跨线钢箱梁顶推施工技术研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

范晓文

广州市第三市政工程有限公司 广东省广州市 510640

摘要

P连通工程下跨四车道的高速公路,在该区域内不能设置临时支墩进行吊装,为了保证该区域顺利施工,同时又保证通行路面的交通安全,采用了钢箱梁多点连续顶推方式进行安装。主要对其施工技术进行阐述,对类似工程项目的施工具有一定的指导意义。


关键词

下跨高速;钢箱梁;步履式顶推

正文

 1工程概况

P连通工程位于某工业园区内,包括跨线桥及两端引道总长约1.2km,为城市次干路,桥梁部分为双向4车道,设计断面宽为22~37.5m,典型横断面布置如下:4. 5m(人+非) +7m(辅道) +0. 5m(栏杆) +15m(引桥,机动车道) +0.5m (栏杆) +7m(辅道) +3m(人+非)=37. 5m。

本工程需连续跨越G高速、N互通立交四条匝道。其中G高速(珠三角环线高速)为双向四车道高速公路标准,考虑到该路段车流量大且不宜中断,故采用 132 米钢箱系杆拱桥上跨珠三角环线高速,采取整体多点连续顶推方式进行施工,钢箱梁底与主线公路路面高差约为 7.5m,在临时墩墩顶安装钢箱梁顶升顶推装置。

 

2钢箱梁步履式顶推安装总体施工思路

在西侧施工场地内,拼接成单幅(长 60m*宽22m)整体后顶推,向前顶推78.86m后进行二次拼装,然后二次顶推到位

2.1交通疏导组织

本工程施工周期 24 天,需在G高速主线路与东侧匝道之间绿化设置顶推临时墩,材料进场及吊装作业安排在夜间进行。

 

2.2 钢箱梁临时支架及施工便道设置

设置3组临时顶推支架和5组临时拼装支架,用于钢箱桥的拼装及顶推设备的支撑点,现场施工便道位于在建桥梁两侧,道路宽度8m,硬化后满足运输车通行及180t汽车吊车支腿受力。

 

2.3钢箱桥安装流程

1)在顶推临时支架上安装顶推设备;

2)钢箱梁分成七段(3.5m~15m)采用汽车运输至工地现场;最长为 15 米,重约 43.1 吨。采用 180t 吨汽车吊单机作业,吊装至2#~6#上,进行定位、拼装、焊接。

3)同步安装钢箱桥前端临时导梁

 4)钢结构部及导梁安装完成后,焊缝探伤合格。

5)开始顶推,采用24台650t三维液压千斤顶进行顶推,累计向前顶推78.86m,导梁上跨8#永久支墩。

   6)二次拼装长度39.26m,再进行第二次顶推落位

3、钢箱梁加工及吊装就位关键点

3.1、钢箱梁加工 

钢箱梁均在厂内制造成立体分段,减少手工操作的随机性和不稳定性。

采用“反造法”、“长度分轮次”(桥长方向根据工厂厂房的长度进行分轮次总装)、“宽度全匹配”(每一制造轮次,桥宽方向全部进行匹配布置)制造,总装胎架带横坡、两端标高水平放置;分段在厂内完成打磨喷砂、涂装后发运至现场。

3.2钢梁提升及初定位

钢梁节段运输至提梁通道下方侧向放置,汽车吊将梁段提升至顶推拼装平台对应位置,梁段由侧向转体 90 度为正向后缓慢落梁,初定位的精度要求为横向不大于50mm,纵向不大于100mm。

3.3钢梁精调就位

钢梁初定位后按照监控要求调整待安装梁段空间姿态。梁段支撑于 4 个三向千斤顶上,先调整梁段的横桥向位置,在调整梁段的纵桥向位置,最后调整梁段的竖向高程。三个方向上互相影响,需要按照横向—纵向—竖向循环逐步逼近到 10mm 左右。在满足焊接间隙要求下,纵向精度可适当放宽至 15mm局部残余高差用马板配合千斤顶调整。

 

4 钢箱梁顶推控制关键点

1)加强BIM的应用,在顶推施工阶段,现场管理人员依据模型进行可视化交底。

2)顶推施工每推进一段距离后,应检校各步履机的顶升压力与顶升高程。随时了解顶推支架、导梁、分配梁结构变形和基础沉降数据,防止因结构失稳引发顶升压力突变。

3)分配梁上面的垫块应满铺并密贴,同时分配梁方向要与顶推方向一致;及时铺垫相应的调平板,使横向、纵向倾斜角度小于1%,以免顶升顶偏心受压损坏、支架偏心受压产生过大的水平推力,从而避免支架失稳和顶推方向偏移。

