下承式鋼管混凝土系桿拱整體吊裝施工技術

1、浙江建筑，第29卷，第l0期，2012年10月ZhejiangConstruction，Vo129，No10，Oct2012下承式鋼管混凝土系桿拱整體吊裝施工技術IntegralHoistingConstructionTechnologyofThroughConcrete—filledSteeltabularTiedArchBridge高少勇，王金海，張國勇GAOShao—yong，WANGJinhai，ZHANGGuo—yong(浙江

2、湖州市建工集團有限公司，浙江湖州313000)摘要：湖州市東部西區(qū)升山大橋工程主橋上部結(jié)構(gòu)計算跨徑為80in的下承式鋼管混凝土系桿拱，工程的特點是跨度大，起重吊裝高度高，鋼管拱的重量大、穩(wěn)定性及抗變形要求高，為了保證長湖申航線的通航，采用無支架施工技術，可供類似工程參考。關鍵詞：拱架結(jié)構(gòu)；鋼管拱；無支架吊裝；吊裝驗算中圖分類號：U445464文獻標志碼：B文章編號：1008—3707(2012)10—0035—031工程概況湖州升山大橋

3、是長湖申航道升山段的一座橋梁，升山大橋起點接升山鎮(zhèn)現(xiàn)有道路，往北跨過長湖申航道和國道G318后順接南太湖大道(路線中線正對南太湖大道中線)；路線平面為直線，未設平曲線，全長9052161TI；升山大橋終點(北岸)路線中線與南太湖大道路線重合，升山大橋橋跨布置為4165Xl65X168282X404l6416in，橋梁全長5l881TI，主橋上部結(jié)構(gòu)計算跨徑為80m的下承式鋼管混凝土系桿拱。全橋共有2片拱肋，5道一字鋼管風撐。鋼管拱肋采用

4、啞鈴型斷面(見圖1)，上下鋼管直徑為6900mm，腹部寬度為500mm，高度為552mm，壁厚為14mm。拱肋高為2000mm，寬為900rflm。鋼管拱肋曲線長約為842In，重量為606t，內(nèi)部吊桿處加勁板重量約為05t，每片拱肋的起吊重量為62t，風撐單根起吊重量大約50t。本工程的特點是跨度大，起重吊裝高度高，鋼管拱的重量大、穩(wěn)定性及抗變形要求高。本工程在施工過程中要確保長湖申航線的正常通航，為了盡量圖1啞鈴斷面少影響航道的通行

5、，我們采取無支架拱施工，鋼管拱在岸上施工完成后整體一次性吊裝的施工方法，在吊裝和安裝過程中有一定的施工難度。2安裝設備(1)110t浮吊1臺：本船為組合式起重船，由主船體、2只邊浮箱和2只后壓載浮箱組成。主船體甲板總長315m，船寬65m，深22m。邊浮箱甲板長200m，寬50m，深189m；后壓載浮箱長40m，寬5m，深14In?？蛰d吃水深度為0748m，滿載吃水深度為1277m。起重臂長為37m，仰角收稿日期：2012—06—28作

6、者簡介：高少勇(1979一)，男，湖北仙桃人，工程師，從事市政工程施工管理工作。第10期高少勇等：下承式鋼管混凝土系桿拱整體吊裝施工技術37方便。同時，吊點水平間距越小，對浮吊起吊的有效高度要求越低。因而，在此建議吊點水平間距取20m較為合適(最終施工將以設計單位對上述情況進行驗算后確認的數(shù)據(jù)為準)。53纜風繩及地錨計算’根據(jù)現(xiàn)場情況，鋼管拱肋纜風繩錨固地壟采用混凝土地壟?；炷恋貕砰L寬高分別為1000mm、1000mm、700mm，埋

7、置深度不小于1000mm，根據(jù)能量法推導其側(cè)傾臨界荷載，確保安全承載力不小于30t。澆筑混凝土地壟的同時，埋設一根20鋼筋，以便與纜風繩連接。見圖2。圖2混凝土地壟設置圖纜風繩采用215mm的鋼絲繩，安全系數(shù)為5的條件下，鋼絲繩的容許拉力為4t。纜風繩在拱肋起吊前已系在拱肋上，與拱肋以捆綁方式連接。一般情況下，拱肋兩端插入拱腳后，纜風繩與地壟連接，在拱肋軸線偏位很小的情況下，浮吊吊鉤方可松懈。假設拱肋上緣軸線偏位500mm(通常情況下不

