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        變截面橋梁頂推施工技術(shù)研究

        2019-09-20 06:45:00鄭四卿
        中華建設(shè) 2019年9期
        關(guān)鍵詞:調(diào)平步履主橋

        鄭四卿

        隨著城市建設(shè)步伐的加快,鋼結(jié)構(gòu)橋梁因其施工工期短,對主要交通影響較小且環(huán)保、施工方便,正越來越多地運用于公路橋梁的設(shè)計中;但由于受現(xiàn)場施工環(huán)境條件的影響,正常吊裝法常常不能滿足現(xiàn)場施工需求,此時頂推法是一個很好的選擇。同時隨著人們對橋梁跨越能力要求的提高,欲提高梁的跨越能力,就需要設(shè)法降低梁的彎曲應(yīng)力,其中增大橋梁的截面高度是一個很好的辦法。本文以重慶郁江大橋拆除重建工程為例,介紹變截面鋼箱梁頂推施工技術(shù)的研究。

        一、工程概況

        郁江大橋位于彭水縣漢葭街道文廟社區(qū)。范圍為K0+000~K0+229,全長229m??鐝讲贾脼?2m簡支鋼箱梁引橋+(62+73+62)m變截面連續(xù)鋼箱梁主橋,其中引橋橋?qū)挒?m,主橋?qū)挾葹?m~14.5m。主梁采用單箱單室斷面,主橋橋?qū)挒?m和14.5m兩種,采用變截面箱梁,梁高為2m~3.5m,梁高按照圓曲線漸變。

        郁江大橋立面布置圖

        二、施工難點分析

        1.郁江大橋為鋼箱梁橋,且橫跨郁江,若采取常用法吊裝法安裝施工費用成本及施工難度較大,且對橋下路面的正常交通影響較大,因此選用頂推施工法。但根據(jù)現(xiàn)場的實際工況,頂推施工場地及橋梁限重20t的限制,全橋采取步履頂推的方法不可取。經(jīng)研究設(shè)計決定采取引橋與主橋一端步履式頂推,主橋尾端2節(jié)鋼箱梁滑移頂推的方法將橋梁頂推至設(shè)計位置的頂推方法。鋼箱梁總體頂進長度約為150m,同時由于鋼箱梁拼裝區(qū)域較小,頂推時采用前端頂推、尾端拼裝的組合方式。

        2.郁江大橋為跨徑分布62+73+62 m的連續(xù)鋼箱梁橋,作為簡支梁橋型來看,跨徑較大,需要考慮降低橋梁的彎曲應(yīng)力;同時考慮連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)橋的受力特性,需要保證箱梁的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)實際受力狀態(tài)偏差降到最低。該橋在橋墩處的受力較大且復(fù)雜,通過提高橋墩處鋼箱梁的截面高度,可解決該點處的受力問題,同時也可提高全橋的安全性能。至此,涉及到變截面橋的頂推施工,施工難度較大為本工程的施工難點。

        三、變截面橋調(diào)平托架設(shè)計

        此次頂推鋼箱梁為變截面鋼箱梁,鋼箱梁最薄弱處與支座處最大高度相差1.5m,為了頂推施工的安全,需將梁體底部調(diào)平,然后再進行頂推施工作業(yè)。調(diào)平托架與鋼箱梁之間采用焊縫連接,調(diào)平托架采取“倒T字形”截面,下板厚為20mm,腹板厚度20mm,腹板加勁肋為16mm,與箱梁腹板對應(yīng);中部水平撐與斜撐采用?165×5.5的鋼管連接;托架腹板兩側(cè)橫向加勁肋與鋼箱梁橫隔板對應(yīng),并在兩橫向加勁肋中部再加一道加勁肋,水平撐為每3m一道,斜撐為每6m一道;調(diào)平托架腹板底部兩側(cè)需布置加勁肋,加勁肋交錯布置,每30cm一道,在無調(diào)平托架處,鋼箱梁底部需設(shè)置加勁肋,加勁肋分布于鋼箱梁腹板內(nèi)側(cè),每30cm一道。調(diào)平后頂推整體重量增加約146t。其調(diào)平措施如下:

