高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)

1、高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)2013年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)【內(nèi)容提要】哈爾濱進鄉(xiāng)街高架橋，由于主橋跨越鐵路既有拉濱上下行線、香孫線、孫新線及站線和林機廠專用線。因此，鋼箱梁架設(shè)采用頂推法。施工時利用鋼箱梁的可拼裝性，在橋一端的拼裝平臺將鋼箱梁進行逐段拼裝，在拼裝完成后采用自鎖式千斤頂步履式整體滑移頂推法，將整體鋼箱梁頂推到位，再起梁，拆除滑道等輔助設(shè)施，安裝支座，落梁，完成鋼箱梁頂推施工?！娟P(guān) 鍵詞】 跨鐵路橋；鋼箱梁；頂推.前言隨著我國橋梁建設(shè)的發(fā)展，大跨度鋼箱梁的頂推架設(shè)發(fā)已成為橋梁建設(shè)的一個重要發(fā)展方向。我公司承建的哈爾濱進鄉(xiāng)街高架橋，由于主橋上跨鐵

2、路線，鋼箱梁架設(shè)采用頂推法進行架設(shè)施工。頂推是將鋼箱梁在橋跨的一側(cè)沿橋縱軸線方向逐段拼裝，鋼箱梁下布設(shè)滑道和滑移裝置，頂推鋼箱梁，沿縱向滑移至預(yù)定橋跨，然后拆除輔助設(shè)施，移正鋼梁，落梁就位。本項目鋼箱梁頂推施工是我公司首次接觸的一種新的行之有效的鋼箱梁架設(shè)方式。.工程概況本項目為哈爾濱市進鄉(xiāng)街高架橋工程，西起三大動力路，東至三環(huán)路哈阿立交橋前，工程沿進鄉(xiāng)街走向全長4130s其中，高架橋起 K0+800,向西上跨通鄉(xiāng)街、拉濱鐵路、華北路，終點 K3+910,橋梁及引道全長 3110s我公司負責(zé)部分為高架橋上跨鐵路拉濱下行線、香孫線、孫新線及站線和林機廠專用線，上K鐵路鋼箱梁長 131.672m。

3、橋跨結(jié)構(gòu)為40.836m+50m+40.836m,分另為27#-28#、28#-29#、29#-30#墩，梁高2 m,鋼箱梁寬是變截面結(jié)構(gòu)，從 25.3m漸變至15.8m；主梁鋼結(jié)構(gòu)重1798T。橋面縱坡0.4%-1.5%。鋼箱梁采用全焊鋼箱梁四箱結(jié)構(gòu)。我項目所承擔(dān)的上跨鐵路橋工程為全線重點難點工程。鋼箱梁橫截面示意圖第1頁共10頁高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)2013年度優(yōu)秀科技論文(技術(shù)總結(jié)).頂推工藝利用鋼箱梁的可拼裝性，在橋一端的拼裝平臺將鋼箱梁進行逐段拼裝；在鋼箱梁拼裝完成后，利用設(shè)置在瓶裝平臺上的液壓頂推滑移設(shè)備，通過液壓爬行控制系統(tǒng)的集中控制，將鋼箱梁頂推到 位，再頂起鋼箱梁，卸

4、除滑靴，拆除滑道，安裝支座，落梁，調(diào)整支座反力及標高，完成鋼箱梁頂 推施工。.頂推前準備工作臨時支墩、滑移軌道布置、鋼導(dǎo)梁設(shè)計臨時支墩沿橋的縱向在27#-28#墩之間設(shè)置3排臨時支墩，每排設(shè)置 3個，每個臨時支墩由 4根。630mm 鋼管組成，作為頂推滑道的支撐系統(tǒng)，臨時支墩設(shè)置在鋼箱梁底板下。滑移軌道布置由于滑移段為變寬橋體，滑道布置要盡可能使各條滑道承擔(dān)相近的荷載，同時還要避開橋下支座位置，以便順利落架安裝；擬在直線側(cè)距橋邊2.2米、11.2米、21.55米處設(shè)置3條滑道及其下的滑移支架?；栖壍涝谡麄€滑移過程中起承重導(dǎo)向和徑向限制構(gòu)件水平位移的作用。由于滑移距離較長，滑移軌道需進行分段現(xiàn)

