1、浅谈平城桥的钢拱桥安装施工控制摘要：本文以大同市平城桥为载体，介绍了钢拱桥的主要分段原则，并且为保证现场安装施工，主要主梁、主拱的控制点。 关键词： 钢拱桥安装控制 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 大同市平城桥在大同市古城环路南段，规划红线宽 50 米，道路起自西侧平城街，东小城东侧路交叉口；终至平城街，御河东路交叉口，道路桩号范围为 K0-31.174K1+210.846，全长 1.242 千米。 主桥为 140 米下承式钢桁架拱桥，主跨 140m，下弦拱高 28m，矢跨比 1/5。主梁采用叠合梁结构。桥面钢结构由钢系梁、钢横梁、钢小纵梁和钢筋混凝土桥面板组成
2、。主桥拱肋由 4 片桁架和 2 道风撑组成，每侧2 片桁架，采用双吊杆，两拱肋布置。连接方式除钢拱肋节段间的连接时栓接外，其余全部是焊接。主桥吊杆采用平行钢丝冷铸锚吊杆，全桥中跨共布置 4*24 根吊杆。主桥基础承台采用两级承台，下设置整体性的群桩基础。 二、钢拱桥的分段原则 根据该钢桥的特点，钢结构制造分为钢梁制造和桁架拱制造，两部分结构可分别制造、并行作业。主要根据现场配备的吊装机械、运输机械等来决定现场的临时结构布置、吊装方案、运输方案等，同时结合设计图纸，把图纸进行转化，转化为施工图纸。 综合考虑钢结构主系梁、横梁、小纵梁、上部钢桁架拱、风撑支架等构件，在工厂内集中加工制作，后汽车长途
3、运输至现场，以及现场吊装等工况因素的制约。为此，在对钢结构主系梁、横梁、纵梁、桁拱等进行细部节段拆分时，必须确保各节段最大重量控制在 50t 以内，便于运输和现场安装。 钢系梁为箱形断面，高 2222mm、箱内侧宽 4000mm，设两道腹板，在拱脚处保证系梁与钢桁腹板对应，采用 4 道板。箱梁的顶底板腹板采用一字形纵向加劲。标准节段顶底、腹板均为 16mm，加劲厚 16mm，顶底板加劲高 200mm，腹板加劲高 160mm。长度控制在 10-15m 左右，最大节段重量控制在 50T 以下为主。 拱脚节段顶底板、腹板板厚均为 30mm，加劲厚 20mm，顶底板加劲高250mm，腹板加劲高 200
4、0mm。横梁间距根据吊杆之间的距离确定为23072950mm。标准节段横梁采用工字形断面，顶板宽 600mm、厚16mm，底板宽 600mm、厚 34mm;腹板高度 22222600mm、厚度 14mm。端横梁、中横梁宽度、高度为标准节段规格，长度 15m 左右，以最大节段重量控制在 40T 以下为主。 桁架拱以各节段栓接处分段，最大重量控制在 30T 左右。主梁采用叠合梁，桥面结构由钢系梁、钢横梁、钢小纵梁和钢筋混凝土桥面板组成。系梁与钢桁拱等宽，桥面设 2%双向横坡，人行道 1.0%反向横坡。 钢主梁的分段：根据本桥的结构设计特点，为了方便运输钢梁分为11 个梁段制作，原端横梁为一个制作段
5、，过渡段和相邻一个标准段合为一个制作段，往后依次连续 3 个制作段合为一个制作段，原跨中段不变。图 1 主梁单元划分示意图 根据结构划分，钢梁制造与安装可分为四个阶段：即板单元制作，主梁、横梁、小纵梁制作，梁段预拼装，桥位上拼装焊接。板单元制作、主梁和横梁、小纵梁制作、梁段预拼装在厂内完成，以便发挥加工设备先进和施工条件好的优势；考虑到现场的条件及吊装条件，梁段间焊接在架梁时主、横梁吊装就位后完成。故确定本桥钢梁制作与安装采用“板单元制作主梁（包括锚箱与横隔板组焊） 、横梁、小纵梁制作连续预拼装梁段分解焊剪力钉表面涂装钢梁运输吊装就位桥位上焊接最终涂装（含补涂和最后一遍面漆） ”的施工程序。
6、桁架拱的分段：根据桁架拱的结构设计特点，桁架拱包括四片拱肋和两个风撑，每侧由两片拱肋组成，在场内制作成上弦杆单元、下弦杆单元、横联单元、腹杆单元、风撑单元（又分为风撑上弦杆、下弦杆、腹杆单元）运输至现场，在施工现场上弦杆单元、下弦杆单元、腹杆单元拼装在一起，吊装就位后进行横联的吊装焊接，最后进行风撑的吊装连接（风撑单元在现场组装焊接） 图 2 桁架拱划分示意图 根据结构划分特点，桁架拱制造与安装可分为四个阶段：即板单元制作，弦杆、腹杆、横联、风撑节段制作，桁架拱肋预拼装（包括制孔） ，桥位上拼装连接。板单元制作、弦杆、腹杆、横联、风撑的制作、拱肋预拼装在厂内完成，弦杆和腹杆的连接在现场进行，节
