【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)調(diào)校，使拼裝精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 焊接。焊接是鋼管混凝土拱橋施工最重要的一環(huán)。由于拼裝焊多為現(xiàn)場(chǎng)手工操作，所以，對(duì)焊工技能要求嚴(yán)格，必須持證上崗，且在正式上崗前還需按規(guī)定進(jìn)行管結(jié)構(gòu)試焊并提供試件，以便檢驗(yàn)焊工的現(xiàn)場(chǎng)焊接水平。施焊工藝必須符合設(shè)計(jì)要求，并 需按要求進(jìn)行檢測(cè) (檢測(cè)項(xiàng)目包括外觀、超聲波與 X射線 )。在拱肋一面焊接完后，對(duì)其進(jìn)行翻身，以便焊接另一面，從而避免仰焊，確保焊接牢固。由于拱肋翻身是在未完全焊接情況下進(jìn)行，很容易造成拱肋結(jié)構(gòu)桿件接頭處的損壞，所以，必須正確設(shè)置吊點(diǎn)和嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行翻身。 精度控制。橋跨整體尺寸的精度由節(jié)段精度來(lái)保證，所以，制作精度的控制應(yīng)著眼于節(jié)段的制作精度。在制作中，由于卷尺誤差、溫度變形；畫(huà)線的粗細(xì)度以及焊接收縮量等誤差大小在一定程度上可以推算，因而在制作中要盡量排除。把基準(zhǔn)對(duì)合偏差、焰割氣壓變化時(shí)所產(chǎn)生的切割偏差 、組裝時(shí)對(duì)中心的誤差、估計(jì)焊接收縮量誤差等偶然誤差作為基本誤差來(lái)考慮，利用誤差理論分析出節(jié)段制作與結(jié)構(gòu)拼裝誤差預(yù)測(cè)值，并根據(jù)不同的保證率和實(shí)際情況確定出容許誤差，在施工時(shí)的精度控制按規(guī)范或設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。 防護(hù)。鋼管防護(hù)的好壞直接影響鋼管混凝土拱橋的使用壽命。在拱肋段完全形成、焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)合格后即可進(jìn)行防護(hù)施工。首先對(duì)所有外露面作噴砂除銹處理，然后作防護(hù)處理，目前一般采用熱噴涂，其噴涂方式、工藝以及厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。在防護(hù)完成后即可將其堆放待用。 弦桿與腹桿及各種綴件的組裝應(yīng)遵照施工工藝設(shè)計(jì)的程序進(jìn)行焊接。 小直徑鋼管焊接，在焊前可用點(diǎn)焊定位，對(duì)大直徑鋼管可另用附加鋼筋焊于鋼管外壁作臨時(shí)固定聯(lián)焊，固定點(diǎn)的間距可取 300mm左右，且不得少于 3點(diǎn)。鋼管對(duì)接焊接過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)點(diǎn)焊定位處的焊縫出現(xiàn)微裂縫，則該微裂縫部位須全部鏟除重焊。 腹桿與綴件焊接時(shí)，焊縫次序應(yīng)考慮焊接變形的影響。 施焊前，焊工必須檢查焊接部位的組裝和表面清理的質(zhì)量，對(duì)不符合要求者應(yīng)在處理合格后方能施焊。在雨雪天氣不得露天施焊，構(gòu)件焊區(qū)表 面潮濕或有冰雪時(shí)，應(yīng)在清除干凈后施焊，焊接環(huán)境最低溫度應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)。 拱肋焊接用焊條、焊絲、焊劑必須與其母材相匹配。 鋼管的對(duì)接焊縫和弦腹桿連結(jié)焊縫質(zhì)量是鋼管混凝土拱結(jié)構(gòu)安全度的重要保證條件之一，采用 CO2氣體保護(hù)焊打底，分多層滾動(dòng)焊接，以達(dá)到減少焊縫含氫量、焊接內(nèi)應(yīng)力及焊接變形，提高焊縫抗裂能力的目的。 