高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù) 【內(nèi)容提要】 哈爾濱進(jìn)鄉(xiāng)街高架橋，主橋跨越鐵路既有拉濱上下行線、香孫線、孫新線及站線和林機(jī)廠專用線，鋼箱梁架設(shè)采用頂推法。在橋一端的拼裝平臺(tái)將鋼箱梁進(jìn)行逐段拼裝，采用自鎖式千斤頂步履式整體滑移頂推法，將鋼箱梁頂推到位，起梁、拆除滑道、安裝支座、落梁，完成鋼箱梁頂推施工。【關(guān) 鍵 詞】 跨鐵路橋；鋼箱梁；頂推1.前言隨著我國(guó)橋梁建設(shè)的發(fā)展，大跨度鋼箱梁的頂推架設(shè)已成為一個(gè)重要發(fā)展方向。哈爾濱進(jìn)鄉(xiāng)街高架橋，主橋上跨鐵路線，鋼箱梁架設(shè)采用頂推法施工，將鋼箱梁在橋跨的一側(cè)沿橋縱軸線方向逐段拼裝，鋼箱梁下布設(shè)滑道和滑移裝置，頂推鋼箱梁，沿縱向滑移

2、至預(yù)定橋跨，然后拆除輔助設(shè)施，移正鋼梁，落梁就位。2.工程概況哈爾濱市進(jìn)鄉(xiāng)街高架橋工程，西起三大動(dòng)力路，東至三環(huán)路哈阿立交橋前，工程沿進(jìn)鄉(xiāng)街走向全長(zhǎng)4130m。其中，高架橋起K0+800，向西上跨通鄉(xiāng)街、拉濱鐵路、華北路，終點(diǎn)K3+910，橋梁及引道全長(zhǎng)3110m。我公司負(fù)責(zé)部分為高架橋上跨鐵路拉濱下行線、香孫線、孫新線及站線和林機(jī)廠專用線，上跨鐵路部分131.672m。上跨鐵路采用鋼箱梁結(jié)構(gòu)，橋跨布置40.836+50.0+40.836m。鋼箱梁高2.0 m，采用變寬截面結(jié)構(gòu)，從25.3m漸變至15.8m；鋼箱梁重1798T。鋼箱梁采用全焊四箱結(jié)構(gòu)，橋面縱坡0.4%-1.5%。圖1.鋼箱梁橫

3、截面示意圖3.頂推工藝鋼箱梁采用多點(diǎn)頂推法施工，在主跨布置安裝頂推平臺(tái)，并在其上布置滑道。在平臺(tái)上逐段焊接，用頂推設(shè)備同步循環(huán)作業(yè)使鋼箱梁逐段向前滑移，循環(huán)作業(yè)使鋼箱梁到達(dá)設(shè)計(jì)位置。鋼箱梁在工廠生產(chǎn)，經(jīng)公路運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，全部節(jié)段均在支架平臺(tái)上拼裝、頂推，逐步頂推到位。施工流程如下：序號(hào)圖示1搭設(shè)臨時(shí)支架系統(tǒng)2吊裝鋼導(dǎo)梁至臨時(shí)支架上3將鋼導(dǎo)梁滑移出兩段鋼箱梁的距離4吊裝第1、2段鋼箱梁，并與鋼導(dǎo)梁連接5進(jìn)行第一次滑移，將連接好的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離6吊裝第3、4段鋼箱梁，并與前段連接，并安裝防下?lián)媳乘?進(jìn)行第二次滑移，將連接好的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離8吊裝第5、6段鋼箱梁，并

4、與前段連接9進(jìn)行第三次滑移，將連接好的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離10吊裝第7、8段鋼箱梁，并與前段連接11進(jìn)行第四次滑移，將連接好的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離12吊裝第9、10段鋼箱梁，并與前段連接，并安裝防下?lián)媳乘?3進(jìn)行第五次滑移，將連接好的部分向前滑移出一段鋼箱梁的距離14吊裝第11段鋼箱梁，并與前段連接進(jìn)行，此時(shí)鋼導(dǎo)梁上29#支墩，并拆除防下?lián)媳乘?5第六次滑移，將連接好的部分向前滑移出一段鋼箱梁的距離16吊裝第12、13兩段鋼箱梁，并與前段連接17進(jìn)行第七次滑移，將連接好的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離 18吊裝第14、15兩段鋼箱梁，并與前段連接19進(jìn)行第八次滑移，將連接好

