大跨度鋼管混凝土拱橋拱肋拼裝施工控制要點

張乙彬,張君翼

(1.貴州橋梁建設集團有限責任公司，貴州 貴陽 550001;2.貴州交建投資有限公司,貴州 貴陽 550001)

1 工程概況

某特大橋左幅跨徑組合為(22×40 m+410 m+3×40 m)，橋梁全長1 448.5 m；右幅跨徑組合為(21×40 m+410 m+3×40 m)，橋梁全長1 405.7 m，主跨采用上承式鋼管混凝土變截面桁架拱橋，拱軸線采用懸鏈線，計算跨徑410 m，矢高為88 m，矢跨比f=1/4.659，拱軸系數m=1.54。主拱圈采用等寬度變高度空間桁架結構，斷面高度從拱頂7 m變化到拱腳12.6 m(中到中)。單片拱肋寬度10 m(中到中)，橫橋向三片拱肋間的中心距為21.8 m。拱肋間設置橫聯和米撐。上、下弦拱肋均采用等截面鋼管，拱肋管徑Φ1 280 mm，拱肋鋼管壁厚35 mm、32 mm、28 mm。鋼管拱肋對接接頭采用內法蘭盤栓接、管外焊接的形式進行連接。拱頂采用內置式瞬間合攏連接構件。

2 鋼管拱肋加工制作施工控制

鋼管拱肋是橋梁中的關鍵受力結構，本項目拱肋采用廠內預拼達到符合規定的精度線形質量等要求后，再拆分發往工地進行片體拼裝。針對本項目拱肋制作特點，重視拼裝精度是保障橋梁線形和尺寸正確性的關鍵。

2.1 片體拼裝質量控制

地樣刻畫及胎架設計制作控制：(1)通過全站儀依據技術圖樣進行放線，來確保放樣精度，采用鋼盤尺結合激光經緯儀刻畫各個型值點的地標、縱橫向基準線，并進行清楚標記，地樣偏差精度不大于1 mm。(2)利用胎架模板的水平高度控制弦管水平，整體水平不大于2 mm。控制要點：底樣線及水平精度需滿足工藝要求、胎架需穩定牢固、標記標識需清晰明了。

主弦管及腹桿定位：重點控制主弦管及腹桿定位基準及拼裝方向、管件控制點對合地樣、管件與胎架貼合及剛性連接、控制主弦管和腹桿管縱橫向位置，并采用水平儀控制所有腹桿管在同一平面，定位腹桿管的豎向位置。檢查法蘭盤匹配間隙、腹桿與主弦管相貫線間隙，檢查主弦管及腹桿定位軸線偏差、整體平面度。

片體拼裝完工：片體構件裝焊完成后，對施工完成的整體質量進行檢查。主要對焊縫外觀進行檢查，并按照要求進行無損檢測。對橫聯管等位置標記刻畫檢查，對整體地標地樣進行復核、對整體平面度、扭曲等指標進行測量、焊后線型檢測、相對位置標高、標識、方向。

2.2 立體拼裝質量控制要點

立拼地樣放樣及胎架制造：(1)通過全站儀依據技術圖樣進行放線，來確保放樣精度，采用鋼盤尺結合激光經緯儀刻畫各個型值點的地標、縱橫向基準線，并進行清楚標記，地樣偏差精度不大于1 mm。(2)利用胎架模板的豎向高度控制節段立面線性，整體偏差不大于2 mm。(3)檢查胎架設置和胎架剛度的合理性、可靠性。

片體及橫聯管立拼定位：主要檢查控制片體主弦管落胎就位情況及固定情況、地標線型對合度，管端對線、對中情況，檢查弦管線型。重點控制每一輪次間各節段立拼片體法蘭密貼度、匹配性、整體線型、標高、上下弦重合度、左右片體間距，橫撐重點控制空間相對位置、剪刀撐定位控制點；焊縫間隙等。控制方法：端口地樣線、主弦管內外側地樣線、端口上下弦鉛錘線檢查、全站儀測量。

剪刀撐及節點板安裝：安裝剪刀撐需按照工藝要求進行，要保證中間節點板定位的精度，節點板與剪刀撐間采用連接板通過臨時螺栓和沖釘臨時固定，臨時螺栓和沖釘數量按照節點孔目數量的20%沖釘和10%螺栓分配。主要控制：節點板的定位精度、剪刀撐與節點板翼板、腹板的匹配性、節點板與剪刀撐孔群通孔率、節點板與上下弦主弦管、腹桿、橫撐管間的焊縫間隙。

2.3 節段裝焊完工

節段裝焊完工測量檢查項目：長、寬、截面尺寸、拱肋軸線、上下弦管垂直度、成橋線型(監控點)測量、桁間間距、縱向位置偏差等。

3 施工中的改進及亮點

(1)拱肋制造線形是關鍵控制點之一，拱肋接長、片體拼裝、工地拼裝每一步都要通過精確測放地樣控制制造線形。

(2)廠內按片體進行匹配拼裝時，上、下主弦管間距按理論尺寸+8 mm進行控制，通過預加收縮量補償節點板與主弦管連接焊縫焊接收縮導致的間距偏小。

(3)調整鋼管相貫線焊縫鋼襯墊加工工藝，鋼襯墊采用一體加工成型，襯墊形狀與相貫接頭一致，確保襯墊密貼吻合，保證鋼管相貫線焊縫一次性合格率大于95%。

(4)主弦管節段對接為內法蘭+外套管連接，為保證工地吊裝時兩件法蘭盤密貼，廠內制作時僅一側的法蘭結構全焊，另外一側的法蘭加勁與法蘭盤焊縫只進行打底焊。其目的主要是因為桿件在應力釋放過程中會產生變形從而影響法蘭密貼，留一側不全焊，方便在工地節段匹配立拼時再次進行檢查調整。

(5)工地立拼時，斜撐與斜撐節點板先采用臨時螺栓和沖釘連接形成整體進行安裝，焊接節點板與拱肋連接焊縫后再將臨時螺栓和沖釘替換成高強螺栓。

(6)由于主拱節段自重較大，單個片體約80 t，立拼后下弦管存在擠壓變形現象，預先對下弦管增設了管內支撐。

(7)工地立拼時，片體之間間距按理論尺寸+10 mm進行控制，通過預加收縮量補償橫撐相貫線焊縫焊接收縮導致的間距偏小。

4 結 語

綜上所述，對大跨度鋼管混凝土拱肋現場拼裝過程中，為了確保工程的質量，需要嚴格控制拱肋片體拼裝、立體拼裝等基礎環節施工過程，在確保其美觀性的同時，還需要最大程度提高其線型精準，為主橋順利吊裝成拱提供保障。