xx大橋鋼梁及鋼桁架拱安裝施工技術(shù)1工程概況xx大橋鋼主梁為（48+180+48）m的三跨連續(xù)、梁拱固結(jié)的鋼桁拱疊合梁。疊合梁橋面總寬43.6m，梁高3.071m。主橋為三跨連續(xù)鋼桁架拱橋，主橋拱肋由2片桁架和6道風(fēng)撐組成，2片拱肋橫向中心間距33.6米，在拱頂處上下弦桿豎向中心間距4.5米。下弦桿采用二次拋物線，矢高為36米，矢跨比1/5。除A16和A10拱肋節(jié)段之間采用焊接外，其余拱肋節(jié)段之間采用高強螺栓連接。風(fēng)撐采用口字型形式，全橋共六道，一道風(fēng)撐重63.8t～68.3t。主梁采用疊合梁，橋面結(jié)構(gòu)由鋼系梁、鋼橫梁、人行道挑梁、鋼小縱梁和鋼筋混凝土橋面板組成。本橋采用先梁后拱的總體施工方案，拱肋節(jié)段之間，橫梁和主梁之間，邊跨腹桿和拱肋主梁之間的連接基本采用高強螺栓連接。主梁節(jié)段之間采用焊接。2施工方法及施工步驟2.1施工工藝流程xx橋上部結(jié)構(gòu)由鋼梁系統(tǒng)和拱肋系統(tǒng)組成。鋼主梁采用拼梁支架支承。各段鋼主梁在拼梁支架上對焊成一體。主梁、橫梁、小縱梁之間通過高強螺栓連接。當(dāng)主梁節(jié)段、橫梁、小縱梁通過栓焊形成整體框架結(jié)構(gòu)后，開始拼裝拱肋。邊跨拱肋可以在邊跨主梁上直接安裝，在主跨鋼主梁上設(shè)置拼拱支架，在拼拱支架上安裝主跨拱肋和風(fēng)撐。各段拱肋之間、風(fēng)撐與拱肋之間均用高強度螺栓連接，最后在拱頂合攏拱肋。拱肋和風(fēng)撐的起吊和安裝由龍門吊機完成。施工工藝流程如下：鋼梁進場前檢查→安裝鋼主梁→安裝鋼橫梁→安裝小縱梁→形成格子梁體系→安裝拼拱支架→安裝拱肋及風(fēng)撐→合龍拱肋→拆除拱肋支撐體系→安裝主梁吊桿并張拉至設(shè)計噸位→安裝人行道鋼挑臂梁→安裝人行道小縱梁→安裝預(yù)制橋面板→再次張拉主梁吊桿→拆除鋼主梁支撐體系→現(xiàn)澆混凝土濕接頭→安裝水平拉索→安裝張拉縱向預(yù)應(yīng)力鋼束→第三次張拉主梁吊桿→橋面系及附屬設(shè)施施工→調(diào)整吊桿張拉力圖1xx大橋主橋橋式布置圖2.2鋼梁安裝2.2.1鋼梁架設(shè)方案鋼梁安裝利用主橋架設(shè)鋼梁龍門吊機，該吊機跨度49米，門吊構(gòu)架全高52.15米，主要用于起吊和安裝主橋上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件。該門吊單側(cè)最大允許吊重700KN，此時天車與支腿距離小于10.5米，用于起吊拱肋，鋼主梁，吊機任意位置最大允許吊重500KN，用于起吊分段后的端橫梁，中橫梁，普通橫梁等，安裝風(fēng)撐時在吊機上安裝滑車組，抬吊風(fēng)撐，門吊定點抬吊1000KN。配100KN電動葫蘆，電動葫蘆和主鉤不同時作業(yè)。鋼梁和鋼桁架拱的起吊采用專用吊具，盡量不在鋼梁上設(shè)置吊點。