廣州市市政工工程機(jī)械施工工有限公司第第三項管部外傾式非對稱稱鋼拱肋施工工技術(shù)探討發(fā)布人：黃木木榮目錄一.項目概況二.方案比選三.方案工藝原理理四.方案創(chuàng)新點五.主要工藝六.檢驗檢測報告告七、施工監(jiān)測測八.施工過程圖片片廣州市南沙區(qū)區(qū)蕉門河車行橋橋，設(shè)計方案是國國際公開競爭爭的優(yōu)秀成果果，也是社會會輿論關(guān)注的的焦點。橋梁梁造型新穎，，很好地融入入周邊環(huán)境，，景觀價值高高，建成后將將具有區(qū)域地地標(biāo)建筑的特特點，是南沙沙區(qū)政府重點點打造的景觀觀工程之一。。橋梁長231米，跨徑布置置55.5+100+75.5。一、項目概況況車行橋拱橋采用外傾式非對稱稱鋼拱肋，主、副拱分分別繞旋轉(zhuǎn)軸軸向面外旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)18度、16度而成。左側(cè)拱拱肋的主跨跨跨徑155.5m，面內(nèi)矢高45m。右側(cè)拱肋主主跨175.5m，面內(nèi)矢高55m，雙拱用鋼量約3000t。全橋用鋼量七七千多噸。一、項目概況況車行橋采用外外傾式非對稱稱系桿拱橋，，結(jié)構(gòu)為空間間非對稱受力力體系，受力力復(fù)雜，從鋼鋼箱梁架設(shè)、、鋼拱肋拼裝裝的整個成橋橋施工過程中中，系桿、吊吊桿要多次張張拉，進(jìn)行多多次體系轉(zhuǎn)換換，施工難度度較大。拱肋采用變截面六邊形鋼箱結(jié)結(jié)構(gòu)，左側(cè)拱肋高度度由拱座處的的5.585m變到頂端的2.7m，寬度由3.15m變化到2.1m；右側(cè)拱肋高高度由拱座處處的6.582變化到頂端的的3m，寬度由3.6m變化到2.4m；拱肋壁板厚60mm鋼板。橋位土質(zhì)非常常差，以流塑狀淤泥層為為主，淤泥深度達(dá)20多米、吊裝高度接近近60米、單節(jié)吊裝裝重量110多噸，因此拱肋吊吊裝是本工程程難點。鑒于該鋼拱肋肋安裝的技術(shù)術(shù)難點和重點點非常明顯，，任務(wù)艱巨，，且需滿足工工程精細(xì)化管管理要求，本本項目部決定定探索一種既既能提高鋼拱拱肋安裝精度度，又安全可可靠的安裝提提升方案。一、項目概況況二、方案比選選本橋橋式新穎穎，國內(nèi)外可可借鑒經(jīng)驗少少，結(jié)合國內(nèi)內(nèi)外類似橋梁梁的安裝方案案進(jìn)行對比。。天津大沽橋方方案采用滿布支架架支撐的大噸噸位吊機(jī)拼裝裝法方案一：采用用滿布支架支支撐的大噸位位吊機(jī)拼裝法法優(yōu)點：1、設(shè)備移動靈靈活；２、設(shè)設(shè)備租賃較方方便；３、進(jìn)進(jìn)場安裝速度度快。但該橋拱肋尺尺寸較小，外外傾角小，構(gòu)構(gòu)件重量輕，，地質(zhì)條件較較好。針對本工程若若采取該方案案，由于拱肋肋尺寸重量較較大，外傾角角度大，存在在以下缺點：：１、吊機(jī)的吊吊重、吊幅有有限，不能滿滿足要求；２２、支架用量量多，搭設(shè)范范圍大，施工工成本投入較較大；3、大型構(gòu)件的的空中姿態(tài)調(diào)調(diào)整就位不方方便；4、地質(zhì)條件差差，安全風(fēng)險險較高。天津大沽橋7方案二少支架架輔助支撐的的跨橋龍門吊吊架設(shè)法方案二：采用少支架輔輔助支撐的跨跨橋龍門吊架架設(shè)法優(yōu)點：１、可覆蓋所所有構(gòu)件安裝裝；２、吊裝裝重量大，安安裝速度快，，工效高；３、支架用量量較少；４、、吊裝構(gòu)件的的空中姿態(tài)調(diào)調(diào)整就位方便便；針對本工程存存在以下缺點點：１、施工用超超過60米高、40多米寬的龍門門吊比較鮮見見。