楚天联发宿州路北段建设工程钢箱梁顶推方案
作者：湖北楚天联发路桥养护有限公司 来源：原创 日期：2019-07-23 14:04:49 人气：7689
工程简述
合肥市宿州路北段建设工程南淝河桥主桥钢箱梁长 68m， 为双幅双线桥， 全桥共计6 片箱梁， 每幅桥钢箱梁顶宽 17. 9m， 箱梁底板横向均为水平， 梁高按悬链线设置， 跨中为 1. 4 米， 支点为 2. 3m 米， 设 1. 5％的单向横坡； 板桥河桥主桥钢箱梁长 50m， 跨中为1. 2m， 支点为 2. 1m， 其余结构与南淝河桥相同。 其截面形式见图 1. 1-1。 每个节段内各构件采用焊接连接。
现场安装总体思路
通过对现场桥位条件分析， 初步提出以下工地安装方案：
临时支墩， 顶推安装：
两边桥台上各设置一排永久支墩。 南淝河桥除 0#台岸上设置一排临时支墩外， 剩余十二排临时支墩设置在水中； 板桥河桥除 1#台岸上设置一排临时支墩外， 剩余八排临时支墩设置在水中。 在临时支墩和桥自身桥墩纵梁钢轨上设置船形滑板， 两侧用滑轮做牵引， 在 1#墩一侧设置拼装平台。 钢箱梁在内厂车间制造成单箱室的节段， 运至工地在拼装平台上拼装成整体。 采用张拉千斤顶将单幅桥体进行顶推安装。
1、钢箱梁顶推施工特点
（1）顶推跨径小。 由于考虑场地制约， 同时为了节约施工成本， 尽量减少水上作业和水上支墩数量， 两桥均为单幅设置钢管桩， 然后横移就位， 故南淝河桥在右幅 4#、 6#钢箱中心设置十三处临时支墩， 钢箱顶推跨径均为 4.5m（为保证通航， 在跨中处顶推跨径为 7.0m）； 板桥河桥在右幅 4#、 6#钢箱中心设置九处临时支墩， 钢箱顶推跨径均为 5.0m。
（2）顶推长度大。 南淝河桥全长 68 米的钢箱位于 m=2.5 的悬链线上， 板桥河桥全长图 1. 1-1 主桥截面图50 米的钢箱位于 m=2.5 的悬链线上， 均采用一端拉拔， 各墩顶钢板胎架顶面标高设置在悬链线上。 临时墩设计时每个临时墩均能承受一定的水平力。 为保证顶推施工的顺利进行， 应控制好平台上的拼装线形， 尽量减少由于线形误差产生的次内力。
2、钢箱在顶推过程中能承受较大的拉应力和局部压应力。
（1、） 顶推施工方案
南淝河桥与板桥河桥顶推施工方案相同， 下面重点对南淝河桥顶推方案作详细描述。
顶推施工布置说明：
1、 顶推平台设置根据全桥总体施工安排及设计要求， 南淝河桥单跨钢箱顶推施工采用一端由沿河路向环城北路顶推， 顶推跨度 68 米， 顶推靠背设于 0 号墩环城北路一侧， 拼装平台与 1 号墩顶梁连成一体， 形成长 71 米的拼装施工平台； 板桥河桥单跨钢箱顶推施工采用一端由淝滨路向炉桥路顶推， 顶推跨度 53 米， 顶推靠背设于 0号墩炉桥路一侧， 拼装平台与 1 号墩顶梁连成一体， 形成长 53 米的拼装施工平台。由 70T 汽车吊起吊至钢箱梁拼装平台上进行环焊缝焊接顶推。
2、 顶推临时墩设置： 根据现场场地实际情况及节约成本考虑， 单幅设置 1 个顶推临时墩， 分别设置在单幅左右两个钢箱中心， 钢箱用型钢连成框架， 顶进牵引时采用钢铰线把型钢、 千斤顶连接， 顶进时确保钢箱不变形。 南淝河桥顶推临时墩设置在环城北路， 板桥河桥顶推临时墩设置在炉桥路， 顶推临时墩与地面连接牢固。
3、 河面临时支墩设置： 钢箱在河面的临时支墩平台为沿顺桥向设置的 13 排钢管立柱， 顺桥向中心距为 4.5 米（为保证通航， 在跨中处顶推跨径为 7.0m）； 横桥向单幅设置 2 根钢管桩， 桩位设置在右幅， 桩中心距离为 11.2m。基础施工先插打Φ 529× 8mm 的敞口 钢管桩至设计标高（ 单根钢管桩长度为19.0m， 其中嵌入土层深度不小于 10.0m）。
