淺談雙曲拱橋拱肋的吊裝

劉立東,馬艷輝

(1.黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司;2.黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司)

1 準(zhǔn)備工作

為了確保拱肋吊裝施工的質(zhì)量和安全,在吊裝前應(yīng)對(duì)起吊設(shè)備進(jìn)行檢查,并進(jìn)行試吊。根據(jù)實(shí)際情況,擬定拱肋安裝順序,制定吊裝工作計(jì)劃。

為了盡量減少高空作業(yè)時(shí)間,使拱肋能盡快準(zhǔn)備就位,應(yīng)進(jìn)行下列工作:

(1)拱肋質(zhì)量檢查,包括檢查裂縫、接頭,拱肋中線標(biāo)定和上、下弦長(zhǎng)丈量等工作。

(2)墩臺(tái)拱座質(zhì)量檢查,包括混凝土面修鑿、中線標(biāo)定和凈跨丈量。

(3)測(cè)出拱肋預(yù)制的長(zhǎng)度和墩臺(tái)之間凈跨的施工誤差,此誤差可用鑄鐵板來(lái)調(diào)整。

2 吊點(diǎn)位置

吊裝拱肋時(shí),吊點(diǎn)位置要恰當(dāng)。在實(shí)際起吊中,可采用二點(diǎn)、三點(diǎn)或四點(diǎn)起吊。但無(wú)論采用哪種吊裝方法,對(duì)拱肋需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。

3 吊裝方法

(1)扒桿吊裝:扒桿可立在墩臺(tái)上,也可立在排架上,利用絞車或卷?yè)P(yáng)機(jī)提升,將拱肋吊到指定的位置上。

(2)船只吊裝:在通航的河道上,用兩只船相拼,扒桿立于船的前部,用纜風(fēng)索錨扣于船尾卷?yè)P(yáng)機(jī)或絞車放在船的中后部。拱肋升降靠固定在扒桿上的滑車組,前后左右的位置靠船只移動(dòng)來(lái)調(diào)整。

(3)起重機(jī)械吊裝。

(4)纜索吊裝。

4 拱肋合攏工藝

4.1 少支架施工的拱肋合攏工藝

安裝拱肋前,在拱肋接頭下部先搭設(shè)由立柱式排架組合而成的支架,根據(jù)拱肋重力和地基情況,采用單排架或雙排架。

安裝順序一般是先安一側(cè)的邊肋,再安中間的肋,最后安另一側(cè)的邊肋。每條肋先安靠近橋臺(tái)的兩段,然后依次安裝其他各段,最后在拱頂一段合攏。在安裝和合攏的整個(gè)過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)注意校正縱向位置和拱肋坐標(biāo),安裝好橫向聯(lián)系構(gòu)件,然后處理好接頭。

4.2 無(wú)支架施工的拱肋合攏工藝

邊段拱肋懸掛固定后,就可以吊裝中段拱肋進(jìn)行合攏。拱肋合攏后,通過(guò)接頭、拱座的連接處理,使拱肋由鉸結(jié)狀態(tài)逐步成為無(wú)鉸拱。

(1)合攏方式。

①單肋合攏

當(dāng)單肋的兩邊段懸掛就位后,即可進(jìn)行中段拱肋的合攏。其橫向穩(wěn)定基本上依靠拱肋接頭處所設(shè)置的纜風(fēng)索來(lái)加強(qiáng),因此,纜風(fēng)索必須十分可靠。這種方法多用在纜風(fēng)索錨固在兩河岸的單孔橋跨中。

②雙基肋合攏

在河寬橋高的大跨徑雙曲拱橋拱肋吊裝中,拱肋纜風(fēng)索很長(zhǎng)或纜風(fēng)角度不好,采用前述的合攏方式還不能保證拱肋的橫向穩(wěn)定時(shí),則可以采用雙組主索設(shè)備,先將兩片拱肋的邊段懸掛好,用木夾板互相連接后,同時(shí)合攏兩片拱肋,這種合攏方式稱為雙基肋合攏。

