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对某高速公路桥梁钢箱梁顶推 施工工艺的重要分析

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浏览:- 发布日期:2018-01-02 13:22:55【

对某高速公路桥梁钢箱梁顶推施工工艺的重要分析 

郑伟旭 (揭阳市公路工程质量监测站广东揭阳522000) 【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 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 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,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 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4m x 2m x 1.2m。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~l0mm。 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 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~lm 暂停,在导梁下端安装滑板,拆除导梁上墩用的千斤顶,继 续顶推,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G1 1 梁段,顶推前进20m。用汽车吊吊装Gl1 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。

 3.3 施工监控 为确保顶推过程中钢箱梁、桥墩及临时墩的安全,顶推全过程进 行监控。 横向位移监控。在导道梁顶面,钢箱梁顶板中线位置每隔10~ 20m 固定—个小棱镜,分别在顶推前、顶推中、顶推中、顶推就位后采 用全站仪观测小棱镜,根据测设的小棱镜位置推断钢箱梁及导梁的横 向位移偏差。用同样的方法,对l 临时墩顶部位移进行监控。 钢箱梁、桥墩、临是墩应力监测。在墩底部、钢箱梁度板底部等部 位安装应力计,实测应力,并与设计规定值对比。落梁时永久支座反力 的监测。在永久支座处设置应力计,落梁时对各永久支座的支反力进 行监测,根据测量结果调整支座高程。

 4 质量控制及安全措施 临时墩滑道安装时,相邻墩高程差控制在±2mm 以内,同墩两滑道高程差控制在土±以内。梁顶升最大高度及反力不得超过没计规定 值。钢梁施工质量控制以相关的设计文件及技术规范、验收标准为准。 顶推速度控制在10~15cm/min。 顶推作业时对钢箱梁、临时墩、导梁、桥墩实施监控,确保结构安 全。位于既有道路地段的钢箱梁顶推施工前完成护栏及钢结构表面 防护等施工,以防后续施工时对行车带来安全隐患。在支墩两侧用钢 管搭设人待歌苣,并设置护栏,安装防落网,确保钢梁焊接和顶推时作 业人员高空安全。中央分隔带中墩四周设置防护网,防止物品坠人行 车道。在作业地段设置施工警示牌。

 5 结束语 综上所述,该公路桥梁的钢箱梁顶推施工采用空间曲线顶推技术实现了跨越高速公路施工,该法与支架拼装法相比尽管在施工投入方面相差不 大,但其最大的优势在于不需要进行交通管制,可以减少交通防护没 施费,确保既有道路交通畅通。

    【本文标签】:公路桥梁;顶推方案;工程概况
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