鋼橋拖拉施工技術(shù)的研究[權(quán)威資料]

鋼橋拖拉施工技術(shù)的研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：拖拉法是橋梁施工中常用的一種方法 ,具有經(jīng)濟(jì)、快速的優(yōu)點(diǎn)，尤其在大跨度鋼橋施工中，更能顯示其優(yōu)越性。通過 88m 跨徑的鋼桁架導(dǎo)梁拖拉施工和 150m 跨徑的中承式提籃鋼拱橋的浮拖施工兩個(gè)具體工程實(shí)例，簡(jiǎn)述拖拉法在鋼橋施工中的主要技術(shù)以及步驟。 關(guān)鍵詞：橋梁施工； 拖拉法； 工程應(yīng)用 Abstract: drag the bridge construction method is a common method in, have the advantage of economic, quick, especially in big span steel bridge construction, can demonstrate its advantages. Through the 88 m span steel truss guide beam drag construction and 150 m span of ZhongChengShi DiLan steel arch bridge the float drag construction two specific engineering examples, this paper describes the method of drag in steel bridge construction, the main technological and steps. Keywords: bridge construction； Procrastination method； Engineering application U445 A Dragging method is a common method in bridge construction. Its economical, fast and especially in large-span steel bridge. This article introduces the primary technology and processes of dragging method on steel bridge through two examples, which are dragging method on 88m-span steel truss and floating-dragging method on 150m-span half-tied through steel x-arch bridge. bridge construction； dragging method； engineering application 1 拖拉施工工藝流程 鋼橋的拖拉施工就是利用拖拉系統(tǒng)將置于架設(shè)空間一端的拖拉 滑道上的已經(jīng)預(yù)制拼裝好的拖拉物（結(jié)構(gòu)或構(gòu)件）沿著預(yù)先設(shè)定好的線路方向進(jìn)行拖拉就位的一種施工方法。 鋼橋的拖拉施工方法按可分為導(dǎo)梁拖拉型和浮運(yùn)拖拉型。對(duì)導(dǎo)梁拖拉型，即拖拉端連接導(dǎo)梁。如果不設(shè)導(dǎo)梁，當(dāng)拖拉端的梁處于懸臂狀態(tài)時(shí)，可能會(huì)造成橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部局部構(gòu)件的內(nèi)力過大，甚至導(dǎo)致構(gòu)件的損壞，而給整個(gè)施工帶來潛在的危險(xiǎn)性，這時(shí)可在橋梁前端加設(shè)輕型導(dǎo)梁或在跨間設(shè)置臨時(shí)墩，使之較早地到達(dá)前方支座位置。