鋼主梁為兩側(cè)有翼緣的箱形斷面，中心高2700mm，箱梁內(nèi)側(cè)寬1500mm，箱梁總寬2300mm，拱梁結(jié)合處（拱腳）和邊跨尾端端橫梁處的鋼主梁翼緣局部加寬。其節(jié)段重量為13.3～68.4t，鋼主梁的拼裝平臺直接設(shè)置在拼梁支架上。主梁安裝的支撐系統(tǒng)采用拼梁支架，拼梁支架的基礎(chǔ)采用φ500mm管樁，管樁之間設(shè)有縱橫向連接系，拼梁支架中心線距橋中線16.8米，管樁在通航孔處單樁承載力為1000KN，其余管樁單樁承載力為800KN。圖2拼梁支架總體布置圖2.2.2鋼梁安裝施工順序根據(jù)現(xiàn)場施工條件，鋼梁的架設(shè)先從邊跨向中跨進行，先拼裝16#墩位處的端橫梁以及15#墩處的中橫梁，然后拼裝上下游LB5、LZ0節(jié)段主梁，接著拼裝LB1主梁，待LB1主梁拼裝完畢，標高和中線均符合設(shè)計及監(jiān)控要求后，焊接LZ0和LB1主梁之間的焊縫，待焊接完成，經(jīng)檢查合格后，在主梁下擺放分配梁，并抄墊至設(shè)計標高，撤除千斤頂，然后拼裝LB1上的橫梁HL1以及小縱梁，拼裝完成并經(jīng)檢查合格后，拼裝通航孔處LB2和LB3主梁，因通航要求，通航孔上主梁LB2和LB3在棧橋上拼裝成整體，然后利用龍門吊機吊裝到拼梁支架上，利用吊機和倒鏈精確調(diào)整其平面位置，利用千斤頂精確調(diào)整其高程，焊接LB1和LB2之間的焊縫，安裝橫梁和小縱梁，將LB4作為合龍段，邊跨完成后，開始中跨的拼裝，拼裝順序是由岸邊方向向河中間方向，跨中LZ10作為合龍塊。拼裝順序在施工時可根據(jù)情況，稍作調(diào)整，南岸的拼裝順序和北岸相同。2.2.3鋼梁安裝施工方法（1）鋼主梁安裝=1\*GB3①拼梁支架的基礎(chǔ)支架樁，支架樁樁間連接系，樁頂牛腿以及拼梁腳手平臺安裝結(jié)束后，在樁頂擺放50噸液壓千斤頂，液壓千斤頂?shù)鬃蜆俄斨g采取措施進行固定。=2\*GB3②利用運輸車將主梁節(jié)段運至門吊下，利用門吊及倒鏈調(diào)整主梁的水平位置，然后用門吊將主梁落于千斤頂上，用千斤頂對主梁的標高進行調(diào)整，經(jīng)檢查合格后，對主梁進行焊接，經(jīng)檢查合格后，在樁頂分配梁頂部加適當(dāng)高度抄墊，千斤頂回油下落，主梁節(jié)點落于分配梁上。主梁安裝時按照設(shè)計要求設(shè)置預(yù)拱度，其具體連接坐標詳見施工控制指令。=3\*GB3③通航孔處的主梁LB1，LB2在棧橋上焊接成18m，龍門吊機吊裝，其他安裝步驟與其他節(jié)段相同。=4\*GB3④主梁LB5由于超高、超重，在公路上無法運輸，在工廠內(nèi)分段制作，在現(xiàn)場組焊成節(jié)段后，吊裝到位。（2）橫梁安裝除了在拱腳和邊跨端部處設(shè)置4道封閉的箱形橫梁外，共設(shè)置57道工字形橫梁，間距一般為4.5m。所有橫梁通過腹板高度的變化形成橋面橫坡。端橫梁處設(shè)置牛腿與引橋相接。工字形橫梁節(jié)段重量為23.6~24.2t，中橫梁節(jié)段重量為83t，邊橫梁節(jié)段重量為174.2t。