【摘要】:鋼槽梁結(jié)構(gòu)體型大,單位面積有量小,導(dǎo)致整體的受力輕度比較低。本文主要以具體工程為例,針對(duì)施工條件和結(jié)構(gòu)方形特點(diǎn),研究大縱破空間曲線鋼槽梁施工工藝,采用更加安全快捷的工藝施工,希望本文能相關(guān)人員帶來(lái)一些幫助。
【關(guān)鍵詞】:大縱坡;鋼槽梁;空間曲線;施工工藝
本文采用具體工程研究大縱坡空間曲線鋼槽梁施工工藝,工程引橋跨度布置為90+5×85+60m,河的另一岸引橋橋跨布置45+3×77+45m,在施工中上部結(jié)構(gòu)全部采用更高度鋼-混凝土結(jié)合連續(xù)箱梁,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,呈現(xiàn)空間去西安,在岸上的引橋縱坡甚至達(dá)到了3.8%。河?xùn)|水中引橋(PM22~PM29)平曲線R=2809.29m,豎曲線R=110000m,還有一個(gè)0.3%的縱坡,河?xùn)|岸上引橋(PM29~PM34),平曲線R=2809.29m,豎曲線R=2000m和3.8%縱坡。
1.施工方案的制定
本文所選工程鋼槽梁主要由底板、頂板、挑臂以及底板加勁肋組成,其中槽形鋼梁頂面寬設(shè)計(jì)要求為14.2m,地板寬度設(shè)計(jì)要求為11.06m,箱內(nèi)外都設(shè)置了兩道圓管形斜撐,為提高結(jié)構(gòu)的抗扭性能和穩(wěn)定性在挑臂橫梁間設(shè)置了小縱梁,鋼槽梁整體總重9450t。依照現(xiàn)有的施工方案來(lái)說(shuō),這種類型的鋼槽梁通常采取大節(jié)段吊裝法或者支架法,但是從此工程的要求來(lái)看,橋位處覆蓋層較淺并不適用于支架法,主要是穩(wěn)定性難以保證,另外此河年內(nèi)水位落差達(dá)14 m,在枯水期難以進(jìn)入橋位,其次該工程施工場(chǎng)地比較小并不適合于大型吊車的操作,因此該工程需要采取頂推施工法進(jìn)行施工,也就是說(shuō)通過(guò)搭設(shè)拼裝頂推平臺(tái)將鋼槽梁推出平臺(tái),此工藝方法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)水位以及場(chǎng)地的要求比較低,無(wú)需此阿勇大型設(shè)備,盡最大程度減少了臨時(shí)墩的設(shè)立,節(jié)省開(kāi)支,同時(shí)還具有比較高的質(zhì)量。
目前國(guó)內(nèi)頂推施工法多是采用斜拉橋、自錨式懸索橋以及梁橋,采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁和鋼箱梁來(lái)作為主梁,比如佛山平勝大橋以及長(zhǎng)沙三漢磯大橋等就是采取這種方法,拖拉法在施工中需要在支撐墩頂部的滑道上先通過(guò)千斤頂牽引鋼絞線來(lái)牽動(dòng)梁體滑移和安裝,拖拉法這種工藝使用比較頻繁,但那時(shí)自動(dòng)化程度比較低,在進(jìn)行墩頂需要使用加大的水平力導(dǎo)致橋梁局部受力非常大,很容易發(fā)生“蛙跳”現(xiàn)象,影響施工工藝的控制,尤其是在曲線頂推的施工中,由于鋼槽梁本身結(jié)構(gòu)體型大單位面積的含鋼量就比較小,不滿足這種工藝的采用條件。目前國(guó)外針對(duì)這種鋼槽梁的施工通常采取楔進(jìn)式頂推裝置法來(lái)進(jìn)行施工,此方法在國(guó)外使用比較成熟,但那時(shí)此設(shè)備在頂推施工中由于本身并不包含橫向調(diào)整裝置,因此難以糾正偏差,本文采取步履式平移頂推設(shè)備進(jìn)行施工,如圖1所示,這種施工方法能夠?qū)崿F(xiàn)支撐鋼槽梁的目的,實(shí)現(xiàn)空間三維角度的調(diào)整,滿足不同現(xiàn)象和坡度的施工需要,本身也具有比較高的調(diào)整精度,控制策略采取位移同步,載荷跟蹤的方法,實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)推移的同步性和協(xié)調(diào)性。
2.關(guān)鍵技術(shù)的施工
在大縱破空間曲線鋼槽梁的施工中,關(guān)鍵的施工技術(shù)主要包括鋼槽梁的拼接、曲線頂推的適應(yīng)性、大縱坡頂推的安全施工保證以及空間變曲率線形鋼槽梁施工措施等,下面具體講述這集中關(guān)鍵技術(shù)的施工控制。
