白涵駒
(中鐵十八局集團(tuán)第三工程有限公司,河北 涿州 072750)
跨榮烏高速特大橋位于山東省濱州市境內(nèi),鋼桁梁計(jì)算跨度64m,鋼梁總重約為390.5t,采用整體節(jié)點(diǎn)三角型腹桿體系下承式道砟橋面鋼桁梁,全長(zhǎng)65.1m,桁高中心距11.5m,節(jié)間長(zhǎng)度8.0m,主桁中心距7.6m。鋼桁梁由主桁上弦桿、下弦桿、腹桿、橋面系縱梁、橫梁、上平縱聯(lián)、下平縱聯(lián)、制動(dòng)聯(lián)結(jié)系、橋門架、橫聯(lián)、人行道托架等組成。鋼桁梁為栓焊結(jié)構(gòu)。
鋼桁梁拼裝施工過(guò)程中的主要工序包括:鋼桁梁拼裝地標(biāo)、拼裝胎架、拼裝梁段驗(yàn)收(高栓施擰前、后)、高栓施擰、涂裝(底漆、中間漆、一道面漆)、吊裝吊耳、吊具保證吊裝過(guò)程中梁段平衡;鋼桁梁安裝定位、測(cè)量、高栓施擰、高栓涂裝、焊接質(zhì)量、焊縫涂裝、全橋二道面漆檢查。
梁段組拼胎架由工程設(shè)計(jì)所編制拼裝方案,綜合分析整體胎架梁段重量、結(jié)構(gòu)位置、外形輪廓及預(yù)拱等因素設(shè)計(jì)制造,尤其注意對(duì)梁段預(yù)拱度、單元的定位標(biāo)記線、梁段中心定位標(biāo)記線、梁段高程定位基準(zhǔn)定位標(biāo)記線等要素的管控。梁段組拼胎架是鋼桁梁組裝的支撐基礎(chǔ),制作完成后必須檢查驗(yàn)收合格才能投入使用。
嚴(yán)格按工藝圖紙檢查標(biāo)記點(diǎn)位置,重點(diǎn)控制端口線、線形控制點(diǎn)、主桁桿件定位線和錨箱定位線等,在用全站儀在拼裝場(chǎng)地刻放地樣過(guò)程中,應(yīng)保證地標(biāo)定位標(biāo)記點(diǎn)劃線誤差±1mm;保證標(biāo)記塊牢靠且易分辨,采取相應(yīng)防護(hù)措施,使其能夠反復(fù)利用,并能隨時(shí)復(fù)核標(biāo)記點(diǎn),同時(shí)樣沖標(biāo)記要符合相關(guān)要求。
應(yīng)滿足工藝文件和圖紙要求,尤其是鋼墩與預(yù)埋鐵的焊接固定或與地面的栓接固定;胎架平面度應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件要求,在鋼墩上焊接鋼模板,按照拼裝線型,利用水準(zhǔn)儀測(cè)量,切割模板高度,模板高度偏差控制在±1mm之內(nèi),同時(shí)要保證水平標(biāo)桿獨(dú)立且牢固。
鋼桁梁桿件拼裝前,應(yīng)根據(jù)施工圖紙清查桿件編號(hào)和數(shù)量,在基本桿件上標(biāo)出起吊重心位置及安裝方向。鋼梁散件組拼的順序應(yīng)為從下到上、先下平面后立面,要盡快形成閉合穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系,接著組拼上平面。通過(guò)綜合分析吊裝設(shè)備的各項(xiàng)產(chǎn)能指標(biāo),合理調(diào)度材料,使之供求平衡,注意排除桿件組拼過(guò)程中的邏輯矛盾,同時(shí)應(yīng)保證架設(shè)過(guò)程整體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性,防止偏壓情況的發(fā)生。
大橋主桁拼裝順序:下弦桿—豎腹桿—斜腹桿—上弦桿—高栓施擰。橫梁拼裝順序:下橫梁一豎腹桿—斜腹桿—上橫梁—高栓施擰。平聯(lián)桁片的拼裝順序:主平聯(lián)—兩個(gè)副平聯(lián)—高栓施擰。
組拼施工應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)管單元件安插對(duì)位準(zhǔn)確,并注意整體孔群重合度情況。若碰到錯(cuò)孔,需檢查分析,并采取合理措施,不能采用任意拓孔甚至破壞性強(qiáng)力沖擊穿入的方式。
拼裝沖釘?shù)墓Q直徑應(yīng)與場(chǎng)內(nèi)試拼中釘孔重合率相適應(yīng),并宜小于設(shè)計(jì)孔徑0.2mm。沖釘圓柱部分的長(zhǎng)度應(yīng)大于板束厚度,多次使用后,經(jīng)檢查若不符合偏差要求的必須更換。
桁梁桿件安置對(duì)位完畢,需上少許高栓將板縫夾緊。首先打入定位沖釘,至少節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)端4個(gè),接著穿好打20%一般沖釘,打夠10%高栓,吊機(jī)方可松鉤,然后上滿剩余的高栓,初擰并檢查板縫是否密貼。
