【技术实现步骤摘要】
超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法
[0001]本专利技术涉及钢管拱肋施工
，尤其涉及超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法。
技术介绍
[0002]越来越多的桥梁朝着大跨度、工厂化、装配式的方向发展，其中CFST拱桥因其承载能力高，跨越能力大，经济性能好、后期维护少等优点，在峡谷、江河湖泊，越来越多的开始推行CFST拱桥。传统拱肋节段节段间通过法兰对接，风撑采取焊接的方式；为实现快速拼装施工，减少现场高空焊接，提升工程质量，幅间风撑逐渐采用节点高栓连接，全栓接悬臂拼装对精度提出了更高的要求。如何实现全栓接拱肋高精度安装，是钢管拱肋施工的一个技术难点。
[0003]大跨径钢管拱随着跨径的增大，误差累积和偏位发散的风险也随之增大，因此要求钢管拱每一节段的制作和安装必须提高精度，才能确保实现目标线形。要顺利实现杆件的栓接，节段安装的容许偏差必须控制在3mm以内。主拱肋首节段是整个拱圈精度控制的基础，确保了首节段的精度，后续节段的高精度安装才能得到保证。因此，需要设计一种超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，解决现有钢管拱肋施工对接精度难控制的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]步骤1：对成拱影响因素进行分析；
[0008]步骤2：控制钢结构加工精度；
[0009]步骤3：
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤1：对成拱影响因素进行分析；步骤2：控制钢结构加工精度；步骤3：钢结构拼装场内设置实时测量控制网，对安装过程实时测量；步骤4：对钢管拱首节段进行施工安装；步骤5：根据对成拱影响因素剩余钢管拱进行安装。2.根据权利要求1所述的超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，其特征在于：所述步骤1中，成拱影响因素包括钢结构加工精度误差影响因素、拱肋定位测量误差影响因素、监控计算偏差影响因素和环境及施工因素影响因素；钢结构加工精度误差影响因素中钢结构加工线形根据提供的无应力线形进行匹配制造，在制造过程中，影响的精度的制造因素有：(1)弦管采取以直代曲的方式接长，实际加工线形与理论线形存在弦差，(2)焊接过程中，焊接收缩对节段的长度影响大，造成节段长度与理论长度存在偏差；(3)节段之间通过法兰连接，法兰盘的密贴、盘面加工精度将影响后续节段偏转，切线角度偏差使得线形呈递增式增长；拱肋定位测量误差影响因素中设置观测点时，因立拼拱肋姿态调整，致使拱上轴线、高程观测点与理论点存在偏差；环境及施工因素影响因素中温度对扣塔偏位、扣背索伸长量、拱肋变形均有影响，模型计算时，需要将整体的温度修正，实时监测现场的温度，同时耦合拱肋受风速、风向的影响；拱肋吊装过程中，设置拱肋操作平台，用于临时堆放氧气乙炔、焊机的材料设备，在拱肋定位过程中，计算操作平台实际施加减去材料设备的荷载，避免拱肋定位标高存在偏差；扣塔偏位控制中，扣塔通过法兰连接，法兰拼装存在间隙，在受力后将产存在非弹性变形，实际计算时将非弹性变形减去非弹性变形部分。3.根据权利要求2所述的超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，其特征在于：制造因素的切线角度偏差中，已安装节段和待安装节段由于张口d产生δ角位移，引起前端点产生偏差，设计安装位置的相对误差:设计安装位置的相对误差:式中，h为法兰盘直径，L为节段长度，l
zBC
、l
xBC
