田 陽
(中鐵二十局集團有限公司)
頂推法在斜交鋼箱梁跨高速公路施工中的應(yīng)用探索
田 陽
(中鐵二十局集團有限公司)
鋼箱梁在公路橋梁施工中一般采用預(yù)制吊裝拼接方法,由于本工程上跨既有高速公路,根據(jù)實際情況采用拼裝頂推的方法,減小了施工的安全風險,進行了施工工藝優(yōu)化。施工過程中設(shè)計方進行了悉心指導,共同完成了斜交大跨度鋼箱梁的頂推施工。
鋼箱梁 斜交頂推 應(yīng)用
排榜立交橋跨徑組合為17x25+(33.5+2x50+33.5)m,橋梁長598.04m。橋梁平面處于R=1500m,A=600m、Ls =240m的圓曲線和緩和曲線以及直線上,50m主跨跨越機荷高速公路,排榜立交橋與機荷高速公路呈斜交,交角33°,跨線區(qū)域沿機荷高速公路線路方向長度為 195m。鋼箱梁橫向設(shè) 2%單向橫坡,縱向設(shè)0.85%單向縱坡。頂寬15.38m,底寬10.58m,懸臂長2.5m,梁體凈高2m(內(nèi)輪廓尺寸),主體結(jié)構(gòu)采用符合GB/T714-2000要求的橋梁用結(jié)構(gòu)鋼Q345qC。根據(jù)現(xiàn)場勘查情況分析后認為,比較合理可行的方法是頂推法。
2.1架設(shè)方案
采用尾端兩點頂推架設(shè)法架設(shè)鋼箱梁。頂推順序:自深圳端向博羅端頂推。在深圳側(cè)設(shè)置連續(xù)40m長的臨時拼裝胎架,利用2臺25t汽車吊拼裝導梁,鋼箱梁按板單元在胎架上首次拼成箱梁節(jié)段,再將一定數(shù)量節(jié)段總拼裝后,形成整體鋼箱梁縱向塊段,按照由深圳側(cè)向博羅側(cè)方向?qū)B續(xù)鋼箱梁頂推前移,每頂推前進一個輪次,在后部支架上繼續(xù)下一輪次的拼裝作業(yè),如此循環(huán)直至鋼箱梁全部頂推就位。在鋼箱梁支撐墩上起頂縱橫移調(diào)整鋼箱梁狀態(tài),達到設(shè)計要求,安裝支座。
2.2施工準備
表2 -2鋼箱梁架設(shè)主要機具設(shè)備表
2.3相關(guān)驗算
2.3.1 頂推系統(tǒng)驗算
鋼梁自重 G = 1400t,
滑塊(不銹鋼板)與滑道(聚四氟乙烯板)摩擦系數(shù) μ=0.1
則頂推裝置需要的頂推力為:
選用2臺150t液壓油缸,安全系數(shù)1.5
每個節(jié)間頂推力計算:
式中, q = 8.23t.m是鋼梁的線密度, G'是導梁重量
2.3.2 橫橋向抗傾覆計算
在拼裝區(qū)域,受力示意圖如下圖所示:
L =10250mm ,梁長9m,梁高2m
式中:C——風力系數(shù),取C =1.3
β——風振系數(shù),取 1β=
A——迎風面積
主敦架設(shè)過程中抗傾覆計算:
L = 3.9m,梁長170.2m,梁高2m
所受風力:
式中:C——風力系數(shù),取C =1.9
若鋼梁整體側(cè)移0.2m
在主敦鋼梁外腹板下方安放抗傾覆支墩,按結(jié)構(gòu)性設(shè)計
2.4頂推架設(shè)施工步序
(1)邊跨安裝導梁,橋尾搭設(shè)鋼箱梁拼裝胎架及滑道,安裝各墩臨時支架及滑塊;(2)拼裝梁段1-5,與導梁聯(lián)接;(3)頂推梁段1-5; (4)安裝梁段6;(5)循環(huán)頂推;(6)直至完成最后一段梁段拼焊及頂推;(7)拆除導梁、道及胎架;(8)落梁。
2.5墩頂布置
墩頂布置采用位移調(diào)整系統(tǒng),是在鋼箱梁的起頂點下布置千斤頂及頂座。千斤頂分為豎向千斤頂及水平千斤頂,分別進行頂落梁和縱橫移操作。鑒于鋼箱梁跨度大,在溫差作用下易產(chǎn)生較大的縱向位移,需在豎向千斤頂下面布置四氟乙烯板加不銹鋼板摩擦副作滑動面。
2.6頂落梁
頂落梁使用的油壓千斤頂,須帶頂部球形支承墊保險箍,共同作用的多臺千斤頂選用同一型號,用油管并聯(lián)。頂落梁中,上支承面及各墊層間應(yīng)放置石棉板防滑材料;為適應(yīng)支點水平位移,千斤頂?shù)撞繎?yīng)設(shè)置四氟乙烯板墊座,墊座中心應(yīng)與千斤頂中心軸重合。頂落梁時必須設(shè)置保險支座,同一墩的左、右及中間三點,除調(diào)整高程時分別起頂外,均同步進行。
2.7鋼箱梁的縱、橫移
鋼箱梁頂推完畢后,即橫移調(diào)整至設(shè)計位置,應(yīng)將頂力設(shè)備對稱布置于左、右兩側(cè),當一側(cè)下的橫移千斤頂工作時,另一側(cè)下的設(shè)備起保險作用;鋼箱梁縱移以起落頂法為主,即通過起落頂使鋼箱梁變形、支點移動,然后轉(zhuǎn)換體系,進行反向操作使鋼箱梁移動,如此反復進行,直至鋼箱梁縱移到設(shè)計位置。
2.8支座安裝
固定支座安裝應(yīng)按設(shè)計里程及鋼箱梁各墩跨平差后確定固定支座中心里程,調(diào)整一聯(lián)鋼箱梁時,應(yīng)首先使固定支座對位。
活動支座底板安裝應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件并結(jié)合實測梁跨進行辦理,以鋼箱梁溫度為準。當鋼箱梁二期恒載未上足或施工氣溫不同于設(shè)計溫度時,應(yīng)按設(shè)計圖提供的資料進行計算,確定底板的安裝位置。應(yīng)對活動支座移動部分進行防塵清潔,嚴防碰傷污染,滑動面應(yīng)涂硅脂。
2.9施工過程測量控制
為保證鋼箱梁軸線順直,拱度符合設(shè)計要求,應(yīng)及時進行鋼箱梁安裝及頂推作業(yè)過程中的測量工作,發(fā)現(xiàn)問題及時矯正。測量工作內(nèi)容如下:鋼箱梁中心線的測量,每拼裝一個節(jié)間測量一次,每頂推作業(yè)一個輪次測量一次;鋼箱梁撓度測量,每拼裝一個節(jié)間測量一次,每頂推作業(yè)一個輪次測量一次;橫斷面測量,每孔跨中測一斷面。
本工程按照施工組織設(shè)計順利完工,施工方案的最終確定至關(guān)重要,需要提前預(yù)測可能發(fā)生的事件,提前做好預(yù)控措施。通過本工程施工,承建方增強了施工方案的變更能力,積累了詳實的鋼箱梁頂推施工經(jīng)驗,能夠為相關(guān)工程施工提供有益的借鑒。
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[2]中國工程建設(shè)標準化協(xié)會.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006
[3]中交第一公路工程局等.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范,北京:人民交通出版社, 2004
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[5]中華人民共和國建設(shè)部.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準,北京,2002
[6]中國工程建設(shè)標準化協(xié)會.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012
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1007-6344(2015)03-0170-02