【摘 要】本文主要結(jié)合工程實(shí)例,就公路橋梁鋼箱梁頂推施工的相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了論述,希望有所作用。

  【關(guān)鍵詞】公路;橋梁;鋼箱梁;頂推;施工

  1.公路橋梁跨越高速公路的工程概況

  此高速公路地段設(shè)計(jì)為四跨一聯(lián)單箱單室的鋼梁,其中C橋梁橫跨直徑布置111m,施工中保持鋼箱梁和對(duì)應(yīng)的線路成一定夾角,鋼箱梁要與公路線路的交角約為1300,另外,對(duì)鋼箱梁內(nèi)部構(gòu)造的長(zhǎng)度也是有一定的規(guī)范的。首先,它的頂板設(shè)有6%的橫坡,中心線處梁高1.9m,頂板的寬度在10.2m左右,底板寬度5.4m左右,一般情況下分為11段,除了第一段和最后一段稍長(zhǎng),在10.3m左右,剩下的都為9.22m。其次,對(duì)鋼箱梁地段也有一定的要求,它的底板要呈一條水平線,寬度要在6m左右,豎曲線頂點(diǎn)要設(shè)在鋼箱梁中間。鋼箱梁中心線與線路中線間距一般在1.75m—1.9m之間。左側(cè)縱坡3.078%~3.1%,右側(cè)縱坡4.0%。橋梁跨孔的直徑分別呈一道2mm,9mm,11mm及6mm的拱度,線型為圓曲線。它的平曲線半徑R=240m,豎曲線半徑R=1850m。

  2.鋼箱梁頂推施工技術(shù)要點(diǎn)

  2.1頂推施工臨時(shí)設(shè)施的施工

  2.1.1頂推平臺(tái)的架設(shè)

  頂推平臺(tái)設(shè)置在距離55#主塔岸側(cè)71.25m處,共設(shè)6排12根支撐墩,平臺(tái)高度約為20m,縱橋向間距為7.5m,同l#臨時(shí)墩聯(lián)成一個(gè)整體,總長(zhǎng)45.5m,橫橋向間距為20m。采用Φ100cm鋼管作為立柱,用型鋼平聯(lián)。立柱以鉆孔灌注樁作基礎(chǔ), 樁長(zhǎng)25m,鉆孔直徑為100cm。頂部設(shè)支撐墊塊和標(biāo)高調(diào)整裝。

  2.1.2臨時(shí)墩設(shè)計(jì)與施工

  臨時(shí)墩除滿足鋼箱梁拼裝平臺(tái)外,還要兼作對(duì)鋼箱梁實(shí)施空間曲線頂推之用。因此,在設(shè)計(jì)臨時(shí)墩時(shí),既要考慮其能承受頂推時(shí)的最大豎向荷載和最大水平力,又要考慮滿足鋼箱梁在頂推過(guò)程中沿同半徑平面圓曲線和同曲率凸形豎曲線軌跡前進(jìn)要求。同時(shí),還要考慮頂梁千斤頂安放位置、橫向限位裝置,以及施焊及接送滑板人員的工作平臺(tái)等因素。

  臨時(shí)墩結(jié)構(gòu):本橋臨時(shí)墩均設(shè)計(jì)為Φ500x8鋼管柱,用Q235鋼板卷制。1組臨時(shí)墩共由4根鋼管柱組成,柱間用C16槽鋼作剪刀撐連接,柱頂設(shè)置用于固定下滑道的鋼支座?紤]到拼裝鋼箱粱過(guò)程中需要設(shè)置頂升千斤頂,同時(shí)提高臨時(shí)墩抗推能力,在每組支墩頂部縱向設(shè)置2根140縱梁。位于橋墩處的臨時(shí)墩,其墩頂用塑鋼與橋梁支座墊石進(jìn)行連接。

  臨時(shí)墩基礎(chǔ):臨時(shí)墩基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),根據(jù)地基實(shí)際承載力(120kpa)及最大豎向荷載(一般墩為850KN,中央分隔帶處為1760KN),確定一般臨時(shí)墩2個(gè)分離式基礎(chǔ),尺寸為4mx2mx1.2m;A(chǔ)混凝土按照C25控制。在基礎(chǔ)混凝土施工時(shí)預(yù)埋M25地腳,鋼管柱與基礎(chǔ)栓接。

