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洛阳瀛洲大桥钢箱梁安装技术

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  摘要:重点阐述洛阳瀛洲大桥支架法现浇拱施工技术。
  关键词:钢梁支架微调焊接
  
  一、工程简介
  洛阳瀛洲大桥主桥中跨为中承式系杆拱桥,拱圈是通过横撑、斜撑和三根钢管组成的空间组合式拱圈,梁为混合梁结构,其中主桥中跨跨中79.48m采用全封闭的钢-砼叠合梁结构。
  钢箱梁全长79.480m,梁宽35.6米,由2个6.74m的牛腿节段及11个6.0m的标准节段组成,标准节重约74吨,牛腿节重约109吨,钢箱桥面中心梁高2.2305米,钢梁总重约1034t。钢箱梁由主梁、挑臂、横梁、小纵梁、锚箱、牛腿(牛腿节段)、附属等结构构成。钢梁节段根据吊装和施工需要在设计允许前提下,将钢箱梁横向分节,其中标准节横向分两块,牛腿节横向分三块,分块线避开锚箱位置。
  二、总体施工方案
  根据上部结构总体施工方案,钢箱梁采用50t跨墩龙门吊机+支架法进行安装。即在中跨场地施工扩大基础,在扩大基础上安装8排4列Φ500mm钢管桩,在钢管桩上焊接连接系、分配梁、纵梁、横梁等,形成拼梁支架,在支架上摆放微调系统。然后利用50T龙门吊机吊装钢梁至拼梁支架上,通过微调系统完成钢箱梁的精定位。钢箱梁安装时横桥向按照先下游后上游(牛腿节段先中间,再下游,后上游),纵桥向按照先中间后两边的顺序对称进行施工。
  三、施工方法
  1、拼梁支架施工
  拼梁支架由扩大基础、钢管桩、连接系、分配梁、纵梁和扩大基础采用条形C30混凝土基础,结构尺寸为10.8(4)m×2m×2m;管桩为φ50cm钢管桩,长14.21m;纵横向连接系为 2[10和2[16和全焊结构;分配梁长27m,为2[30b全焊结构;纵梁全长77.9m,为HN600×200×11mm型钢结构。 其中扩大基础均座在粘土岩,承载力均大于400KPa。以上均为常规施工不再细述。
  2、钢梁微调系统
  微调系统由15t纵横移千斤顶、25t竖向千斤顶、25t砂筒、200t砂筒、横梁、千斤顶底座组成,钢箱梁安装时循环倒用。微调系统提前测量放样就位,其中25t砂筒应比控制标高略高10-30mm。
  2.1砂筒
  全桥200t和25t砂筒各32台,砂筒活塞内浇筑C50微膨胀砼,底座设螺栓孔放砂,砂筒内砂子采用干燥洁净的中粗砂。每个砂筒都均做压重试验以消除自身的非弹性变形,采用液压千斤顶和反力架进行压重试验。
  2.2千斤顶
  千斤顶均采用螺旋千斤顶,其中15t纵横移千斤顶与25t竖向千斤顶各8台,备用两台。所有千斤顶在使用前必须进行全面的保养与调试,剔除回丝等有不良现象的千斤顶。
  2.3横梁
  横梁为2[20b反背焊接结构,顶底面间隔加焊10mm厚盖板。横梁与纵梁、25t砂筒与横梁接触区域,进行打磨涂油,打磨面要光滑平整、无突起,打磨范围要比横梁与砂筒下表面位置大20cm。
  3、钢箱梁微调定位
  事先在拼梁支架上做好钢箱梁的中线和边线控制线,钢箱梁通过50t门吊吊装至拼梁支架的25t砂筒上,通过门吊进行粗调,以边线控制为主,位置偏差不得大于5cm,符合要求后,梁段落于25t砂筒上。利用全站仪测量梁段位置偏差,根据测量数据进行微调精定位,精定位时以中线控制为主。微调时先纵横移至设计位置,再顶升至设计标高。
  纵向微调通过纵梁上的4台15t千斤顶顶送横梁进行;横向微调通过横梁上的4台15t千斤顶顶送25t砂筒进行;标高调整通过横梁上的4台25t千斤顶顶升钢梁进行调整,标高调整完成后, 25t砂筒与钢梁底板的缝隙通过钢板抄垫密实。微调时测量全程监测,轴线偏位不得大于10mm,顶面高程不得大于10mm。
  4、钢箱梁焊接
  钢箱梁焊接分为单节钢梁纵缝焊接和梁段间的环缝焊接。单节钢梁纵缝焊接时按照隔板→底板→顶板的顺序依次对称焊接;梁段间的环缝焊接按照中腹板→边腹板→底板→顶板→小纵梁和U型肋的顺序,从中线向两侧对称进行焊接。焊接前,调整对接口的错边量,错边量不得大于2mm,码板固定。打磨清理焊接区域,检查验收后焊接,焊接采用CO2气体保护焊。焊后按照规范要求进行无损检测,焊缝均为一级焊缝,超声波100%进行检测,x射线按照10%的比例进行检测。
  5、体系转换
  按照施工顺序,依次安装梁段,因微调系统倒用的原因,需要4次体系转换,即将钢箱梁支撑点由25t砂筒转换到200t砂筒上。4次体系转换分别在6-8#节段焊接完成后、4-10#节段焊接完成后、2-12#节段焊接完成后和1-13#节段全部焊接完成后进行。体系转换时,先将200t砂筒与钢箱梁底板间的缝隙通过钢板抄垫密实,再将25t砂筒内的砂子掏出,25t砂筒与钢箱梁脱空后,取出,抽出横梁,移至下一循环梁段下。钢箱梁安装焊接全部结束后,横梁、千斤顶、25t砂筒全部撤出,钢箱梁整体落于200t砂筒上。体系转换完成后,经测量检查,高程偏差均在0,+5mm范围内,满足规范和设计要求。
  四、结束语
  洛阳瀛洲大桥钢梁目前已顺利安装完成,在安装过程中,以上介绍的微调系统简洁方便实用,可推广使用。钢箱梁的安装方案和微调技术,也可为类似工程提供经验参考。◆

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