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顶推法在桥梁施工中的应用

2014-12-25余廷禹

交通运输研究 2014年16期
关键词:落梁导梁系梁

余廷禹

(贵州省交通建设咨询监理有限公司,贵州 贵阳550081)

0 引言

某桥梁主桥长度为71.3m,桥梁的截面宽度为25.45m。该桥梁主桥采用下承式钢管混凝土系杆拱,长度为71.3m,拱的形状为抛物线形,矢跨比为1∶5。横向有两片拱肋,其断面形式为矩形,高度为1.4m,宽度为0.85m。本桥梁的钢筋材料均采用Q345C 钢。主桥系梁的截面形式为箱形,截面尺寸为1.8m×0.85m。拱脚的截面形式为多箱室箱形截面,其中横梁共布置了27道。

本桥梁所跨越的河流为Ⅲ级航道,通航净高为7m。本桥梁按照Ⅰ级公路荷载进行设计,设计的洪水频率为0.01,设计洪水水位为3.73m。由于受到河道交通的限制,为不阻碍航道交通,决定采用顶推法进行引桥路面的施工。

1 施工方案的分析

根据本工程的工程概况,经过分析决定在7号、8 号、9 号墩的引桥一定范围内插入临时墩,一般范围预定为40m左右,临时墩为2排。同时在引桥的两侧通过钢板桩进行加宽,加宽的范围取为925mm,加宽段可以作为“格构”式桥面系的拼装施工场所,然后采用顶推法将“格构”式桥面系从7号墩顶推到6号墩的位置。顶推的施工分三个阶段进行,第一阶段是在引桥上,进行前导梁和6段钢梁的拼装施工,之后进行顶推,顶推距离为20m;第二阶段是进行2 段刚梁的拼装施工,之后进行顶推,顶推距离为40m;第三阶段是进行尾端梁的拼装施工,之后将其推定到设计位置。最后,进行导梁的拆除和落梁的施工。

2 顶推施工的临时设施

(1)本工程所用导梁均采用钢板进行加工,钢材型号为Q235,导梁的长度约为25m,厚度约为0.016m。导梁横截面为长方形,尺寸大小为1.8m×0.85m。导梁应在工厂内加工制造完成,在施工现场进行拼装。

(2)水中临时支墩的制作材料为钢管桩。通过临时支墩将主跨分成3 个孔,3 个孔的长度分别为18m,34m 以及18m。中孔的位置即为航道的通航区,两边的两个孔则位于施工的封闭区,封闭区禁止船只航行。在进行水中临时支墩施工时,主要采用打桩船进行施工作业,在进行打桩时,主要通过贯入度对其进行控制。钢管桩之间应通过槽钢相连,间距为1.5m,槽钢的连接可以使其形成框架形式,以有效提高稳定性。

(3)在对岸上的临时支墩进行设置时,通常每隔5m 设置一根。在打桩时同样是采用贯入度进行控制的,同时应确保每个桩的单桩承载力不得低于50t。临时支墩之间也同样采用槽钢进行连接,连接过程中,应确保牢固稳定。在进行滑道和小车的设置时,应严格按照滑道顺直度和水平度的要求进行设置。

3 梁段的吊装施工

梁段的吊装施工顺序应为:端横梁→拱脚→系梁→中横梁。

在梁段吊装施工前,应先进行测量放线,放出中心线的位置,并用墨水弹出中心线。

在进行端横梁吊装时,应先将端横梁初步就位,再通过控制轴线和底板的四角高程最终确定端横梁的精确位置。

在吊装两侧拱脚段时,应将拱脚的底板对准端横梁,保持对准状态直至完成轴线的调整,接着按照与端横梁相同的要求,对拱脚底板的四角高程进行测量。

在进行中横梁吊装时,应始终确保系梁与左右腹板相对正,同时对轴线进行调整,尽量将轴线的偏差控制在限制范围之内,在进行中横梁以及左右系梁的连接时,采用对接焊,应确保焊缝宽度保持一致。

