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桥梁顶推之钢箱梁顶推施工案例分析

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浏览:- 发布日期:2018-01-26 09:56:00【

【摘要】作者根据自己多年的工作经验,着重概述了在公路桥梁施工中钢箱梁顶推施工方案及其方法,供同行参考! 

【关键词】公路桥梁;顶推方案;工程概况

1 工程概况 

随着我国高速公路的快速发展,公路桥梁跨越高速公路地段设计为四跨—联单箱单室的钢梁,其中C桥跨径布置为但(20+32+34+25) m,钢箱梁与线呈135°交角,钢梁顶板宽度105m,底板宽度55m,底 板水平,箱梁中心线处梁高1.8m,顶板设有6%横坡。钢箱梁地段平曲 线半径R=240m,竖曲线半径R=1850m,左侧纵坡3.078%,右侧纵坡 4.000%,竖曲线顶点位于本联箱梁中间。桥梁各孔跨分别设置2、9、1 1mm 及6mm的拱度,拱度线形为圆曲线。钢箱梁中心线与线路中线相 距1.75m。钢箱梁在工厂加工时分l1 段,其中第一段长10.472m,最后 一段长10.265m,其余段均为9.22m。 

2 钢箱梁顶推方案 

为保证该高速公路双向8车道的交通畅通,根据现场施工条件, 在高速公路北侧桥位处搭设临时墩,分段拼装钢箱梁并从北向南实施钢箱梁顶推。其中钢箱粱最前端一段作为嵌补梁段,待其余钢箱梁顶推至设计位置落粱后,再采用汽车吊安装嵌补梁段。具体实施步骤为:第一次 在支墩上拼装前导粱及4段钢粱,顶推20m;第二次依次拼装2段钢梁,顶推30m;第三次依次拼装3段钢梁,钢箱梁顶推30m;第四次安装尾 端—个梁段,顶推15m后拆除前导梁,将其安装在最后端钢梁的尾部,继续顶推直至设计位置止,拆除导梁并落梁,最后汽车吊安装嵌补梁段。 

3 钢箱梁顶推施工工艺及方法 

3.1 钢箱梁顶推施工临时设施 临时墩设汁与施工。临时墩除满足钢箱梁拼装平台外,还要兼作对钢箱梁实施空间曲线顶推之用。因此,在设计临时墩时,既要考虑其能承受顶推时的最大竖向荷载和最大水平力,又要考虑满足钢箱梁在 顶推过程中沿同半径平面圆曲线和同曲率凸形竖曲线轨迹前进要求。 同时,还要考虑顶梁千斤顶安放位置、横向限位装置,以及施焊及接送 滑板人员的工作平台等因素。 

3.1.1 临时墩结构 本桥临时墩均设计为&500x8钢管柱,用Q235钢板卷制。1 组临 时墩共由4 根钢管柱组成,柱间用16槽钢作剪刀撑连接,柱顶设置用 于固定下滑道的钢支座。考虑到拼装钢箱粱过程中需要设置顶升千斤 顶,同时提高临时墩抗推能力,在每组支墩顶部纵向设置2 根140 纵梁位于桥墩处的临时墩,其墩顶用塑钢与桥梁支座垫石进行连接。 

3.1.2 临时墩基础 临时墩基础采用钢筋混凝土扩大基础,根据地基实际承载力 (120kP)及最大竖向荷载(一般墩为850kN,中央分隔带处为1760kN1, 确定一般临时墩2 个分离式基础,尺寸4mx 2mx1.2m。基础混凝土按 照C25 控制。在基础混凝土施工时预埋M25地脚螺栓,钢管柱与基础 栓接。中央分隔带处临时墩基础充分利用匝道桥承台。临时墩确定后, 根据顶推工况对其进行承载力和抗倾覆验算。 

