大跨径全焊接提篮拱主体钢结构施工技术研究

摘要

近年来，国内对建筑美学的要求越来越高，在市政桥梁设计中大量使用了大跨度且造型独特新型结构形式。这些新型的桥梁这就对施工单位提出了更高的要求，尤其是在跨河桥梁的施工中，如何减少现场围堰的施工工作量，确保下部河流的正常流水与通航是首要解决的问题，同时还应考虑在合理的工期范围内尽量减少施工成本，使施工造成的环境影响降到最低。
　　相对于一般桥梁的建设，城市内部的市政桥梁施工受限条件较多，目前国内市政桥梁整体协调施工及技术方法选择的研究比较滞后。本文以“宜兴市东沈梅林大桥工程”为背景，根据近年来在国内市政钢拱桥的施工实践经验，针对典型提篮拱桥梁钢结构部分的加工制作、现场拼装及预拼装、安装临时支架的设计、主要钢结构桥面及钢拱的安装及控制等方面的关键技术进行了研究。在施工实例中有效地解决了城市全钢结构提篮拱桥的加工制作、现场施工中的部分技术难题，积累了全钢结构提篮拱桥的施工经验。
　　本文阐述现阶段钢拱桥主要施工方法。以背景工程为例阐述了整体焊接钢拱桥在工厂加工制作阶段质量的控制，变形的控制，以及基于运输条件对结构的分段、块划分。同时根据钢箱梁结构外形尺寸大，对接焊缝多，局部焊接板厚较大的特点，对焊接的方式和焊接应力的控制进行了深入的研究，采取多种方式控制焊接的应力。
　　现场拼装及安装施工过程中因地制宜，采用现场拼装加预拼装的方法，此法解决了较大分段的运输问题，并且在现场整体进行拼装的同时进行了现场的二次预拼装，对各个吊装分段的精度控制较为有利。根据城市内运输特点和现场安装的条件采用“门吊穿越河面行走施工”的方法，此法避免了在施工中，河流内设置大量的围堰以及重型机械的行走通道。其轨道基础为打入河床的钢管桩，钢管桩顶部设置龙门吊轨道梁，桥梁两侧各设置钢管桩及轨道梁，轨道梁上铺设行走轨道。钢桥面在两岸的拼装场地上进行拼装成型，由龙门吊整体吊装行走就位。该法效率高，施工速度快，施工灵活，安全可靠性高，施工龙门吊行走在支撑的轨道梁之上，可不受下部河流的影响，分块在两岸拼装成型，能有效保证施工的质量。并且形成了“龙门吊穿越河面行走施工工法”。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 钢拱桥的发展概况

1．1．1 国外钢拱桥的发展

1．1．2 国内钢拱桥的发展

1．2 钢拱桥的分类

1．2．1 钢拱桥分类方式

1．2．2 各分类的主要表现形式

1．3 钢拱桥主要施工方法

1．3．1 支架法施工

1．3．2 悬臂施工

1．3．3 缆索吊挂施工

1．3．4 整体顶推法施工

1．3．5 大段吊装或整体提升法施工

1．3．6 组合的施工法

1．4 论文背景工程介绍

1．4．1 工程总体概述

1．4．2 主体施工方法简介

1．5 本文的主要研究内容

2 钢拱及钢箱梁加工制作技术

2．1 钢箱梁工厂制作工艺

2．2 钢拱工厂制作工艺

2．3 工厂制作控制要点及质量要求

2．3．1 制作控制要点

2．3．2 构件组装质量控制要求

2．4 钢拱工厂预拼装

2．4．1 工厂预拼装工艺

2．4．2 预拼装精度要求

2．5 本章小结

3 现场组拼及预拼装技术

3．1 钢箱梁工地组拼及预拼装场地布置

3．2 钢箱梁工地组拼及预拼装

3．3 钢箱梁工地组拼方法及工艺

3．3．1 拼装方法总述

3．3．2 钢箱梁组拼平台的设计

3．3．3 钢箱梁的组拼及预拼装工艺

3．4 本章小结

4 跨桥龙门吊行走轨道及安装临时支架的设计

4．1 200t级龙门吊轨道及支撑体系设计与布置方案

4．1．1 龙门吊支撑钢管桩布置

4．1．2 龙门吊拼装区轨道支撑结构设计与布置

4．2 钢箱梁桥面节段安装支架布置方案

4．3 钢拱安装临时支撑设计与布置

4．4 钢管桩施工要求

4．4．1 钢管桩施工过程中的防沉降措施

4．4．2 钢管桩施工安全要求

4．5 轨道及临时支架相关计算

4．5．1 轨道钢梁计算

4．5．2 岸侧路基箱与地基土承载力计算

4．5．3 桩基承载力计算

4．6 本章小结

5 桥面、钢拱的安装与卸载技术

5．1 主体安装概述

5．2 安装分段及分块划分

5．3 安装机械的选择

5．4 吊装前准备工作

5．5 桥面钢箱梁吊装方法

5．5．1 钢箱梁吊装说明及主要流程

5．5．2 钢箱梁合拢段的控制要求

5．5．3 钢箱梁安装的其他控制要求

5．6 钢拱肋吊装方法

5．6．1 钢拱肋吊装说明

5．6．2 钢拱肋吊装主要流程

5．6．3 钢拱肋合拢段的控制要求

5．6．4 钢拱肋安装的其他控制要求

5．7 吊索、吊耳及卸扣的选择与计算

5．8 主体结构卸载及支架拆除

5．8．1 结构卸载时机的比较和选择

5．8．2 结构卸载方法

5．8．3 临时支架的拆除

5．9 本章小结

6 施工测量及监控

6．1 测量思路及控制要素

6．1．1 测量思路

6．1．2 测量技术实施原则和要求

6．1．3 测量的重难点

6．2 测量实施

6．2．1 地面拼装胎架搭设测量控制

6．2．2 轴线复核及控制

6．2．3 高程控制测量

6．2．4 桥分段的安装定位测量控制

6．3 施工监控

6．3．1 钢管桩支撑沉降观测

6．3．2 日照测量控制

6．4 本章小结

结论

致谢

参考文献

近年主要发表论文及成果