摘要:在城市的不斷前進中,公路橋梁在其中擔當著重要的角色,其中主導城市進步的關鍵紐帶就是橋梁建設。基于此,本文主要結合工程實例對公路橋梁工程中鋼箱梁頂推的施工技術進行了探討。
關鍵詞:路橋施工;技術;質量
1工程概況
某公路橋梁跨越高速公路地段設計為四跨一聯(lián)單箱單室的鋼梁,其中C橋跨徑布置為(20+32+34+25)m,鋼箱梁與線路呈135°交角,鋼梁頂板寬度10.5m,底板寬度5.5m,底板水平,箱梁中心線處梁高1.8m,頂板設有6%橫坡。鋼箱梁地段平曲線半徑R=240m,豎曲線半徑R=1850m,左側縱坡3.078%,右側縱坡4.000%,豎曲線頂點位于本聯(lián)箱梁中間。橋梁各孔跨分別設置2、9、11mm及6mm的拱度,拱度線形為圓曲線。鋼箱梁中心線與線路中線相距1.75m。鋼箱梁在工廠加工時分11段,其中第一段長10.472m,最后一段長10.265m,其余段均為9.22m。
2頂推方案
2.1在安裝平臺上首先安裝下滑道,箱梁起吊到位后安裝上滑道后再落梁調整對位、焊接,在焊縫探傷合格后實施頂推。初始頂推前應進行懸臂后各工況受力分析計算,如出現(xiàn)不平衡時即進行壓重。根據(jù)鋼箱梁自重計算,三段梁不需壓重,拼裝兩段梁則需壓重。
2.2再頂推前實施全面檢查,各臨時墩設立水準點以便觀測沉降,鋼絞線實施預拉,電路完好,通訊設備正常,操作人員到位,跟蹤監(jiān)測人員到位,頂推工況拉力計算完成。各點頂推力基本按設計控制,摩阻系數(shù)按10%計算。
2.3準備開始頂推,實施點動兩到三次,以檢查頂推全部設施是否正常。
2.4實施多點頂推。導梁未到達B墩前(已到A墩),在A墩和安裝平臺用四臺水平千斤頂同時頂推;到達B墩后,由安裝平臺及A、B墩六臺水平千斤頂共同頂推,到達D墩后,實施。
2.5點頂推。頂推時啟動主控臺按鈕,各點同時加力直至箱梁開始滑動。當摩阻增大時系統(tǒng)能自動調節(jié)而使拉力增大,以保證滑移速度均勻。各點拉力可根據(jù)各支點反力計算,與泵站油壓表相比較,以便分析臨時墩受力狀況。頂推過程中實行總體控制,統(tǒng)一指揮,用對講機聯(lián)系。
3頂推施工工藝及方法
3.1輪箱縱移施工工藝
3.1.1縱移軌道鋪設在老橋路基上鋪設軌道,軌距3.2m,用P50鋼軌,軌道下用1.25m短枕木,間距80cm,每10m設軌距拉桿一道。軌距拉桿可用4m方木完成。輪箱按軌距布設好后,鋼箱梁用50噸的汽車吊吊放在輪箱上,準備縱向移動。
3.1.2鋼箱梁縱移啟動輪箱,低速運轉,將鋼箱梁縱移至對應跨位。為保證橫移時鋼箱梁的精確位置,運梁軌道要嚴格順直,并與新橋橋軸線平行,且鋼梁運至老橋上時,要正對其橋跨位置。要求測量定位準確。同時,為保證老橋的承載,軌道必須設置在老橋主拱上方。
3.1.3落梁至橫移軌道縱移到位后,在兩端梁下輪箱上安放千斤頂,頂起鋼箱梁,在縱移軌道上安放延伸橫移軌道,自鎖爬行頂推小車安放至鋼箱梁兩頭下方的橫移軌道上。為保證鋼梁的精確就位,兩端的橫移軌道要嚴格順直并嚴格垂直橋軸線,兩軌道嚴格平行。
3.2頂推橫移施工工藝
3.2.1主要設備:自鎖爬行頂推小車。
3.2.2橫移軌道鋪設在搭設好的臨時支墩軌道梁上鋪設間距80cm的短枕木,在枕木上鋪設50型鋼軌,軌距為55cm。
3.2.3鋼箱梁橫移鋼箱梁放置在自鎖爬行頂推小車上,兩臺設備同步慢速將整片鋼梁橫向推至梁位。推動時,鋼梁兩端頂推千斤頂慢速且同步,防止鋼梁縱向移位。
3.2.4下落就位鋼箱梁到位后,通過支墩上千斤頂及搭設好的鋼枕垛(由I15加工成70cm和110cm長鋼枕),頂起鋼箱梁少許,抽出梁下一段橫移軌道和軌道梁,再通過支墩上千斤頂及鋼枕垛,交替下落至設計高程,支墊就位。
3.3頂推施了工臨時設施
