论文1 浅谈牙买加RIO钢桁架梁桥顶推工艺孙宏博.docx
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论文1浅谈牙买加RIO钢桁架梁桥顶推工艺孙宏博
浅谈牙买加RIO钢桁架梁桥顶推工艺
姓名:
孙宏博
2013年5月1日
浅谈牙买加RIO钢桁架梁桥顶推工艺
孙宏博
(中交一航局第二工程有限公司,山东青岛266000)
摘要:
本文针对牙买加RIO钢桁架梁桥顶推工艺做了简单的叙述,且着重介绍了几点施工过程中出现的问题及解决办法,包括限位纠偏问题、支座安装问题、落梁问题、挠度变形问题、滑道问题、顶推时间控制问题等。
关键词:
钢桁架梁、顶推、滑道、临时墩、限位纠偏、挠度
Brief Discussion About the Steel Truss Cremental Lauching
Technology of Rio Grande Bridge
SunHongbo
(NO.2EngineeringCompanyLtd.ofCCCCFirstHarborEngineeringCompanyLtd.ShandongQingdao266000)
Abstract:
ThisarticlestatesageneraldescriptionappointedtothesteeltrussincrementallaunchingtechnologyofJamaicaRioGrandeBridgeandemphasizestypicalproblemsoccurredduringoperationaswellastherelativesolvedmethods,includingtheproblemsofdeviationrectification,bearinginstallation,girderplacement,deflectionvariant,slide,incrementallaunchingtimecontrol,etc.
Keywords:
steeltrussbeam;pushing;slide;temporarypier;spacingandrectifyadeviation;deflection
0引言
顶推工艺有其独特之处,虽然其适应范围不是很广泛,但遇到合适的工况时,优势却相当明显。
比如跨河钢桁架梁桥,单片梁较重时,常规工艺的辅助措施费将非常高,而如果在桥一端借用一段路基制作拼装顶推场地,其费用会降低很多。
1工程概况
牙买加RIO桥设计全长210m,为44.5m+60.5m+60.5m+44.5m四跨。
钢梁横断面由四根主梁及斜撑构成。
主梁横断面为“工”字型钢,主梁高2.5m,横向间距3.35m,桥面宽12.51m。
主梁总重约1000t(不计螺栓重量),每延米重约4.76t。
单片梁最大重量为24t。
图1-1桥梁横断面图
2场地总体布置
施工场地由55.5m的拼装、顶推场地和210m的设计桥梁位置组成。
除西桥台、1号墩、2号墩、3号墩、东桥台外,增设三个临时支墩1、2、3,以减少钢梁前期较短时的顶推过跨过大后方配重不足问题,且能减小结构墩的水平受力。
图2-1场地总体布置图
3拼装、顶推场地建设
拼装、顶推场地如地形等条件允许,越长越好(当然也需要估算基础填料、轨道成本等)。
因为此工作可以在主墩工序未完成前开始,在主墩工序结束时同步完成,大大缩短工期。
但因本项目西桥台后方60m处为现有道路,需要通行车辆,结合梁的单片长度等因素,设为55.5m场地。
场地宽3m+11m+4m。
利用新修路基(未到设计标高时)作为基础,坡度约为1:
90,与桥梁纵坡一致,且利于排水。
图3-1拼装、顶推场地平面图
图3-2拼装场地立体图
图3-3顶推示意图
路基修到指定高程后浇筑5cmC30混凝土垫层(55.5m*11m),垫层在轨道地梁处预埋J型圆钢;自西端3m处浇筑拼装墩(宽50cm,高约50cm),每6m一个,共8对;墩中线浇筑顶推轨道地梁,地梁与拼装墩同时浇筑并连成整体。
轨道为两条56m长QU100钢轨,轨道地梁为50cm宽,高程须参照顶推设备而定,轨道与地梁通过预埋圆钢焊接,圆钢纵向间距为2m。
4临时墩建设
拼装场地仅55.5m,因配重问题,不能满足过第一跨(44.5m)的要求,故在西桥台与1号墩间增设临时支墩,此临时墩距离1号墩10m,距离西桥台34.5m。
在1号墩与2号墩间、2号墩与3号墩之间也增设临时墩,以减小主墩受力。
5拼装、顶推过程
5.1第一步