為確保焊接質(zhì)量，對(duì)接焊采用有襯焊，即在管內(nèi)接縫處設(shè)置附加襯管，其寬度為 20mm，厚 度為 3mm，襯管與被焊鋼管內(nèi)壁間應(yīng)留有 。 對(duì)桁構(gòu)式鋼管拱，其鋼管弦桿與腹桿的連接可通過(guò)直接焊接完成。由于腹桿端面為一復(fù)雜的空間曲面，切割精度控制較難，施工時(shí)應(yīng)注意確保接縫和坡口 (單坡口 )寬度一致，腹桿壁厚不宜大于弦桿管壁厚度，腹桿不得穿入弦桿。腹桿和弦桿連接的偏心距 e的絕對(duì)值不得大于 1/4弦桿直徑，腹桿間的距離 a應(yīng)大于 50mm。 (點(diǎn)固焊 ) 在作間斷焊縫時(shí)，其焊縫長(zhǎng)為 50mm～ l00mm，兩間斷焊縫中距不大于管壁厚的 24倍，且不大于 300mm，間斷焊縫的焊角尺寸盡量接近焊接規(guī)程規(guī)定的最小值。 一般在形成構(gòu)架單元前的鋼管應(yīng)事先進(jìn)行矯型，對(duì)接焊后，管單元的焊接變形也需要矯正，其矯正允許偏差按規(guī)范規(guī)定。 焊縫的強(qiáng)度 (抗拉、抗壓、抗彎及疲勞強(qiáng)度 )必須保證大于或等于母材的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 焊縫的外觀檢驗(yàn)： 所有焊縫都必須在全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行外觀檢查，主拱所有焊縫的外觀質(zhì)量符合規(guī)范規(guī)定。 焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)： 對(duì)接接頭焊縫和角焊縫應(yīng) 100％進(jìn)行超聲波探傷，并取不 小于其焊縫長(zhǎng)度的 20％進(jìn)行射線探傷，兩條焊縫交叉點(diǎn)必須進(jìn)行射線探傷檢驗(yàn)； 焊縫超聲波探傷內(nèi)部質(zhì)量分級(jí)應(yīng)符合招標(biāo)文件及有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。 焊縫超聲波探傷范圍和檢驗(yàn)等級(jí)應(yīng)符合招標(biāo)文件及有關(guān)規(guī)范的規(guī)定；其他要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果的分級(jí)》（ GB11345）的規(guī)定。 若經(jīng)超聲波探傷已可以認(rèn)定焊縫存在裂隙，則應(yīng)判定焊縫質(zhì)量不合格；若用超聲波探傷不能確認(rèn)缺陷嚴(yán)重程度的焊縫，應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)行射線探傷，并以射線探傷結(jié)果為準(zhǔn)。但在進(jìn)行射線探傷抽檢時(shí)不得將上述射線探傷數(shù)量算在內(nèi)。 拱肋安裝 鋼管混凝土拱橋施工中最主要的工序之一就是拱肋安裝，本橋采用少支架纜索吊裝。如圖 。 卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)錨墩卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)地錨拱肋卷?yè)P(yáng)機(jī)拱肋卷?yè)P(yáng)機(jī)12.5m錨索卷?yè)P(yáng)機(jī)錨墩地錨圖 拱肋安裝示意圖 鋼管混凝土拱橋的拱圈形成主要分兩步，一是鋼管拱圈形成，二是在管內(nèi)灌注混凝土形成最終拱圈，鋼管拱既是結(jié)構(gòu)的一部分，又兼作澆注管內(nèi)混凝土的支架與模板。采用千斤頂斜拉扣掛懸拼安裝就是利用在吊裝時(shí)用于扣掛鋼管的斜拉索的索力調(diào)整來(lái)控制吊裝標(biāo)高和調(diào)整管內(nèi)混凝土澆筑時(shí)拱肋軸線變形，與普通纜索吊裝比較具有如 下優(yōu)點(diǎn)： 采用強(qiáng)度高、承載力大、延伸量小、變形穩(wěn)定的鋼絞線作斜拉索，可減小架設(shè)過(guò)程中的不穩(wěn)定非彈性變形； 采用千斤頂張拉系統(tǒng)對(duì)斜拉索加卸拉力、收放索長(zhǎng)，具有張拉能力大，行程控制精度高，索力調(diào)整和控制靈活，錨固可靠等優(yōu)點(diǎn)； 斜拉扣掛體系自成系統(tǒng)，不受纜索吊裝系統(tǒng)干擾； 可以準(zhǔn)確計(jì)算懸拼架設(shè)過(guò)程中各施工階段的索力、延伸量以及由此而產(chǎn)生的大段接頭預(yù)抬高量，作為施工監(jiān)測(cè)適時(shí)控制的依據(jù)。 