按设计要求调整索力.拱肋节段见图1.3施工方法3.1支架搭设由于拱肋支撑的需要,需在拱肋相应的纵梁上方搭设支架,拱肋支墩由轮扣支架在桥面上搭设而成.立杆布置纵横向间距均为60cm×60cm×60cm,步距采用120cm.支架在拱肋节段连接处铺设,各支墩连接支架采用120cm×120cm布设,步距为120cm.连接支架不承受拱肋重量,方便作业人员进行安装吊杆,拱肋涂装等作业.作业钢板直接焊接在支架顶部,钢板上部设有直径650mm的圆弧形支撑拱肋钢板,见图2.631994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net3.2拱肋支架的验算以承重最大的中间拱段支墩来进行检算:已知:<48mm×315mm钢脚手:A=4189cm2Ix=12119cm4,Wx=5108cm3,回旋半径ix=11579cm.按稳定性计算支柱的受压应力为σ=87102MPa87102MPa(实际应力),满足要求.3.3吊车吨位的选择由于桥南侧上部有高压线,大吨位吊车站位受影响,因此计划在该桥北侧台后采用120t汽车吊来完成拱肋吊装.吊车站在北侧向南侧吊装拱肋时,吊装南侧2号段拱肋和中段拱肋难度较大,现计算如下:1)吊装南侧2号段拱肋时,北侧桥台胸墙至南侧2号段拱肋吊点水平距离为29m,加上吊车站位距离桥台前墙距离按7m考虑,吊车作用半径应为36m,120t汽车吊主臂伸长40.5m,作用半径为36m时,起吊能力为51kN,大于该段拱肋吊装时所需的23.6(拱段重)+20(吊钩及其它)=43.6kN,此时吊车吊钩距地面距离H=40.52-362+3(吊车高)-1.8(吊钩长)=18.64m,H大于2#段拱肋吊装时距离地面要求高度的8.0m,满足要求.2)吊车吊装中段拱肋时,北侧桥台胸墙至中段拱肋吊点水平距离为18m,加上吊车站位距离桥台前墙距离按7m考虑,吊车作用半径应为25m,120t汽车吊主臂伸长32.5m,作用半径为26m时,起吊能力为92kN,大于该段拱肋吊装时所需的52kN(包括拱段,吊钩等重量),此时吊车吊钩距地面距离H=32.52-262+3(吊车高)-1.8(吊钩长)=21.7m,H大于中段拱肋吊装时距离地面要求高度的12.0m,满足要求.3.4钢丝绳直径的选择每根拱肋均采用单点吊装,以最重的中段拱肋计算,考虑钢丝绳等附加荷载10kN,最大起重量为33kN.吊装时,钢丝绳采用套扣吊装的方法,可得知钢丝绳受拉力为33kN.依据规定钢丝绳安全系数取14倍,所以要求钢丝绳最小破断拉力为462kN.计划选用6×37型直径3215mm的钢丝绳(钢丝绳公称抗拉强度为1550MPa).6×37型直径3215mm钢丝绳的允许拉力[Fg]=34171kN>33kN(最大起重量).确定选用钢丝绳为6×37型直径>3215mm的钢丝绳.3.5拱肋整体焊接首先焊接主拱肋分节点对接接口,该焊缝是全桥的关键焊缝,而且是全位置焊接,因此采用手工...