4 “格构”式桥面系的顶推施工

4.1 顶推施工的工艺流程

在本工程施工中,进行“格构”式桥面系的顶推,顶推施工示意图见图1。

图1 顶推施工示意图

顶推施工的主要工艺流程如下。

(1)在进行顶推施工前,应先清理墩桥面系,清理干净之后,即可在墩桥上布置千斤顶。本工程使用的千斤顶型号为500T,数量为2台。前口放线,对6号墩的拱脚进行定位,接着在引桥的加宽段进行“格构”式桥面系的拼装施工。按照指定的位置进行导梁的安装,并将其调整到精确位置。

(2)用千斤顶将桥胎架顶起,并将桥面系放置在滚轮小车上,对其进行顶推,顶推长度为20m,分4 个节间进行,第一次顶推让前脚拱座端横梁落在第一排的临时支墩上即可结束;

(3)将尾部的滚轮小车转移到胎架的尾部,在胎架上进行“格构”式桥面系正反段的拼装施工。在拼装施工完成后,即可开始焊接,焊接施工应确保焊接缝的宽度一致。

(4)焊接完成后,即可再次用千斤顶将胎架顶起,脱空胎架之后桥面系即可降落在滚轮小车上。将桥面系顶推40m到达前导梁处,接着再开始进行剩余部分的拼装工作。

(5)重复之前的千斤顶顶起和胎架脱落操作,再进行最后一次的顶推操作,将其顶推至设计位置,之后即可进入第一道工序——落梁施工。

4.2 出现最不利工况时的处理方法

在顶推施工中,如果出现最不利工况时,应采取以下的措施进行处理:

(1)可适当增加浮船的临时支点;

(2)可增加临时支墩的面积以提高受压面积。在系梁中如果局部应力过大,则可能导致失稳的问题,施工中应避免局部应力过大。

5 落梁的施工

当支座垫层的强度达到设计要求的强度时,即可进入落梁的施工工序。

(1)支点的调整

应满足落桥施工的需要,同时应在两主墩盖梁上增加临时支点,两边对称布置4个,支撑处为端横梁的横隔板处。

(2)支点的首次调整

各支点设置完成后,应对其高程进行测量。测量完成后应对临时点进行切割,从跨中位置开始,切割后并落梁,每次切割应将切割长度控制在4cm。

在首次调整支点时,应对水中墩的临时支点标高进行控制,确保其能够符合系梁预拱度的设计要求,端横梁支点的调整也应满足相同的要求。

(3)落梁

落梁操作应对称进行,同时确保均衡。首先应采用千斤顶将梁顶起适当的高度,接着对临时支点进行切割,切割应对称进行,然后分两级将切割下来的支点移除,最后逐层落梁,直至全部下落完毕。

(4)梁段的调整操作

在顶推过程中,会出现残余应力,为将其消除,在落梁施工准备下落梁段时,应将滚轮小车横向摆放在盖梁顶,梁段下落后,即可移走小车。同时,需要对梁段的位置进行适当的调整,确保将其偏差控制在要求之内。在梁体底板上预留有螺栓孔,在梁段下落时,应做好位置的调整,确保螺栓孔能正对着支座上的螺栓。对准之后即可移除千斤顶,让梁段下落在支座上,落梁施工即可结束。

6 结语

本工程桥梁跨越的河流为Ⅲ级航道,通航净高为7m。由于受到河道交通的限制,采用顶推法进行引桥路面的施工。在7 号、8 号、9 号墩的引桥一定范围内插入临时墩,同时在引桥的两侧通过钢板桩进行加宽,然后采用顶推法将“格构”式桥面系从7号墩顶推到6号墩的位置。通过对本桥梁采用顶推法施工,能够在确保施工质量的基础上,大大节约设备和劳动力,该技术可为同类工程提供参考借鉴。

[1] 马堑. 大跨粱拱组合桥顶推法施工关键技术研究[J]. 北方交通,2013(4):30-31.

[2] 李宗轩,古娜,郭娟.顶推法在桥梁施工中的运用研究[J].城市建筑,2010(7):28-34.

[3] 李安全. 浅谈顶推法在桥梁施工中的运用[J]. 山西建筑,2011(3):28-29.

[4] 陈继光. 顶推法施工关键工艺改进[J].筑路机械与施工机械化,2008(3):50-51.

[5] 刘智君. 珠江西桥顶推法施工关键技术[J]. 工程与建设,2008(5):650.

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