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大型桥梁高位落梁施工技术研究

2019-03-07郑四卿

中华建设 2019年1期
关键词:同步性步履钢箱梁

郑四卿

交通对于世界的意义不言而喻,而桥梁在其中也起着至关重要的作用。在当前的桥梁建设中,跨铁路、跨高速、跨山河湖海施工已是桥梁施工中的常态,而其中也常常涉及到高位落梁施工。如何应对有限的空间将重吨位、高落差箱梁安全顺利地落至桥位,是当前桥梁施工中值得研究探讨的一个技术问题。

一、工程概况

本项目是长潭西跨线桥钢箱梁制造安装工程。项目位于长沙望江路与学士路交汇处。本项目跨线高架桥钢箱梁为一联两跨,跨径布置自西向东2×50m(等截面分离式连续箱桥梁,梁高2.5m),两跨分别跨越长潭西高速及规划西辅道,钢箱梁分左右两幅,每幅宽度18m,主桥总宽36m。单幅钢箱梁为单箱室结构,分离式底板,整体式桥面板,两侧有1.8m宽挑臂,横向设有2%单向横坡。钢箱梁盖、底板厚均为20mm,腹板24mm,每个箱室宽2.8m,箱室内盖底板各有纵向16*200mm通长筋肋6道,左右腹板上也各有2道。箱室间距3m,箱室间面板均布7道16*200通长筋肋,桥梁延纵向间距2m布设有横隔板。桥长100m,钢梁重量约2300吨。本桥钢材材质Q345qD。

钢箱梁桥型示意图如下所示:

钢箱梁桥型立面图:

钢箱梁桥型截面示意图:

二、施工难点分析

1.此次顶推的钢箱梁横跨长潭西高速及规划西辅道,顶推起始端位于望江路,桥梁整体设计标高与望江路平齐,考虑钢箱梁自身的高度,使桥墩设计高度有限,加上顶推用步履机的高度,致使钢箱梁顶推到位后与桥墩存在近3.5m的高位落差。钢箱梁单幅重约1200吨,如此大吨位的高位落梁成为本工程的最大施工难点。受长潭西高速通车条件及造价条件影响,只能选用步履机与落梁调节筒配合使用代替开挖望江路完成桥梁落位。

2.本项目中钢箱梁单幅重量达1200吨,且梁底并非绝对水平,落梁过程中如何控制钢箱梁底板与桥墩的良好接触,防止梁体翻转甚至倾覆是本工程的又一难点。

3.本方案采用步履机与落梁调节筒共同作业完成落梁作业,单幅钢箱梁落梁设置有3台步履机,如何保证在落梁过程中3台步履机顶升降落的同步性,防止梁体翻转甚至倾覆亦是本工程的一难点。

三、落梁施工方案及步骤

1.施工方案

利用步履机的下部支撑油缸进行落梁施工,须根据垫石支座高度、箱梁底部标高,先在桥台及桥墩支座上安装3.5m的临时落梁调节筒,然后通过步履机与桥台及桥墩的临时支撑对钢箱梁的支撑点进行转换,依次将步履机下方的七节支撑钢管(合计3.5m)及落梁调节筒撤下,完成钢箱梁的落梁。落梁步履机及调节筒布置图如下:

2.施工步骤

步骤一:

将钢箱梁全部顶推到位后;下降步履机让整座桥梁搁到落梁支架上,并将落梁支架的顶面钢板与粱底焊接起来,然后使用手动葫芦将步履机和支撑上部6节调节筒一起吊起,并撤出步履机支撑上最底部0.5m高的调节钢筒。完成图如下:

步骤二:

利用手动葫芦将步履机下降0.5m,落到原有的钢柱上,然后在步履机滑箱上垫5块0.1m高调节钢板并同时把步履机的前后搁墩升高到相同高度(约0.5m高)。完成图如下:

步骤三:

利用步履机顶起整个桥梁,落梁支架腾空,然后撤出落梁支架最底部0.5m调节钢筒。再利用步履机和前后搁墩间调节每次下降0.1m,重复5次,共计下降0.5m,将梁体重新搁到落梁支架上,使步履机腾空。此时,完成一次落梁支架及步履机的调节筒拆除工作。

重复上述3个步骤,将落梁支架、步履机7节调节筒拆除,使钢箱梁落到桥台上,完成落梁施工,如下图所示:

3.防梁体倾倒施工技术

在现代桥梁设计中,考虑到钢箱梁底部不完全水平易出现接触不充分而发生梁体倾倒等危险事件,通常会在桥墩上设计一定半径大小的球冠状曲面。本落梁方案过程就是充分利用这个曲面进行施工。基于桥墩上的曲面设计,落梁支架在受钢箱梁的压力时被动调整与桥墩的接触面,以达到与桥墩面充分接触,从而将钢箱梁底面的不平整接触转移为支架底面与桥墩的曲面接触,保证了整个过程中钢箱梁底面与落梁支架充分接触,有效地避免了因钢箱梁底面不完全水平而发生接触不良倾倒的可能性。

步履机顶升降的同步性同样是关系着钢箱梁能否顺利落在桥墩上。本方案中使用的SLBLJ-500在设计之初即设计了顶升装置同步控制系统,可有效地实现多台步履机在顶升降过程中的同步性。通过同步控制油站及位移传感器的实时检测反馈控制即可有效控制3台步履机顶升降的同步性,从而保证了钢箱梁在落梁过程中的稳定性。

四、结语

高位落梁施工是危险性较大的施工方法,必须对每一个施工环节充分考虑。本方案采用交替拆除步履机和落梁支架调节筒的方法落梁将3.5m高位落差转换为0.5m的低位落差,极大的提高了施工的安全稳定性;同时通过自有专利设计的步履机及巧妙应用桥台的设计进一步的降低了落梁过程中的风险。

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