1、 密涿高速公路鋼箱梁頂推施工技術(shù)探討1.工程概況 密涿高速公路泃河分離式立交橋跨越?jīng)t河設(shè)計(jì)為二跨一聯(lián)單箱單室的鋼-混組合梁，其橋跨徑布置為(260米)鋼箱梁與線路呈135交角，鋼梁頂板寬度4.284m，底板寬度3.5m，底板水平，箱梁中心線處梁高2.05m，頂板設(shè)有2橫坡。鋼箱梁地段位于直線段和A=1009.951的緩和曲線內(nèi)，豎曲線半徑R=20000m，豎曲線頂點(diǎn)位于本聯(lián)箱梁中間。鋼箱梁在工廠加工時(shí)分5段，其中第一段至最后一段長(zhǎng)度分別為：20、25、30、25、20m。 2.頂推方案 為保證該泃河行洪暢通，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，在4#墩搭設(shè)臨時(shí)墩，分段拼裝鋼箱梁并從北向南實(shí)施頂推。其中鋼箱梁最前

2、端一段作為嵌補(bǔ)梁段，待其余鋼箱梁頂推至設(shè)計(jì)位置落梁后，再采用汽車吊安裝嵌補(bǔ)梁段。具體實(shí)施步驟為：第一次在支墩上拼裝前導(dǎo)粱及E段鋼粱，頂推20m；第二次依次拼裝D段鋼梁，頂推25m；第三次依次拼裝C段鋼梁，頂推30m；第四次拼裝B段鋼梁，頂推25m，第五次安裝尾端一個(gè)梁段，頂推20m后拆除前導(dǎo)梁，將其安裝在最后端鋼梁的尾部，繼續(xù)頂推直至設(shè)計(jì)位置止，拆除導(dǎo)梁并落梁，最后汽車吊安裝嵌補(bǔ)梁段。 為減輕前端鋼梁自重，頂推時(shí)前方跨鋼箱梁的翼緣板及防撞護(hù)欄暫不安裝，待鋼梁就位后再安裝。 3.頂推施工工藝及方法 31頂推施了工臨時(shí)設(shè)施 311臨時(shí)墩設(shè)計(jì)與施工 臨時(shí)墩除滿足鋼箱梁拼裝平臺(tái)外，還要兼作對(duì)鋼箱梁實(shí)施

3、空間曲線頂推之用。因此，在設(shè)計(jì)臨時(shí)墩時(shí)，既要考慮其能承受頂推時(shí)的最大豎向荷載和最大水平力，又要考慮滿足鋼箱梁在頂推過(guò)程中沿同半徑平面圓曲線和同曲率凸形豎曲線軌跡前進(jìn)要求。同時(shí)，還要考慮頂梁千斤頂安放位置、橫向限位裝置，以及施焊及接送滑板人員的工作平臺(tái)等因素。 (1)臨時(shí)墩結(jié)構(gòu) 本橋臨時(shí)墩均設(shè)計(jì)為5008鋼管柱，用Q235鋼板卷制。1組臨時(shí)墩共由4根鋼管柱組成，柱間用16槽鋼作剪刀撐連接，柱頂設(shè)置用于固定下滑道的鋼支座?？紤]到拼裝鋼箱梁過(guò)程中需要設(shè)置頂升千斤頂，同時(shí)提高臨時(shí)墩抗推能力，在每組支墩頂部縱向設(shè)置2根140縱梁。位于橋墩處的臨時(shí)墩，其墩頂用塑鋼與橋梁支座墊石進(jìn)行連接。 (2)臨時(shí)墩基礎(chǔ)

4、 臨時(shí)墩基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，根據(jù)地基實(shí)際承載力(120kpa)及最大豎向荷載(一般墩為850KN，中央分隔帶處為1760KN)，確定一般臨時(shí)墩2個(gè)分離式基礎(chǔ)，尺寸為4m2m1.2m。基礎(chǔ)混凝土按照C25控制。在基礎(chǔ)混凝土施工時(shí)預(yù)埋M25地腳螺栓，鋼管柱與基礎(chǔ)栓接。中央分隔帶處臨時(shí)墩基礎(chǔ)充分利用匝道橋承臺(tái)。臨時(shí)墩確定后，根據(jù)頂推工況對(duì)其進(jìn)行承載力和抗傾覆驗(yàn)算。 (3)臨時(shí)墩布置 臨時(shí)墩沿線中線徑向布置，除各組臨時(shí)墩平面滿足與鋼箱梁相同半徑(R=240m)的圓曲線線形外，滑道面高程還必須滿足豎向圜曲線(R=P850m)線形要求。 根據(jù)鋼箱梁在頂推中處于最大懸臂34m時(shí)滿足抗傾覆系數(shù)1.5，