为待安装节段的竖直、水平投影长度。4.根据权利要求1所述的超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，其特征在于：步骤2的具体过程为：拱肋加工采取卧拼和立拼双拼工艺，在卧拼过程中，为控制拱肋加工线形，弦管接长弦差按照5mm控制，在立拼过程中，旁弯按照10mm控制，轴线偏差8mm以内，节段长度偏差按照5mm进行控制，为控制焊接收缩变形，在节点板上设置独立支撑，预留焊接自由伸缩端，通过试验提前确定收缩量进行补偿；为保证法兰盘密贴，盘面采用机床铣面处理，提前将两个盘面采用临时螺栓顶紧贴合，卧拼时满焊一端法兰加劲板，另外一端预留，在立拼线型验收合格后进行焊接，保证拱肋吊
装前法兰密贴；拱肋立拼验收完成后，采用三维激光扫描仪对整个轮次进行扫描，三维激光扫描仪精度为2mm，并将扫描模型与制造BIM模型对比，三维分析构件加工精度。5.根据权利要求1所述的超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，其特征在于：步骤3的具体过程为，观测点位置选择在两岸上，观测点不能比桥面位置低10以上，高程宜选择在1/2—2/3拱腰位置，选择0.5
″
以内的高精度全站仪，拱肋安装前对其实体进行称重，将实际参数在监控模型中进行修正，以保证监控数据准确性，索力计算完成后配置钢绞线根数，保证钢绞线的安全系数在2.5
‑
3.0，保证扣背索有足够的安全域。6.根据权利要求1所述的超大跨径全栓接钢管拱肋施工方法，其特征在于：步骤4的具体过程为，步骤4.1.1：拱座预埋段安装，拱座预埋段结构为4根套管与1组铰座构成，底部通过型钢连接架连接为整体，根据设计图纸精确放出左右幅预埋段弦管支撑架的位置，控制点为铰槽预埋板，由于加工误差，需以铰轴中心点作为控制点，以铰轴的设计坐标进行精确放样，控制3mm以内采用穿轴线进行复核；步骤4.1.2：拱座分层浇筑线上设置预埋段支撑型钢，支撑型钢采用双拼HN200
×
100mm型钢，支撑型钢与拱座内预埋钢板焊接连接；步骤4.1.3：支撑型钢安装前对预埋钢板进行复测并调整，确保支撑型钢顶面在同一面上，以保证各支撑型钢与定位钢支架底面密贴，通过填塞钢板的方式调整预埋钢板标高；步骤4.1.4：支撑型钢安装完成后在其顶面放出定位钢支架位置并做好标记，利用缆索吊并人工配合依次安装左幅弦管支撑钢支架、右幅弦管支撑钢支架及中间连接架，吊装时按支撑型钢顶面标记位置放置定位钢支架，放置到位后连接支架之间的螺栓使之形成整体，而从完成预埋段的初步定位；步骤4.1.5：定位钢支架形成整体后在其下方设置三向千斤顶以调整其相对拱座的位置及高程，待首节段安装精准定位后，再通过三向千斤顶精调预埋段与首节段匹配；步骤4.2.1：首节段支架安装，根据首节段结构形式和位置设计首节段定位支架，基本原则是首节段支架支撑点轴线位置与安装姿态下的首节段弦管一致，高程位置比首节段弦管低5
‑
10cm，预留三向千斤顶有足够的调整空间，同时应注意对定位支架进行受力计算，采取增加侧向支撑等措施确保支架受力后的整体稳定性；步骤4.2.2：对支架地基承载力进行检查，若承载力不满足要求，应提前进行地基处理，地基验收合格后，按支架设计图放线定位；步骤4.2.3：按放样位置施工支墩基础，要求找平基础顶面，同时在基础顶面预埋钢板，作为固定钢管立柱的构件；步骤4.2.4：采用汽车吊配合作业，依次安装钢管立柱、柱间连接杆、柱顶分配梁和弦管支座，按设计图控制支座高程，确保首节段的调节空间；步骤4.3.1：节段下胎及检查，根据钢结构制造精度要求及预拼装要求，组织相关单位对钢结构制造与立拼进行验收，检...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志金，陈诗泉，赖庆招，鞠加元，姜晓博，田世宽，蒋晓松，周可伲，赵立东，许祥贵，李蒙，荆敏，孙建平，光明，刘大成，赵原莘，陈名洋，杨林，覃诗，白向龙，贺刚强，陈竹，王明胜，邹顺权，李雪冬，
申请(专利权)人：中交一公局第四工程有限公司贵州省公路开发集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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