提篮拱拱肋安装技术

1. 适用范围

适用于所有的跨江、河、路的大跨度提篮拱拱肋安装的桥梁。

2.施工 准备

2.1 技术准备

按设计要求核对孔位坐标，尺寸，熟悉安装的技术要点。

2.2场地准备

在施工作业面附近平整出一套能够满足机械施工,材料堆放的施工场地。

2.3运输准备

施工前要检查线路，完善施工便道，确保材料、机械设备能够顺利进场。

2.4 工艺性试验

2.4.1技术人员检查吊杆的外观，确保吊杆的完好，无损伤；

2.4.2 《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》－TZ213—2005，《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》－铁建设[2005]160号， 试验人员检查拱肋是否符合施工要求。

2.5 测量准备

2.5.1按设计要求仔细核查确定拱肋位置的准确性以及测量放样的正确性。

2.5.2 按程序报验拱肋位置的准确后方可进行安装。

3. 技术要点

3.1 吊装时 , 一定要注意吊装索的捆绑位置 , 防止不合理捆绑在吊装时候产生局部变形

3.2 节段组拼时按顺序将各部件依次拼装就位，注意部件的正反面和左右位置，不能装反、装错。在组装时，要进行初步焊接，待所有部件组装完毕，经总体检验合格后再整体焊接。整体焊接前要对容易变形部位进行加固，并严格按照规定的焊接顺序和方式进行，采取必要措施避免因温度应力引起的部件扭曲变形。

4. 施工工艺流程及操作要点

4.1 拱部支架施工

为防止拱部加载造成系梁变形开裂，拱支架采用万能杆件搭设组合门式组合承重支架，详见“拱肋支架布置示意图2”。支架顶安装50cm长的可调座，以便卸架和标高调整，详见“拱肋钢管座支撑布置图3”。支架搭设前按照拱圈坐标在主梁上确定出拱架钢管位置，人工拼装拱架。钢管架搭设的同时，安装好人行道侧面的安全网设施。

   4.2 主拱肋钢管加工

拱结构采用工厂分节制造,分段吊装上桥的方法安装。节段制造好后在工厂进行平面和立面组拼检查,检查合格后发运至施工现场,再在施工现场将节段预拼,最后吊装上桥形成完整拱肋。

4.2.1节段划分

根据该桥的施工特点,将单片拱肋划分为拱脚预埋段、中间节段、拱顶节段3部分,每个吊装节段高9-12m,工厂制造,现场组拼。

4.2.2节段制造

单根主弦管热弯成型焊管在专业化工厂定制,其分段长度9-12m，具体划分长度应考虑吊杆位置确定，焊管弯曲成型在中频弯管机上进行,热弯温度控制在850°左右，具体工艺参数应通过热弯工艺评定试验确定。以保证弯管成型后的材料性质没有明显改变,管径误差和壁厚误差满足规范要求。热弯成型后的单元部件需放入特制胎具检验,验证成型后的拱轴线与理论轴线是否一致，否则应采取措施进行校正。

4.2.3胎架制造

在地面上按1：1比例 绘制出节段的坐标图 , 并在 主弦管部件的轴向、径向定 位位置以及吊杆孔开孔位置 做上标记 ,然后安装胎架及定位 模板。 模板精度是保证节段 组装精度的基础 ,要求下料、 安装定位必须准确。

4.2.4节段装焊

节段装焊程序如下:上弦 管部件上胎架 ,检查其轴线、 径向定位线以及吊杆孔位置是 否与胎架上的定位记吻合 检查合格后将其与胎架刚性 接，下弦管部件上胎架 ,保证 上、下弦管吊杆开孔轴心线 于同一直线上，安装吊杆索 管及腹腔钢板 ,完成焊接。 焊 接前根据钢结构施工规范严 格的焊接试验，以确定 各 项 焊接参数。 焊接采用气体保 护焊或用埋弧自动焊。