5、的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離20吊裝第16、17段鋼箱梁，并與前段連接21進(jìn)行第九次滑移，將連接好的部分向前滑移出兩段鋼箱梁的距離22吊裝第18、19段鋼箱梁，并與前段連接23拆除鋼導(dǎo)梁24焊接完成后，將梁體落梁4.準(zhǔn)備工作4.1臨時(shí)支墩、滑移軌道布置4.1.1臨時(shí)支墩沿橋的縱向在27#-28#墩之間設(shè)置3排臨時(shí)支墩，每排設(shè)置3個(gè)，每個(gè)臨時(shí)支墩由4根630mm鋼管組成，作為頂推滑道的支撐系統(tǒng)，臨時(shí)支墩設(shè)置在鋼箱梁底板下。圖2.總體布置圖4.1.2滑移軌道布置由于滑移段為變寬橋體，滑道布置要盡可能使各條滑道承擔(dān)相近的荷載，同時(shí)還要避開橋下支座位置，以便順利落架安裝；擬在直線側(cè)距橋邊2.2米、

6、11.2米、21.55米處設(shè)置3條滑道及其下的滑移支架?；栖壍涝谡麄€(gè)滑移過(guò)程中起承重導(dǎo)向和徑向限制構(gòu)件水平位移的作用。選用43kg/m熱軋鋼軌（GB2585-2007）?；屏杭盎栖壍乐谱靼惭b：滑移面的平面度應(yīng)進(jìn)行變形矯正；滑移軌道垂直方向彎曲矢高應(yīng)控制在0+8毫米；滑移軌道上表面應(yīng)進(jìn)行手工除銹，打磨光滑；每段滑移軌道接頭高差目測(cè)為零，焊縫接頭處應(yīng)打磨平整；正式滑移前軌道與滑靴各接觸面需均勻涂抹黃油潤(rùn)滑?；栖壍乐С性诨屏荷?，如下圖：圖3.滑移軌道圖4.鋼管桁架支柱4.1.3鋼導(dǎo)梁頂推施工在鋼箱梁前端設(shè)置鋼導(dǎo)梁，設(shè)置鋼導(dǎo)梁的目的一方面是為減少主梁在頂推過(guò)程中的懸臂長(zhǎng)度，降低懸臂狀態(tài)下負(fù)彎

7、矩峰值；另一方面引導(dǎo)主梁上墩，便于頂推過(guò)程中主梁糾偏。圖5.鋼導(dǎo)梁5.鋼箱梁頂推施工5.1自鎖式千斤頂步履式整體滑移頂推法工作原理自鎖式千斤頂步履式整體滑移頂推法采用“液壓同步滑移技術(shù)”，利用液壓爬行器作為滑移驅(qū)動(dòng)設(shè)備。液壓爬行器為組合式結(jié)構(gòu)，一端以楔型夾塊與滑移軌道連接，另一端以鉸接點(diǎn)形式與滑移胎架或構(gòu)件連接，中間利用液壓油缸驅(qū)動(dòng)爬行。自鎖型液壓爬行器是一種能自動(dòng)夾緊軌道形成反力，從而實(shí)現(xiàn)推移的設(shè)備。液壓爬行器的楔型夾塊具有單向自鎖作用。當(dāng)油缸伸出時(shí)，夾塊工作（夾緊），自動(dòng)鎖緊滑移軌道；油缸縮回時(shí)，夾塊不工作（松開），與油缸同方向移動(dòng)。圖6.頂推過(guò)程頂推原理：三點(diǎn)頂推是將頂推千斤頂分散安裝在