=1\*GB3①普通橫梁因運輸需要，橫梁在鋼結(jié)構(gòu)加工廠分成兩段，在現(xiàn)場進行組焊，組焊的臺位可以安排在已經(jīng)拼裝好的端橫梁上，拼裝完成后，利用門吊起吊到位，進行拼裝，橫梁和鋼主梁的連接采用拴接，相鄰橫梁之間的接頭要錯開。=2\*GB3②中橫梁和端橫梁安裝因運輸和現(xiàn)場起吊重量的限制，拱腳中橫梁、邊跨尾端端橫梁進行分段，在現(xiàn)場進行組拼，中橫梁分為兩段，端橫梁分為四塊。首先進行拼裝平臺的搭設(shè)，拼裝平臺的基礎(chǔ)采用管樁，在管樁上焊接分配梁，連接系，在分配梁上擺放H型鋼，滿鋪腳手板，作為拼裝平臺。在拼裝平臺上安放千斤頂，橫梁吊裝到位后，放在千斤頂上。橫梁的水平位置的調(diào)整和精確定位通過門吊和倒鏈配合實現(xiàn)，橫梁的標高通過千斤頂進行調(diào)整。橫梁的水平位置以及標高符合設(shè)計要求后，開始焊接，焊接結(jié)束并經(jīng)檢查合格之后，放松千斤頂，將橫梁落在支座或者臨時支座上，并臨時固定。（3）小縱梁安裝鋼橫梁間設(shè)置4道鋼小縱梁，位于主梁之間。小縱梁橫向間距為7.8m，其節(jié)段重量為0.3~0.5t。橫梁安裝完成后，開始安裝小縱梁。小縱梁采用電動葫蘆吊裝，現(xiàn)場安裝的方法。小縱梁與鋼橫梁間通過高強螺栓連接。（4）鋼梁合龍主梁合龍原則上采用自然降溫合龍的方法，鋼梁合龍段的長度應(yīng)根據(jù)合龍時的溫度，經(jīng)過現(xiàn)場多次測量修正后確定。合龍時將支座臨時固定，合龍時的溫度應(yīng)選擇在氣溫變化較為緩慢的陰天或者夜晚，鋼主梁節(jié)點的焊接要確保在溫度再次出現(xiàn)急劇變化前完成。2.4鋼桁架拱的安裝鋼主梁安裝完成，經(jīng)檢查合格后，開始鋼桁架拱的安裝。2.4.1拼拱支架的安裝（1）拼拱支架由立柱、橫橋向聯(lián)接系、縱橋向聯(lián)接系和風(fēng)纜組成。立柱由2φ400鋼管和兩鋼管之間的腹桿組成。立柱支承在鋼主梁上，立柱的兩鋼管橫橋向間距為1.2m。上下游立柱中心相距為33.6m(與上下游鋼主梁之間間距相等)，上下游立柱一般由兩層或一層2m高N型萬能桿件桁架橫梁（即橫向聯(lián)接系Ⅰ、Ⅱ）連接。在橫橋向形成雙層或單層單跨剛架。立柱順橋向的位置是根據(jù)利用拱段下箱原有橫隔板做為立柱上端支承點的原則而決定的.拼拱支架在順橋向共設(shè)置20組立柱，每隔一組立柱用若干層縱橋向聯(lián)接系將相鄰兩組立柱連接成一體。各組立柱之間的上方用柱頂縱橋向斜支撐互連。（2）立柱上端在橫橋向設(shè)4.4m長的柱頂橫梁，柱頂橫梁上方設(shè)兩組相距1.18m的短柱。由兩組短柱來支承焊在拱肋下箱底板底面的兩組墊座。拱肋及風(fēng)撐的重量通過拱肋下箱原有橫隔板（根據(jù)受力要求此橫隔板兩側(cè)要增焊加勁板）向墊座傳遞，進而傳力到立柱。為便于拱段在安裝時的精確定位，兩短柱橫橋向之間另設(shè)有相距0.6m的兩臺立放油壓千斤頂，借以微調(diào)拱段在安裝時拱段前（拱頂方向）支點的高程。