在鋼槽梁的拼接中,一定壓迫依照施工原則將河?xùn)|水轉(zhuǎn)移到引橋鋼槽梁,為方便階段間拼接,還需要將其沿縱向劃分為52個(gè)節(jié)段,單節(jié)長(zhǎng)5.35~12.75m,重約100t,鋼槽梁的制造有專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加工廠完成,在現(xiàn)場(chǎng)拼接完成,然后在使用線管設(shè)備進(jìn)行提升。拼裝頂推平臺(tái)有橫梁、平聯(lián)、鋼立柱以及縱梁構(gòu)成,鉆至中風(fēng)化巖面的鉆孔灌注樁的基礎(chǔ)為立柱基礎(chǔ),在此設(shè)計(jì)中一定要保證平臺(tái)設(shè)置在橋位為PM28~PM31,拼接區(qū)域在PM29~PM30范圍內(nèi),在把鋼槽梁吊上平臺(tái)后就需要使用臺(tái)車來(lái)牽引槽梁移動(dòng)。在選用槽梁提升設(shè)備時(shí),由于現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地僅僅有55m長(zhǎng),在橋梁上還需要安裝頂推平臺(tái),因此槽梁節(jié)段的移動(dòng)智能從側(cè)面進(jìn)行,平常的龍門(mén)吊提梁設(shè)備規(guī)模比較大,安裝十分困難,因此需要采取適合工程使用的固定式提梁桁吊,如下圖2所示,此設(shè)計(jì)的固定式提梁桁吊橫梁采用雙鉤聯(lián)動(dòng),加強(qiáng)鋼槽梁來(lái)作為主承重梁,通過(guò)軌道進(jìn)行移動(dòng),把鉆孔灌注樁來(lái)作為柱下基礎(chǔ)。
由于空間曲線鋼槽梁線形復(fù)雜,還需要控制拼接線形,使無(wú)應(yīng)力線性得到精確地確定,保證拼裝平臺(tái)在使用中基本處在無(wú)應(yīng)力狀態(tài)下,這個(gè)是保證成橋線形最為關(guān)鍵的因素,因此在施工之前需要先采取有限元模型的全過(guò)程仿真,找到最佳的預(yù)拱度值,根據(jù)這個(gè)最佳的預(yù)拱度值計(jì)算無(wú)應(yīng)力夾角,在平臺(tái)上進(jìn)行拼裝時(shí),利用計(jì)算的無(wú)應(yīng)力夾角來(lái)確定角度滿足要求。在對(duì)鋼槽梁的拼接中需要注意一定要及時(shí)的采集槽梁線形實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)比分析前批次梁段的理論值與現(xiàn)象擬合的實(shí)際值,得到橋段末端的偏差量,方便后期對(duì)偏差進(jìn)行校正。
在施工的過(guò)程中為了保證鋼槽梁按平曲線進(jìn)行頂推,頂推設(shè)備在布置時(shí)一定沿曲線進(jìn)行布設(shè),保證任何一個(gè)橋墩的兩套設(shè)備都完全在一條半徑上,在實(shí)際的施工過(guò)程中槽梁內(nèi)外側(cè)所對(duì)應(yīng)的曲線所對(duì)應(yīng)的半徑很多情況下并不是一致的,因此在具體的頂推施工過(guò)程中必然會(huì)向一側(cè)移動(dòng),因此在施工中一定要做好實(shí)施的記錄,一旦發(fā)生橋軸線和頂推軸線偏差過(guò)大,就需要及時(shí)的調(diào)整橫向調(diào)整油缸,避免出現(xiàn)大的偏差。
【結(jié)束語(yǔ)】:
綜上所述,本文主要以具體工程為例結(jié)合結(jié)構(gòu)橋梁以及整體受理的經(jīng)濟(jì)性,充分發(fā)揮材料的合理性以及便于施工的有點(diǎn),設(shè)計(jì)更加方便施工和維修的方法,通過(guò)方案的研究發(fā)現(xiàn),在施工現(xiàn)場(chǎng)受到限制時(shí),可以通過(guò)優(yōu)化施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)施大縱坡空間去西安鋼槽梁施工,隨著科技的不斷進(jìn)步,今后的施工還會(huì)有其他的一些方法進(jìn)行優(yōu)化,這些還需要更多的人去努力。
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