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V型墩劲性骨架施工工艺简述
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内容提示：通过漳州象镇大桥工程实例,详细介绍了预应力混凝土V型刚构桥劲性骨架加工制作工艺及劲性骨架安装工艺,并归纳了劲性骨架安装及设计的注意事项,以保证大桥V墩的施工安全和质量。
1 工程概况
漳州象镇大桥是跨越西溪河,连接龙海滨江公路和208省道的大桥。其中跨河的主桥是一个37.5m+63m+37.5m的预应力混凝土V型刚构桥,桥宽29m(其中两侧翼缘板宽2.5m,箱梁体宽24m),箱梁截面为单箱六室形式,基础为钻孔桩加承台的形式,V型墩底部采用劲性骨架、钢绞线及钢筋混凝土与承台固结,V型墩与箱梁体同宽为24m,V型墩的高度为11.18m,V型墩两斜腿最外侧的距离为24.67m,由无缝钢管组成的劲性骨架设置在V型墩的两斜腿之内。（参考《建筑中文网》）
劲性骨架是在V墩的每个斜腿内设置两层194×12mm的主管,主管长度为14.68m~15.51m,每层在对应腹板处有2根,即每层14根主管,每个斜腿内28根主管;在同层的相邻主管间采用121×8mm的钢管水平连接,间距为1m;在两层对应的主管之间采用89×7mm的钢管垂直、斜向连接,组成桁架的形式。每个V墩的两个斜腿内的劲性骨架采用32临时钢筋拉杆(拉杆中间设置有调节用紧线器)进行连接,临时钢筋拉杆设置有4排,每排28根,共112根,如图1所示。
2 预应力混凝土V型刚构桥劲性骨架加工制作
2.1 材料统筹要求
劲性骨架在加工制作前必须对其使用原材进行严格检查检验,以保证劲性骨架质量,对于不合格材料一律严禁使用。194×12规格的主管单根形状为直线段加部分圆弧段,长度为14.68m~15.51m,而钢管原材长度只有9m,故在下料前要确定合理的下料长度,以保证焊缝错位的规范要求和最大限度的利用原材料。
2.2 劲性骨架的分块
按照每支斜腿内的劲性骨架,在工地现场加工场地内,将相邻腹板各一半(边腹板为全部)主管按照设计要求连接在一起形成一个构件。
2.3 加工制作程序
在钢结构加工厂焊接主管并进行弯制,即完成各单根主管的加工→将加工好的主管及支管原材运输到工地现场,按照设计尺寸裁好各支管→将劲性骨架两排对应的主管按设计要求进行T形和K形连接,即将对应的N1a与N1b(或N1c与N1d)进行连接,形成桁架形式→采用水平杆N4c(或N4b与N4a)将桁架两两连接,形成构件A(或构件B)。
2.4 加工制作要求
考虑到钢管系弹性材料,弯制后会产生一定的弹性回缩变形,在弯制过程中要及时检查主管的各部尺寸,以满足设计要求。单根主管加工成型后,在放置及运输过程中要求平放,以免主管的弧度产生变形。
各主管相连时要考虑焊缝错位,以满足规范要求。
T形接头、十字接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝其焊脚尺寸不小于t/4(t为支管壁厚),根部间隙取用1.5mm。焊接标准按照GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范和JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程执行。
3 劲性骨架安装
3.1 准备工作
完成留有与V墩(劲性骨架)衔接的杯口的承台。在承台以外按要求搭建满堂支架。安装V墩外模。
在外模上和承台杯口内测设出相应主管的平面和立面位置。
在劲性骨架底部与承台衔接的位置,在承台杯口内准确埋设小块钢板,以用于劲性骨架的分解构件吊装就位时与之焊接,稳固构件。
在劲性骨架构件的顶部,在与外模相近的主管上焊接一合适长度(主管与外模的设计距离)的钢管,以用作劲性骨架构件吊装时支垫稳构件,并控制主管与外模的合适距离。
完成临时拉杆的加工。将临时拉杆端部弯制成圆弧状,弧度与主管的外径一致,以用于与劲性骨架主管满焊连接,中部安装Φ36紧线器以用于调整两肢劲性骨架位置。