當(dāng)該支點高程用油頂調(diào)到位后（可適當(dāng)超高），將墊座與短柱之間預(yù)留的空檔用相應(yīng)厚度的鋼板填塞。油頂卸載后，拱段前支點就轉(zhuǎn)由短柱支承。在拱段安裝時，前支點一側(cè)最大的反力即一臺油頂?shù)捻斄?5t（包括該拱段上的風(fēng)撐重）。拱段安裝時，在橫橋向的精確定位可在拱段下箱與柱頂橫梁之間設(shè)置倒鏈來調(diào)節(jié),由現(xiàn)場自理。各組立柱柱頂橫梁之間設(shè)順橋向的人行縱梁。人行縱梁既是人員上下的通道也是安裝拱肋和風(fēng)撐時的操作平臺.（3）立柱下端將鋼管和其上的加勁板與鋼主梁頂板間接焊接，根據(jù)受力需要，鋼主梁內(nèi)部上方在立柱鋼管處要增焊板件作為承力構(gòu)件。另外還要在此處主梁腹板內(nèi)側(cè)增焊支承加勁肋以保證主梁腹板的穩(wěn)定。（4）鋼主梁在其φ500樁支承處有較大的反力，為了保證支承處鋼主梁腹板的穩(wěn)定，在此處鋼主梁腹板內(nèi)外側(cè)要增焊支承加勁肋。（5）風(fēng)纜設(shè)置編號為柱6～柱10的立柱要在橫橋向設(shè)置交叉風(fēng)纜。單根風(fēng)纜為φ28鋼絲繩。上下游兩側(cè)每側(cè)立柱設(shè)兩根風(fēng)纜，兩側(cè)立柱之間共設(shè)四根風(fēng)纜兩兩交叉。風(fēng)纜上錨點設(shè)在上層橫梁下弦桿以下0.3m處的立柱內(nèi)側(cè)鋼管上。風(fēng)纜下錨點設(shè)在另一側(cè)鋼主梁頂板頂面，為耳板結(jié)構(gòu)。風(fēng)纜下錨點在順橋向偏離立柱中心2m左右，約一半的下錨點要在鋼主梁內(nèi)部上方增焊一塊板件作為承力結(jié)構(gòu)。約一半的下錨點直接利用鋼主梁的橫隔板，橫肋和錨箱支承肋作為承力件，風(fēng)纜在安裝時要按圖中給定的拉力值預(yù)緊。拉力值用倒鏈和測力計控制。另外在編號為柱5的立柱上方和相應(yīng)鋼主梁頂面預(yù)留風(fēng)纜上下錨點以為備用。風(fēng)纜在安裝時可能與下層橫梁（即橫向聯(lián)接系Ⅰ）平聯(lián)個別桿件相碰，現(xiàn)場可視情況對個別礙事桿件做特殊處理。（6）本拼拱支架在橫橋向的受力體系為剛架加風(fēng)纜。剛架自身按抵御8級風(fēng)設(shè)計，剛架加風(fēng)纜按抵御10級風(fēng)設(shè)計。圖3拼拱支架總體布置圖（7）拼拱支架安裝順序：=1\*GB3①主梁、梁、小縱梁精確定位并形成整體框架體系；=2\*GB3②從矮柱到高柱將拼拱支架安裝到位；=3\*GB3③安裝柱頂橫梁及人行縱梁，人行縱梁現(xiàn)場自設(shè)腳手板和護欄；=4\*GB3④風(fēng)纜安裝。2.4.2鋼桁架拱的安裝待拼拱支架完成并經(jīng)過檢查，驗收合格后，開始鋼桁架拱的架設(shè)施工，鋼桁架拱的安裝從南北兩岸向跨中進行，A1節(jié)段作為合龍段。上下游以及南北兩岸均對稱安裝。