5、以及鋼箱梁分段長(zhǎng)度(9.22m)，確定拼裝地段臨時(shí)墩縱向中心間距10m，每組臨時(shí)墩鋼管柱橫向間距5.15m，縱向間距2m。G匝道橋需要布設(shè)11組。鋼箱梁的頂推高程與設(shè)計(jì)落梁高程相同。(臨時(shí)支墩與滑道見(jiàn)圖1 ) (4)支架搭設(shè) 按照臨時(shí)墩布置圖用全站儀測(cè)放各個(gè)臨時(shí)墩位置，并對(duì)地基進(jìn)行處理，隨后按常規(guī)澆筑基礎(chǔ)C25混凝土；待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后安裝鋼管柱，采用16槽鋼設(shè)置好縱橫向水平支撐和剪刀撐。臨時(shí)支墩安裝時(shí)精度：垂直度1：頂面高程0-10mm。 312滑動(dòng)和導(dǎo)向裝置 滑動(dòng)裝置主要由下滑道、上滑道組成。 (1)滑道位置 頂推滑道設(shè)置在腹板下方的底板附近，并對(duì)腹板下部設(shè)三角形加勁肋，同時(shí)在頂推滑道

6、中心位置沿縱通長(zhǎng)設(shè)80cm的高肋板進(jìn)行加強(qiáng)，以防止鋼箱梁的變形。 (2)下滑道 下滑道由滑道梁，下滑板組成?；懒簽?根2b槽鋼，下滑道有效長(zhǎng)度2.0m，寬度30cm。 考慮到鋼箱梁在頂推過(guò)程中上滑塊可能會(huì)出現(xiàn)擠壓卡住現(xiàn)象，需要起頂鋼箱梁。故在每側(cè)滑道梁的兩旁卻設(shè)有吊籃，吊籃內(nèi)可安放50t液壓千斤頂以備用?；懒杭暗趸@結(jié)構(gòu)如圖2所示。 下滑板由5塊50050020鋼板組成，每塊鋼面外包1mm厚不銹鋼板。 (3)上滑塊 上滑塊為一面貼聚四氟乙烯、內(nèi)部設(shè)兩層鋼板的橡膠板，其規(guī)格為40020020。下滑板和上滑板共同組成頂推摩擦，在頂推千斤頂?shù)淖饔孟?，?shí)施鋼箱梁的頂推前進(jìn)。 (4)導(dǎo)向裝置 為方便鋼

7、箱梁節(jié)段拼裝時(shí)的橫向定位和頂推的導(dǎo)向，在臨時(shí)墩下滑道板外側(cè)設(shè)置了導(dǎo)向裝置(橫向限位器)。導(dǎo)向裝置主要由鋼軸、螺母、墊片及導(dǎo)向輪組成。通過(guò)鋼軸及螺母將導(dǎo)向輪固定在下滑道鋼板面上。其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。 (5)下滑道安裝 下滑道加工好后，用吊車整體就位在鋼管柱頂部的支座上，檢查滑道頂面高程，必要時(shí)用鋼板進(jìn)行調(diào)整，符合要求后再將滑道梁與支座焊接。 313導(dǎo)梁 導(dǎo)梁長(zhǎng)度一般為頂推跨徑的0.60.7倍，本橋鋼導(dǎo)梁長(zhǎng)度內(nèi)側(cè)20m、外側(cè)22m，其截面為工字形鋼板梁。導(dǎo)梁頂板、底板厚度20mm，腹板厚度1612mm。導(dǎo)梁高度及線形與鋼箱梁相同，并與鋼箱梁腹板栓接?？紤]到導(dǎo)梁上墩時(shí)要設(shè)置千斤頂頂升，導(dǎo)梁前端做棄門。 3

8、2梁段頂推 321頂推方式 為減小橋墩承受的水平力，考慮到平曲線及豎曲線頂推，本橋選擇多點(diǎn)拉桿工連續(xù)頂推，即2臺(tái)千斤頂分別固定于G匝道19號(hào)墩、20號(hào)墩。 322牽引裝置 根據(jù)頂推最大水平力，選擇2臺(tái)ZLD-100自動(dòng)連續(xù)千斤頂提供水平動(dòng)力。位桿采用3根中15.24鋼絞線和自動(dòng)錨具。拉錨器采用Q235鋼板組焊而成，設(shè)置在鋼梁底橫向中心線處的橫隔板部位。拉錨器與鋼箱梁板拴接。鋼箱梁加工工時(shí)，事先在底板上打好固定拉錨器的栓孔。3.2.3分段拼裝及頂推 第一步：安裝G2G5共4個(gè)梁段和導(dǎo)梁。用1臺(tái)250t汽車吊分別將C25梁段吊裝在支架上，調(diào)整鋼箱梁高程、線形，焊縫焊接，檢測(cè)。安裝前導(dǎo)梁并對(duì)梁段補(bǔ)涂