對(duì)浮運(yùn)拖拉型，一般是針對(duì)跨越江河的橋梁而言，就是將橋梁的拖拉端直接支承在浮船上，以浮船為載體進(jìn)行拖拉，需斷航 一段時(shí)間，至浮船到達(dá)梁的彼岸進(jìn)行落梁就位。 拖拉法技術(shù)系統(tǒng)裝置，一般由牽引執(zhí)行系統(tǒng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、檢測(cè)控制系統(tǒng)、滑道系統(tǒng)和地錨系統(tǒng)五大部分構(gòu)成。其中的牽引執(zhí)行系統(tǒng)由鋼鉸線和滑輪機(jī)組組成，集束的鋼鉸線配合滑輪機(jī)組用來拖拉梁體；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要用來提供均衡作用的拖拉力；檢測(cè)控制系統(tǒng)的主要功能是作業(yè)流程控制、施工偏差控制、負(fù)載均衡控制、操作臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控等；滑道系統(tǒng)采用上滑道 +滑塊 +下滑道形式組成，一般以鋼橋主桁下弦作為上滑道，滑塊一般采用帶橡膠板的聚四氟乙烯板；地錨系統(tǒng)主要用來固定拖拉牽引設(shè)備。 拖拉技術(shù)在國內(nèi)得到越來越多的重視和推廣123。由于拖拉施工技術(shù)使用的機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)單，施工進(jìn)度比較快，其主要應(yīng)用對(duì)象是中等跨度的鋼梁橋和鋼拱橋。 一般情況下鋼橋拖拉的工藝流程描述如下： 圖 1 鋼橋拖拉施工工藝流程 2 錫澄運(yùn)河大橋鋼桁架導(dǎo)梁拖拉施工 2.1 工程概況 在滬寧高速公路的拓寬改造工程中，無錫段的錫澄運(yùn)河大橋?qū)⒉鸪亟?。錫澄運(yùn)河大橋位于 R=4005m 的平面圓曲線上，主橋采用 88m 下承式簡(jiǎn)支鋼桁梁，彎橋直做，鋼桁梁長(zhǎng) 88m，寬 22m，桁高 11m，兩片主桁中心距 21.5m，單幅結(jié)構(gòu)總重為 1300T。 無錫錫澄運(yùn)河鋼桁架橋采用拼裝后整體拖拉的方法安裝 4。鋼橋的拼裝為在加寬后的引橋橋面上，主要吊裝機(jī)械為 50T 履帶吊，拼裝完成后，設(shè)置滑塊和上下滑道，采用計(jì)算機(jī)控制液壓整體拖拉設(shè)備，一次拖拉到位。然后橫移，落梁就位。 2.2 無錫錫澄鋼桁架橋整體拖拉實(shí)施要點(diǎn) （ 1）鋼導(dǎo)梁拼裝 鋼導(dǎo)梁總長(zhǎng)度為 53m，與主桁同寬，高度分為 2m、4m、 6m三段導(dǎo)梁為用于鋼梁拖拉的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，主要構(gòu)件為焊接 H 型鋼和成品型鋼，焊接 H 型鋼材 質(zhì)為 Q345B，成品型鋼材質(zhì)選用 Q235B 級(jí)鋼。每幅鋼橋拖拉時(shí)所使用的導(dǎo)梁重量約為270t。 （ 2）牽引系統(tǒng) 本項(xiàng)工程采用的牽引設(shè)備為計(jì)算機(jī)控制液壓同步牽引系統(tǒng)，通過油缸伸縮行程位移 ,利用鋼鉸線帶動(dòng)鋼橋水平移動(dòng)。計(jì)算機(jī)控制液壓整體拖拉技術(shù)的系統(tǒng)組成：鋼鉸線及牽引油缸（牽引系統(tǒng)）；液壓泵站（驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）；傳感器和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（控制系統(tǒng)）等。 （ 3）滑道系統(tǒng) 鋼橋滑道系統(tǒng)采用上滑道 +滑塊 +下滑道形式。滑道系統(tǒng)布置剖面圖如圖 3 所示： 圖 3 滑道系統(tǒng)剖面示意圖 a、上滑道 以鋼橋主桁下弦作為上滑道，因主桁在安裝時(shí)有一個(gè)預(yù)拱度，此預(yù)拱度在拖拉時(shí)應(yīng)調(diào)平。