3.2 劲性骨架安装
劲性骨架构件运到现场后采用25t汽车吊进行吊装,在构件的两个对角设置缆风绳,人工配合调整构件的位置。
同支斜腿从中间逐步向外侧安装;两支斜腿依次对应安装,一斜腿安装完毕后再安装另一斜腿。
两支斜腿对应的构件吊装就位后,马上将底部对应主管焊接稳固。两斜腿的劲性骨架构件全部吊装就位后,再进行各构件间的横管连接(即焊接N4a)。
最后安装临时拉杆。将临时拉杆端部弯钩钩住主管并进行满焊牢固,旋扭紧线器,拉紧两斜腿中的劲性骨架,完成后如图2所示。
4 注意事项
劲性骨架的分块要合适。太大吊装困难;太小重心不稳,吊装时构件容易旋转,而且增加了吊装的次数和在斜腿内焊接连接构件的工作量。
在劲性骨架构件顶部设置的钢管支垫的长度可稍小于主管与外模的设计距离,在安装构件时可在钢管支垫端部多粘贴几层双面胶,以达到准确控制主管与外模的距离;而在劲性骨架(即V墩)底部浇筑混凝土后,可通过旋扭紧线器拉紧对拉杆,去掉原有的双面胶,使钢管支垫与模板间留有一定的缝隙,以满足混凝土充填,对钢材形成保护层。
5 结语
V型墩中设置劲性骨架,有利于减少墩身钢筋用量,同时也可提高V墩两肢腿的抗弯承载力,有效改善V墩受力性能。劲性骨架为V型墩重要构件,其制安质量密切关系到V墩的施工质量以及大桥的使用安全。因此要严格控制劲性骨架的位置、角度和尺寸,在制作时,要严格控制焊接质量,接头部分的屈服强度不低于母材,左右两肢的连接牢固可靠,以保证漳州象镇大桥V墩的施工安全和质量。
参考文献:
[1] 秦桂芳.简述广州新光大桥两V型墩的不同施工方法[J].山西建筑,2008,34(12):330-331.
[2] JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[3] JGJ81-2002,建筑钢结构焊接技术规程[S].
[4] JTJ071-98,公路工程质量检验评定标准[S].
[5] GB50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S]. 来源: 《建筑中文网》.
漳州象镇大桥是跨越西溪河,连接龙海滨江公路和208省道的大桥。其中跨河的主桥是一个37.5m+63m+37.5m的预应力混凝土V型刚构桥,桥宽29m(其中两侧翼缘板宽2.5m,箱梁体宽24m),箱梁截面为单箱六室形式,基础为钻孔桩加承台的形式,V型墩底部采用劲性骨架、钢绞线及钢筋混凝土与承台固结,V型墩与箱梁体同宽为24m,V型墩的高度为11.18m,V型墩两斜腿最外侧的距离为24.67m,由无缝钢管组成的劲性骨架设置在V型墩的两斜腿之内。（参考《建筑中文网》）
劲性骨架是在V墩的每个斜腿内设置两层194×12mm的主管,主管长度为14.68m~15.51m,每层在对应腹板处有2根,即每层14根主管,每个斜腿内28根主管;在同层的相邻主管间采用121×8mm的钢管水平连接,间距为1m;在两层对应的主管之间采用89×7mm的钢管垂直、斜向连接,组成桁架的形式。每个V墩的两个斜腿内的劲性骨架采用32临时钢筋拉杆(拉杆中间设置有调节用紧线器)进行连接,临时钢筋拉杆设置有4排,每排28根,共112根,如图1所示。
2 预应力混凝土V型刚构桥劲性骨架加工制作
2.1 材料统筹要求
劲性骨架在加工制作前必须对其使用原材进行严格检查检验,以保证劲性骨架质量,对于不合格材料一律严禁使用。194×12规格的主管单根形状为直线段加部分圆弧段,长度为14.68m~15.51m,而钢管原材长度只有9m,故在下料前要确定合理的下料长度,以保证焊缝错位的规范要求和最大限度的利用原材料。
2.2 劲性骨架的分块
按照每支斜腿内的劲性骨架,在工地现场加工场地内,将相邻腹板各一半(边腹板为全部)主管按照设计要求连接在一起形成一个构件。
2.3 加工制作程序