在1号临时墩与西桥台间建临时拼装场地(36m长地坪,宽1m即可),用于拼装第一节+第二节(共36m),单组拼好后用吊机吊装至西桥台与临时墩上,从第二组开始每吊装完成一组立即将横向联系杆件安装到位,以固定钢梁,直至四组钢梁全部就位,第一步完成。
5.2第二步
拼装第三节+第四节+第五节(48m),且将第二节与第三节拼装,此时第一节至第五节成为整体。
安装导梁(20m),尾梁(1m),夹轨器、油泵等。
顶推至1号墩(第一节前端到达)。
此为第一次顶推,共前进12m,作为典型施工。
图5-1顶推步骤示意图
5.3第三步
拼装第六节(12m)
顶推至2号临时墩(第一节前端到达)
此次顶推顶进41m。
5.4第四步
拼装第七节+第八节(30m)
顶推至2号墩(第一节前端到达)。
此次顶进20m。
5.5第五步
拼装第九节(18m)。
顶推至3号墩。
此次顶进60.5m。
5.6第六步
拼装剩余钢梁。
顶推至东桥台,顶推结束。
6需要注意的问题
6.1纠偏限位
顶推工艺是利用桁架梁后方的两台千斤顶通过夹轨器提供的反力推动钢梁前进,但因为两千斤顶不能完全同步输出推力,肯定会导致钢梁的偏位,因此限位装置必不可少。
纠偏装置是考虑如果偏位过大需要立刻调整时应用,所以采用可灵活移动的液压千斤顶,只需要预设反力装置即可。
图6-1限位装置示意图
6.2支座安装
如果在钢梁顶推就位后再安装支座,因支座较重,人工无法移动,且支座需安装的位置在钢梁正下方,无法使用吊机,所以必须在钢梁顶推前安装支座,而支座不能直接受较大水平力,故需要将支座保护起来。
在墩顶预埋钢柱,每个支座顺桥向前后各一个,钢柱上方通过法兰连接滑道,使滑道和支座间隔5mm。
通过这个办法,支座在顶推作业时完全不受力,就起到了保护支座的作用。
图6-2滑道示意图
6.3落梁
顶推完成后,需要将钢梁从滑道上落至橡胶支座上,即需要下落10cm(滑道厚度)。
因钢梁跨距较大,下落距离较小,可以逐跨落梁。
落梁时采用200t千斤顶6台,放于墩顶横梁正下方,同时顶起钢梁约2mm,割除支撑滑道的圆柱,将滑道取出,千斤顶同时泄压,落梁完成。
6.4挠度变形问题
顶推时,前方钢梁不可避免的会有一定时间处于悬臂状态,悬臂就一定会引起挠度变形,且过孔距离越长,挠度变形越大,因此需要借助导梁来过孔。
导梁可允许最大1.5m的挠度变形。
在顶推前,将反射棱镜固定于导梁前端,全站仪架在东桥台,安排专人观测导梁前端下沉量,作为顶推时全长指挥的依据。
图6-3导梁示意图
6.5滑道问题
顶推过程是钢梁的下翼缘板底面与滑道顶面的不锈钢板相对滑动的过程。
本项目钢梁与钢梁节段间的连接为螺栓连接。
图6-4主梁下翼缘板底部(仰视)
图6-5主梁连接板处横断面
要使钢梁底板顺利在滑道上滑行,需要限制滑道宽度在30cm以内。
由于拼装误差、材料变形等不确定因素,不能保证钢梁底完全在一条直线上,因此滑道做成22cm宽,每侧距离钢梁下翼缘板底部连接板边缘4cm,以方便连接板处过滑道。
由于滑道在每个墩顶,但不连续,所以每当这些连接板处要经过滑道时,要提前检查、预判,确定能顺利通过后,继续顶推。
为了提高顶推速度,每个滑道都有一人专门旁站,主动自觉检查、预判,没有问题不需要汇报,如感觉不能顺利通过,立即对讲机告知后方顶推器操作手,操作手立即暂停顶推。
待钢梁纠偏完成后再继续。
图6-6主梁连接板处过滑道示意图
本项目在策划期时,滑道顶面与钢梁下翼缘板地面间有聚四氟乙烯滑块,滑块采用喂入式工艺:
图6-7喂入滑块示意图
但经过第一次典型施工后发现,滑块损伤太大,几乎都只能滑行一个循环,且滑块被破坏后变薄,后续滑块无法喂入。
其后方案改为在钢梁底面涂抹黄油,钢梁直接在滑道顶面的不锈钢板上滑行,效果较好。
但需要注意不锈钢板边缘要平滑,不能有毛刺,因为毛刺会在钢梁滑动时损坏钢梁的表面。
在顶推完成后,清洗底板黄油,涂刷防腐漆。
6.6顶推时间问题
顶推时,尤其是后期,钢梁已较长,需要使用的滑道较多,对照明要求极高,夜间完全不能施工,因此要安排在早上开始顶推,下午下班前如未完成原定的顶推任务,可将最前端第一节(非导梁)停在某墩上(可以是临时墩),但不能悬臂超2m,以防止由于自重产生较大挠度变形,影响下一次的顶推。
7结语
钢桁架梁的顶推工艺比较少见,本项目借鉴了箱梁顶推工艺、大型沉箱出运工艺,结合项目自身情况,研究出这一整套工艺。
钢梁拼装、顶推分项共耗时2个月,比常规工艺缩短了至少1个月的工期,并且节省了大量辅助措施费。
因此,此顶推工艺的应用前景较好。
参考文献:
[1]交通部第一公路工程总公司.公路施工手册[M].北京.人民交通出版社
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