  中央分隔帶處臨時(shí)墩基礎(chǔ)充分利用匝道橋承臺(tái)。臨時(shí)墩確定后,根據(jù)頂推工況對(duì)其進(jìn)行承載力和抗傾覆驗(yàn)算。

  臨時(shí)墩布置:臨時(shí)墩沿線中線徑向布置,除各組臨時(shí)墩平面滿足與鋼箱梁相同半徑(R=240m)的圓曲線線形外,滑道面高程還必須滿足豎向圜曲線(R=1850m)線形要求。

  根據(jù)鋼箱梁在頂推中處于最大懸臂34m時(shí)滿足抗傾覆系數(shù)1.5,以及鋼箱梁分段長(zhǎng)度(9.22m),確定拼裝地段臨時(shí)墩縱向中心間距10m,每組臨時(shí)墩鋼管柱橫向間距5.15m,縱向間距2m。G匝道橋需要布設(shè)1l組。鋼箱梁的頂推高程與設(shè)計(jì)落梁高程相同。

  2.1.3支架搭設(shè)

  橋墩的各個(gè)位置安裝好后,對(duì)地基進(jìn)行處理,然后用C25的混凝土進(jìn)行澆筑,臨時(shí)支墩安裝時(shí)精度:垂直度不大于1%;頂面高程0mm~10mm。

  2.1.4滑動(dòng)和導(dǎo)向裝置

  滑動(dòng)裝置主要由下滑道、上滑道組成。

  滑道位置:頂推滑道設(shè)置在腹板下方的底板附近,并對(duì)腹板下部設(shè)三角形加勁肋,同時(shí)在頂推滑道中心位置沿縱通長(zhǎng)設(shè)80cm的高肋板進(jìn)行加強(qiáng),以防止鋼箱梁的變形。

  下滑道:下滑道由滑道梁,下滑板組成;懒簽2根2b槽鋼,下滑道有效長(zhǎng)度2.0m,寬度30cm?紤]到鋼箱梁在頂推過(guò)程中上滑塊可能會(huì)出現(xiàn)擠壓卡住現(xiàn)象,需要起頂鋼箱梁。故在每側(cè)滑道梁的兩旁卻設(shè)有吊籃,吊籃內(nèi)可安放50t液壓千斤頂以備用。下滑板由5塊500x500x20鋼板組成,每塊鋼面外包lmm厚不銹鋼板。

  上滑塊:上滑塊為一面貼聚四氟乙烯、內(nèi)部設(shè)兩層鋼板的橡膠板,其規(guī)格為400x200x20。下滑板和上滑板共同組成頂推摩擦,在頂推千斤頂?shù)淖饔孟,?shí)施鋼箱梁的頂推前進(jìn)。

  導(dǎo)向裝置:為方便鋼箱梁節(jié)段拼裝時(shí)的橫向定位和頂推的導(dǎo)向,在臨時(shí)墩下滑道板外側(cè)設(shè)置了導(dǎo)向裝置(橫向限位器)。導(dǎo)向裝置主要由鋼軸、螺母、墊片及導(dǎo)向輪組成。通過(guò)鋼軸及螺母將導(dǎo)向輪固定在下滑道鋼板面上。

  下滑道安裝:下滑道加工好后,用吊車整體就位在鋼管柱頂部的支座上,檢查滑道頂面高程,要時(shí)用鋼板進(jìn)行調(diào)整,符合要求后再將滑道梁與支座焊接。

  2.2導(dǎo)梁的制作安裝

  導(dǎo)梁采用工字形、變截面、實(shí)腹板鋼導(dǎo)梁,最大梁高為3.3m,與鋼箱梁同高。最小梁高為1.3m,總長(zhǎng)度為38.5m,總重85.45t。整個(gè)導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)包括兩根工字型主梁以及橫聯(lián)、縱聯(lián)和附板等附屬結(jié)構(gòu),兩根主梁縱向每根分為3節(jié),共6根,拼裝成型后與鋼箱梁縱隔板焊接成整體。兩主梁之間縱向和橫向聯(lián)系采用析架聯(lián)接,保證鋼導(dǎo)梁的空間整體性,并滿足受力要求。為了使頂推過(guò)程中下?lián)系膶?dǎo)梁前端能順利通過(guò)前方的臨時(shí)墩。將導(dǎo)梁最前端1.5m部分的底部設(shè)計(jì)成半徑為3.9m的圓弧形過(guò)渡曲線,高差為0.3m。導(dǎo)梁的兩根主梁采用規(guī)格分別為25mm,14mm,12mm厚的鋼板焊接而成,同時(shí)采用橫向加勁肋和縱向加勁肋加強(qiáng)腹板和翼緣板