7、段间栓接及横联的焊接在节段吊装就位后完成。故确定本桥桁架拱制作与安装采用“板单元制作弦杆、腹杆、横联制作（包括锚箱耳板与下弦杆组焊）预拼装节段分解表面涂装杆件运输现场拼装焊接吊装就位桥位上连接最终涂装（含补涂和最后一遍面漆） ”的施工程序。 三、施工阶段中的控制 1 钢梁的安装 按照设计的架设方案，钢梁全长均在支架上拼装主梁和横梁。在支架上安装与预拼装基本一样，因此，这些梁段就按预拼装的方式进行，利用匹配件很容易使钢梁恢复预拼装状态。然后，按照“先主梁次横梁后小纵梁”的顺序进行焊接。 1.1 主梁就位 1）主节段吊装到位后，进行接口对接错边调整，保证板面错边不超差。待环焊缝检测合格后再组装、焊
8、接纵肋嵌补件。 2）每一个主梁安装后，配合架设单位进行钢梁桥轴线测量，测量数据作为下一梁段安装控制依据。 1.2 横梁安装 横梁有端横梁和中横梁两种类型，端横梁截面为箱形，中横梁截面为工形。在安装过程中，当焊完两边主梁环缝并确认钢梁线形符合设计要求时即可安装横梁。 1）横梁吊装就位后，先同时连接顶、底板与纵梁的匹配件，然后连接腹板与纵梁的匹配件。 2）在匹配件连接后，调整接口的错边，保证板面错边不超差。 1.3 小纵梁安装 横梁与主梁的全断面对接焊缝完成后，即可安装小纵梁。 1.4 合拢段安装 1）主梁合拢段长度应留足够的配切量，根据实测确定的合拢长度进行配切。 2）根据测量结果确定合拢温度及
9、相应的主梁合拢段长度，在低于合拢温度时吊装合拢段，安装匹配件，待达到合拢温度时再进行焊接。 2 桁架拱的安装 按照架设方案，在拱肋的接口处，从桥面上搭设支架，完成吊装就位的弦杆与弦杆、腹杆与弦杆、横梁与弦杆、风撑与弦杆的连接。 2.1 上、下弦杆和腹杆的就位 每个节段的上、下弦杆和腹杆单元吊装到位后，配合架设单位进行拱肋的线形测量，进行接口调整，栓接顶底板、腹板及加劲肋。 2.2 横联的安装 横联截面为箱形。在安装过程中，当横联对应的拱肋节段完成连接并确认拱肋线形符合设计要求时即可安装横联。 1）横联吊装就位后，先同时连接顶、底板与弦杆的匹配件，然后连接腹板与弦杆的匹配件。 2）在匹配件连接后
10、，调整接口的错边，保证板面错边不超差。 2.3 风撑的安装 拱肋部分吊装完毕调整好线性后进行风撑的吊装，吊装就位后进行和弦杆的拴接。 图 3 拱桥安装示意图 3 钢箱梁的测控 高架钢箱梁桥的安装测量监控，特别是轴线、高程、位置的控制，全部采用全站仪和经纬仪，进行测量控制就位；经纬仪、水准仪、卷尺可进行复合检测，是否符合要求。 主线钢箱梁吊装前，必须做好砼结构和钢结构的连结部位的轴线、高程、位置的交接工作，明确各部位的误差和修正调整措施。减少吊装后的误差修正工作。 安装高程的控制，主要以支架顶小支架立柱高程的控制为准。在钢箱梁安装前，可先测出直接支承在钢箱梁下部的小立柱支撑的准确高度值，同时进行
11、高度的修正调整。由于钢箱梁高空安装为分段简支安装，支架拆除后有一定的挠度。为此，在安装高程控制时，可按1/10001/1500L 设置预拱值，增加一定量的高度，一般为 10cm 左右，最终以设计和监控方的同意为准。使各分段的钢结构小立柱支架高度准确无误，符合要求后，方能进行钢箱梁的安装。 轴线的控制，主要以全站仪控制钢箱梁的轴线测量点（钢箱梁卸胎架前，布置的轴线控制点） 。钢箱梁起吊安装前，检查测量控制点的位置是否正确符合要求；必要时，也可在测量点上贴上反光测量片，便于仪器的观察测量。钢箱梁安装后，测量钢箱梁的安装位置坐标是否符合要求（也可以用经纬仪进行轴线控制） 。必要时，进行千斤微调即可。 图 4 安装主梁 图 5 安装拱角图 6 安装拱肋 四、结束语 大同市平城桥主拱的施工，在前期做好准备工作的同时，制订的分段方案，能够满足现场运输、吊装等，与现场的施工进度相吻合。