5、場拼接施工?；栖壍肋x用43kg熱軋鋼軌(GB2585-2007)。為保證滑移軌道頂面的水平度，降低滑動摩擦系數(shù)，滑移梁及滑移軌道在制作安裝時，應(yīng)做到：對滑移面的平面度進行變形矯正；對滑移軌道垂直方向彎曲矢高應(yīng)控制在0+8毫米；滑移軌道上表面應(yīng)進行手工除銹，打磨光滑；每段滑移軌道接頭高差目測為零，焊縫接頭處應(yīng)打磨平整；正式滑移前軌道與滑靴各接觸面需均勻涂抹黃油潤滑。臨時支墩布置及滑移軌道如下圖：2_S-AB&esk馨我港i生理需種珊第2頁共10頁高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)2013年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）-皂產(chǎn)軌道壓板板厚mm間隔800mm滑移軌道43kg熱軋鋼軌 .-th Lt 一 E

6、 LtLJ_鋼導(dǎo)梁檢算頂推施工在鋼箱梁前端設(shè)置鋼導(dǎo)梁，設(shè)置鋼導(dǎo)梁的目的一方面是為減少主梁在頂推過程中的 懸臂長度，降低懸臂狀態(tài)下負彎矩峰值；另一方面引導(dǎo)主梁上墩，便于頂推過程中主梁糾偏。 因此，對鋼導(dǎo)梁的長度確定，導(dǎo)梁強度等進行檢算。在檢算過程中，為保證計算的準確，采 用手算與邁達斯軟件相結(jié)合進行分析檢算。日導(dǎo)梁立面圖第3頁共10頁2013年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)導(dǎo)梁連接桁架圖導(dǎo)梁長度確定因拼裝段較短，導(dǎo)梁及橋體逐級滑移出拼裝平臺后，懸挑端的傾覆力矩逐漸加大，當(dāng)導(dǎo)梁將要L=35M,為滑越跨度的0.7倍，則滑上29#墩臺時傾覆力矩達到最大，為最不利工況；這時平臺

7、上的橋體自重形成的抗傾覆力矩，必 須要足夠大于前述傾覆力矩才能保證滑移方案的可行。若導(dǎo)梁長度第4頁共10頁高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)53L0KN?5h3KN2013年度優(yōu)秀科技論文(技術(shù)總結(jié))傾覆力矩 M 傾=2563*17.7/2+550*( 17.7+35/2 ) =42043 KN*M抗傾覆力矩 M 抗=5210*32.6/2=84923KN*M導(dǎo)梁接近29號墩身時抗傾覆系數(shù) =84923/42043=2.02 2依據(jù)上述分析，確定導(dǎo)梁長度為35米。導(dǎo)梁設(shè)計頂推過程中，在滿足強度和穩(wěn)定的條件下，宜選用重量較輕的變截面導(dǎo)梁；在腹板開孔減輕導(dǎo)梁自 重，以減少頂推時主梁最大懸臂狀態(tài)的負彎矩

8、和梁端撓度；同時減小橫向受風(fēng)面積，增加導(dǎo)梁的側(cè) 向穩(wěn)定性。本項目的鋼導(dǎo)梁長度為35米，為鋼箱梁頂推自由長度的0.7倍。導(dǎo)梁與鋼箱梁剛度比為I1/I2=(1.11e11)/(8.17e11)=1/7.3。均符合導(dǎo)梁常規(guī)選型指標。導(dǎo)梁根部強度計算：(導(dǎo)梁為Q345鋼材)a、導(dǎo)梁根部抗彎強度驗算：M 11023 106W 5.8 107=194 N, mm2 : 295 N. mm2b、導(dǎo)梁根部抗剪強度驗算:VS _ 2082 103 3.2 107-_10Itw 5.8 1020=58 N mm2 二 170 N mm2c、導(dǎo)梁前端抗剪強度驗算:VS _184 103 7.6 106Itw -8.