9、裝。 第二步：頂推鋼箱梁C2C5梁段前移20m。操作頂推泵站，由2臺(tái)千斤頂緩緩給鋼箱梁施力，鋼箱梁隨之向前滑動(dòng)。在頂推過(guò)程中隨時(shí)觀察滑板情況，一旦出現(xiàn)滑板脫空時(shí)，暫停頂推，及時(shí)在滑板與梁底間加墊鋼板。當(dāng)最前端滑板滑出后，及時(shí)從尾部喂新送滑板。 第三步：拼裝G6、G7梁段。用同樣的方法吊裝G6、G7分段，調(diào)整鋼箱梁高程、線形，焊接好接頭焊縫，隨后安裝G6、G7梁段的翼緣板和鋼護(hù)欄，并進(jìn)行涂裝。 第四步：第二次頂推鋼箱梁前進(jìn)30m。繼續(xù)頂推鋼箱梁，當(dāng)導(dǎo)梁伸進(jìn)中央分隔帶臨時(shí)墩下滑道約40cm時(shí)，暫停頂推，用豎向千斤頂將導(dǎo)梁前端頂起一定高度(千斤頂下端墊上聚四氟乙烯滑板)，接著繼續(xù)便推0.51m暫停，

10、在導(dǎo)梁下端安裝滑板，拆除導(dǎo)梁上墩用的千斤頂，繼續(xù)頂推，直至梁段前移30m止。 第五步：吊裝G8G10分段，并頂推30m。具體方法同前。 第六步：吊裝G11梁段，頂推前進(jìn)20m。用汽車吊吊裝G11梁段，繼續(xù)向前頂推15m，并逐節(jié)拆除導(dǎo)梁。最后安裝尾梁，繼續(xù)頂推前進(jìn)5m，使鋼箱梁達(dá)到設(shè)計(jì)位置，拆除尾梁。 第七步：落梁，安裝支座。調(diào)整梁端線、梁邊線精度滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求后，用千斤頂起梁，準(zhǔn)確量測(cè)支座位置及上座板螺栓孔位置后安裝支座，支座位置、高程經(jīng)復(fù)核無(wú)誤，均速緩慢的落梁于永久支座上。 第八步：安裝最前端G1段鋼梁。測(cè)量G1長(zhǎng)度，必要時(shí)切割余量，符合設(shè)計(jì)要求后吊裝最后C1分段，并焊接。安裝G1等

11、梁段翼緣板和鋼護(hù)欄，噴涂最后面漆。 33施工監(jiān)控 為確保頂推過(guò)程中鋼箱梁、橋墩及臨時(shí)墩的安全，頂推全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。 331橫向位移監(jiān)控 在導(dǎo)道梁頂面，鋼箱梁頂板中線位置每隔1020m固定一個(gè)小棱鏡，分別在頂推前、頂推中、頂推中、頂推就位后采用全站儀觀測(cè)小棱鏡，根據(jù)測(cè)設(shè)的小棱鏡位置推斷鋼箱梁及導(dǎo)梁的橫向位移偏差。用同樣的方法，對(duì)臨時(shí)墩頂部位移進(jìn)行監(jiān)控。 332導(dǎo)梁撓度監(jiān)控 采用水準(zhǔn)儀法對(duì)導(dǎo)梁撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。測(cè)點(diǎn)設(shè)在導(dǎo)梁端斷面上，橫向共2個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別在頂推前、推中、抵達(dá)臨時(shí)墩頂前、抵達(dá)墩頂后進(jìn)行實(shí)測(cè)，并與設(shè)計(jì)提供的撓度值對(duì)比。 333鋼箱梁、橋墩、臨是墩應(yīng)力監(jiān)測(cè) 在墩底部、鋼箱梁度板底部等部位安裝應(yīng)

12、力計(jì)，實(shí)測(cè)應(yīng)力，并與設(shè)計(jì)規(guī)定值對(duì)比。 334落梁時(shí)永久支座反力的監(jiān)測(cè) 在永久支座處設(shè)置應(yīng)力計(jì)，落梁時(shí)對(duì)各永久支座的支反力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果調(diào)整支座高程。 4.質(zhì)量控制及安全措施 (1)臨時(shí)墩滑道安裝時(shí)，相鄰墩高程差控制在2mm以內(nèi)，同墩兩滑道高程差控制在土以內(nèi)。 (2)梁頂升最大高度及反力不得超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值。 (3)鋼梁施工質(zhì)量控制以相關(guān)的設(shè)計(jì)文件及技術(shù)規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。 (4)頂推速度控制在1015cm/min。 (5)頂推作業(yè)時(shí)對(duì)鋼箱梁、臨時(shí)墩、導(dǎo)梁、橋墩實(shí)施監(jiān)控，確保結(jié)構(gòu)安全。 (6)位于既有道路地段的鋼箱梁在實(shí)施頂推前完成護(hù)欄及鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)等施工，以防后續(xù)施工時(shí)對(duì)行車帶來(lái)安全隱患。 (7)在支墩兩側(cè)