4、 临时支墩墩顶布置： 钢箱梁顶推临时支墩在净间距为 11.2m 的钢管桩顶设横桥向分配梁（分配梁由 2 片长 17.2m 的 32b 工字钢并联， 两侧各预留 0.5m 作为施工操作平台）， 工字钢横向连接部分每隔 0.5m 焊接底、 顶板， 焊缝长 5cm， 每隔 2m 采用 2 根直径 22 对穿螺栓连接焊死； 分配梁顶设置纵向滑道梁（滑道梁采用 2 根工字钢并列组成， 其中跨中 7m 处滑道采用 50b 工字钢， 边跨采用 45a 工字钢）， 纵向连接工字钢采用坡口焊焊通， 同时用两块 60cm×20cm×2cm 钢板做夹板， 采用高强螺栓连接。 临时墩的横桥向内、 外侧设置了顶推横桥向限位槽钢。 滑道梁设计时考虑了施工过程中顶升横移的问题， 一是在滑道梁两端设置了起顶位置， 方便现场施工操作；二是在桥台位置设置了 12 根永久支墩， 以便在钢箱梁纵向顶推就位后， 起顶至横向滑移轨道。
5、 拼装场地布置
拼装场地采用厚 10cm 的 C15 砼硬化（南淝河桥硬化平面尺寸为 68m×43m、 板桥河桥硬化平面尺寸为 50m×43m）， 单箱室底设置厚 1.5m 的 C25 砼， 并预埋钢筋用于固定钢轨。受场地制约， 南淝河桥拼装场地设置在道路中线往右 43m 范围内， 纵向滑移轨道同均设置在各箱室中心， 横向滑移轨道梁端向内 2.5m 处， 纵向滑道顶高程与横向滑道底高程一致。
钢箱顶推施工说明
1、 顶推线型控制要求： 根据顶推梁设计图， 钢箱梁全长在成桥状态为悬链线， 顶推施工临时支墩及主墩顶的梁底标高以成桥后线型 m=2.5 的悬链线设置。 南淝河桥拼装平台 0#台至跨中支点按 4.30m+4.30m+3.54m+1.53m+3.54m+4.30m+3.54m+1.53m+4.70m+5.47m/2， 顺桥向两侧设置滚轴， 中间采用 18 个钢板胎架滑动。； 板桥河桥拼装平台 0#台至跨中支点按 4.75m+3.99m+1.53m+4.24m+4.24m+1.53m+4.74m 布置， 顺桥向两侧设置滚轴， 中间采用 13 个钢板胎架滑动。 两桥胎架底板均采用 1.13m×0.6m×0.01m 钢板做成船形、 胎架顶板采用 0.83m×1.2m×0.01m 钢板紧贴钢箱底面， 中间采用两根Φ529 钢管连接。根据模拟顶推工况， 顶推施工时由于各段拼装线型不同， 小曲线段钢箱梁及其前端导梁存在下栽现象， 导梁前端过临时支墩困难， 如导梁前端强顶起过墩， 会导致导梁受力过大。 采取将钢导梁原设计按小曲线的切线方向设置改为按大曲线的切线方向设置。
钢箱梁顶推系统设置
顶推牵引系统
钢箱梁顶推采用单点顶推拖拉， 即在单幅钢箱中心位置设置反力台， 采用工字钢框架与钢箱梁连成整体， 拖拉左、 右钢梁中心纵向移动。 顶推千斤顶采用 ZLDB2 自动连续顶推泵站系统， 顶推拖拉杆采用 4 根钢铰线。 为防止钢绞线束在施工安装过程中垂度较大， 在牵引线路上每隔 15 米左右设置一拆装式的支索器。 为防止钢箱箱体下挠， 在每个箱室外侧设置 2 道Φs 15.2 预应力钢铰线， 全桥共设置 12 道， 预应力钢束采用两端张拉工艺， 同时横桥向在钢箱顶板各胎架位置焊接加劲肋。纵向移动到位后， 采用千斤顶将钢箱竖向顶至横移轨道上， 横移轨道的顶进拖拉设备布置在左幅台身， 拖拉平台预埋件埋设在桥台砼中。
顶推设备及安装
1、顶推设备为 ZLDB2 连续顶推泵站系统， 设置在 0#墩桥头。 单幅桥整体顶推就位后横移， 继续顶推另一幅。
2、 各临时支墩和主墩顶需布置竖向千斤顶及临时支垫。
