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【摘 要】:通过对城市道路桥梁钢箱梁施工方案的优化,分析掌握结构的受力状态,研究施工过程中施工方 案的变化,加快了钢箱梁安装的速度,大大减少了对现有道路交通的影响,保证了钢箱梁安装质量及施工安全。
关键词: 道路;桥梁;钢箱梁;施工
中图分类号: U448.14 文献标识码: A 文章编号:
1 工程概况
某工程全长7.6km,路基宽度70m, 本工程A4 标段工程施工范围为一新建设道路及跨线桥两座,其中一跨线桥跨越平丹快速干线的11~ 14#轴,上部结构采用钢箱梁结构, 其下部结构桥台采用U 型薄壁式桥台,墩身为双柱式桥墩,基础采用钻孔灌注桩, 施工过程必须采取特别的措施保证平丹快速干线的正常交通及安全.
跨线桥钢箱梁主梁横断面为单箱三室结构,T形截面梁高为2.0 m,下部底宽为12.0 m,上部两侧各设2.25m宽挑臂,上部总宽16.5 m, 腹板间距中部为4.8 m,两侧为3.6m,钢箱梁中跨中部63m范围按圆曲线起拱,两侧为直线,不另设拱度.
2. 方案的选择
根据原来的设计和施工方法, 钢箱梁安装从西侧往东方向采用钢索拖拉方法进行施工,但根据施工现场条件,平安路以西的空间狭小,如按原设计安装方案,钢结构、钢箱梁的安装空间位置不够,影响安装速度和整个工程的项目建设期,现有的平安快速干线已通车,如采用牵引阻力的建造方式,平安快线必须设置临时墩,影响平安快速干线交通和安全, 原设计在9~ 11#墩搭设膺架临时墩, 由于5~ 7#墩跨越一河道, 造成钢箱梁的一端安装长度受限, 12~ 13#墩不能够一次拖拉到位,为了确保按计划完成安装钢梁主体工程,确保施工安全。通过实地调查发现,平安路东有临时征用土地,可以使用空空场地比较多, 可预先进行安装,梁桩下部结构的施工提前完成为钢箱梁的安装提供了有力的保障。使得钢箱梁的安装过程可以按原来方案实施。场外的交通运输方便,钢箱梁运输进场后安装方便安全。依据国内现有的成熟施工技术,并与设计人员进行了技术交底后优化了钢箱梁安装方案,在14~ 17# 墩搭架设临时墩,从东往西方向顶推拖拉法进行钢箱梁安装的施工,采用此方案可加快钢箱梁的安装速度,安全可靠。
3. 钢箱梁安装方案的实施
3.1 钢箱梁制作单元划分
钢箱梁因采用陆路大型运输车运输,必须对钢箱梁进行分段划分,在工厂分段制作完成后运至工地现场总装, 根据运输,起重及现场施工等要求,连续钢箱梁纵向仍按工程设计院的施工图纸划分为12个节段, 每个节段长8.45~ 13.50 m 。
3.2 钢箱梁顶推施工
钢箱梁在工厂预制成块,运到现场后的钢框架运至工地后在钢箱梁的前跨搭设膺架并在膺架上架设焊接钢箱梁, 钢箱梁前端安装导梁, 将钢箱梁逐步向前顶推拖拉,逐步向前推进力,推动拖到一定的位置,然后钢箱梁安装架焊接,然后继续推进逐步到位,安装前位置的钢架。
3.3支架预压
现浇砼箱梁碗扣式支架及模板搭设完成后需进行堆载预压试验,检验支架设计的合理性和支架结构的可靠性,并可校验支架变形情况。支架的预压采用预制块进行预压,预压荷载取120%箱梁荷载进行预压控制。预压加载的顺序,应按梁板现浇段的分区先后顺序实施。由于预制块的限制,预压分两阶段实施。每次加载后立即对相应标志位置进行仪器观测,作好记录,并和上次观测记录作出分析对比。加满设计荷载后,每隔4小时间隔观测一次,直至测量数据相差不超过2.5mm,且持荷时间应不少于2晝夜。
3.4悬臂浇筑
悬臂浇筑是在桥墩两侧对称分段浇注混凝土,当混凝土达到一定强度之后,张拉预应力梁,移动挂篮,继续浇筑下一个梁面。梁段长度和梁截面自重,吊篮重量、平衡锤施工恒载负荷密切相关,一般每段长度为5 ~ 7米。悬臂施工挂篮的主要设备, 因桥墩根部块重量较大, 且为了满足拼装和支承挂篮要求的起步长度, 经常先用托架浇筑第一梁段。
4 钢箱梁顶推施工的技术措施
4.1 临时墩拼装
