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        公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)淺述

        2017-12-10 11:01:12鄭蕖瀟身份證號(hào)522124199110191276
        大陸橋視野 2017年20期
        關(guān)鍵詞:導(dǎo)梁鋼箱梁護(hù)筒

        鄭蕖瀟/身份證號(hào):522124199110191276

        公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)淺述

        鄭蕖瀟/身份證號(hào):522124199110191276

        因?yàn)闃蛄喉斖萍夹g(shù)所產(chǎn)生的橋梁結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,而且施工過程無噪音、施工可操作性強(qiáng),同時(shí)施工質(zhì)量有保障。因此,在公路橋梁建設(shè)中被廣泛的推廣和應(yīng)用。從而為我國的公路建設(shè)質(zhì)量和品質(zhì)奠定了良好的基礎(chǔ),基于此,橋梁鋼筋量的頂推技術(shù)面臨著非常廣闊的發(fā)展前景。

        橋梁工程;鋼箱梁;頂推;平臺(tái)設(shè)計(jì)

        一、工程概況

        某橋梁工程主橋箱梁全長(zhǎng)666m,橋跨布置為60+60+160+386=666m,共設(shè)8個(gè)臨時(shí)墩,另有5個(gè)永久墩。該頂推箱梁位于直線段上,箱梁頂板寬42.2m,底板寬28m,梁高為3.5m,梁體平均每m重約21t,全橋共分46個(gè)節(jié)段拼裝,梁體采用全焊接鋼箱結(jié)構(gòu)。鋼箱底面水平,頂部帶有2%的雙向橫坡,頂、底板采用正交異性板構(gòu)造,縱向采用閉口U型加勁肋,總重13412.6t。本橋擬在南側(cè)河灘引橋橋面上作鋼箱梁拼裝場(chǎng),采用多點(diǎn)連續(xù)頂推方案施工。

        二、臨時(shí)墩的施工

        (一)水中臨時(shí)墩施工平臺(tái)

        因部分臨時(shí)墩位于水中,在便橋貫通施工完成后,從便橋向兩側(cè)搭設(shè)臨時(shí)墩施工平臺(tái),平臺(tái)尺寸12×10m,采用長(zhǎng)25m、Φ800mm鋼管樁基礎(chǔ),上鋪貝雷梁、方木。平臺(tái)與便橋連接在一起,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體,以增加其穩(wěn)定性。

        (二)護(hù)筒設(shè)計(jì)

        由于臨時(shí)墩樁基護(hù)筒外不再設(shè)置鋼圍堰,充分考慮洪水的沖刷深度和地質(zhì)情況,擬定護(hù)筒長(zhǎng)度為20m,采用10mm的鋼板卷制作,其中護(hù)筒直徑為2.1m。由于鋼護(hù)筒長(zhǎng)度較長(zhǎng),為了避免鋼護(hù)筒變形,結(jié)合護(hù)筒的穿透能力再在護(hù)筒底部外側(cè)增設(shè)厚度為1cm,寬度為30cm的鋼板。

        (三)長(zhǎng)護(hù)筒下沉

        導(dǎo)向架內(nèi)的鋼護(hù)筒采取90型振動(dòng)錘進(jìn)行下沉,其中擬定導(dǎo)向架高度為5m,有效控制護(hù)筒的垂直度和穩(wěn)定度,當(dāng)護(hù)筒沉沒時(shí),采用校正設(shè)備調(diào)整其平面位置和垂直度。當(dāng)護(hù)筒下沉到施工要求位置后便能與工作臺(tái)的鋼管樁固定起來。

        (四)臨時(shí)墩承臺(tái)施工

        在同一墩臺(tái)中,當(dāng)完成四顆鉆孔樁施工后,及時(shí)對(duì)臨時(shí)墩承臺(tái)進(jìn)行施工,擬定承臺(tái)底高于常規(guī)水位水面30~50cm展開施工,在承臺(tái)施工過程中對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行預(yù)埋。

        (五)凌汛期臨時(shí)墩的防護(hù)