其安裝、、拆除要求高高，使用過程程中穩(wěn)定性控控制難，安全全風(fēng)險較大，，也占用工期期；２、龍門門吊棧橋基礎(chǔ)礎(chǔ)處理要求高高，基礎(chǔ)投入入較大，不適適用該項目軟軟弱地基條件件。中山市長江大大橋8方案三橫橫移式纜索吊吊機(jī)無支架斜斜拉扣掛架設(shè)設(shè)法方案三：采用用橫移式纜索吊吊機(jī)無支架斜斜拉扣掛架設(shè)設(shè)法針對本工程存存在弊端：1、場地?zé)o法滿滿足，纜索吊吊龐大，制造造周期長，影影響工期，且且投入巨大;2、纜索吊的后后錨及塔架基基礎(chǔ)要求高;３、需要水運運配合，本工工程河道水淺淺，上下游有有水閘控制，，無法使用大大型駁船;４、大構(gòu)件件的空中狀態(tài)態(tài)調(diào)整就位不不方便，安全全風(fēng)險難以控控制。廣西南寧大橋橋9自提方案采采用高空胎胎架千斤頂同同步提升法方案結(jié)論：對四種施工方方案從經(jīng)濟(jì)、、安全、工藝藝難度幾個方方面進(jìn)行了綜綜合對比分析析，高空胎架千斤斤頂同步提升升法為最佳方案。項目部提出創(chuàng)創(chuàng)新式施工方方案：雙棧橋軌道運運輸+超高裝配式支支架，通過智智能控制系統(tǒng)統(tǒng)多臺連續(xù)液液壓千斤頂超超高支架同步步提升、高空空三維安裝工工藝。優(yōu)點：1、不用安裝大大型塔架；2、鋼拱肋在棧棧橋上的運輸輸和提升均無無需采用履帶帶吊，提高機(jī)機(jī)械施工安全全系數(shù)；3、支架用量較較少，成本投投入少；4、通過智能控控制系統(tǒng)對連連續(xù)千斤頂進(jìn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，解解決大型構(gòu)件件在空中進(jìn)行行軸線旋轉(zhuǎn)和和精確調(diào)節(jié)的的難題。缺點：１、高空胎架架變形控制難難度大；２、、鋼拱肋安裝裝固定工藝復(fù)復(fù)雜；1、結(jié)合鋼構(gòu)廠廠到施工現(xiàn)場場沿線的交通通情況、施工工現(xiàn)場的安裝裝條件、安裝裝方案，優(yōu)化化拱肋設(shè)計分分段。2、沿拱肋投影影面搭建棧橋橋、鋪設(shè)軌道道，實現(xiàn)電動動平車運輸大大型構(gòu)件。3、運用裝配式式支架，沿鋼鋼拱肋投影線線搭設(shè)，并對對每段拱肋設(shè)設(shè)置獨立唯一一的支架頂及及鞍座來達(dá)到到安裝精度要要求。4、提升系統(tǒng)采采用設(shè)置在構(gòu)構(gòu)件上方的4臺液壓連續(xù)提提升千斤頂及及智能控制系系統(tǒng)，與構(gòu)件件一起同步提提升。５、提升過程程中，通過智智能控制系統(tǒng)統(tǒng)對連續(xù)千斤斤頂進(jìn)行調(diào)節(jié)節(jié)，以控制構(gòu)構(gòu)件的運動姿姿態(tài)和應(yīng)力分分布，對結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件在空中中進(jìn)行軸線旋旋轉(zhuǎn)和精確調(diào)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)空空中對接，完完成人力和現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備難以以完成的施工工任務(wù)，使大大型構(gòu)件的起起重安裝過程程簡便快捷，，安全可靠。。三、方案工藝藝原理1、根據(jù)施工現(xiàn)場的安安裝條件、安安裝方案，優(yōu)化拱肋設(shè)計計分段。采用全胎架預(yù)拼裝裝進(jìn)行拱段制作作，解決大型拱肋肋精度難控制的難題。