        調(diào)平托架部分立面示意圖

        四、頂推施工方案

        此次頂推涉及到步履頂推及滑移頂推,因此存在步履式頂推的支架布置和另外裝設(shè)滑移頂推支架布置。

        1.步履式頂推支架布置圖

        根據(jù)現(xiàn)場情況及步履機性能,擬布置12臺步履機,對應(yīng)布置12組步履機支架。其中3#、4#頂推支架立柱采用四根Φ529×8mm的鋼管,鋼管柱之間用Φ325×6mm的鋼管和I22b工字鋼連接。其余頂推支架采用兩根Φ630×10mm的鋼管,鋼管柱之間用Φ325×6mm的鋼管與I22b工字鋼連接。其具體結(jié)構(gòu)如下圖:

        2.滑移頂推支架布置圖

        為滿足吊裝空間,滑移滑道總長為25m??紤]到拼裝場地的限制,滑移頂推的部分支架與拼裝支架轉(zhuǎn)換使用,部分拼裝支架立柱通過法蘭盤接高后用于滑移頂推,滑移頂推結(jié)束后,拆除接高部分立柱,安裝鋼梁現(xiàn)場拼裝平臺。

        頂推滑移支架主體結(jié)構(gòu)采用?529×8mm的鋼管,縱向連接系與橫向連接系采用?325×6mm的鋼管,支架上部滑道梁采用雙拼I45b的工字鋼。其結(jié)構(gòu)示意圖如下:

        滑移頂推支架立面圖

        3.頂推施工流程

        (1)鋼箱梁節(jié)段在工廠制造完成后,經(jīng)特殊的運輸車輛運至現(xiàn)場,通過起吊設(shè)備按相應(yīng)節(jié)段順序架設(shè)至臨時支架上(臨時吊點和臨時支點的位置必須設(shè)在縱向腹板和橫隔板的交叉處)。調(diào)整各節(jié)段高程、平面線形及節(jié)段間距,并確認無誤后,在現(xiàn)場焊接鋼箱梁節(jié)段,然后進行外涂裝防護,調(diào)試步履式千斤頂。

        (2)臨時胎架施工前先進行場地平整,施工臨時胎架擴大基礎(chǔ),安裝胎架立柱及頂推設(shè)備,頂推設(shè)備必須安裝鋼箱梁加強肋的下方。

        (3)拼裝引橋與主橋鋼箱梁頂推節(jié)段,將拼裝好的鋼箱梁節(jié)段向前頂推,頂推設(shè)備必須同步,頂推過程中必須控制好頂推方向及高程,確保箱梁在頂推過程中鋼箱梁定位準確及頂推設(shè)備均勻受力,并隨時檢查鋼箱梁是否存在局部變形問題。

        (4)前方鋼箱梁節(jié)段頂推至適當(dāng)位置后,再在尾端拼接鋼箱梁節(jié)段,以保證鋼箱梁在頂推工程中的抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。

        (5)依次頂推、依次拼裝,直至將鋼箱梁頂推至指定位置,然后拼裝剩余節(jié)段鋼箱梁。

        (6)拼裝主橋尾端兩個節(jié)段,滑移頂推至設(shè)計位置。

        (7)鋼箱梁頂推施工完畢后,拆除臨時支架。最后在鋼箱梁頂面鋪設(shè)橋面鋪裝層,施工防撞護欄,安裝伸縮縫等附屬結(jié)構(gòu)工程。

        五、結(jié)語

        通過應(yīng)用調(diào)平胎架進行梁底調(diào)平、步履式和滑移式頂推的施工工藝,重慶郁江大橋變截面鋼箱梁的安裝施工在4個月內(nèi)順利完工,保證了整個項目的施工工期,大橋于2019年2月建成通車,極大地方便了當(dāng)?shù)亟煌āW兘孛鏄蛄簾o論在外觀設(shè)計美觀度方面還是橋梁力學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)要求方面都有很好的優(yōu)勢,通過上述技術(shù)可以有效地克服施工過程中的疑難點,使變截面橋梁在現(xiàn)代橋梁的建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。

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