        由于黃河凌汛帶來的危害較大,因此,為了有效減輕黃河凌汛所產(chǎn)生的影響,確保凌汛期間臨時(shí)墩的安全,應(yīng)當(dāng)在臨時(shí)墩迎水面中心向上游大約4m的地方插長(zhǎng)度為30m,規(guī)格為Φ800mm×10mm的鋼管,鋼管于水面下方25m,于水面上方5m,確保鋼管和臨時(shí)墩樁構(gòu)成三角形位置,減少凌汛期給臨時(shí)墩帶來的影響。

        三、鋼箱梁頂推施工

        (一)頂推平臺(tái)的設(shè)置

        1.頂推平臺(tái)設(shè)計(jì)。

        鋼箱梁頂推平臺(tái)設(shè)52#~54#墩之間,頂推平臺(tái)總長(zhǎng)90m。頂推平臺(tái)內(nèi)設(shè)11個(gè)支承墩,在53#墩身兩側(cè)設(shè)置平臺(tái)縱梁牛腿,箱梁的主拼裝平臺(tái)設(shè)在6#臨時(shí)墩和53#墩之間,為頂推過渡墩,墩間距設(shè)為7.5m。平臺(tái)基礎(chǔ)采用Φ100cm鉆孔灌注樁,支撐墩采用Φ80cm厚8mm鋼管,中間設(shè)置剪刀撐,墩頂設(shè)置鋼平臺(tái),平臺(tái)上設(shè)置縱梁,縱梁用H56工字鋼,焊接時(shí)箱梁自重壓在縱梁上。其中頂推平臺(tái)包含輔助墩都需要嚴(yán)格根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求控制鋼箱梁焊接變形,以免出現(xiàn)線性變形等問題。平臺(tái)立撐墩的縱向設(shè)置11排,橫向則設(shè)置4根鋼管樁立柱,然后再在支撐立柱間設(shè)置滿堂碗扣支架,用作焊接于頂推的施工操作平臺(tái),同時(shí)平臺(tái)立柱承載力需要對(duì)鋼管樁的彈性壓縮和溫度變化以及壓桿穩(wěn)定性進(jìn)行綜合考慮。在南引橋橋面上設(shè)置鋼箱梁現(xiàn)場(chǎng)焊接場(chǎng),沿著橋向布置軌道,并利用軌道運(yùn)輸鋼箱梁,再在橫橋向布置規(guī)格為400T的跨噸龍門吊機(jī),將鋼箱梁吊到頂推平臺(tái)。其中龍門吊機(jī)可以使用鋼箱結(jié)構(gòu)制作形成。

        2.鋼導(dǎo)梁。

        導(dǎo)梁采用工字形、變截面、實(shí)腹鋼板鋼導(dǎo)梁,導(dǎo)梁高3.3m,長(zhǎng)40m,總重約100t。其中兩片導(dǎo)梁縱向是由3節(jié)6片拼裝成型,然后再和鋼箱梁縱隔板焊接形成整體。而兩片導(dǎo)梁的平面與橫向主要使用型鋼進(jìn)行聯(lián)系,確保鋼導(dǎo)梁的整體性和穩(wěn)定性,確保其受力均勻。將導(dǎo)梁底拼裝成類似主梁曲線,再在變坡轉(zhuǎn)角位置塞鋼板,從而使得鋼導(dǎo)梁在頂推中減輕箱梁懸臂的負(fù)彎矩。把導(dǎo)梁前端下部挖除大約50cm,確保下?lián)系膶?dǎo)梁前端能夠穩(wěn)定行走到支撐墩滑道上方,然后再將千斤頂安裝在導(dǎo)梁前端,升起下?lián)蠈?dǎo)梁鼻架頂,確保后部導(dǎo)梁能夠穩(wěn)定行走于滑道上方。

        (二)鋼箱梁頂推施工前的準(zhǔn)備工作

        (1)在進(jìn)行鋼箱梁頂推之前需要根據(jù)安裝平臺(tái)的具體情況安裝好下滑道,將鋼箱梁吊裝到設(shè)計(jì)位置后在安裝上滑道,安裝完成后要調(diào)整位置,并在焊接縫隙檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后開展頂推施工。在施工初期還要分析和計(jì)算懸臂后工況受力情況,如果出現(xiàn)了不平衡情況要進(jìn)行壓重。(2)在進(jìn)行鋼箱梁頂推之前要全面的對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行檢查,將臨時(shí)墩設(shè)置作為標(biāo)準(zhǔn)觀測(cè)沉降情況。預(yù)拉鋼絞線,保證電路的完好性,使通訊設(shè)備可以正常運(yùn)行,監(jiān)測(cè)人員要將監(jiān)督工作做好,保證鋼箱梁頂推作業(yè)可以順利開展。(3)頂推施工之前要對(duì)實(shí)施點(diǎn)動(dòng)上3次左右,充分檢查頂推設(shè)備的完整性。