四、方案創(chuàng)新新點2、通過在拱肋肋投影線上布布置棧橋及軌軌道，采用電電動平車實現(xiàn)現(xiàn)拱肋節(jié)段平平穩(wěn)運輸，精精確到達(dá)投影影面下方，為為拱肋吊裝創(chuàng)創(chuàng)造有利條件件。解決不利場地地條件下不規(guī)規(guī)則大構(gòu)件轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)吊運難題。四、方案創(chuàng)新新點3、運用裝配式式支架，沿鋼鋼拱肋投影線線搭設(shè)，并對對每段拱肋設(shè)設(shè)置獨立唯一一的支架頂及及鞍座來達(dá)到到安裝精度要求求。四、方案創(chuàng)新新點4、通過計算機(jī)控控制4臺液壓連續(xù)千千斤頂，實現(xiàn)現(xiàn)大型鋼拱肋肋同步提升，，并通過計算算機(jī)對液壓連連續(xù)千斤頂分分別微調(diào)，實實現(xiàn)拱肋旋轉(zhuǎn)、軸線對對中精確定位位。四、方案創(chuàng)新新點5、提升過程中中，通過智能能控制系統(tǒng)對對連續(xù)千斤頂頂進(jìn)行調(diào)節(jié)，，以控制構(gòu)件件的運動姿態(tài)態(tài)和應(yīng)力分布布，對結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件在空中進(jìn)進(jìn)行軸線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)和精確調(diào)節(jié)節(jié)，實現(xiàn)空中中對接，完成成人力和現(xiàn)有有設(shè)備難以完完成的施工任任務(wù)，使大型型構(gòu)件的起重重安裝過程簡簡便快捷，安安全可靠。。四、方案創(chuàng)新新點1總體工藝流程程圖五、主要工藝藝拱肋預(yù)拼裝現(xiàn)場施工準(zhǔn)備拱腳段安裝主拱提升運輸棧橋施工安裝支架施工支撐系統(tǒng)預(yù)壓拱肋合攏捶打螺旋管樁安裝橫梁及縱梁鋪平車軌道安裝墩式立柱安裝縱橫斜角鋼安裝墩頂縱梁支撐吊梁安裝梁頂錨具安裝連續(xù)千斤頂鋼絞線與拱肋連接分段提升2、鋼拱肋節(jié)段段劃分我們以便于運運輸、起吊安安裝、利于焊焊接等因素綜綜合考慮，進(jìn)進(jìn)行深化設(shè)計計，合理劃分分節(jié)段。五、主要工藝藝3、鋼拱肋的對對接、預(yù)拼裝裝（1）由于全橋拱拱肋均為空間間結(jié)構(gòu)，在工工廠內(nèi)加工過過程中必須進(jìn)進(jìn)行預(yù)拼裝才才能保證橋位位精度。（2）每個完整拱肋在工廠實行全全胎架預(yù)拼裝裝，才能焊接接成型出廠，，以保障后續(xù)續(xù)安裝的精度度要求。4、鋼拱肋運輸輸棧橋施工運輸棧橋，根根據(jù)拱肋運輸輸線路運輸棧棧橋跨度為5-9m，標(biāo)準(zhǔn)寬度6m，橫向樁間距距250+250cm，加寬段橫向向樁間距不大大于250cm，φ529×10mm螺旋管打入河河床直至中風(fēng)風(fēng)化花崗巖基基巖頂，樁頂頂設(shè)雙40a工字鋼橫梁，，橫梁上鋪設(shè)設(shè)45a工字鋼縱梁，，縱梁頂焊接接20a工字鋼@30cm次橫梁形成橋橋面系，上鋪鋪設(shè)電動平車車運輸軌道運運輸鋼拱肋到到安裝位置。。五、主要工藝藝20措施一：軟件件計算對以下工況進(jìn)進(jìn)行了軟件建建模驗算：1、履帶吊施工工時位于跨中中2、履帶吊施工工時位于墩頂頂3、電動平車運運輸鋼拱肋時時位于墩頂4、電動平車運運輸鋼拱肋時時位于跨中經(jīng)軟件計算，，以上提及四四種工況，鋼鋼拱肋安裝支支撐體系在強(qiáng)強(qiáng)度、剛度、、穩(wěn)定性方面面均能100%滿足規(guī)范范的要求。運輸棧橋安全性復(fù)核計算