  2.3梁段頂推

  2.3.1頂推方式

  為減小橋墩承受的水平力,考慮到平曲線及豎曲線頂推,本橋選擇多點(diǎn)拉桿工連續(xù)頂推,即2臺(tái)千斤頂分別固定于G匝道19號(hào)墩、2O號(hào)墩。

  2.3.2牽引裝置

  根據(jù)頂推最大水平力,選擇2臺(tái)ZLD一100自動(dòng)連續(xù)千斤頂提供水平動(dòng)力。位桿采用3根中Φl5.24鋼絞線和自動(dòng)錨具。拉錨器采用Q235鋼板組焊而成,設(shè)置在鋼梁底橫向中心線處的橫隔板部位,拉錨器與鋼箱梁板拴接。鋼箱梁加工工時(shí),事先在底板上打好固定拉錨器的栓孔。

  2.3.3分段拼裝及頂推

  分段拼裝及頂推分為八個(gè)步驟,分別為:第一步,安裝G2-5共4個(gè)梁段和導(dǎo)梁;第二步,頂推鋼箱梁C2~C5梁段前移20m;第三步,拼裝G6,G7梁段;第四步,第二次頂推鋼箱梁前進(jìn)30m;第五步,吊裝G8一G10分段,并頂推30m;第六步,吊裝G11梁段,頂推前進(jìn)20m;第七步,落梁,安裝支座;第八步,安裝最前端G1段鋼梁。

  3.施工監(jiān)控

  為了確保頂推工程中鋼箱梁、橋墩的安全,不允許對(duì)頂推全部過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控錄制。監(jiān)控主要分為橫向位移監(jiān)控(在導(dǎo)道梁頂面,鋼箱梁頂板的中線位置應(yīng)該每隔10m~20m固定一個(gè)相同大小的小棱鏡,根據(jù)測(cè)設(shè)的相同大小的小棱鏡的位置推斷鋼箱梁及導(dǎo)梁的橫向位移所帶來(lái)的偏差)和鋼箱梁、橋墩、臨時(shí)墩應(yīng)力監(jiān)測(cè)(在墩底部、鋼箱梁底板等部位安裝應(yīng)力計(jì),實(shí)測(cè)應(yīng)力,并與設(shè)計(jì)規(guī)定值對(duì)比)。

  4.質(zhì)量控制及安全措施

  臨時(shí)墩滑道安裝時(shí),相鄰墩高程差控制在±2mm以內(nèi),同墩兩滑道高程差控制在±1mm以內(nèi)。

  梁頂升最大高度及反力不得超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值。

  鋼梁施工質(zhì)量控制以相關(guān)的設(shè)計(jì)文件及技術(shù)規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

  頂推速度控制在10~15cm/min。

  頂推作業(yè)時(shí)對(duì)鋼箱梁、臨時(shí)墩、導(dǎo)梁、橋墩實(shí)施監(jiān)控,確保結(jié)構(gòu)安全。

  位于既有道路地段的鋼箱梁在實(shí)施頂推前完成護(hù)欄及鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)等施工,以防后續(xù)施工時(shí)對(duì)行車帶來(lái)安全隱患。

  在支墩兩側(cè)用鋼管搭設(shè)人行通道,并設(shè)置護(hù)欄,安裝防落網(wǎng),確保鋼梁焊接和頂推時(shí)作業(yè)人員高空安全。

  中央分隔帶中墩四周設(shè)置防護(hù)網(wǎng),防止物品墜入行車道。

  在作業(yè)地段設(shè)置施工警示牌。

  【參考文獻(xiàn)】

 。郏保莨F鈞.高架橋?qū)挿撓淞喉斖剖┕ぜ夹g(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2009,(05).

 。郏玻菖硎藝(guó).跨鐵路鋼箱梁項(xiàng)推旌工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2009,(07).