9、0 109 14=13N. mm2：170N, mm2第5頁共10頁2013年度優(yōu)秀科技論文(技術(shù)總結(jié))高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)midas GenCompanyAuthor微軟用戶.設(shè)計條件設(shè)計規(guī)范GB50017-03單位體系N nm單元號15材料C345號1)(F=325.000s 巨 206000)截面名稱H19938D0X0；30 號:1)祖合截面構(gòu)件長度：6000.00Steel Checking ResultProject TitleFile Name E 出零梁5mbz800.截面內(nèi)力軸力FFx = 0.00000 BLCI, FSO)彎矩My = 11022592785,=

10、 M.00000端部彎矩Mi = 11022592785,= IM946505920Mi = 11022592785,= IM946505920Mi = 0.0000CZi M.00000 (fOr Lz剪力Fy = 0.00000 BLC, FSO)FFz = 710308 BLC, FSJ高度 上翼? 下翼?1993.00彖寬度800.000彖寬度800.000腹板厚度20.0000 上翼緣厚度30.0000 下翼緣厚度30.0000面積86660.0Asz39860.0(for Lb)Qyb1644861Qzb80000.0Iyy58281750062Izz2561288667(for

11、LyYbar400.000Zbar996.500Wyy58486453Wzz6403222ry820.081rz171.9173.設(shè)計參數(shù)自由長度計算長度系數(shù)等效彎矩系數(shù)Ly =6000.00, =_Z000.00,Lb = 6000.00恒=1.0包 K 1.00Bfeta_m= 1.00, Be!a_m1.004.強度驗算結(jié)果軸向應(yīng)力驗算 TOC o 1-5 h z /Nt= 0/25564700 = 010000XKO彎曲應(yīng)力驗算y/Mry = 11022592785/1485529.5721=1.000 K.O2Mrz =0/1298619248 =10)000.KO整體穩(wěn)定驗算彎曲m

12、ax1 =w*wymax? =M/(f*Pi_b*yymax = AX Rax, max =0.742 1.000KO剪切強度驗算御=.000 1.000K.O*=.118 NR （用土 Ki）。頂推步驟步驟1:爬行器夾緊裝置中楔塊與滑移軌道夾緊，爬行器液壓缸前端活塞桿銷軸與滑移構(gòu)件（或滑靴）連接。爬行器液壓缸伸缸，推動滑移構(gòu)件向前滑移；步驟2:爬行器液壓缸伸缸一個行程，構(gòu)件向前滑移300毫米；步驟3: 一個行程伸缸完畢，滑移構(gòu)件不動，爬行器液壓缸縮缸，使夾緊裝置中楔塊與滑移軌道松開，并拖動夾緊裝置向前滑移；步驟4:爬行器一個行程縮缸完畢，拖動夾緊裝置向前滑移300毫米。一個爬行推進行程完畢，

13、再次執(zhí)行步驟1工序。如此往復(fù)使構(gòu)件滑移至最終位置。第7頁共10頁2013年度優(yōu)秀科技論文（技術(shù)總結(jié)）高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)液壓缸（縮缸）夾緊裝置爬行器構(gòu)件滑移軌道楔塊（松開）步驟3步驟4t構(gòu)件頂推注意事項1、頂推系統(tǒng)使用前應(yīng)按照操作流程進行調(diào)試與試驗。2、每次頂推，必須對頂推的梁段中線進行測量，并控制在允許范圍以內(nèi)；如出現(xiàn)偏差，則需要 立即調(diào)整。3、鋼軌和槽鋼應(yīng)保持清潔，并按要求涂抹黃油。4、頂推過程中若發(fā)現(xiàn)頂推力驟升，應(yīng)及時停止并檢查原因。5、每節(jié)段開始頂推時，先進行試頂推，然后正式頂推。6、頂推時，應(yīng)派專人檢查導(dǎo)梁及鋼箱梁，如果導(dǎo)梁構(gòu)件有變形、螺絲松動、導(dǎo)梁與鋼拱梁聯(lián)結(jié) 處有變形或

