高速公路鋼箱梁頂推施工技術探討

密涿高速公路鋼箱梁頂推施工技術探討1.工程概況

密涿高速公路泃河分離式立交橋跨越?jīng)t河設計為二跨一聯(lián)單箱單室的鋼-混組合梁，其橋跨徑布置為(2×60米)鋼箱梁與線路呈135°交角，鋼梁頂板寬度4.284m，底板寬度3.5m，底板水平，箱梁中心線處梁高2.05m，頂板設有2％橫坡。鋼箱梁地段位于直線段和A=1009.951的緩和曲線內(nèi)，豎曲線半徑R=20000m，豎曲線頂點位于本聯(lián)箱梁中間。鋼箱梁在工廠加工時分5段，其中第一段至最后一段長度分別為：20、25、30、25、20m。22.頂推方方案為為保證該該泃河行行洪暢通通，根據(jù)據(jù)現(xiàn)場施施工條件件，在4#墩搭設設臨時墩墩，分段段拼裝鋼鋼箱梁并并從北向向南實施施頂推。其其中鋼箱箱梁最前前端一段段作為嵌嵌補梁段段，待其其余鋼箱箱梁頂推推至設計計位置落落梁后，再再采用汽汽車吊安安裝嵌補補梁段。具具體實施施步驟為為：第一一次在支支墩上拼拼裝前導導粱及E段鋼粱粱，頂推推20m；第二二次依次次拼裝D段鋼梁梁，頂推推25m；第三三次依次次拼裝C段鋼梁梁，頂推推30m；第四四次拼裝裝B段鋼梁梁，頂推推25m，第五五次安裝裝尾端一一個梁段段，頂推推20m后拆除除前導梁梁，將其其安裝在在最后端端鋼梁的的尾部，繼繼續(xù)頂推推直至設設計位置置止，拆拆除導梁梁并落梁梁，最后后汽車吊吊安裝嵌嵌補梁段段。

為為減輕前前端鋼梁梁自重，頂頂推時前前方跨鋼鋼箱梁的的翼緣板板及防撞撞護欄暫暫不安裝裝，待鋼鋼梁就位位后再安安裝。

3.頂推施施工工藝藝及方法法3．1頂推施施了工臨臨時設施施3．1．1臨時墩墩設計與與施工

臨臨時墩除除滿足鋼鋼箱梁拼拼裝平臺臺外，還還要兼作作對鋼箱箱梁實施施空間曲曲線頂推推之用。因因此，在在設計臨臨時墩時時，既要要考慮其其能承受受頂推時時的最大大豎向荷荷載和最最大水平平力，又又要考慮慮滿足鋼鋼箱梁在在頂推過過程中沿沿同半徑徑平面圓圓曲線和和同曲率率凸形豎豎曲線軌軌跡前進進要求。同同時，還還要考慮慮頂梁千千斤頂安安放位置置、橫向向限位裝裝置，以以及施焊焊及接送送滑板人人員的工工作平臺臺等因素素。

(1)臨時墩墩結構

本本橋臨時時墩均設設計為φ5000×8鋼管柱柱，用Q2335鋼板卷卷制。1組臨時時墩共由由4根鋼管管柱組成成，柱間間用[16槽鋼作作剪刀撐撐連接，柱柱頂設置置用于固固定下滑滑道的鋼鋼支座?？伎紤]到拼拼裝鋼箱箱梁過程程中需要要設置頂頂升千斤斤頂，同同時提高高臨時墩墩抗推能能力，在在每組支支墩頂部部縱向設設置2根140縱梁。位位于橋墩墩處的臨臨時墩，其其墩頂用用塑鋼與與橋梁支支座墊石石進行連連接。

(2)臨時墩墩基礎

臨臨時墩基基礎采用用鋼筋混混凝土擴擴大基礎礎，根據(jù)據(jù)地基實實際承載載力(1220kppa)及最大大豎向荷荷載(一般墩墩為8500KN，中央央分隔帶帶處為17660KNN)，確定定一般臨臨時墩2個分離離式基礎礎，尺寸寸為4m××2m××1.22m?；A礎混凝土土按照C25控制。在在基礎混混凝土施施工時預預埋M25地腳螺螺栓，鋼鋼管柱與與基礎栓栓接。中中央分隔隔帶處臨臨時墩基基礎充分分利用匝匝道橋承承臺。臨臨時墩確確定后，根根據(jù)頂推推工況對對其進行行承載力力和抗傾傾覆驗算算。

(3)臨時墩墩布置

臨臨時墩沿沿線中線線徑向布布置，除除各組臨臨時墩平平面滿足足與鋼箱箱梁相同同半徑(R==2400m)的圓曲曲線線形形外，滑滑道面高高程還必必須滿足足豎向圜圜曲線(R==P8550m))線形要要求。