3.3.1滑動和導向裝置
滑動裝置主要由下滑道、上滑道組成。
1)滑道位置
頂推滑道設置在腹板下方的底板附近,并對腹板下部設三角形加勁肋,同時在頂推滑道中心位置沿縱通長設80cm的高肋板進行加強,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。滑道梁為2根2b槽鋼,下滑道有效長度2.0m,寬度30cm。
考慮到鋼箱梁在頂推過程中上滑塊可能會出現(xiàn)擠壓卡住現(xiàn)象,需要起頂鋼箱梁。故在每側滑道梁的兩旁卻設有吊籃,吊籃內可安放50t液壓千斤頂以備用。滑道梁及吊籃結構如圖1所示。下滑板由5塊500×500×20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、內部設兩層鋼板的橡膠板,其規(guī)格為400×200×20。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,實施鋼箱梁的頂推前進。
4)導向裝置
為方便鋼箱梁節(jié)段拼裝時的橫向定位和頂推的導向,在臨時墩下滑道板外側設置了導向裝置(橫向限位器)。導向裝置主要由鋼軸、螺母、墊片及導向輪組成。通過鋼軸及螺母將導向輪固定在下滑道鋼板面上。
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,必要時用鋼板進行調整,符合要求后再將滑道梁與支座焊接。
3.3.2導梁
導梁長度一般為頂推跨徑的0.6~0.7倍,本橋鋼導梁長度內側20m、外側22m,其截面為工字形鋼板梁。導梁頂板、底板厚度20mm,腹板厚度16~12mm.導梁高度及線形與鋼箱梁相同,并與鋼箱梁腹板栓接?紤]到導梁上墩時要設置千斤頂頂升,導梁前端做棄門。
3.4梁段頂推:牽引裝置
根據(jù)頂推最大水平力,選擇2臺ZLD-100自動連續(xù)千斤頂提供水平動力。位桿采用3根中φ15.24鋼絞線和自動錨具。拉錨器采用Q235鋼板組焊而成,設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,事先在底板上打好固定拉錨器的栓孔。
3.5施工監(jiān)控
為確保頂推過程中鋼箱梁、橋墩及臨時墩的安全,頂推全過程進行監(jiān)控。
4質量控制及安全措施
4.1頂推系統(tǒng)使用前應認真調整好行程開關的位置,系統(tǒng)電源質量應予保證。
4.2必須保證油液的清潔干凈。必須經(jīng)常過濾油液,保證過濾精度不低于20um,并定期更換油液。
4.3每次頂推,必須對頂推的梁段中線和各滑道頂?shù)臉烁哌M行測量,并控制在允許范圍以內:(1)導梁中線偏差不大于2.0mm;(2)梁體中線偏差不大于2.0mm;(3)下滑道面應順滑流暢。
4.4四氟滑板兩面均應保持清潔,頂推時四氟板面必須朝下,滑道頂面涂上潤滑用的硅脂以減少摩擦,清理四氟板不可使用汽油或柴油。
4.5頂推過程中若發(fā)現(xiàn)頂推力驟升,應及時停止并檢查原因,特別是檢查四氟板。
4.6每節(jié)段開始頂推時,先推進5cm,立即停止,回油,再推進5cm,再停止,回油,為此反復兩三次,以松動各滑動面并檢查各部分設施,然后正式頂推。
4.7頂推時,應派專人檢查導梁及箱梁,如果導梁構件有變形、螺絲松動、導梁與鋼箱梁聯(lián)結處有變形或箱梁局部變形等情況發(fā)生時,應立即停止頂推,進行分析處理。
5結束語:
綜上所述,該公路橋梁的鋼箱梁采用空間曲線頂推技術實現(xiàn)了跨越高速公路施工,該法與支架拼裝法相比盡管在施工投入方面相差不大,但其最大的優(yōu)勢在于不需要進行交通管制,可以減少交通防護設施費,確保既有道路交通暢通。