4.2.5节段校正

节段焊接完成后,检查线形是否与理论线形相符,否则,采用火工矫正法进行校正。

4.2.6节段标识与存放

节段制造完成后,应在端口绘制定位线和检查线,并对节段编号，节段在专用场地存放，专用场地应预留充足的转运通道。

4.2.7节段预拼

节段预拼分为平面预拼与立面预拼，平面预拼的主要目的是检验实际拱轴线是否与理论轴线一致，立面预拼的主要目的是检验横撑与主拱肋连接相贯线位置是否准确。预拼检验合格的钢管拱单元节段分类存放,根据工地的安装进度运送到指定的安装点。

4.3 钢管拱吊装施工

4.3.1待万能杆件拱架架设后，将拼装成段的钢管拱运到起吊位置上，用100T轮胎吊将钢管拱吊装至拱架上焊接成拱，并按从拱脚到拱顶的顺序，同时对称吊装焊接成型。合拢段设置宜短一些，其长度考虑加工与合拢温度的差值，合拢时选择与设计合拢温度相适应的时机进行，钢管接头焊接前进行刚性固定（见“节段接头焊接前固定示意图4”），否则焊接时接头间发生相对位移，将会影响焊接质量。钢管拱节段接头焊接前固定见右图。两拱肋间横向支撑在拱肋安装时同时进行。横撑根据设计预先加工成型，运输到施工现场后，通过汽车吊吊高至横撑与拱肋相贯位置，然后对中、调整、检查、焊接，斜撑按同样的施工方法进行。

4.3.2拱肋的安装步骤为：起吊→就位→连接→精确调整→点焊固接→焊接→探伤检测。

4.4 拆除拱肋安装支架

待拱肋合拢后以后即可拆卸拱部支架。卸架从拱顶向两侧拱脚顺序同步卸落，拱架卸落仅将支架脱离拱肋10cm～ 15cm ，不全部拆除支架，以便于吊杆等构件安装，卸落后的拱架不再与拱肋接触。

5. 施工监控的措施

5.1 结构整体自重很大，施工过程中的结构安全，保证结构应力变形在设计控制的范围内，是质量目标的前提。支架体系要预压，减少非弹性变形；拱支架搭设拼装时，支架整体连接要好，以尽可能的减少沉降变形；浇注混凝土和钢管拱安装施工考虑温度、气候等因素影响，施工选择避开高温、昼夜温差较大、强风和多雨期间。

5.2 钢管拱的加工制作及安装

5.2.1拱肋分段加工，分段长度以满足起吊的重量为控制。拱肋分段长度严格按设计图纸加工，不超过允许误差；

5.2.2拱肋加工严格按设计提供的施工轴线进行；

5.2.3安装前拱肋按设计严格进行地面试拼装，后再运到现场起吊安装；

5.2.4严格控制拱肋的焊接质量，要求所有的焊缝都需严格按行业规范操作，控制焊缝温度变形，所有焊缝都做超声波检查，检查结果有疑问的，进行拍片检验，另要求抽取2%拍片检验；

5.2.5安装时保证拱肋轴线，采用测量仪器同步监测，并通过调节拱肋底座千斤顶，使拱肋轴线控制在精度之内。

6. 质量控制措施

6.1   弯管精度控制措施

6.1.1在正式弯管前,要进行弯管工艺评定试验，弯管工艺评定需要解决两方面的问题,一是弯管实测曲率与理论曲率是否一致;二是加热后焊缝和母材的热影响区机械性能是否有大的改变，试弯过程中,需要对中频弯管机的加热温度，给进速度，导模板的曲率等进行修正，特别是导模板的曲率,要考虑弯曲的回弹影响。通过热弯工艺评定试验,确定热弯温度。

6.2 焊接质量的控制措施

6.2.1工厂焊接是在自动流水线上进行,焊接质量易于保证，焊接质量控制的重点在钢管拱工地焊接，正式开焊前,根据设备，人员，采用的焊接材料，焊接工艺等进行焊接工艺评定试验,以此确定适合工厂设备，人员，管理等方面的最佳工艺参数。施工过程中,除了严格执行焊接工艺操作规程外,还对焊缝的内外质量进行检验，焊管焊缝要求通过100%超声波和100%X射线检测，工厂和工地焊缝进行100%超声波检测,20%(并不得少于1个接头)X射线检测。