8、各滑道上，通過(guò)耳板與梁體連接，千斤頂同時(shí)共同施力，當(dāng)頂推頂拉力的合力克服滑道摩阻力的合力時(shí)，梁體才能向前移動(dòng)。動(dòng)力學(xué)原理可用下述數(shù)學(xué)表達(dá)式表示：Fi>Ri（i±i）。5.2頂推步驟頂推由通鄉(xiāng)街方向向三環(huán)方向頂推；鋼箱梁共分為19段進(jìn)行頂推；縱向采用三點(diǎn)頂推，將頂推千斤頂分散安裝在各滑道上；在拼裝平臺(tái)拼裝2段后進(jìn)行頂推作業(yè)，之后每焊接一段進(jìn)行一次頂推。頂推步驟如下步驟1：爬行器夾緊裝置中楔塊與滑移軌道夾緊，爬行器液壓缸前端活塞桿銷軸與滑移構(gòu)件（或滑靴）連接。爬行器液壓缸伸缸，推動(dòng)滑移構(gòu)件向前滑移；步驟2：爬行器液壓缸伸缸一個(gè)行程，構(gòu)件向前滑移300毫米；步驟3：一個(gè)行程伸缸完畢，

9、滑移構(gòu)件不動(dòng)，爬行器液壓缸縮缸，使夾緊裝置中楔塊與滑移軌道松開，并拖動(dòng)夾緊裝置向前滑移；步驟4：爬行器一個(gè)行程縮缸完畢，拖動(dòng)夾緊裝置向前滑移300毫米。一個(gè)爬行推進(jìn)行程完畢，再次執(zhí)行步驟1工序。如此往復(fù)使構(gòu)件滑移至最終位置。圖7.鋼箱梁分段圖圖8.頂推滑移步驟圖5.3頂推施工關(guān)鍵點(diǎn)1、每次頂推，必須對(duì)梁體中線及墩頂橫豎向位移進(jìn)行測(cè)量，并控制在允許范圍以內(nèi)；如出現(xiàn)偏差，應(yīng)立即調(diào)整。2、頂推到最后梁段時(shí)要特別注意梁段是否到達(dá)設(shè)計(jì)位置，須在溫度穩(wěn)定的夜間頂推到最終位置，并根據(jù)溫度仔細(xì)計(jì)算測(cè)定梁長(zhǎng)。3、最后一次頂推時(shí)應(yīng)采用小行程點(diǎn)動(dòng)，以便糾偏及縱移到位。4、頂推過(guò)程中的糾偏采用滑移同步控制策略 液壓滑

10、移同步控制技術(shù)要求：各臺(tái)液壓爬行器均勻受載；各個(gè)滑移頂推點(diǎn)保持同步。控制策略如下：將4臺(tái)爬行器中一臺(tái)設(shè)為主令點(diǎn)A，另一主體橋墩處的一臺(tái)設(shè)為從令點(diǎn)B，其余兩臺(tái)設(shè)為跟隨點(diǎn)。將主令點(diǎn)A的液壓爬行器滑移速度設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)值，作為同步控制策略中速度和位移的基準(zhǔn)。在計(jì)算機(jī)的控制下從令點(diǎn)B以位移量來(lái)跟蹤比對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。根據(jù)兩點(diǎn)間位移量之差L，取中值L/2分別進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證各臺(tái)液壓爬行器在滑移過(guò)程中始終保持同步。通過(guò)兩點(diǎn)確定一條直線的幾何原理，保證整個(gè)滑移過(guò)程中的平穩(wěn)。6.落梁落梁采取分墩起落、高差限位、實(shí)測(cè)梁重、全聯(lián)調(diào)整的方法。起頂設(shè)備采用YDC300千斤頂8臺(tái)。拆除頂推滑靴，換上盆式橡膠支座后，

11、利用設(shè)置在各墩上的起落千斤頂將鋼箱梁頂起（各墩起頂高度相同），則鋼箱梁全部重力由千斤頂支承。根據(jù)各千斤頂?shù)挠蛪褐?，?jì)算出各千斤頂?shù)钠痦斄?，即可得到各墩的?shí)測(cè)支反力Ri,然后計(jì)算出梁重G=Ri，再根據(jù)計(jì)算梁重G、設(shè)計(jì)支反力Ri實(shí)測(cè)梁重G，計(jì)算出各支點(diǎn)的理想支反力（即在實(shí)測(cè)梁重情況下各支點(diǎn)應(yīng)該承受的支反力）,= RiG/G。通過(guò)實(shí)測(cè)支反力Ri與理想支反力比較，找出支反力偏小的支點(diǎn)，然后采取在這些支點(diǎn)的支座下面加墊調(diào)平鋼板的方法，調(diào)整支座高程，從而調(diào)整其支反力。最后，全部調(diào)整完畢后，進(jìn)行落梁。7.工程存在問(wèn)題及解決辦法施工測(cè)量定位精度要求高：本工程的支座、鋼箱梁的標(biāo)高控制是工程的重點(diǎn)，因?yàn)檫@關(guān)系到本

