奉化橋由三跨連拱組成，主跨138 m，兩副跨各為56 m，上部結(jié)構(gòu)由9組鋼箱拱梁構(gòu)成，每組拱梁之間又由3條拱肋組成，依靠弧形頂桿和精軋螺紋鋼連接一體，拱梁之間由風撐加強連接。
現(xiàn)場拱肋的安裝采取支架安裝的方法，拱肋 上即安裝定位精度直接影響拱軸線線型并關(guān)系到其他聯(lián)系構(gòu)件的安裝，因此拱肋預拼裝則顯得尤為重要。
1 預拼裝方案的確定
奉化橋鋼箱拱梁整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，拱肋預拼裝基本上有兩個方案可供選擇，以下為兩個方案的對比。
1．1 三拱預拼裝
三拱預拼裝為廠內(nèi)進行3條拱肋組對拼裝，弧形頂桿與拱肋的對接也參與到其中，拼裝到位后，三拱節(jié)段和弧形頂桿臨時連接成整體單元運輸至現(xiàn)場整體吊裝。優(yōu)點在于：拱肋與弧形頂桿的節(jié)點位置在胎架上便于控制；鋼箱拱梁的連續(xù)匹配制造便于現(xiàn)場安裝；減小了現(xiàn)場一部分工作量。但這種方案要求廠內(nèi)的預拼裝支架要按主體結(jié)構(gòu)來考慮，工裝胎架投入量巨大，整體單元運輸困難，并且在運至現(xiàn)場之前的結(jié)構(gòu)變形將加大現(xiàn)場安裝調(diào)整量。
1．2 單拱預拼裝
即單條拱肋自身進行預拼裝，對于支架的設計難度小，工裝胎架投入量相應減小，預拼裝難度降低。這種方案要解決的問題就是拱肋與弧形頂桿的節(jié)點位置控制要通過三維設計來控制；現(xiàn)場散件拼裝量大，但通過合理安排廠內(nèi)與現(xiàn)場的施工計劃，可以解決現(xiàn)場施工周期問題。通過方案可行性研究，最終確定采取單拱預拼裝方案進行施工。
2 坐標系轉(zhuǎn)換
根據(jù)設計圖紙所提供數(shù)據(jù)分析，每條拱肋拱軸線坐標點變化規(guī)律為隨著縱橋向X軸坐標的變化，沿鉛錘向上的Z軸及橫橋向的Y軸同時變化，即三軸空間同時變化。這樣每條拱肋在空間上既有跨度，又有拱度及寬度，在確定預拼姿態(tài)時，綜合考慮場地面積、預拼平臺高度以及預拼裝過程中各工序的施工便利，將拱肋采取側(cè)方姿態(tài)，進行階段組對拼裝，見圖2。
按照側(cè)放姿態(tài)將設計院提供的拱軸線坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成預拼裝姿態(tài)的局部坐標系坐標數(shù)值，利用計算機創(chuàng)建一個三維立體模型，通過模型完成坐標轉(zhuǎn)換。確定每節(jié)拱肋上、下兩端口的坐標控制點作為現(xiàn)場安裝測量和廠內(nèi)預拼裝測量使用的統(tǒng)一點位，并且在拱肋節(jié)段端口準確打上樣沖標記點，待測量時使用。單段拱肋控制點共為 4點，下端口為1個控制點凡，位于距端口250l’nlTl 截面處弧頂板中心；上端口為3個控制點，n1 、n2 點分別位于距頂板中心左右各100 mln處，m點位于底板中心，具體位置如圖3所示。表1說明坐標體系轉(zhuǎn)換前后的對照情況。
z’軸高程值h為預拼平臺基準平面高程；h
1 及h
2為胎架調(diào)整絲杠高度；h
3為拱軸線與拱截面交點到胎架頂面高度，由于拱肋不同截面的h
3數(shù)值不同，須通過三維模型量測出來；h
a和h
b為a 控制點和b控制點相對于中心點的高差絕對值。通過以上計算方法將所有拱肋節(jié)段及端口的測量點計算出來，同時拱肋按每200 mm設置一個拱肋軸線線型控制點，拱肋實體與其對照，以保證線型順暢；節(jié)段端口的測量點(n點、n1 點、n2 點)為預拼裝和橋位安裝的主控點。
3 預拼裝場地布置
根據(jù)廠內(nèi)制造廠地使用情況，規(guī)劃出兩塊場地用于預拼裝，其中一塊場地用于主跨9條拱肋拼裝，另一塊場地用于副跨18條拱肋拼裝。考慮到場地面積的局限，副跨拱肋全跨預拼裝，而主跨跨徑較大，為半跨預拼裝。以2 m為一站進行放線，并劃出站線。將拱軸線、理論對口位置線、上吊點位置線、測量控制點在基準平面上的投影位置采用全站儀放出并全部轉(zhuǎn)換到預拼場地，做出明顯標記(此線稱為地樣線)。
4 預拼裝胎架的設計及搭設
預拼裝胎架采用20
#工字鋼及16
#槽鋼進行制造，采用絲杠作為豎向及橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)，為節(jié)約成本胎架可重復利用。奉化橋全橋拱肋對稱布置，按照線型共需胎架13套，每套胎架可使用2次。
根據(jù)胎架的線型在場地上預埋鋼板，胎架安裝后與預埋鋼板焊接，根據(jù)每條拱肋在 Z’軸上的坐標變化，分別調(diào)整絲杠的高度h
1和h
2值，以符合每條拱肋不同的線型。
5 調(diào)整及測量工作
吊裝拱肋人胎后，調(diào)整拱肋實體標記線與地樣線進行對正，同時采用全站儀測量控制點坐標，與理論坐標(即轉(zhuǎn)換后坐標值)進行比對，單段拱肋拱度允許偏差10～一5 mm，旁彎允許偏差 5～一5 film(在單件制作時已進行控制)，端口控制點橋位z軸方向允許偏差10～一5 mm，橋位Y 軸方向允許偏差5～一5 mm。通過實測值與理論值對比得出偏差方向，按照偏差方向進一步調(diào)整拱肋線型。調(diào)整手段主要采用火工校正，輔以機械控制的方法。調(diào)整到位后與胎架進行固定。按照理論端口線切割拱肋上端口配切余量。整條拱肋全部調(diào)整到位后，再按照吊點位置安裝定位吊點并進行焊接，這樣方可保證上吊點的坐標及角度值。同時將每節(jié)拱肋測量點數(shù)值偏差再轉(zhuǎn)化到橋位坐標，以指導現(xiàn)場安裝調(diào)整工作，減小現(xiàn)場調(diào)整工作量。
6 預拼裝效果檢查
通過拱肋預拼裝，拱肋各控制點坐標偏差數(shù)值均在允許范圍內(nèi)，整體線形得到了較好地控制，見表2。通過副跨及主跨共4節(jié)拱段實際測量數(shù)據(jù)與理論坐標數(shù)據(jù)的對比說明此預拼裝方案是可行及合理的。
通過預拼裝后的拱節(jié)段現(xiàn)場安裝定位滿足橋梁安裝允許偏差的要求，符合設計所給出的拱軸線線型，同時采取單拱預拼裝為企業(yè)節(jié)省了大量成本及工時投入，為現(xiàn)場安裝順暢奠定了基礎。