3、顶推系统调试及钢绞线安装顶推系统安装完成后， 应首先进行空载试验， 依次运行前顶顶进、 停止、 顶回、 停止等动作， 以检查设备是否正常工作。 液压系统空运转， 全行程往复运行 5 次以上观察，动作要平稳， 不得有爬行冲击、 突进或停滞及外渗漏现象。 最低启动压力<2 Mp， 回程压力≯10 Mp。 负载试验时， 用降压法， 使活塞杆伸出张拉行程的 2/3， 升压至公称油压后关闭截止阀， 测量千斤顶油缸油压压降， 5min 内压降值应<1Mp。试验完成后即可进行钢绞线穿束工作。 调节溢流阀， 在较低压力下进行穿束， 完成穿束后需恢复系统压力。 穿束工作由单机进行， 按下前顶回、 后顶回按钮， 工具锚夹片将张开， 即可进行穿束， 穿束时钢绞线不得交叉、 扭结， 完成后复按下前顶回、 后顶回按钮， 将钢绞线锚固。 如不改变系统压力， 可外接油泵并使用 YCJ200 千斤顶进行穿束工作， 也可采用手动拉紧器预紧各钢绞线。
钢箱梁线型控制
1、中线限位装置（侧限）在主墩和临时支墩及顶推平台前端上下游两侧设限位装置， 限位装置与主墩盖梁顶预埋件连接或临时支墩顶横向分配梁焊接。
2、标高限位装置在每个墩的墩台上布置有 12 台 100t 竖向千斤顶作为标高调整的装置（箱梁顶推就位调整梁底标高时使用）。
顶推施工注意事项
1、顶推系统使用前应认真调整好行程开关的位置， 系统电源质量应予保证。
2、必须保证油液的清洁干净。 必须经常过滤油液， 保证过滤精度不低于 20um， 并#定期更换油液。
3、每次顶推， 必须对顶推的梁段中线和各滑道顶的标高进行测量， 并控制在允许范围以内：
① 导梁中线偏差不大于 5.0mm；
② 梁体中线偏差不大于 5.0mm；
③ 下滑道面应顺滑流畅
④ 顶推过程中若发现顶推力骤升， 应及时停止并检查原因。
⑤ 每节段开始顶推时， 先推进 5cm， 立即停止， 回油， 再推进 5cm，再停止， 回油， 为此反复两三次， 以松动各滑动面并检查各部分设施， 然后正式顶推。
⑥ 顶推时， 应派专人检查滑道梁及箱梁， 如果导梁构件有变形、 螺丝松动、 导梁与钢箱梁联结处有变形或箱梁局部变形等情况发生时， 应立即停止顶推， 进行分析处理。
顶推过程中控制重点
1、 根据工况的支点反力计算摩擦力并与油压表相验证， 每工况的支点反力由监测单位提供。 顶推箱梁水平力计算： 顶推总水平力按重量的 8%加箱梁纵坡的水平分力。
2、位移观测： 位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平、 竖向位移， 在顶推过程需用千斤顶及时调整。 墩顶位移观测非常重要， 根据设计允许偏位作为最大偏位值，换算坐标， 从施力开始到梁体开始移动连续观测， 一旦位移超过设计计算允许值则立即停止施力， 重新调整各千斤顶拉力。
3、施加顶推力： 顶推力的大小是根据摩阻的大小自行调节的， 并通过油表来反应，千斤顶使用之前按要求进行校定， 油表应进行标定。 每工况下施加顶推力时， 先将各个墩上的千斤顶逐步加力至计算的顶力， 如梁体仍不能向前移动， 则可将顶推平台或主墩上的顶力加大至该墩允许的最大顶推力（箱梁在该墩的摩阻力加该墩允许的最大水平力）， 此时应按上述第 2 条的要求进行墩顶位移观测。 如施加到最大顶推力时梁体仍未能移动， 则应进行检查， 研究调整顶推力后方可进行继续顶推。
4、顶推到最后阶段时要特别注意梁段是否到达设计位置。
5、最后阶段顶推时应采用小行程点动， 以便纠偏及纵移到位。
顶推安全质量注意事项
1、箱梁起吊时要仔细检查吊钩吊点是否牢实。
2、 箱梁在起吊、 运输、 安装时应注意保护梁面完好， 不得随意钻孔、 碰撞、 破坏油漆层， 严禁机油泄露到钢梁表面。
3、 箱梁在安装时顶面周边应设防护栏， 顶推后不能随意向下丢弃杂物。
4、箱梁在顶推时悬臂端尽量不放杂物不站人， 以减少箱梁受力。
5、各临时支墩操作人员应严格服从中心控制台指挥， 并严格按照工艺步骤及技术交底进行操作。
6、 各临时支墩及主墩顶周边设栏杆， 操作人员应带救生设备。
7、箱梁起吊遇六级以上大风时停止作业。
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