12、橋建成后是否能順利投產(chǎn)，所以嚴(yán)格控制安裝精度，尤其鋼結(jié)構(gòu)相接點(diǎn)控制的精度是本工程的重點(diǎn)。解決措施：根據(jù)工程特點(diǎn)，編寫針對(duì)本工程的施工測(cè)量專項(xiàng)方案，對(duì)于定位主要是控制支架的標(biāo)高，每個(gè)鋼箱梁利用一臺(tái)經(jīng)緯儀，一臺(tái)全站儀進(jìn)行定位，同時(shí)利用全站儀進(jìn)行坐標(biāo)校核，保證安裝精度。8設(shè)備人員組織8.1人員安排由于本工程工期緊，任務(wù)重。為確保 施工質(zhì)量與施工進(jìn)度，根據(jù)本工程實(shí)際情況對(duì)人員做如下安排：工種、級(jí)別投入勞動(dòng)力（人）持證上崗率現(xiàn)場(chǎng)安裝安裝工30100焊工20100電工1100起重工4100無(wú)損探傷1100油漆工5100測(cè)量檢驗(yàn)員3100頂推滑移控制臺(tái)操作員2100油泵操作人員4100千斤頂操作人員4100

13、電氣工程師1100普工4100測(cè)量人員6100應(yīng)力測(cè)試人員41008.2主要機(jī)械設(shè)備安排8.2.1現(xiàn)場(chǎng)拼裝安裝階段擬投入的主要機(jī)械設(shè)備序號(hào)機(jī)械或設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量產(chǎn)地功率(KW)生產(chǎn)能力用于施工部位1350T履帶吊QUY-3501國(guó)產(chǎn)350噸鋼箱梁吊裝2CO2焊機(jī)CPX-35010浙江80350安焊接3直流兩用焊機(jī)ZXE1-3*500/40010組南通20400安焊接4埋弧焊4臺(tái)南通焊接5碳弧氣刨ZX5-6302北京3.5焊接8.2.2檢測(cè)設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量產(chǎn)地制造年份主要性能先進(jìn)程度用途備注1水準(zhǔn)儀WDZ-404上海精密2010151良好測(cè)量2激光經(jīng)緯儀J2-JDA4蘇州光學(xué)20

14、1050良好測(cè)量3電子全站儀OTS2342上海精密2010150良好測(cè)量8.2.3頂推設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)使用數(shù)量備用數(shù)量1連續(xù)頂推千斤頂TJG10003臺(tái)1臺(tái)2液壓泵站ZTB40.03臺(tái)1臺(tái)3油缸行程傳感器TF-S2503個(gè)1個(gè)4油壓傳感器TF-P403個(gè)1個(gè)5電腦控制室HLDKA-12A1臺(tái)1臺(tái)6電腦控制臺(tái)HLDKA-63臺(tái)1臺(tái)10電 動(dòng) 油 泵ZB4500.011臺(tái)11千 斤 頂YDC10041臺(tái)12糾偏千斤頂100t41臺(tái)13糾偏千斤頂200t21臺(tái)16電腦1臺(tái)17光纖應(yīng)變計(jì)BGK-FBG-415020套2套18光纖解調(diào)儀BGK-FBG-86001套19電子水準(zhǔn)儀Tianbao033套21對(duì)講機(jī)159.結(jié)語(yǔ)頂推法可以使用簡(jiǎn)單的設(shè)備建造長(zhǎng)大橋梁，施工費(fèi)用較低，施工平穩(wěn)，可在水深、山谷和高橋墩上采用，也可在曲率相同的彎橋和坡橋上使用。