太原市西環(huán)高速鋼箱梁安裝方案研究

太原市西環(huán)高速鋼箱梁安裝方案研究

1鋼箱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)太原市西環(huán)北路改造工程采用sw曲線17-20號段式擴(kuò)大工程。橋梁頂部為33.43和33的連續(xù)鋼梁。這座橋長109米，寬9.3米。最小平曲線半徑為90米。橫向坡度為3%，縱向坡度為1%3.85%。箱梁采用等截面單箱單室斜腹板截面,箱梁總重約560t,鋼箱梁頂板頂面至底板頂面結(jié)構(gòu)高度2m;箱梁頂寬9.3m;箱底寬4.949m;兩側(cè)懸臂長度1.437m。2模擬吊裝現(xiàn)場的確定鋼箱梁上跨西中環(huán)主線橋及WN匝道上方,EN匝道位于鋼箱梁東北方,兩者之間水平距離約6n,吊裝時(shí)受匝道影響,吊裝空間有限,最小起重距離為10m,起重高度為24m,吊臂長36.9m,此時(shí)500t起重機(jī)可吊質(zhì)量106t,吊裝工期僅為10d,因此必須做好前期方案比選,模擬吊裝現(xiàn)場,充分考慮各種不利因素,確保一次成功。同時(shí)由于是鋼梁半徑小僅為90m,因此在吊點(diǎn)設(shè)計(jì),現(xiàn)場焊接,測量監(jiān)控方面必須進(jìn)行合理策劃,滿足線性要求。3鋼箱梁安裝方案制定依據(jù)在鋼箱梁安裝之前,首先明確安裝方案。由于立交工程的特殊性,其鋼箱梁安裝方案應(yīng)以最大限度地減少對道路交通的干擾為基礎(chǔ),以“高效、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)優(yōu)、安全”為目標(biāo)進(jìn)行確定和實(shí)施。以下是確定安裝方案的幾個(gè)要素。3.1鋼箱梁分段運(yùn)輸?shù)跹b的要求鋼箱梁的縱向分段橫向分塊,既要充分考慮起重機(jī)械的性能及吊裝現(xiàn)場的情況,又要符合設(shè)計(jì)圖及有關(guān)規(guī)范的要求。根據(jù)鋼箱梁橋的結(jié)構(gòu)形式,以及運(yùn)輸、現(xiàn)場安裝的條件(橋梁寬9.3m,且最小平曲線半徑為90m的彎橋,運(yùn)輸超寬,整體大段吊裝存在偏心等情況),需對鋼箱梁縱、橫向重新進(jìn)行分段,以方便運(yùn)輸、吊裝。詳細(xì)橫向分段情況如圖1~3所示,各節(jié)段工程量如表1所示。3.2縱向?qū)雍父鶕?jù)鋼箱梁分塊形式和質(zhì)量結(jié)合現(xiàn)場情況,可以確定分段分塊的起重機(jī)械的性能參數(shù)。在吊裝前,小懸臂梁與鋼梁完成縱向?qū)雍浮Ｗ畲蟮跹b高度24m,最大吊裝段為B1,D1段,梁重81.634t,此時(shí)起重機(jī)回旋半徑10m,吊臂長36.9m,500t起重機(jī)可吊質(zhì)量106t,滿足要求。3.3施工環(huán)境在選擇鋼箱梁安裝方案時(shí),應(yīng)充分考慮場地環(huán)境對施工可能造成的影響。3.4段分塊的施工由于城市立交工程場地大都比較狹窄,出于經(jīng)濟(jì)上的考慮,鋼箱梁分段分塊采用在現(xiàn)場設(shè)立鋼管支架進(jìn)行臨時(shí)支撐,然后拼裝成橋的方法進(jìn)行施工。而鋼箱梁節(jié)段能否獲得精確的定位和拼裝較大程度上取決于臨時(shí)支撐設(shè)置的合理與否,支撐方案的選擇是明確鋼結(jié)構(gòu)安裝方案的關(guān)鍵。4吊裝吊裝方案鋼箱梁制作段加工完成后,運(yùn)輸至現(xiàn)場指定的橋位進(jìn)行安裝,安裝采用在梁段接口處搭設(shè)臨時(shí)支架的方式進(jìn)行。安裝順序?yàn)轫槝蛳驈?7號墩向20號墩進(jìn)行。在吊裝過程中,需結(jié)合觀測結(jié)果對鋼箱梁安裝位置進(jìn)行精確定位和調(diào)整。具體起重機(jī)站位順序如圖4所示。1)A段吊裝吊裝前先將懸臂梁與主梁完成縱向?qū)雍?吊裝時(shí),采用1臺500t起重機(jī)一次站位吊裝A1,A2段,吊裝段最大質(zhì)量為59.4t,起重機(jī)的最大回旋半徑16m,吊臂長為36.9m(此工況下500t汽車式起重機(jī)最大起質(zhì)量為71t,滿足要求)。2)B段吊裝吊裝B段前,需把EN匝道,樁號ENK0+427.289,ENK0+444.289及WN匝道,樁號WNK0+779.419承臺填平,并壓實(shí),保證500t起重機(jī)站位。B段吊裝:吊裝前先將懸臂梁與主梁完成縱向?qū)雍?吊裝時(shí),采用1臺500t起重機(jī)一次站位吊裝B1,B2段,B1段質(zhì)量為81.6t,B2質(zhì)量為55.5t,先吊裝B2段,此時(shí)起重機(jī)的回旋半徑為16m,吊裝B1時(shí),起重機(jī)的回旋半徑為12m,吊臂長都為36.9m(500t汽車式起重機(jī)回旋半徑16m,可吊質(zhì)量71t,12m回旋半徑可吊質(zhì)量92t,滿足要求)。3)C段吊裝吊裝前先將懸臂梁與主梁完成縱向?qū)雍?吊裝時(shí),采用1臺500t起重機(jī)一次站位吊裝C1,C2段,最大吊裝質(zhì)量為45.8t,此時(shí)起重機(jī)的回旋半徑為22m,吊臂長都為36.9m(在此工況下,500t汽車式起重機(jī)可吊質(zhì)量53t,滿足要求),起重機(jī)站位如圖5所示。4)D段吊裝吊裝前先將懸臂梁與主梁完成縱向?qū)雍?。先吊裝D1段,D1段重81.6t,此時(shí)起重機(jī)的回旋半徑為12m,吊臂長都為36.9m(在此工況下,500t汽車式起重機(jī)可吊質(zhì)量92t,滿足要求),起重機(jī)站位如圖6所示。起重機(jī)移位,吊裝D2段,D2段重55.5t,此時(shí)起重機(jī)的回旋半徑為12m,吊臂長都為36.9m(在此工況下,500t汽車式起重機(jī)可吊質(zhì)量92t,滿足要求)。5)E段吊裝吊裝前先將懸臂梁與主梁完成縱向?qū)雍?吊裝時(shí),采用1臺500t起重機(jī)一次站位吊裝E1,E2段,吊裝段最大質(zhì)量為59.4t,起重機(jī)的最大回旋半徑16m,吊臂長為36.9m(此工況下500t汽車式起重機(jī)最大起重量為71t,滿足要求),起重機(jī)站位如圖7所示。