大跨度剛架拱橋吊裝拼接施工技術解析

徐尚林

【摘要】隨著交通發展，對橋梁架設的技術要求越來越高，橋梁的跨度越大，施工難度也越大，施工技術直接影響橋梁的質量，文章結合工程實例，介紹大跨度剛架拱橋吊裝拼接施工的過程及質量控制。供同行參考。

【關鍵詞】大跨度鋼架拱橋；吊裝方案；施工

合肥市長豐路橋為單跨預制鋼筋混凝土剛架拱橋，跨度為60m，高11m，橋面寬21m，橋下可通航（見圖1）。有7榀拱桁架，每榀拱桁架由拱腿、斜撐、實腹梁、弦桿等構件組成，最大構件長15m，高0.85～2.2m，厚0.35m，重18.5t，構件總量為408件，要求在河水不截流的情況下拼接安裝，其安裝難度相當大。

1、 拱片預制及吊裝方案的選擇

根據本橋拱片接頭多，節點承重大，安裝精度高，構件多而重，地形等特點，通過方案的比較，決定選用在河底設置圍堰，在圍堰內設置三排花格架，作為拱片接頭支撐。為解決實腹段拖運的問題，在圍堰內預制實腹段，南北兩橋臺處預制拱腿、斜撐、弦桿和橫系梁等構件，采用汽車吊和履帶吊相結合的吊裝方案。吊裝機械配置：南北橋臺各配置一臺50t汽車吊；先將拱腿、斜撐、弦桿和橫系梁運到兩橋臺處；在橋下河道平臺上各放一臺25t汽車吊，將這些構件安裝到位；河底放置一臺50t的履帶吊，用于安裝實腹段，并配備一臺25t汽車吊，用于配合拱片翻身。

2、 構件吊裝

2.1 花格架制作安裝

2.1.1 基礎

基礎為2m×2m×0.5m的C25混凝土，設置在硬土層上并埋設鋼板，以便固定花格架。

2.1.2 花格架上部結構

花格架頂部用2根[20槽鋼并放，形成支撐橫梁，在位于主拱片中心，水平放置36cm長[20槽鋼，槽鋼內設置枕木用于拱片落放，其上面放置50t千斤頂，用于微調拱片的高程。

在主拱片兩側的橫梁上，錨固兩根[20槽鋼形成夾具，用于拱片的側向位移的支護和軸向位移的調整，花格架上搭設安全操作平臺，滿鋪木板，保證操作人員安全。

2.2 拱片安裝

本橋共有7榀主拱片及其它組成，安裝順序由東向西進行，其順序為：第1主拱片 第2主拱片 第1，2主拱片間的橫系梁…… 第7主拱片 第6，7主拱片間的橫系梁

每榀主拱片的安裝次序：南拱腿 南實腹段 北拱腿 北實腹段 南斜撐 南弦桿 北斜撐 北弦桿。在全橋拱片安裝結束并落拱后，再安裝余下的橫系梁及微彎板等其他構件。

2.3 拱片及構件的焊接

2.3.1 焊接順序

焊接應在1榀拱架形成后進行，順序為由兩頭向中間進行施焊，先焊兩頭拱腿和實腹段之間的接頭鋼板，再焊接實腹段間的鋼板，在全橋構件安裝完畢后，對拱腿處進行焊接，以便形成固結。本橋焊接均按設計要求采用T422焊條，焊機功率不小于17kw。

2.3.2 焊接質量要求

拱片預埋鋼板焊接時，必須將周圍混凝土鑿毛，將鋼板清洗干凈并進行剖口處理。焊機及焊條的選用要符合設計要求。焊縫表面焊波均勻，無裂紋，沿邊緣或拐角處不允許有未熔合、溢流、燒穿、未添滿的火口和超出規范允許限度的缺陷。對焊接要求要熔透，咬合部分不大于2mm，但在雙側貼角焊接時，焊縫不必將鋼板全部溶透。

3、主拱片吊裝質量控制及預制誤差消除

3.1 吊裝前準備及預制誤差消除

（1）吊裝前，先將預制構件的尺寸及拱腿齒槽深度分別精確量取后，與構件的設計尺寸相比較，計算出各自的偏差值，并繪制成表。

（2）用紅外線測距儀測量承臺每榀主拱片跨度后，計算其跨度的偏差值。

（3）根據拱片預制構件的偏差值與主拱片跨度的偏差值對預制構件進行合理的組合，組合后對構件進行編號，以便在吊裝時按其順序進行。

（4）在主拱片的預制構件各側面彈出中心線及其他控制線，使拱片的構件在控制中心線上。在花格架的頂部枕木上彈出拱片兩側控制線和承臺拱腳的縱橫軸線。在兩橋臺位置上，對應每榀主拱片的軸線上分別打入木樁作為控制主拱片軸線控制點。

（5）吊裝前，應對混凝土接頭部位以及微彎板與拱片接頭處進行鑿毛處；準備一些各種規格的薄木板，用于調整拱片高程，；另備各種型號的鋼片，削成剖口，以供拱片安裝時，在鋼板接頭之間塞縫之用。鋼片加工長度以10～20cm為宜。

（6）正式吊裝前應對構件進行試吊，充分掌握和驗證各方面吊裝參數和機械性能滿足安全系數后，方可進行正式吊裝。

3.2 吊裝過程中的測量控制

對主拱片構件安裝測量主要從軸線和高程進行控制。主拱片構件由拱腿、斜撐、實腹段和弦桿組成，在吊裝南拱腿、斜撐、實腹段時，將經緯儀架設在北橋臺控制點位置，控制構件安裝的軸線；水準儀架設在南橋臺上，以控制構件的高程。同樣，在安裝北拱腿、斜撐、實腹段時，將經緯儀架設在南橋臺控制點位置，控制構件安裝的軸線；水準儀架設在北橋臺上，以控制構件的高程。構件安裝后經復測驗收，其軸線偏差均在10mm以內，高程偏差在10mm以內，兩接頭相對高差均在15mm以內，吊裝質量優良。

3.3 主拱片安裝校正方法

3.3.1 高程校正

當主拱片構件落放到花格架頂枕木中心位置后，用水準儀測量高程，若高程偏差超出允許范圍時，應進行調整，當高程偏差高于控制范圍，用50t千斤頂頂起構件，抽出枕木，更換薄的枕木；若高程低于控制范圍，則頂起構件，在構件底部墊放木楔或鋼塞子調整高程，直到完全符合設計要求為止。

3.3.2 軸線校正

構件落放到枕木上后，用經緯儀觀測構件軸線偏離情況，是否在軸線允許的范圍內，若偏離控制的范圍，則用兩側夾具的調整螺栓進行調整，直至達到要求為止，用木楔或鋼塞將其固定。