調(diào)平為在下弦下面墊放硬木方，木方下面做成一個(gè)平整面。 b、滑塊 滑塊采用帶橡膠板的聚四氟乙烯板。滑塊最下層為20mm 厚聚四氟乙烯板，上層為橡膠層，滑塊與主桁和導(dǎo)梁下弦桿調(diào)平硬木直接接觸?；瑝K規(guī)格為 350mm450mm ，高度為50mm。在拖拉過程中，滑塊始終與下滑道鋼梁上覆蓋的不銹鋼鋼板之間滑動(dòng)。 c、下滑道系統(tǒng) 下滑道系統(tǒng)分別斷續(xù)分布在引橋和承重支架上，下滑道鋼梁 采用 6504001420 箱形梁。為便于拖拉過程，填加滑塊，下滑道鋼梁兩端做向下的弧形坡度，坡度為 1:4。 2.3 整體拖拉的方案實(shí)施 鋼橋拼裝在引橋橋面上進(jìn)行，使用 53米的懸臂導(dǎo)梁，利用加寬處理后的老橋墩和河流中間設(shè)置的臨時(shí)支撐支點(diǎn)，整體拖拉過河。牽引設(shè)備：選用 2 臺(tái) 200t 計(jì)算機(jī)控制液壓同步牽引系統(tǒng)，選用 40L/min 油泵站，計(jì)算機(jī)控制柜，鋼鉸線采用 10根 15.24mm 兩組。鋼橋梁及導(dǎo)梁、滑道等合計(jì)重量按 1600t 計(jì)算，橋梁上固定的滑道與四氟乙烯板的滑動(dòng)摩擦系數(shù)取為 0.06，則理 論總的拖拉力為 96噸，每組千斤頂需拉力為 48t。使用在河道中設(shè)置的臨時(shí)支墩作為兩個(gè)支點(diǎn)，一次拖拉過河。拖拉跨越距離為 52米，拖拉速度為 5 7m/h。 3 跨徑為 150m 的鋼拱橋浮拖施工 3.1 工程概況 江蘇淮安市清江石化管道橋橫跨京杭大運(yùn)河。該橋上部結(jié)構(gòu)為單跨中承式提籃鋼拱橋，跨徑為 150m，上部結(jié)構(gòu)重量為 800t，橋失高為 25.4m，矢跨比 1/6，拱軸線形式為二次拋物線。提籃拱橋的拱肋采用空間鋼管桁架體系，每個(gè)主拱肋的截面形式為 3 個(gè) 700mm14mm 的鋼管組成的 2.5m 高的等邊三角形斷面，拱肋斜腹桿采用 219mm10mm 鋼管。橋面縱梁為高 1.8m，寬 6.8m 的鋼桁架，鋼桁架由槽鋼和角鋼焊接而成，吊桿由直徑 32mm 高強(qiáng)精扎螺紋粗鋼筋外套鋼管組成，吊桿間距 6m。 在確定施工方法時(shí)，參考多次成功浮拖鋼橋的成功經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)、航運(yùn)等因素，并與其他施工方法進(jìn)行比較后，選擇了浮拖施工方案。鋼拱橋的上部結(jié)構(gòu)在岸上拼裝，岸上拖拉滑移采用 8 根滑移鋼軌，河中采用大噸位浮船進(jìn)行浮拖。 3.2 清江石化大跨鋼拱橋浮拖施工要點(diǎn) 清江石化管道橋的主要施工內(nèi)容 依次為：施工灌注樁；橋臺(tái)后的深層攪拌樁地基處理施工；現(xiàn)場(chǎng)制作鋼構(gòu)件；鋪設(shè)滑移軌道；拼裝支架；安裝拱腳滑移托盤；拼裝拱肋及 K型支撐；拆除拱腳部分支架；張拉臨時(shí)鋼絞線拉桿；拆除全部支架；逐段安裝橋面構(gòu)件；準(zhǔn)備卷揚(yáng)機(jī)等拖拉設(shè)備；整橋浮拖過河；拱腳段安裝就位；拆除鋼絞線拉桿及拱腳支托；橋面系支柱施工；深層攪拌樁面板施工；成橋。 （ 1）鋼拱橋場(chǎng)地安裝施工要點(diǎn) 鋼拱橋拖拉前，拱腳和拱肋處的臨時(shí)鋼絞線張拉是清江石化大跨鋼拱橋浮拖施工技術(shù)中的一道重要工序 5，其目的是抵抗施工過程中拱肋自重、橋面吊裝等 對(duì)拱腳支架產(chǎn)生的推力，使得拱肋在全橋浮拖施工過程中處于合理的受力狀態(tài)。 清江石化管道橋臨時(shí)鋼絞線共布置了 44根，其中拱腳托盤布置 8 根，左右拱腳分別設(shè)置 4 根；拱肋的橋面標(biāo)高處設(shè)置 36根鋼絞線，左右拱肋各設(shè)置 18根，每根 700mm 鋼管拱肋設(shè)置 6 根，其兩端連接于焊接在拱肋上的錨板上。 （ 2）整體拖拉過河 清江石化鋼拱橋岸上拼裝完成后，即可進(jìn)行下一步浮拖施工。清江石化鋼拱橋上部結(jié)構(gòu)重 800t，經(jīng)分析考慮后，在運(yùn)河北岸設(shè)置 2 臺(tái) 10t 慢速卷揚(yáng)機(jī)，設(shè)動(dòng)滑輪組，將卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩連接至浮拖上，做為 浮拖的動(dòng)力。浮拖船只采用1650t 浮船（船長(zhǎng) 75m、寬 13m），浮拖停泊在南側(cè)碼頭，浮船就位于伸向水面端的拱肋下方，將拱肋北端裝載至浮船運(yùn)輸支架上，將鋼拱橋一端拖拉至浮船上，用鋼板焊接固定，并用鋼絲繩封緊拱肋，確保拱肋在支架上牢靠穩(wěn)定。等待約定的封航時(shí)間，即可進(jìn)行正式浮拖施工，浮拖過程計(jì)劃封航約 6 小時(shí)。施工作業(yè)流程為：浮拖調(diào)平 連接牽引束 拖拉過河 90m 動(dòng)滑輪組復(fù)原 繼續(xù)拖拉過河 浮拖靠岸 管道橋上岸 固定管道橋 拆除牽引束 通航。清江石化管道橋浮拖施工平面布置圖見圖 7。 圖 7 清江石化鋼拱橋浮 拖施工平面布置圖 3.3 鋼拱橋浮拖施工階段的穩(wěn)定性分析 大跨鋼拱橋施工階段的穩(wěn)定問題是工程界比較關(guān)心的力學(xué)問題 6，清江石化鋼拱橋浮拖施工過程中鋼拱橋的穩(wěn)定問題是本橋的關(guān)鍵問題。本文應(yīng)用 Ansys 有限元軟件對(duì)其進(jìn)行彈性屈曲穩(wěn)定分析，浮拖前鋼拱橋彈性屈曲穩(wěn)定系數(shù) k 值詳見表 1，清江石化鋼拱橋浮拖狀態(tài)時(shí)候的前兩階屈曲模態(tài)見圖 8。 表 1 浮拖前鋼拱橋彈性屈曲穩(wěn)定系數(shù) k 一階失穩(wěn)模態(tài)（面外） 一階失穩(wěn)模態(tài)（面內(nèi)反對(duì)稱） 圖 8 清江石化管道橋浮拖前屈曲模態(tài) 穩(wěn)定分析計(jì)算結(jié)果表明，清江石化鋼拱橋浮拖前具有良好的穩(wěn)定性能，其彈性屈曲穩(wěn)定系數(shù)均大于規(guī)范要求的 45，靜力彈性穩(wěn)定滿足要求，且富裕較大?？紤]到浮拖施工過程中，鋼拱橋存在著動(dòng)力穩(wěn)定性問題，如果浮拖速度過快，浮船體行進(jìn)排水過程中將會(huì)產(chǎn)生水波浪，引起船只上下顛簸，將會(huì)導(dǎo)致鋼拱橋產(chǎn)生共振現(xiàn)象，且浮拖施工中存在著如浮拖偏位等較多不確定性因素，因此，清江石化管道橋浮拖前具備較大的靜力彈性屈曲穩(wěn)定系數(shù)是完全必要的，本橋采用穩(wěn)定性較好的提籃拱結(jié)構(gòu)形狀是合理的，浮拖施工中應(yīng)盡量緩慢浮拖行進(jìn)。 4 結(jié)束語 以上兩座橋梁的拖拉法施工技術(shù)成功應(yīng)用的實(shí)例，證明了該項(xiàng)施工技術(shù)的正確性和實(shí)用性，充分顯示了在橋梁工程施工中的拖拉法施工技術(shù)所隱藏的巨大潛力。拖拉法施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)快捷高效的特點(diǎn)是我們不可否認(rèn)的，節(jié)省了大量的人力、物力和財(cái)力，滿足現(xiàn)代化進(jìn)程步伐加快的需要，自動(dòng)化程度高，安全可靠性好，只是適用性目前還受到一定的限制，從總體上來講，其應(yīng)用前景還是十分廣闊的。 參考文獻(xiàn)： 1 趙中華 . 京杭運(yùn)河高郵二橋鋼管砼系桿拱浮拖施工 J.鐵道建筑 ,2004,(1):21-24. 2 桂 曉明，李進(jìn)福 . 采用導(dǎo)梁浮拖法架設(shè)鋼管系桿拱橋 J. 鐵道建筑 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