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时间:2018-07-06
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1、公路桥梁钢箱梁顶推施工技术探讨摘 要:本文结合工程实例,分析介绍了公路桥梁钢箱梁顶推技术方案,从顶推施工临时设施、梁段顶推、施工监测三方面对顶推施工技术及质量控制措施进行了详细阐述。 关键词:公路桥梁;钢箱梁;顶推施工技术;施工监测 1工程概况 湖南某公路桥梁跨越高速公路地段设计为四跨一联单箱单室的钢梁,其中C桥跨径布置为(20+32+34+25)m,钢箱梁与线路呈135°交角,钢梁顶板宽度10.5m,底板宽度5.5m,底板水平,箱梁中心线处梁高1.8m,顶板设有6%横坡。钢箱梁地段平曲线半径R=240m,竖曲线半径R=1850m,左侧纵坡3.078%,
2、右侧纵坡4.000%,竖曲线顶点位于本联箱梁中间。桥梁各孔跨分别设置2、9、11mm及6mm的拱度,拱度线形为圆曲线。钢箱梁中心线与线路中线相距1.75m。钢箱梁在工厂加工时分11段,其中第一段长10.472m,最后一段长10.265m,其余段均为9.22m。 2顶推方案 为保证该高速公路双向8车道的交通畅通,根据现场施工条件,在高速公路北侧桥位处搭设临时墩,分段拼装钢箱梁并从北向南实施顶推。其中钢箱梁最前端一段作为嵌补梁段,待其余钢箱梁顶推至设计位置落梁后,再采用汽车吊安装嵌补梁段。具体实施步骤为:第一次在支墩上拼装前导粱及4段钢粱,顶推20m;第二次依
3、次拼装2段钢梁,顶推30m;第三次依次拼装3段钢梁,顶推30m;第四次安装尾端一个梁段,顶推15m后拆除前导梁,将其安装在最后端钢梁的尾部,继续顶推直至设计位置止,拆除导梁并落梁,最后汽车吊安装嵌补梁段。 为减轻前端钢梁自重,顶推时前方跨钢箱梁的翼缘板及防撞护栏暂不安装,待钢梁就位后再安装。 3顶推施工工艺及方法 3.1 顶推施了工临时设施 3.1.1 临时墩设计与施工 临时墩除满足钢箱梁拼装平台外,还要兼作对钢箱梁实施空间曲线顶推之用。因此,在设计临时墩时,既要考虑其能承受顶推时的最大竖向荷载和最大水平力,又要考虑满足钢箱梁在顶推过程中沿同半径平面
4、圆曲线和同曲率凸形竖曲线轨迹前进要求。同时,还要考虑顶梁千斤顶安放位置、横向限位装置,以及施焊及接送滑板人员的工作平台等因素。 1)临时墩结构 本桥临时墩均设计为φ500×8钢管柱,用Q235钢板卷制。1组临时墩共由4根钢管柱组成,柱间用[16槽钢作剪刀撑连接,柱顶设置用于固定下滑道的钢支座。考虑到拼装钢箱梁过程中需要设置顶升千斤顶,同时提高临时墩抗推能力,在每组支墩顶部纵向设置2根140纵梁。位于桥墩处的临时墩,其墩顶用塑钢与桥梁支座垫石进行连接。 2)临时墩基础 临时墩基础采用钢筋混凝土扩大基础,根据地基实际承载力(120kpa)及最大竖向荷载(一般墩为8
5、50KN,中央分隔带处为1760KN),确定一般临时墩2个分离式基础,尺寸为4m×2m×1.2m。基础混凝土按照C25控制。在基础混凝土施工时预埋M25地脚螺栓,钢管柱与基础栓接。中央分隔带处临时墩基础充分利用匝道桥承台。临时墩确定后,根据顶推工况对其进行承载力和抗倾覆验算。 3)临时墩布置 临时墩沿线中线径向布置,除各组临时墩平面满足与钢箱梁相同半径(R=240m)的圆曲线线形外,滑道面高程还必须满足竖向圜曲线(R=P850m)线形要求。 根据钢箱梁在顶推中处于最大悬臂34m时满足抗倾覆系数1.5,以及钢箱梁分段长度(9.22m),确定拼装地段临时墩纵向中心间
6、距10m,每组临时墩钢管柱横向间距5.15m,纵向间距2m。G匝道桥需要布设11组。钢箱梁的顶推高程与设计落梁高程相同。临时支墩与滑道见图1。 4)支架搭设 按照临时墩布置图用全站仪测放各个临时墩位置,并对地基进行处理,随后按常规浇筑基础C25混凝土;待混凝土达到一定强度后安装钢管柱,采用[16槽钢设置好纵横向水平支撑和剪刀撑。临时支墩安装时精度:垂直度≤1%:顶面高程0~-10mm。 3.1.2 滑动和导向装置 滑动装置主要由下滑道、上滑道组成。 1)滑道位置 顶推滑道设置在腹板下方的底板附近,并对腹板下部设三角形加劲肋,同时在顶推滑道中心位置沿纵通
7、长设80cm的高肋板进行加强,以防止钢箱梁的变形。 2)下滑道 下滑道由滑道梁,下滑板组成。滑道梁为2根2b槽钢,下滑道有效长度2.0m,宽度30cm。 考虑到钢箱梁在顶推过程中上滑块可能会出现挤压卡住现象,需要起顶钢箱梁。故在每侧滑道梁的两旁却设有吊篮,吊篮内可安放50t液压千斤顶以备用。滑道梁及吊篮结构如图2所示。 下滑板由5块500×500×20钢板组成,每块钢面外包1mm厚不锈钢板。 3)上滑块 上滑块为一面贴聚四氟乙烯、内部设两层钢板的橡胶板,其规格为400×200×20。下滑板和上滑板共同组成顶推摩擦,在顶推千斤顶的作用下
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