鋼桁架拱首先在現(xiàn)場鋼梁組拼場地組拼成節(jié)段，然后利用運輸車運送鋼桁架至主橋施工Lp=45m龍門吊機下，利用龍門吊機起吊，吊運至拼拱支架上，利用千斤頂將拱節(jié)段的水平位置和標高精確調(diào)整到設(shè)計位置，然后由鋼結(jié)構(gòu)加工單位進行現(xiàn)場的拴接。2.4.3風(fēng)撐的安裝鋼桁架拱安裝至有風(fēng)撐的位置時，開始安裝風(fēng)撐，風(fēng)撐的現(xiàn)場組拼場地設(shè)置在主橋橋面上，在主橋橋面縱橫梁之間擺放分配梁，滿鋪腳手板，作為風(fēng)撐的現(xiàn)場組拼場地。待風(fēng)撐組拼完成后，在主橋龍門吊機上增設(shè)臨時天車，將風(fēng)撐兩點起吊，吊裝就位后和拱肋之間進行焊接。2.4.4鋼桁架拱的合龍鋼桁架拱的南北兩側(cè)A2節(jié)段安裝完成后，并對節(jié)段靠近合龍段一側(cè)進行精調(diào)，標高即中線均符合設(shè)計以及監(jiān)控的要求后，即可進行合龍段A1的施工。安裝至合龍段后開始觀測溫度變化對箱拱的影響。測量項目：在低溫、較低溫、中溫、較高溫及高溫五個溫度狀態(tài)下，觀測已拼裝節(jié)段前端的標高變化、長度變化；根據(jù)上述的觀測結(jié)果，選擇一天中溫度最低時，各自起吊上下游單榀合龍段到合龍?zhí)?，兩端放在相鄰?jié)段上的支撐托架上，對位后龍門吊機松鉤；穿上螺桿，粗定位；等待合龍溫度，當(dāng)氣溫達到要求的溫度條件時，復(fù)測合龍縫和對接處高差情況，精確調(diào)整拱肋前端標高，軸線、上下弦開口至設(shè)計位置，各項偏差在允許值內(nèi)；對合龍段鋼拱肋尺寸充分考慮加工、安裝誤差、焊接收縮及溫差等因素的影響，并進行調(diào)整；在合龍段鋼拱肋端部預(yù)設(shè)臨時法蘭，便于精確調(diào)整；合格后，擰緊高強螺栓，在設(shè)計與監(jiān)控給定的合龍溫度突擊完成。2.5鋼梁鋼桁架拱安裝注意事項1、鋼主梁和鋼橫梁的吊裝均采用專用吊具，雙吊點起吊，吊點距離被吊桿件端部的距離為0.21乘以構(gòu)件全長，鋼桁架拱和風(fēng)撐的起吊也采用專用吊具，吊裝時采用四點起吊，安裝吊具之前檢查由預(yù)拼場發(fā)來的桿件是否符合拼裝順序，連接板是否已經(jīng)預(yù)拼好，有無妨礙安裝的螺栓等，接頭處如有泥垢等雜物時，及時清除，以免返工。2、鋼梁節(jié)段、鋼桁架拱節(jié)段及風(fēng)撐在拴吊具前應(yīng)注意桿件上標示的重力大小以及重心位置，構(gòu)件起吊時應(yīng)使縱橫梁盡量保持水平，豎桿保持豎直。3、起吊前應(yīng)核實桿件重力是否在吊機的額定起重力之內(nèi)，試吊無意外再提升。4、鋼桁架拱節(jié)段起吊就位后對孔時，應(yīng)在栓孔基本重合的瞬間（相錯在10mm以內(nèi)）將小撬棍插入孔內(nèi)撥正，然后微微起落吊鉤，使桿件轉(zhuǎn)動對合其他孔眼，對孔困難時，須查明原因，用千斤頂頂移，甚至抬高桿件某一部分使孔眼對合。對好孔眼后，要先在