        (三)拉錨固器和千斤頂位置設(shè)置

        將千斤頂固定到8好墩和9號(hào)墩兩立柱之間的鋼箱梁梁底操作平臺(tái)上,使用兩組貝雷梁作為千斤頂反力架。經(jīng)驗(yàn)證后,反力架的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和剛度可以達(dá)到滿足頂推過程中平衡反作用力的要求。

        (四)鋼箱梁頂推作業(yè)

        本橋?qū)θ嵝远帱c(diǎn)自動(dòng)連續(xù)頂推工藝采用。頂推長(zhǎng)度為576m,最大垂直荷載為120960kN,靜摩阻系數(shù)按0.08考慮,則最大頂推力約為9677kN,計(jì)劃采用24套1200KN連續(xù)頂推裝置;主塔及53#墩上安裝橫向調(diào)節(jié)千斤頂,連續(xù)頂推千斤頂在箱梁底板縱隔梁軸線兩邊安裝,即拉箱梁底板。在臨時(shí)墩上站樁頂推水平千斤頂,從而保證橋墩水平和滑道摩阻力互相平衡,只有這樣才能使橋墩的水平推力減少,從而保證臨時(shí)墩的安全。對(duì)規(guī)格為53#墩用作經(jīng)頂推的起始墩采用,并和規(guī)格為54#墩結(jié)合形成第一跨頂推,然后將兩套連續(xù)頂推裝置橫向安裝在墩頂滑道前方。在頂推之前下降支撐平臺(tái)縱梁,確保鋼箱梁和頂推平臺(tái)互相分離,此時(shí)鋼箱梁段則由永久墩和臨時(shí)墩頂?shù)幕拦餐巍?/p>

        (五)鋼箱梁平面軸線的控制措施

        在鋼箱梁頂推安裝作業(yè)時(shí),需要控制好平面軸線,將軸線誤差控制在誤差允許范圍中,節(jié)段之間不能有平面折線出現(xiàn),平面軸線的具體控制措施如下:(1)節(jié)段出廠之前,要在鋼箱梁梁面上將梁體軸線的控制點(diǎn)做好,在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各節(jié)段進(jìn)行對(duì)接時(shí),要對(duì)軸線進(jìn)行調(diào)整,使其和梁體軸線處在同一個(gè)軸線上,軸線誤差不能超過2mm。(2)在進(jìn)行頂推作業(yè)時(shí)利用全站儀跟蹤測(cè)量梁體軸線,當(dāng)產(chǎn)生誤差時(shí)可以利用手拉葫蘆或千斤頂調(diào)整墩頂限位裝置,將誤差控制在允許的范圍值內(nèi)。

        四、結(jié)論

        綜上所述,在公路橋梁工程施工中,鋼箱梁頂推施工具有施工效率高、施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),在公路橋梁工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在施工過程中,為了保證公路橋梁施工的順利開展,需要做好施工管理工作,根據(jù)橋梁工程的具體情況采用相應(yīng)的鋼箱梁頂推技術(shù)進(jìn)行施工。本工程采用上述方法進(jìn)行施工后取得了良好的施工效果,為類似工程施工提供了借鑒和參考.

        [1]劉玉華.公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù).交通世界,2016(11):86-87.

        [2]王鵬,曾琦芳.試論公路橋梁鋼箱梁頂推施工技術(shù)應(yīng)用.中國水運(yùn),2012,12(7):200-201+205.

        [3]魏民.廣州新光獵德大橋鋼箱梁頂推關(guān)鍵技術(shù)研究.成都:西南交通大學(xué),2008.

        [4]李慧敏.鋼箱梁頂推施工安全性分析.北京:北京交通大學(xué),2014.

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