安裝系統(tǒng)包括吊運(yùn)系統(tǒng)和斜拉扣掛系統(tǒng)兩部分，見(jiàn)拱肋安裝示意圖。 吊運(yùn)系統(tǒng)主要用于預(yù)制鋼管拱肋段的運(yùn) 送，其設(shè)計(jì)計(jì)算與普通纜索吊裝施工相同。斜拉扣掛系統(tǒng)由以下幾部分構(gòu)成： 前錨系統(tǒng)： 扣點(diǎn)挑梁： 根據(jù)索力大小計(jì)算確定挑梁和支座型鋼規(guī)格及焊接要求。為使鋼管拱肋受力均勻，挑梁應(yīng)盡量靠近節(jié)點(diǎn)。挑梁在澆筑管內(nèi)混凝土?xí)r應(yīng)能有效調(diào)整鋼管拱截面應(yīng)力。 錨頭： 由于鋼絞線應(yīng)力一般只用到極限應(yīng)力的一半，而且吊裝過(guò)程中鋼絞線有一定振動(dòng)和索力變化，采用夾片錨容易滑錨，故選用擠壓錨頭。 扣索系統(tǒng)： 扣索系統(tǒng)中扣索采用鋼絞線，各根扣索用多大的鋼絞線或由幾根組成，根據(jù)扣力大小決定?？鬯魉髁τ?jì)算與拱橋懸拼施工相似?？鬯鹘?jīng)扣塔頂索鞍彎曲轉(zhuǎn)向進(jìn) 入地錨張拉錨固。 扣索通過(guò)扣塔有兩種形式：一是在塔頂設(shè)置多層（層數(shù)由扣索數(shù)決定）對(duì)拉張拉梁，扣索分前扣索和后錨索，鋼管拱肋扣點(diǎn)和后地錨端均為錨固端，在塔頂張拉梁上對(duì)稱張拉前后索，調(diào)整拱肋標(biāo)高。二是在扣塔塔頂設(shè)多層支承索鞍，扣索鋼絞線經(jīng)索鞍輪彎曲轉(zhuǎn)向進(jìn)入后錨，在地錨上張拉調(diào)整拱肋標(biāo)高。 后錨采用重力式地錨。為了錨具的轉(zhuǎn)換和穿束方便，地錨張拉梁前面預(yù)留明槽，后錨尺寸由抗拔、抗滑、抗傾覆計(jì)算確定。 張拉系統(tǒng)： 張拉設(shè)備配套布置： 用千斤頂鋼絞線斜拉扣掛鋼管拱肋標(biāo)高調(diào)整由張拉和松放扣索來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此，要求張拉系統(tǒng)錨固牢 靠，張拉和松放操作方便。為此，可將部分扣索在地錨張拉端轉(zhuǎn)換張拉方式，即將兩根扣索鋼鉸線根據(jù)受力等代轉(zhuǎn)換成一根精軋螺紋鋼作為后錨部分，用千斤頂張拉調(diào)整。而前錨部分由鋼絞線分組編束組成，采用 OVM群錨體系，千斤頂張拉調(diào)整，為防止夾片滑出，在錨板后設(shè)置限位板。 運(yùn)作方法： 按各組扣索的根數(shù)和索力計(jì)算出索長(zhǎng)，分組下料編束，前端套上錨板，用 GYJ型擠壓機(jī)擠壓 P型錨頭，牽引過(guò)索鞍，安裝于吊裝段扣點(diǎn)橫梁上，隨鋼管一起運(yùn)行到位 (或者是鋼管就位后，用工作索牽引扣索到位安裝 )?？鬯靼惭b好后，檢查扣索在塔頂?shù)呐帕惺欠裾_，前后是否 對(duì)應(yīng)，然后用卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)整、初拉后進(jìn)入后錨體系。 卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，一是使扣索產(chǎn)生一定的拉力，從而克服部分鋼絞線的延伸量，二是通過(guò)滑輪粗略調(diào)平各繩的拉力，單根鋼絞線用千斤頂在后錨端調(diào)整。 索力及伸長(zhǎng)量的控制： 扣索張拉調(diào)整、控制的目標(biāo)函數(shù)是鋼管拱肋的標(biāo)高，扣索強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全系數(shù)取 2。