(2)合攏操作工藝。

①合攏前的調(diào)整工作

邊段拱肋懸掛時(shí),一般接頭的抬高量較多,因此,合攏前應(yīng)將兩對(duì)應(yīng)邊段的抬高量降低,這樣可以減少合攏松索時(shí)間。降低后的抬高量不但與跨徑大小有關(guān),而且與接頭型式有關(guān)。對(duì)于平接型式,抬高量一般為15～30cm;對(duì)于搭接型式。一般為 8～20cm。此外,還要做到兩對(duì)應(yīng)邊段接頭標(biāo)高基本相等。

拱肋中線調(diào)整對(duì)中后,將纜風(fēng)索對(duì)稱均勻收緊,并注意保持一定的安裝張力。

②合攏松索工藝

中段拱肋就位方法與接頭型式有關(guān)。對(duì)于平接型式的接頭,一般是先將拱肋定位在比設(shè)計(jì)標(biāo)高高 3～5cm處,再松扣索,使邊段拱肋向中段靠攏,直至基本接觸,然后按照邊扣索、起重索的先后順序,對(duì)稱均勻松卸。對(duì)于搭接型式的接頭,一般是先將中段拱肋接頭向已調(diào)好抬高量的邊段拱肋接頭處降落,直至接頭水平面相接觸后才開(kāi)始對(duì)扣索、起重索循環(huán)松卸。當(dāng)中段、邊段拱肋的接頭就位接觸后,可進(jìn)一步循環(huán)松卸扣索和起重索,使接頭標(biāo)高降至設(shè)計(jì)標(biāo)高高 1～2cm為止。此時(shí)接頭端面尚未抵壓時(shí),可用鑄鐵楔、薄鋼板將接頭不均勻的空隙尖滿,使接頭的接觸面完全接觸。然后繼續(xù)松索,直至接頭標(biāo)高變化很小,則有表明拱肋已經(jīng)成拱。

(3)拱肋橫向穩(wěn)定的施工輔助措施。

①拱肋穩(wěn)定纜風(fēng)索

拱肋穩(wěn)定纜風(fēng)索在吊裝過(guò)程的不同施工階段具有不同的作用。在邊段拱肋就位時(shí),用以調(diào)整和控制拱肋中線;在拱肋合攏時(shí),可以約束接頭的橫向偏移;在拱肋成拱以后,相當(dāng)于一個(gè)彈性支承,從而減少拱肋自由長(zhǎng)度,增大拱肋的橫向穩(wěn)定,在拱肋受外力作用時(shí),約束拱肋的位移。

纜風(fēng)索的布置應(yīng)注意下列各點(diǎn):

a在河流不寬和無(wú)通航要求時(shí),可將拱肋纜風(fēng)索直接錨固在兩岸上收緊;在河流寬闊的多孔橋中,拱肋纜風(fēng)索的錨固點(diǎn)常設(shè)在橋孔的上下游,纜風(fēng)索直接在錨固點(diǎn)上收緊或在錨固點(diǎn)上轉(zhuǎn)向至橋墩或岸上收緊;在水深流急、漂浮物多且通航的河流上,可將纜風(fēng)索系在夾于橋墩的懸臂支架上轉(zhuǎn)向至橋墩上收緊。

b每對(duì)纜風(fēng)索與拱肋軸線的夾角不宜小于 50°;上下游纜風(fēng)索長(zhǎng)度不宜相差過(guò)大;與水平面夾角宜在 20°左右。

c對(duì)于整段吊裝或兩段吊裝的中、小跨徑的拱肋:每孔至少應(yīng)有一根基肋設(shè)置固定的纜風(fēng)索;分三段或五段吊裝的拱肋,每孔至少有兩根基肋在接頭附近設(shè)置固定的纜風(fēng)索。

②拱肋橫向聯(lián)系

在吊裝過(guò)程中,為了減少拱肋的自由長(zhǎng)度和增強(qiáng)拱肋的橫向整體性,拱肋之間的橫向聯(lián)系是一項(xiàng)必不可少的施工措施。一般采用的橫向聯(lián)系有木夾板木剪刀撐、鋼筋拉桿、鋼橫梁和鋼筋混凝土橫系梁等形式。

(4)拱肋縱向穩(wěn)定的施工輔助措施。

當(dāng)拱肋接頭處可能發(fā)生上冒變形時(shí),可在其位置下方設(shè)置下拉索來(lái)控制變形。下拉索一般對(duì)稱布置。拉力大小與拱軸線變形有關(guān),可用觀測(cè)的拱肋撓度來(lái)控制。