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浅析钢箱梁顶推技术在路桥施工中的应用!

工程概况

河南某高速公路地段要设计一四跨一联单箱单室内的钢梁公路桥梁, 其中C桥跨径布置为(20+32+34+25)m, 钢梁顶板宽10.5m底板水平宽5.5m, 与线路夹角为135度, 箱梁中心线的梁高1.8m, 顶板设有6%横坡。左侧纵坡3.078%, 右侧纵坡4.000%, 竖曲线半径为1850m, 平曲线半径为240m。桥梁各孔跨的拱度分别为2mm、9mm、11mm、和6mm、拱度的线形为圆曲线。钢箱梁中心线距线路中线1.75m。钢箱梁在工厂加工时分11段, 其中第一段长10.472m最后一段长10.265m,其余段均为9.22m。


顶推方案

综合考虑当地条件和施工状况, 为使高速公路的双向8车道保持畅通, 需搭设临时墩于高速公路的北侧桥位, 将工程分为四段, 由北向南依次实行, 实施顺序为:第一, 将前导梁和4段钢梁拼装在支墩上并顶推20m;第二, 连续拼装2段钢梁并顶推30m;第三, 连续拼装3段钢箱梁并顶推20m;第四, 安装最后一个梁段, 顶推15m后将前导梁拆除并安装在最后钢梁的末端, 直至顶推到选定位置, 再将导梁拆除, 落梁后, 再利用汽车吊对嵌补梁段进行安装。



临时墩的设计与施工

临时墩主要有两个作用:既是钢箱梁的拼装平台, 也是钢箱梁进行空间曲线顶推的工具。临时墩在顶推时, 主要承受两个力;不平力和竖向力。另外, 在顶推过程中, 钢箱梁的运动轨迹呈凸形竖曲线或平面圆曲线, 所以在设计临时墩的过程中, 不但要考虑水平力和竖向力的最大承载限度, 也要符合两个轨迹的路线要求。同时, 接送滑板人员的平台、横向限位装置和顶梁千斤顶的安放位置等因素也需要考虑。

(1)临时墩结构

 此路桥的临时墩所使用的材料主要是Q235钢板和Φ500X8钢管住。在组成1组临时墩的4根钢管柱之间, 用钢质的16槽剪刀撑衔接, 为固定下滑道, 柱顶应设置钢支座。在拼装钢箱梁的过程中可能需要顶升千斤顶, 也为了加强临时墩的抗推能力, 需在每组支墩的顶部纵向安置2根140纵梁。如果临时墩位于桥墩处, 其顶部应使用塑钢连接桥梁支垫石。



(2)临时墩基础

临时墩采用钢筋混凝土扩大基础, 地基的实际承载力一般为120kpa, 通常情况下, 墩的最大竖向荷载约为850KN,中央分隔带处约为1760KN, 结合这组数据, 可大致确定一般临时墩的2个离式基础, 其尺寸为4mx2mx1.2m。基础混凝土按照C25的强度进行配置。在基础混凝土施工过程中, 预埋M25地脚螺栓, 使基础与钢管柱连接。中央分隔带处的临时墩可以充分利用匝道桥承台, 使其发挥最大作用。确定临时墩后, 要根据顶推状况对其抗倾覆性和承载力进行验算。

(3)临时墩布置

在沿线中线径向布置临时墩时,各组临时墩的平面要与钢箱梁的平面圆曲线轨迹相吻合, 滑道面高程与竖向圆曲线(R=P850M)轨迹相吻合。

(4)支架搭设

参看最先进墩的布置图, 利用全站仪对各个临时墩的位置进行测放, 并对地基做有效处理,然后按正常规范浇筑基础C25混凝土;等到混凝土的强度达到某种程度后, 再安装钢管柱, 采用16槽钢对剪刀撑水和平支撑做纵横向的布置。临时支墩的安装清度要求;垂直度不超过1%:顶面高程为0-10mm。


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