6.2.2焊工经过考核合格，并取得相应施焊条件的资格证书后方上岗施焊。每条焊缝有焊工的钢印，焊缝质量检查结果，记入检查记录薄。

6.2.3焊接工艺必须经过评定，确保焊接质量；确定的工艺参数，施工中不得随意改动。焊接工艺评定的试验内容按《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)和《铁路钢桥制造规范》（TB10212-98）执行。

6.2.4焊缝的位置、外形尺寸必须符合施工图和《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ 205-83）的要求。在施焊中不得任意加大焊缝，避免焊缝立体交叉和在一处集中大量焊缝，同时焊缝的布置应尽可能对称于构件中心；母材的非焊接部位严禁焊接引弧。

6.2.5焊接工作宜在室内进行，湿度不宜高于80%；室外焊接采取相应的防护措施，保证满足焊接条件，在结构表面潮湿或刮大风、阵雨天气下，又无适当保护措施时，不得进行焊接；主要杆件应在组装后24H内焊接。

6.2.6钢管的焊缝等级按设计图纸要求执行。各部位的焊缝应在焊接24H后进行无损检验。超声波探伤比例为焊缝长度的100%；X射线探伤检查比例为焊缝长度的10%。焊缝探伤方法和报告，应符合国家有关规定。

6.2.7外观检查和探伤结果有不允许的缺陷时，应按规范的有关规定进行焊缝磨修及返修焊。气孔、裂纹、夹渣、未溶透等超出规定时，应查明原因，用碳弧刨清除缺陷，用原焊接方法进行返修焊；返修焊和焊缝应随即铲磨匀顺，并按原质量要求进行复验。返修焊次数不宜超过两次。

6.2.8所有钢管必须在焊缝经检查达到要求后，方进行结构的防腐涂装。

6.3   安装精度控制措施

6.3.1本桥采用组合支架,能非常方便地调整各吊装段的空间位置，吊装过程中必须加强对拱轴线的观测,重点控制官段接口和各吊杆孔的位置,注意控制焊接变形。

（1）钢管拱肋要求，一定要在工厂进行预拼。

（2）钢管混凝土拱桥中，钢管骨架的制作与安装，按《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）的要求执行。

（3）钢管构件出厂具备完整的验收资料，经监理工程师检验合格后钢管拱肋方可吊运出厂。在出厂和工地吊装之前的存放，防止变形和生锈。

（4）钢管构件出厂前应提供下述验收资料：

① 钢材的质量证明书及抽样检验报告；

② 焊接材料质量证明书和烘焙记录；

③ 涂装材料质量证明书；

④ 焊接工艺评定报告；

⑤ 焊缝质量外观检测报告；

⑥ 内部探伤报告；

⑦ 钢管加工施工图（含原设计图、设计变更文件以及制作中对技术问题的处理的协议文件）；

⑧ 钢管构件几何尺寸检验报告；

⑨ 按工序检验所发现的缺陷及处理方法记录；

⑩ 钢管构件加工出厂产品合格证。

7. 安全保证措施

7.1 交通安全控制措施

因拱桥施工跨越京珠高速公路，交通流量较大，施工期间不能影响和中断交通，需采取切实可靠的安全防护和道路保畅通措施，编制完善的施工方案和安全应急预案，经监理工程师审批后报京珠高速公路交通管制部门批示并签定相关协议。在得到同意批复后，严格照批复方案组织施工。

7.1.1吊车跨高速公路上吊装过程中，吊装设施加强检查和维护，吊装作业区做好警示标识和安全防护措施。

7.1.2防止空中坠物，桥下设置双层挂网，满桥布置，防止坠物掉落。

7.1.3严管交通通行，在高速公路上设置警示牌，夜间挂警示灯，布置防护和安全引导设施，安排专人指挥疏导交通，确保行车安全和畅通。

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