8、可能如此大)時，浮吊脫鉤，拱肋支撐于拱腳上，依靠纜風繩穩(wěn)定。由于拱腳未焊接，拱腳形同鉸接。根據(jù)鉸接點彎矩為0的原理，可得G籌50一2620si=0G為拱肋自重，G=62t(含吊桿處加勁板)，T為纜風繩垂直拱肋的分力。拱肋重心到鉸接點垂直距離為10924In，直線距離為15228ITI，纜風繩捆綁于拱肋三分點處，到鉸接點垂直距離為1262m。根據(jù)上式可計算出T=249t。因為每根拱肋側(cè)面有兩根八字形的纜風繩，實際每根纜風繩拉力為249=1

9、76t4t(鋼絲繩的容許拉力)。可見，選擇的纜風繩是安全可靠的。54安裝步驟(1)拱肋分段從廠內(nèi)運輸?shù)浆F(xiàn)場，放置在已布置好的拼裝場地進行拼裝焊接。拼裝場地安排在橋位北側(cè)河岸上進行，拱肋應按照安裝順序盡量靠岸邊放置。東邊橋位的兩片拱肋拼裝結(jié)束并安裝就位后再安裝西邊橋位的兩片拱肋，同時也可以避免眾多纜風繩交織在一起造成最后兩片拱肋安裝不便。(2)鋼管拱肋采用1臺110t浮吊安裝，鋼管拱肋在北側(cè)岸邊拱架上拼裝成整體，驗收合格，拱肋上的臨時腳手

10、架已安裝好并且在拱肋的三分點處用4根足夠長215mm的鋼絲繩繞在拱肋上，在天氣晴朗、無臺風、不漲落潮水時開始吊裝。(3)浮吊岸邊起吊拱肋。浮吊停靠在橋位西北側(cè)河岸邊，浮吊通過前后四根錨固于河岸地壟的鋼絲繩臨時固定，啟動浮吊上的卷揚機牽引鋼絲繩可以控制浮吊的移動方位。浮吊吊鉤鉤住拱肋吊點鋼絲繩，緩慢起吊，拱肋吊在空中時，考慮到鋼拱肋是細長結(jié)構(gòu)，對起吊變形控制是一難點，為此采用空中起翻的方法，即110t浮吊配以兩臺70t汽車吊進行吊離胎架，

11、在空中進行起扳，起扳后需馬上測量變形梁，若過大需馬上放下重新對吊點進行調(diào)整后再吊。(4)浮吊吊起拱肋移動就位。依靠鋼絲繩牽引浮吊緩慢轉(zhuǎn)身，使其正面朝向橋位東側(cè)，然后再啟動移位裝置，浮吊朝著橋位東邊緩慢移動。在拱肋靠近拱腳正上方約500mm時，待浮吊穩(wěn)定后，將拱肋緩慢下放，此時利用拱肋上的繩索通過lt手拉葫蘆緩慢牽引拱肋靠近拱腳，直到拱肋緩慢插入拱腳，并頂住拱腳。拱肋一端插入后，另一端再采用同一方法插入。(5)浮吊扒桿放松，拱肋兩端均頂住

12、拱腳。拱肋兩端插入后，拱肋三分點處4根與拱軸線大約成45。的纜風繩分兩側(cè)拉緊，纜風繩采用215mm鋼絲繩，用3t手拉葫蘆進行收緊。拱肋初步定位后，對拱肋進行垂直度、拱肋軸線的貫通測量，確保吊裝過程中拱軸線不會出現(xiàn)偏差。如有偏差，應通過纜風繩調(diào)整。拱肋經(jīng)調(diào)整達到設計要求后，進行拱腳處連接鋼板的焊接。(6)用同一方法安裝另外一片鋼管拱肋。(7)風撐的安裝方法為：拱肋在廠內(nèi)加工時側(cè)面先焊接約400—500mm長風撐，并在挑出的風撐外側(cè)中下方焊