4.1三同步管理

1同步顶升同步顶推

通过位移及压力双控手段实现精确同步顶升。

单个顶推作业面上全部选择同型号步履机同型号油站,通过系统同步控制油站工作,每台步履机供应油站采取流量同步校正,每台油站供油量误差在5%以内,通过此措施保证步履机的整体顶升同步误差在5%以内,顶升行程传感器实时反馈各个油缸的实际行程,控制系统实时调节泵站比例阀,控制油缸的顶升速度,使顶升同步误差达到1%以内顶推行程的同步误差控制在2mm以内。

2同步落梁

通过位移传感器来控制比例阀的回油流量,同时让梁体离开搁墩的距离不超过2cm,以此来确保单个行程的同步落梁误差在5mm以内,从而确保落梁安全。

 

4.2钢箱梁横向纠偏

由于液压千斤顶前进速度不同等原因,钢箱梁在顶推过程中将可能出现横向位置偏差,为对出现的偏移进行及时纠正,需设置顶推过程限位挡块同时预留横向微调千斤顶支架作为静态纠偏装置当钢箱梁在某个临时支墩位置横向偏移量超出20mm 时对纠偏钢箱梁每阶段顶推就位后,后方通过倒链将钢箱梁临时固定于支架顶面,滑道处利用横向微调千斤顶支架进行固定。本工程采用的技术措施有:

1)采用一侧顶推装置不均速顶推的方式进行纠偏

在顶推过程中根据不同步值,计算两侧顶推装置单次行程差,使钢梁轴线偏向侧顶推设备加快顶推速度,分多次逐步减少偏差角度,从而达到纠偏效果。

2)利用顶推设备横向纠偏千斤顶进行横移调整

利用顶推设备顶升千斤顶,将上部纵梁整体顶起后,再利用横向纠偏千斤顶将设备中间垫块横向顶推,达到横向纠偏效果。根据步履式顶推设备的性能,单次横向顶推行程为 50mm,当横向偏移值大于 50mm 时,需进行多次横向顶推,从而使纵梁中心线与桥梁设计中心线重合。

4.3监控测量要点

第三方监控单位对每一构件的定位轴线及标高,结合土建施工对基础的中间测量确定施工测量控制点。同时利用MIDAS CIVIL计算程序,按各项参数的理论值计算施工监控参数,按规定程序检测各项数据,如实测标高、支墩垫石复测、主梁应力、结构温度、施工荷载等。

分析计算结果和实测结果偏差的原因,调整参数取值重新计算,缩小两者的差别。按调整后的各项参数计算下一步骤的施工监控数据。

4.3.1钢梁安装测量控制

1)钢梁在厂内分段制造时,在钢构件上标记、标识控制点位置。按照设计线型制作胎架模板,全桥纵、横向按轮次进行匹配制造。胎架制作完成后需复测满足线形要求,方可匹配制造,制造完成后梁段做好标记标识,并按要求进行堆放。

2布置好沉降观测点钢箱梁拼装到焊接完毕拆除支撑期间,对桥面系及支墩都进行观测,并做好记录。并比较前一次的数据看沉降是否均匀及时采取措施。

 5、成果及总结:该工程顺利验收并满足设计要求,步履式桥梁结构顶推施工能确保项目的顺利实施,保证了质量验收和施工进度在过程中,一方面做好吊装工具装置的选型、钢构件加工安装、顶推与落梁等施工质量控制,从而确保施工质量。另外一个通过顶推施工过程中顶推力、导梁长度等参数的合理取值,通过加强对各梁段顶推施工过程中参数变化的反馈和纠偏,保证施工安全顺利进行。同时,BIM技术的应用也是本顶推项目成功实施的一大关键。

 

参考文献

[1]李文涛.上跨既有线现浇预应力箱梁施工技术[J].中国高新科技,2021(09):86-87.

[2]宋涛,韩宝林,李冉冉,袁锐.大跨度变高连续钢箱梁顶推施工安装过程及分析[J].施工技术,2018,47(S4):1560-1564.

 


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