14、箱梁局部變形等情況發(fā)生時，應(yīng)立即停止頂推，進行分析處理。7、注意頂推過程中頂力的變化。8、位移觀測，主要是梁體的中線偏移和墩頂?shù)乃?、豎向位移，在頂推過程需用橫向調(diào)整油缸 及時調(diào)整。9、頂推到最后梁段時要特別注意梁段是否到達設(shè)計位置，須在溫度穩(wěn)定的夜間頂推到最終位置,并根據(jù)溫度仔細計算測定梁長。10、最后一次頂推時應(yīng)采用小行程點動，以便糾偏及縱移到位。11、頂推過程中的糾偏措施：糾偏采用滑移同步控制策略液壓滑移同步控制應(yīng)滿足以下要求：盡量保證各臺液壓爬行器均勻受載；盡量保證各個滑移頂推點 保持同步。根據(jù)以上要求，制定如下的控制策略：10頁第8頁共高架橋跨鐵路鋼箱梁頂推施工技術(shù)2013年度優(yōu)秀科

15、技論文（技術(shù)總結(jié)）將3臺爬行器中一臺設(shè)為主令點A,另一橋墩處的一臺設(shè)為從令點B,其余兩臺設(shè)為跟隨點。將主令點A的液壓爬行器滑移速度設(shè)定為標準值，作為同步控制策略中速度和位移的基準。在計算機的控制下從令點 B以位移量來跟蹤比對基準點，進行動態(tài)調(diào)整。根據(jù)兩點間位移量之差 AL,取中值A(chǔ)L/2分別進行動態(tài)調(diào)整，保證各臺液壓爬行器在滑移過程中始終保持同步。通過兩點確定一條直線的幾何原理，保證整個滑移過程中的平穩(wěn)。12、糾偏預(yù)防措施：在 30#墩頂設(shè)直徑800的鋼管柱，其上安裝滑輪，在30糊口 31#墩之間設(shè)卷揚機，用來牽引導(dǎo)梁端部。主令點A八 L/2 11_1L _從令點B滑移控制策略示意圖.落梁落梁

16、采取分墩起落、高差限位、實測梁重、全聯(lián)調(diào)整的方法。起頂設(shè)備采用YDC30阡斤頂6臺。 拆除頂推滑靴，換上盆式橡膠支座后，利用設(shè)置在個墩上的起落千斤頂將鋼箱梁頂起（各墩起頂高 度相同），則鋼箱梁全部重力有千斤頂支承。根據(jù)各千斤頂?shù)挠蛪褐?，計算出各千斤頂油壓值，計?出各千斤頂?shù)钠痦斄?，即可得到各墩的實測支反力Ri,然后計算出梁重 G =ERi，,再根據(jù)計算梁重G、設(shè)計支反力 Ri實測梁重G計算出各支點的理想支反力（即在實測梁重情況下各支點應(yīng) 該承受的支反力） Ri|l,= RiG /Go通過實測支反力Ri與理想支反力R ”比較，找出支反力偏小的支點，然后采取在這些支點的支座下面加墊調(diào)平鋼板的方法，調(diào)整支座高程，從而調(diào)整其支反 力。最后，全部調(diào)整完畢后，進行落梁。.結(jié)語由于進鄉(xiāng)街高架橋跨鐵路部分鋼箱梁，所跨鐵路線路跨度大，線路密集，車流量大。因而，進 鄉(xiāng)街高架橋作為跨線高架橋，其施工具有相當(dāng)大的難度。但是，我們抓住施工的關(guān)鍵及特點，科學(xué) 設(shè)計，合理安排，科學(xué)施工，克服