3.1.3 支架搭设按照临时墩布置图用全站仪测放各个临时墩位置,并对地基进行 处理,随后按常规浇筑基础C25 混凝土;待混凝土达到一定强度后安 装钢管柱,采用16槽钢设置好纵横向水平支撑和剪刀撑。临时支墩安 装时精度:垂直度≤1%:顶面高程0~10mm。 滑动和导向装置。滑动装置主要由下滑道、上滑道组成。1)滑道位置 顶推滑道设置在腹板下方的底板附近,并对腹板下部设三角形加 劲肋,同时在顶推滑道中心位置沿纵通长设80cm的高肋板进行加强, 以防止钢箱梁的变形。 2)下滑道 下滑道由滑道梁,下滑板组成。滑道梁为2 根2b 槽钢,下滑道有 效长度2.0m,宽度30cm 下滑板由5 块500 x500 x20 钢板组成,每块钢 面外包1mm 厚不锈钢板。 3)上滑块 上滑块为一面贴聚四氟乙烯、内部设两层钢板的橡胶板,其规格 为400 x200 x20。下滑板和上滑板共同组成顶推摩擦,在钢箱梁顶推千斤顶的作用下,实施钢箱梁的顶推前进。 4)导向装置 为方便钢箱梁节段拼装时的横向定位和顶推的导向,在临时暾下滑道板外侧设置了导向装置(横向限位器)。导向装置主要由钢轴、螺母、垫片及导向轮组成。通过钢轴及螺母将导向轮固定在下滑道钢板 面上。 5)下滑道安装下滑道加工好后,用吊车整体就位在钢管柱顶部的支座上,检查 滑道顶面高程,必要时用钢板进行凋整,符合要求后再将滑道粱与支 座焊接。 导梁。导梁长度一般为顶推跨径的0.6~0.7 倍,本桥钢导梁长度 内侧20m、外侧22m,其截面为工字形钢板梁。导梁顶板、底板厚度 20mm,腹板厚度16~12mm。导梁高度及线形与钢箱粱相同,并与钢箱 梁腹板栓接。考虑到导粱上墩时要设置千斤顶顶升,导梁前端做弃门。 

3.2 梁段顶推 

钢箱梁顶推方式。为减小桥墩承受的水平力,考虑到平曲线及竖曲线顶 推,本桥选择多点拉杆工连续顶推,即2台千斤顶分别固定于G 匝道 19 号墩、20 号墩。 牵引装置。根据钢箱梁顶推最大水平力,选择2 台ZLD-100 自动连续千 斤顶提供水平动力。位杆采用3 根中&15.24 钢绞线和自动锚具。拉锚器采用Q235 钢板组焊而成,设置在钢梁底横向中心线处的横隔板部位。拉锚器与钢箱梁板拴接。钢箱粱加工工时,事先在底板上打好固 定拉锚器的栓孔。 

分段拼装及顶推 

第一步:安装G2-G5 共4 个粱段和导粱。用1台250t 汽车吊分别 将C2-5 梁段吊装在支架已调整钢箱梁高程、线形,焊缝焊接,检测。 安装前导梁并对梁段补涂装。 

第二步:顶推钢箱梁C2-C5 梁段前移20m。操作顶推泵站,由2 台千斤顶缓缓给钢箱梁施力,钢箱梁随之向前滑动。在钢箱梁顶推过程中随时观察滑板情况,一旦出现滑板脱空时,暂停顶推,及时在滑板与梁底 间加垫钢板。当最前端滑板滑出后。及时从尾部喂新送滑板。 

第三步:拼装G6、G7 梁段。用同样的方法吊装G6、G7 分段,调整钢箱梁高程、线形,焊接好接头焊缝,随后安装G6、G7 梁段的翼缘板 和钢护栏,并进行涂装。 

第四步:第二次顶推钢箱梁前进30m。继续顶推钢箱梁,当导梁伸进中央分隔带临时墩下滑道约40em 时,暂停顶推,用竖向千斤顶将导梁前端顶起一定高度(千斤顶下端垫上聚四氟乙烯滑板),接着继续便 推0.5~1m 暂停,在导梁下端安装滑板,拆除导梁上墩用的千斤顶,继 续钢箱梁顶推,直至梁段前移30m 止。

第五步:吊装G8~G10 分段,并顶推30m。具体方法同前。 

第六步:吊装G11 梁段,钢箱梁顶推前进20m。用汽车吊吊装G11 梁段, 继续向前顶推15m,并逐节拆除导梁。最后安装尾梁,继续顶推前进5m,使钢箱梁达到设计位置,拆除尾梁。 

第七步:落梁,安装支座。调整梁端线、梁边线精度满足设计及施 工规范要求后,用千斤顶起梁,准确量测支座位置及上座板螺栓孔位 置后安装支座,支座位置、高程经复核无误,均速缓慢的落梁于永久支 座上。 

第八步:安装最前端Gl 段钢梁。测量G1 长度,必要时切割余量, 符合设计要求后吊装最后C1 分段,并焊接。安装G1 等梁段翼缘板和 钢护栏,喷涂最后面漆。

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