在钢结构加工厂焊接主管并进行弯制,即完成各单根主管的加工→将加工好的主管及支管原材运输到工地现场,按照设计尺寸裁好各支管→将劲性骨架两排对应的主管按设计要求进行T形和K形连接,即将对应的N1a与N1b(或N1c与N1d)进行连接,形成桁架形式→采用水平杆N4c(或N4b与N4a)将桁架两两连接,形成构件A(或构件B)。
2.4 加工制作要求
考虑到钢管系弹性材料,弯制后会产生一定的弹性回缩变形,在弯制过程中要及时检查主管的各部尺寸,以满足设计要求。单根主管加工成型后,在放置及运输过程中要求平放,以免主管的弧度产生变形。
各主管相连时要考虑焊缝错位,以满足规范要求。
T形接头、十字接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝其焊脚尺寸不小于t/4(t为支管壁厚),根部间隙取用1.5mm。焊接标准按照GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范和JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程执行。
3 劲性骨架安装
3.1 准备工作
完成留有与V墩(劲性骨架)衔接的杯口的承台。在承台以外按要求搭建满堂支架。安装V墩外模。
在外模上和承台杯口内测设出相应主管的平面和立面位置。
在劲性骨架底部与承台衔接的位置,在承台杯口内准确埋设小块钢板,以用于劲性骨架的分解构件吊装就位时与之焊接,稳固构件。
在劲性骨架构件的顶部,在与外模相近的主管上焊接一合适长度(主管与外模的设计距离)的钢管,以用作劲性骨架构件吊装时支垫稳构件,并控制主管与外模的合适距离。
完成临时拉杆的加工。将临时拉杆端部弯制成圆弧状,弧度与主管的外径一致,以用于与劲性骨架主管满焊连接,中部安装Φ36紧线器以用于调整两肢劲性骨架位置。
3.2 劲性骨架安装
劲性骨架构件运到现场后采用25t汽车吊进行吊装,在构件的两个对角设置缆风绳,人工配合调整构件的位置。
同支斜腿从中间逐步向外侧安装;两支斜腿依次对应安装,一斜腿安装完毕后再安装另一斜腿。
两支斜腿对应的构件吊装就位后,马上将底部对应主管焊接稳固。两斜腿的劲性骨架构件全部吊装就位后,再进行各构件间的横管连接(即焊接N4a)。
最后安装临时拉杆。将临时拉杆端部弯钩钩住主管并进行满焊牢固,旋扭紧线器,拉紧两斜腿中的劲性骨架,完成后如图2所示。
4 注意事项
劲性骨架的分块要合适。太大吊装困难;太小重心不稳,吊装时构件容易旋转,而且增加了吊装的次数和在斜腿内焊接连接构件的工作量。
在劲性骨架构件顶部设置的钢管支垫的长度可稍小于主管与外模的设计距离,在安装构件时可在钢管支垫端部多粘贴几层双面胶,以达到准确控制主管与外模的距离;而在劲性骨架(即V墩)底部浇筑混凝土后,可通过旋扭紧线器拉紧对拉杆,去掉原有的双面胶,使钢管支垫与模板间留有一定的缝隙,以满足混凝土充填,对钢材形成保护层。
5 结语
V型墩中设置劲性骨架,有利于减少墩身钢筋用量,同时也可提高V墩两肢腿的抗弯承载力,有效改善V墩受力性能。劲性骨架为V型墩重要构件,其制安质量密切关系到V墩的施工质量以及大桥的使用安全。因此要严格控制劲性骨架的位置、角度和尺寸,在制作时,要严格控制焊接质量,接头部分的屈服强度不低于母材,左右两肢的连接牢固可靠,以保证漳州象镇大桥V墩的施工安全和质量。
参考文献:
[1] 秦桂芳.简述广州新光大桥两V型墩的不同施工方法[J].山西建筑,2008,34(12):330-331.
[2] JTJ041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[3] JGJ81-2002,建筑钢结构焊接技术规程[S].
[4] JTJ071-98,公路工程质量检验评定标准[S].
[5] GB50205-2001,钢结构工程施工质量验收规范[S]. 来源: 《建筑中文网》.
原文网址：http://www.pipcn.com/research/201003/14306.htm
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