在吊裝過(guò)程中以標(biāo)高調(diào)整為目標(biāo)，準(zhǔn)確測(cè)定各階段的索力及伸長(zhǎng)量，與理論計(jì)算值比較，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整和處理，以確保索力及伸長(zhǎng)量在計(jì)算范圍內(nèi)。 拼裝順序： 拼裝順序按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，在施工中，有時(shí)為了使安裝快速、安全和 穩(wěn)妥，可根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。 標(biāo)高控制與調(diào)整： 一般采用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高，在地形等受到限制時(shí)，可利用全站儀完成。利用卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)整扣索長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整拱肋標(biāo)高。 空中接頭： 鋼管拱空中接頭首先要求絕對(duì)牢固可靠，同時(shí)也要方便施工。采用焊接接頭。 焊接接頭就是在空中進(jìn)行對(duì)接焊。為了臨時(shí)固定，在兩段管各自端頭周邊外側(cè)焊上臨時(shí)螺栓連接鋼板，在臨時(shí)連接后進(jìn)行初焊，待全拱形成后再終焊，并除去連接鋼板和補(bǔ)焊處。接頭空中焊接量大，焊接質(zhì)量控制 (檢測(cè) )較難，除對(duì)接焊后還在管外加包箍。 空中接頭處鋼管拱肋處于懸臂狀態(tài) (節(jié)點(diǎn)以外 )。為保證 鋼管不產(chǎn)生整體變形，便于空中對(duì)接，施工時(shí)設(shè)置固定架，待接頭連接后拆除；另外在前段已安裝段管上， (多管截面時(shí)為下層管 )外側(cè)底部和內(nèi)側(cè)上部焊上臨時(shí)支承板，以便于施工。 軸線偏位控制： 在安裝過(guò)程中隨時(shí)檢查拱軸線位置，一旦偏位，立即調(diào)整，一般利用調(diào)整橫向浪風(fēng)索索力、接頭處墊鋼板等進(jìn)行調(diào)整。 管內(nèi)混凝土澆筑采用泵送壓注方法。由于分段澆筑對(duì)密封的鋼管來(lái)講較為困難，且由此而產(chǎn)生的若干混凝土接縫對(duì)鋼管混凝土拱肋質(zhì)量不利，采用自拱腳一次對(duì)稱澆 (或壓 )注至拱頂?shù)姆桨浮ｄ摴芑炷翂鹤⒐に嚵鞒?如圖 。 圖 鋼管混凝土壓注工藝流程 管內(nèi)混凝土不能出現(xiàn)斷縫、空洞； 管內(nèi)混凝土不能與管壁分離； 堵塞鋼管法蘭間隙 清洗管內(nèi)污物，潤(rùn)濕內(nèi)壁 安設(shè)壓注頭和閘閥 壓注管內(nèi)混 凝土 從拱部排漿孔振搗混凝土 關(guān)閉壓注口處閘閥穩(wěn)壓 拆除閘閥完成壓注 管內(nèi)混凝土的配料強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高 10％～ 15％； 新灌入鋼管的混凝土， 3d內(nèi)承載量不宜高于 30％設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 7d內(nèi)承載量不宜高于 80％設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 一根鋼管的混凝土的灌注完成時(shí)間，不得超過(guò)第一盤(pán)入管混凝土的初凝時(shí)間； 一根鋼管的混凝土必須連續(xù)灌注，一氣呵成。 鋼管混凝土宜采用半流動(dòng)性微膨脹緩凝混凝土，配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 水灰比應(yīng)小于 ，坍落度： 12cm～ 18cm，以 16cm最佳； 加入減水劑增加流動(dòng)度。計(jì)劃采用 FDN 減水劑，在相同水灰比時(shí)，可增大坍落度 ，提高強(qiáng)度 20％左右。也可選用 M型、 YJUNF2型減水劑，減水劑摻加量約為水泥量的 ％～ ％，以現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)； 加微膨脹劑防止混凝土收縮。