各單元組裝質(zhì)量檢查與控制要點(diǎn)主桁上、下弦桿定位與安裝檢查弦桿單元件上下蓋板與地標(biāo)點(diǎn)對(duì)合情況、兩弦桿單元件四角高差和所有孔群位置偏差(包括橫、縱向位置偏差),下蓋板與胎架貼合與固定情況、上下弦桿中心重合度;檢查上弦桿與上弦桿、上弦桿與下弦桿間距。橫梁上、下弦桿安裝:檢查橫梁與地標(biāo)點(diǎn)對(duì)合情況;檢查橫梁間距,上下橫梁弦桿直線度和中心線重合度,孔群橫、縱向位置偏差,以及上橫梁面板部位橫向水平高低差。下平聯(lián)桿件安裝:檢查平聯(lián)桿件安裝位置偏差。主析腹桿安裝:檢查豎腹桿垂直度及斜腹桿角度。橫梁腹桿安裝:檢查豎腹桿垂直度及斜腹桿角度。面板安裝:檢查鋼桁梁段外型尺寸(如長(zhǎng)、寬、高、扭曲、旁彎、主桁上下弦桿外角點(diǎn)對(duì)角線差);檢查面板橫向坡度及平整度,主析、橫梁上下弦桿中心重合度。
以上單元件均應(yīng)在定位合格后,采用沖釘和工裝螺栓完成臨時(shí)緊固,同時(shí)要檢查螺栓孔通孔率和板層貼合度。吊裝節(jié)段橋面板安裝完成后,進(jìn)行鋼桁梁螺栓施擰工作,并在施擰完畢后栓節(jié)區(qū)域做封閉及涂裝。
場(chǎng)內(nèi)組拼的測(cè)量控制在鋼桁梁拼裝場(chǎng)內(nèi)驗(yàn)收鋼桁梁線型和相對(duì)高程前,首先驗(yàn)收?qǐng)龅貎?nèi)的地標(biāo)線和軸線。地標(biāo)線為矩形,將全站儀架設(shè)在矩形任意角點(diǎn),測(cè)量每邊長(zhǎng)度和兩邊夾角。地標(biāo)線與軸線驗(yàn)收合格后,按照地標(biāo)線進(jìn)行鋼桁梁拼裝。拼裝完成后,根據(jù)提前設(shè)好的樣沖點(diǎn),測(cè)量鋼桁梁的弦桿里程、對(duì)角線長(zhǎng)度、豎直度等各項(xiàng)指標(biāo)。如果各項(xiàng)指標(biāo)均合格,鋼桁梁才具備吊裝條件。
鋼桁梁吊裝前,首先要選擇合適的控制點(diǎn)布置與滿足施工測(cè)控需要測(cè)點(diǎn)布設(shè),并對(duì)兩岸的強(qiáng)制觀測(cè)墩與兩岸控制點(diǎn)進(jìn)行閉合導(dǎo)線測(cè)量和三角高程測(cè)量。兩岸聯(lián)合觀測(cè),使觀測(cè)墩精度滿足設(shè)計(jì)要求。
鋼桁梁吊裝前,首先測(cè)量?jī)砂吨魉唬乘鲝埨?,再次測(cè)量塔偏,然后依次測(cè)量以下7個(gè)工況下的鋼桁梁軸線偏位和高程、里程、塔偏:起吊后、脫鉤前、脫鉤后、橋面板安裝后、斜拉索張拉50%后、橋面板焊接完成后、斜拉索張拉100%后。每安裝一節(jié)鋼桁梁,都要測(cè)量已安裝完成的后面兩段鋼桁梁的高程和軸線偏位,每安裝5段鋼桁梁,需要通測(cè)兩岸的相應(yīng)情況一次。鋼桁梁安裝高程允許偏差為10mm,軸線偏位合龍段為10mm。
原則上,應(yīng)選擇在夜間氣溫穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行施工測(cè)量,在下午進(jìn)行鋼桁梁起吊對(duì)位,在晚上10-12時(shí)左右進(jìn)行鋼桁梁吊裝定位測(cè)量;此時(shí)溫度已基本穩(wěn)定,根據(jù)監(jiān)控單位提供監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行放樣,以確保施工線形滿足設(shè)計(jì)要求。
在鋼桁梁安裝過(guò)程中,難免會(huì)出現(xiàn)超出規(guī)范允許偏差的情況。鋼桁梁的安裝采用的是先栓后焊,所以在理論上偏差有一定的調(diào)整余地。該橋高程的理論調(diào)整值為24mm,軸線理論調(diào)整值為6mm。但是,制作加工過(guò)程中桿件和螺栓孔群會(huì)有誤差,導(dǎo)致很難達(dá)到理論調(diào)整值,同時(shí)鋼材的彈性變形影響會(huì)使調(diào)整值出現(xiàn)復(fù)位清況。
鋼桁梁橋由于能夠同時(shí)滿足運(yùn)輸公鐵線路的要求,越來(lái)越受到橋梁設(shè)計(jì)者的青睞。為了確保分階段成形的鋼桁梁橋最終達(dá)到理想的設(shè)計(jì)狀態(tài),對(duì)鋼桁梁橋的施工控制進(jìn)行研究極為必要。
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