14~ 18#墩下部结构施工完成后, 在14~ 18#墩间架设膺架临时墩, 膺架采用贝雷架拼装而成,下面采用C25混凝土做基础,膺架上安装千斤顶作微调装置。
4.2 滑板 滑道安装
滑道设置在12 ~19#墩顶上,滑动基地在帽梁锚固,滑动轨道设置在相应的箱梁中室两个履板下,,滑道用20毫米钢进出口刨斜坡,表面用2毫米不锈钢表面抛光, 滑板为聚四氟乙稀橡胶滑板,滑板调平层用对拉螺杆将钢板框对拉成钢盒子,拆除钢板侧板,凿除普通混凝土, 将梁降落在支座上,支座在拖拉之前即安装就位。
4.3 导梁安装
这座桥施工困难在于钢箱梁悬臂较大,12 #墩悬臂梁负弯矩过大,挠度也大,加上一层的圆弧曲线段,所以应该尽量使用钢导梁身作为导梁来降低自重量,重量悬臂状态产生负弯矩和挠度,导梁使用工字型实腹式钢束结构,便于运输和安装,导梁横向分为两块变截面梁,导梁工作长23米、1.2米高的端梁、纵向分为三段连接,第一个长5米,第二和第三部分的9米长,两块变截面工字梁之间设置水平接触杆连接完整,导梁在高强度螺栓装配,导梁部分组装后,调整导梁的准确位置,根据设计要求和第一段前端固体联合成一个整体,导梁桥墩,由于到达钢、导梁有一定的偏差,使得导梁不能到达码头顶端,与两组滚轮下装80吨千斤顶在导梁顶下梁端、导梁到码头后可以拆卸后顶部。
4.4 牵引装置
4.4.1 牵引力计算
钢箱梁拼接后全重1051t, 摩擦因数一般按6%~ 8%估算,加上纵坡+ 1.82%,实际摩擦因数可按7.82%~ 9.82%估算。
4.4.2 设备选择及布置
为了正确地反映桥梁结构的变位情况, 把梁底的标高作为施工控制的目标。每一段位移监测逐点从梁底引到桥面。挂篮定位水平根据梁底待浇节段的最前沿横截面上的测点定位,通过测量梁顶部嵌入钢筋头和相应的梁底水平标高,建立梁底和梁顶部测量点水平标高关系,混凝土梁截面梁底水平可以通过梁顶部标高测量值反馈出来。利用水准仪及经纬仪把高程控制点引至墩顶梁段顶面上, 标上明显标记并保护好。在后期的建设这个点为基准,其他水准的测量的后视点,得出测量梁顶高程。每次测量时的安排应该至少有两个参考点,首先应进行基准点之间的相互校核。每次测量首先应进行基准点相互检查,对于这些基准点数据,每隔一周重复复测一次,以保证基准点的准确。
4.4.3 导向问题
因为梁重量比较轻,1000 t梁对称结构和系梁的底线,横向引导行动必要的力很小,容易引导,所以导向轮整流装置,方向的针织梁前端使用在桥墩顶部埋钢板组帧,使用直接指导反应导向轮来整流针织,钢导梁应用横向力、梁尾方向控制,使用钢铁架以上横向联系固定导反应设置导向轮。对称结构,又是拉梁底中心线,横向导向纠偏所需的力很小,很容易导向,因此采用导向轮式纠编装置,前进方向梁前端利用在桥墩墩顶埋钢板设导向反力架,直接用导向轮来纠编,对钢导梁施加横向力,梁尾部方向控制,在膺架上利用型钢作横向联系固定导向反力设导向轮。
4.5 落梁方法
(1) 在拖动之前安装好支坐,支坐高度正好和滑动高度相等,钢箱梁拖到位,将滑动对拉螺丝放松,拆除钢板侧板,凿除普通混凝土,梁降落在支坐上。
(2) 当箱梁整体落座在支座后,复核梁底标高,确认无误后,整个落梁工作完成。
5 结束语
通过对城市道路桥梁钢箱梁施工方案的优化,掌握结构的受力状态,研究施工过程中施工方案的变化,加快了钢箱梁安装的速度,大大减少了对现有道路交通的影响,保证了钢箱梁安装质量及施工安全。
参考资料:
[1]蓝光欣.提高公路桥粱钢箱梁施工安装质量的措施.山西建筑,2008.3
[2]冯佛海.公路桥梁伸缩装置[M].北京:人民交通出版社,2007.5
关键词: 道路;桥梁;钢箱梁;施工
中图分类号: U448.14 文献标识码: A 文章编号:
1 工程概况
某工程全长7.6km,路基宽度70m, 本工程A4 标段工程施工范围为一新建设道路及跨线桥两座,其中一跨线桥跨越平丹快速干线的11~ 14#轴,上部结构采用钢箱梁结构, 其下部结构桥台采用U 型薄壁式桥台,墩身为双柱式桥墩,基础采用钻孔灌注桩, 施工过程必须采取特别的措施保证平丹快速干线的正常交通及安全.