微膨脹劑可選用鈣礬石、 UEA等。摻加量為水泥量的 10％～ 20％ (具體用量可根據(jù)產(chǎn)品情況試驗(yàn)確定 )； 高溫地區(qū)夏季灌注混凝土?xí)r，可加 5％ (水泥量 )的一級(jí)粉煤灰，以增加和易性，降低水化熱； 應(yīng)加入緩凝劑延長(zhǎng)初凝時(shí)間； 配料強(qiáng)度應(yīng)大于 (～ )設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 混凝土輸送泵應(yīng)當(dāng)性能可靠，以保證連續(xù)灌注，一般應(yīng)有備用泵 (及攪拌機(jī) )； 輸送泵的額定揚(yáng)程應(yīng)大于 ； 輸送泵的泵壓不宜超過(guò) 4MPa，以免鋼管被壓裂； 輸送泵的額定速度： u≥ 式中： u—— 輸送泵的額定速度； m3/h； t—— 混凝土終凝時(shí)間， h； Q—— 要求灌注的混凝土量， m3。 入口處設(shè)法蘭接頭和插板與輸送泵管口聯(lián)接。待灌注到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用插板堵死開(kāi)口，防止混凝土外溢； 在灌注混凝土的前進(jìn)方向上應(yīng)每隔 30m設(shè)一個(gè)排氣孔； 灌注開(kāi)始前，先壓入清水洗管，潤(rùn)濕內(nèi)壁，管內(nèi)不得留有油污和銹蝕物； 灌注混凝土前，先泵入水泥漿，然后連續(xù)泵入混凝土； 從兩岸拱腳對(duì)稱灌注混凝土； 可在鋼管上固定附著振搗器，邊灌邊振，這有助于排出管內(nèi)空氣，加強(qiáng)密實(shí)度，采用免振混凝土則無(wú)須振搗；鋼管混凝土壓注施工如圖 。 橋臺(tái)地面線支架拱肋輸送泵 圖 鋼管混凝土壓注施工示意圖 灌注順序按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，對(duì)拱肋軸線變形進(jìn)行觀測(cè)調(diào)整； 灌注時(shí)環(huán)境氣溫應(yīng)大于 +。當(dāng)環(huán)境氣溫高于 40℃，鋼管溫度高于 60℃時(shí)，采取措施降低鋼管溫度。 鋼管混凝土拱橋所用鋼管直徑大，一次連續(xù)澆筑混凝土數(shù)量多。因此，在混凝土澆筑過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)鋼管某些截面應(yīng)力過(guò)大，特別是拉應(yīng)力過(guò)大的情況。所以，必須對(duì)鋼管拱圈在混凝土澆筑全過(guò)程中各截面的應(yīng)力變化過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，以便對(duì)其進(jìn)行控制與調(diào)整。計(jì)算采用電算完成，調(diào)整并通過(guò)安裝拱圈 時(shí)已設(shè)置的斜拉扣索的索力，對(duì)拱圈加載或卸載，從而改變鋼管拱圈截面的應(yīng)力?？鬯骼ψ兓_定步驟如下。 找出拉應(yīng)力超標(biāo)的截面： 首先畫(huà)出連續(xù)澆筑某根鋼管混凝土?xí)r各控制截面應(yīng)力過(guò)程線，從中找出拉應(yīng)力超過(guò)控制拉應(yīng)力的斷面。 選擇斜拉扣索： 利用懸拼時(shí)固定在鋼管拱上的扣索錨，選擇對(duì)拉應(yīng)力超標(biāo)截面增加壓應(yīng)力效果最大的斜拉索。 確定斜拉索拉力變化值： 在拉應(yīng)力超標(biāo)截面的應(yīng)力過(guò)程線上作應(yīng)力包絡(luò)圖，根據(jù)斜拉扣索產(chǎn)生壓應(yīng)力的效應(yīng)，即可換算成斜拉扣索的拉力。 這項(xiàng)工作由計(jì)算機(jī)完成，然后檢查斜拉扣索對(duì)其他截面應(yīng)力的影響，尤其是扣點(diǎn) 截面，如果沒(méi)有引起新的拉應(yīng)力超標(biāo)，斜拉扣索拉力就確定了。如一對(duì)斜拉扣索不滿足，增加扣索。 鋼管內(nèi)的填心混凝土最常見(jiàn)質(zhì)量缺陷有以下幾種： 空腔，由灌