履帶吊施工時位于跨中

履帶吊施工時位于墩頂

電動平車運輸鋼拱肋時位于跨中

電動平車運輸鋼拱肋時位于墩頂

21運輸棧橋施工5、支撐支架施施工鋼拱肋支撐體體系采用格構(gòu)式鋼鋼管支架，尺尺寸統(tǒng)一制作作。以利于安安裝。安裝精精度控制要點點：1、第一層安裝裝精度非常重重要，上層安裝精度度的基礎(chǔ)；2、控制好整個個支架的垂直直度；3、螺栓必須按按要求及規(guī)范范安裝。23措施一：軟件件計算對以下工況進(jìn)進(jìn)行了軟件建建模驗算：1、拱肋吊裝時時2、拱肋就位支支撐在鞍座上上3、臺風(fēng)期間拱肋肋就位支撐在在鞍座上4、拱肋就位支撐撐在鞍座上正正下方棧橋上上存放鋼拱肋肋綜合以上計算算，鋼拱肋安安裝支撐體系系在強(qiáng)度、剛剛度、穩(wěn)定性性方面均能滿滿足規(guī)范的要要求。支架安全性復(fù)核計算

拱肋吊裝時拱肋就位支撐在鞍座上

臺風(fēng)期間拱肋就位支撐在鞍座上拱肋就位支撐在鞍座上正下方棧橋上存放鋼拱肋6、拱腳段安裝采用150噸履帶吊安裝裝拱腳段，安安裝前先在預(yù)預(yù)埋鋼板上設(shè)設(shè)置臨時胎架架。五、主要工藝藝7、鋼拱肋安裝裝支架的預(yù)壓壓（1）支架須進(jìn)行行預(yù)壓，以消消除非彈性變變形和檢驗支支架穩(wěn)定性。。（2）考慮拱肋傾傾斜的姿態(tài)，，支架受力會會不均，因此此預(yù)壓時考慮慮單個支架承承受，以最大大重量單節(jié)拱拱肋的120%進(jìn)行預(yù)壓。五、主要工藝藝預(yù)壓流程現(xiàn)場水箱布置置圖拱肋支架預(yù)壓壓數(shù)據(jù)結(jié)論：根據(jù)上上表可知，經(jīng)過分階段預(yù)預(yù)壓，預(yù)壓后后100%不不超預(yù)警值，拱肋支架及基基礎(chǔ)棧橋的承承載力、穩(wěn)定定性、強(qiáng)度能能夠滿足拱肋肋提升及支撐撐的要求。8、主拱安裝五、主要工藝藝

1、用250噸履帶吊將拱肋抬吊到電動軌道運輸車上，進(jìn)行臨時固定后進(jìn)行運輸；2、將拱肋運送到安裝位置下方，解除拱肋在平車上的臨時鎖定；

3、安裝提升系統(tǒng)梁頂上的錨具4、安裝梁頂上手搖液壓千斤頂，控制拱肋在軸線方向的移動

5、經(jīng)優(yōu)化后將千斤頂安裝在下方隨拱肋一起提升，增加扁擔(dān)梁作為連接構(gòu)件；6、將扁擔(dān)梁與吊耳進(jìn)行可靠連接，拱肋在工廠加工時設(shè)定好了吊耳的位置，起吊后形成設(shè)計角度，減少高空的轉(zhuǎn)動操作；

7、通過對提升系統(tǒng)的操作控制四臺千斤頂進(jìn)行同步提升作業(yè)，拱肋開始提升8、當(dāng)拱肋提升到支架連接系處時，拆除該道連接系

9、超過該道連接系時，恢復(fù)該道連接系；10、拱肋提升到預(yù)定高度，調(diào)好角度，然后搭設(shè)鞍座支撐梁，放下鞍座，拱肋對接；

11、通過螺旋千斤頂進(jìn)行微調(diào)，精確調(diào)整到位后進(jìn)行固定12、依次將剩余拱肋提升安裝，至合攏口時停止并進(jìn)行觀測，對合攏口進(jìn)行精確測量9、拱肋安裝精度度控制與監(jiān)測測采用預(yù)先三維維放樣得出每每段拱肋在安安裝時的定位位坐標(biāo)，預(yù)制制每段鋼拱肋肋的鞍座，在在支架上放出出鞍座的三維維坐標(biāo)，準(zhǔn)拱拱肋提升時在在空中利用4臺連續(xù)千斤頂頂、對拱肋的線線形和外斜度度進(jìn)行調(diào)整接接近到位后，，下放拱肋段段到鞍座上