跨线桥钢箱梁主梁横断面为单箱三室结构,T形截面梁高为2.0 m,下部底宽为12.0 m,上部两侧各设2.25m宽挑臂,上部总宽16.5 m, 腹板间距中部为4.8 m,两侧为3.6m,钢箱梁中跨中部63m范围按圆曲线起拱,两侧为直线,不另设拱度.
2. 方案的选择
根据原来的设计和施工方法, 钢箱梁安装从西侧往东方向采用钢索拖拉方法进行施工,但根据施工现场条件,平安路以西的空间狭小,如按原设计安装方案,钢结构、钢箱梁的安装空间位置不够,影响安装速度和整个工程的项目建设期,现有的平安快速干线已通车,如采用牵引阻力的建造方式,平安快线必须设置临时墩,影响平安快速干线交通和安全, 原设计在9~ 11#墩搭设膺架临时墩, 由于5~ 7#墩跨越一河道, 造成钢箱梁的一端安装长度受限, 12~ 13#墩不能够一次拖拉到位,为了确保按计划完成安装钢梁主体工程,确保施工安全。通过实地调查发现,平安路东有临时征用土地,可以使用空空场地比较多, 可预先进行安装,梁桩下部结构的施工提前完成为钢箱梁的安装提供了有力的保障。使得钢箱梁的安装过程可以按原来方案实施。场外的交通运输方便,钢箱梁运输进场后安装方便安全。依据国内现有的成熟施工技术,并与设计人员进行了技术交底后优化了钢箱梁安装方案,在14~ 17# 墩搭架设临时墩,从东往西方向顶推拖拉法进行钢箱梁安装的施工,采用此方案可加快钢箱梁的安装速度,安全可靠。
3. 钢箱梁安装方案的实施
3.1 钢箱梁制作单元划分
钢箱梁因采用陆路大型运输车运输,必须对钢箱梁进行分段划分,在工厂分段制作完成后运至工地现场总装, 根据运输,起重及现场施工等要求,连续钢箱梁纵向仍按工程设计院的施工图纸划分为12个节段, 每个节段长8.45~ 13.50 m 。
3.2 钢箱梁顶推施工
钢箱梁在工厂预制成块,运到现场后的钢框架运至工地后在钢箱梁的前跨搭设膺架并在膺架上架设焊接钢箱梁, 钢箱梁前端安装导梁, 将钢箱梁逐步向前顶推拖拉,逐步向前推进力,推动拖到一定的位置,然后钢箱梁安装架焊接,然后继续推进逐步到位,安装前位置的钢架。
3.3支架预压
现浇砼箱梁碗扣式支架及模板搭设完成后需进行堆载预压试验,检验支架设计的合理性和支架结构的可靠性,并可校验支架变形情况。支架的预压采用预制块进行预压,预压荷载取120%箱梁荷载进行预压控制。预压加载的顺序,应按梁板现浇段的分区先后顺序实施。由于预制块的限制,预压分两阶段实施。每次加载后立即对相应标志位置进行仪器观测,作好记录,并和上次观测记录作出分析对比。加满设计荷载后,每隔4小时间隔观测一次,直至测量数据相差不超过2.5mm,且持荷时间应不少于2晝夜。
3.4悬臂浇筑
悬臂浇筑是在桥墩两侧对称分段浇注混凝土,当混凝土达到一定强度之后,张拉预应力梁,移动挂篮,继续浇筑下一个梁面。梁段长度和梁截面自重,吊篮重量、平衡锤施工恒载负荷密切相关,一般每段长度为5 ~ 7米。悬臂施工挂篮的主要设备, 因桥墩根部块重量较大, 且为了满足拼装和支承挂篮要求的起步长度, 经常先用托架浇筑第一梁段。
4 钢箱梁顶推施工的技术措施
4.1 临时墩拼装
14~ 18#墩下部结构施工完成后, 在14~ 18#墩间架设膺架临时墩, 膺架采用贝雷架拼装而成,下面采用C25混凝土做基础,膺架上安装千斤顶作微调装置。
4.2 滑板 滑道安装
滑道设置在12 ~19#墩顶上,滑动基地在帽梁锚固,滑动轨道设置在相应的箱梁中室两个履板下,,滑道用20毫米钢进出口刨斜坡,表面用2毫米不锈钢表面抛光, 滑板为聚四氟乙稀橡胶滑板,滑板调平层用对拉螺杆将钢板框对拉成钢盒子,拆除钢板侧板,凿除普通混凝土, 将梁降落在支座上,支座在拖拉之前即安装就位。
4.3 导梁安装
这座桥施工困难在于钢箱梁悬臂较大,12 #墩悬臂梁负弯矩过大,挠度也大,加上一层的圆弧曲线段,所以应该尽量使用钢导梁身作为导梁来降低自重量,重量悬臂状态产生负弯矩和挠度,导梁使用工字型实腹式钢束结构,便于运输和安装,导梁横向分为两块变截面梁,导梁工作长23米、1.2米高的端梁、纵向分为三段连接,第一个长5米,第二和第三部分的9米长,两块变截面工字梁之间设置水平接触杆连接完整,导梁在高强度螺栓装配,导梁部分组装后,调整导梁的准确位置,根据设计要求和第一段前端固体联合成一个整体,导梁桥墩,由于到达钢、导梁有一定的偏差,使得导梁不能到达码头顶端,与两组滚轮下装80吨千斤顶在导梁顶下梁端、导梁到码头后可以拆卸后顶部。
4.4 牵引装置
4.4.1 牵引力计算
钢箱梁拼接后全重1051t, 摩擦因数一般按6%~ 8%估算,加上纵坡+ 1.82%,实际摩擦因数可按7.82%~ 9.82%估算。
4.4.2 设备选择及布置
为了正确地反映桥梁结构的变位情况, 把梁底的标高作为施工控制的目标。每一段位移监测逐点从梁底引到桥面。挂篮定位水平根据梁底待浇节段的最前沿横截面上的测点定位,通过测量梁顶部嵌入钢筋头和相应的梁底水平标高,建立梁底和梁顶部测量点水平标高关系,混凝土梁截面梁底水平可以通过梁顶部标高测量值反馈出来。利用水准仪及经纬仪把高程控制点引至墩顶梁段顶面上, 标上明显标记并保护好。在后期的建设这个点为基准,其他水准的测量的后视点,得出测量梁顶高程。每次测量时的安排应该至少有两个参考点,首先应进行基准点之间的相互校核。每次测量首先应进行基准点相互检查,对于这些基准点数据,每隔一周重复复测一次,以保证基准点的准确。
4.4.3 导向问题
因为梁重量比较轻,1000 t梁对称结构和系梁的底线,横向引导行动必要的力很小,容易引导,所以导向轮整流装置,方向的针织梁前端使用在桥墩顶部埋钢板组帧,使用直接指导反应导向轮来整流针织,钢导梁应用横向力、梁尾方向控制,使用钢铁架以上横向联系固定导反应设置导向轮。对称结构,又是拉梁底中心线,横向导向纠偏所需的力很小,很容易导向,因此采用导向轮式纠编装置,前进方向梁前端利用在桥墩墩顶埋钢板设导向反力架,直接用导向轮来纠编,对钢导梁施加横向力,梁尾部方向控制,在膺架上利用型钢作横向联系固定导向反力设导向轮。
4.5 落梁方法
(1) 在拖动之前安装好支坐,支坐高度正好和滑动高度相等,钢箱梁拖到位,将滑动对拉螺丝放松,拆除钢板侧板,凿除普通混凝土,梁降落在支坐上。
(2) 当箱梁整体落座在支座后,复核梁底标高,确认无误后,整个落梁工作完成。
5 结束语
通过对城市道路桥梁钢箱梁施工方案的优化,掌握结构的受力状态,研究施工过程中施工方案的变化,加快了钢箱梁安装的速度,大大减少了对现有道路交通的影响,保证了钢箱梁安装质量及施工安全。
参考资料:
[1]蓝光欣.提高公路桥粱钢箱梁施工安装质量的措施.山西建筑,2008.3
[2]冯佛海.公路桥梁伸缩装置[M].北京:人民交通出版社,2007.5