根根據(jù)鋼箱箱梁在頂頂推中處處于最大大懸臂34m時滿足足抗傾覆覆系數(shù)1.5，以及及鋼箱梁梁分段長長度(9..22mm)，確定定拼裝地地段臨時時墩縱向向中心間間距10m，每組組臨時墩墩鋼管柱柱橫向間間距5.115m，縱向向間距2m。G匝道橋橋需要布布設11組。鋼鋼箱梁的的頂推高高程與設設計落梁梁高程相相同。(臨時支支墩與滑滑道見圖圖1))

(4)支架搭搭設

按按照臨時時墩布置置圖用全全站儀測測放各個個臨時墩墩位置，并并對地基基進行處處理，隨隨后按常常規(guī)澆筑筑基礎C25混凝土土；待混混凝土達達到一定定強度后后安裝鋼鋼管柱，采采用[16槽鋼設設置好縱縱橫向水水平支撐撐和剪刀刀撐。臨臨時支墩墩安裝時時精度：：垂直度度≤1％：頂頂面高程程0～-100mm。

3．1．2滑動動和導向向裝置

滑滑動裝置置主要由由下滑道道、上滑滑道組成成。

(1)滑道位位置

頂頂推滑道道設置在在腹板下下方的底底板附近近，并對對腹板下下部設三三角形加加勁肋，同同時在頂頂推滑道道中心位位置沿縱縱通長設設80ccm的高肋肋板進行行加強，以以防止鋼鋼箱梁的的變形。

(2)下滑道

下下滑道由由滑道梁梁，下滑滑板組成成?；赖懒簽?根2b槽鋼，下下滑道有有效長度度2.00m，寬度30ccm。

考考慮到鋼鋼箱梁在在頂推過過程中上上滑塊可可能會出出現(xiàn)擠壓壓卡住現(xiàn)現(xiàn)象，需需要起頂頂鋼箱梁梁。故在在每側滑滑道梁的的兩旁卻卻設有吊吊籃，吊吊籃內(nèi)可可安放50t液壓千千斤頂以以備用?；懒杭凹暗趸@結結構如圖圖2所示。

下下滑板由由5塊5000×5000×220鋼板組組成，每每塊鋼面面外包1mm厚不銹銹鋼板。

(3)上滑塊

上上滑塊為為一面貼貼聚四氟氟乙烯、內(nèi)內(nèi)部設兩兩層鋼板板的橡膠膠板，其其規(guī)格為為4000×2000×220。下滑滑板和上上滑板共共同組成成頂推摩摩擦，在在頂推千千斤頂?shù)牡淖饔孟孪?，實施施鋼箱梁梁的頂推推前進。

(4)導向裝裝置

為為方便鋼鋼箱梁節(jié)節(jié)段拼裝裝時的橫橫向定位位和頂推推的導向向，在臨臨時墩下下滑道板板外側設設置了導導向裝置置(橫向限限位器)。導向向裝置主主要由鋼鋼軸、螺螺母、墊墊片及導導向輪組組成。通通過鋼軸軸及螺母母將導向向輪固定定在下滑滑道鋼板板面上。其其結構見見圖3。

(5)下滑道道安裝

下下滑道加加工好后后，用吊吊車整體體就位在在鋼管柱柱頂部的的支座上上，檢查查滑道頂頂面高程程，必要要時用鋼鋼板進行行調(diào)整，符符合要求求后再將將滑道梁梁與支座座焊接。

3．1．3導梁

導導梁長度度一般為為頂推跨跨徑的0.6～0.7倍，本本橋鋼導導梁長度度內(nèi)側20m、外側22m，其截截面為工工字形鋼鋼板梁。導導梁頂板板、底板板厚度20mmm，腹板板厚度16～12mmm。導梁梁高度及及線形與與鋼箱梁梁相同，并并與鋼箱箱梁腹板板栓接?？伎紤]到導導梁上墩墩時要設設置千斤斤頂頂升升，導梁梁前端做做棄門。

3．2梁段頂頂推

3．2．1頂推方方式

為為減小橋橋墩承受受的水平平力，考考慮到平平曲線及及豎曲線線頂推，本本橋選擇擇多點拉拉桿工連連續(xù)頂推推，即2臺千斤斤頂分別別固定于于G匝道19號墩、20號墩。

3．2．2牽引裝裝置

根根據(jù)頂推推最大水水平力，選選擇2臺ZLDD-1000自動連連續(xù)千斤斤頂提供供水平動動力。位位桿采用用3根中φ15..24鋼絞線線和自動動錨具。拉拉錨器采采用Q2335鋼板組組焊而成成，設置置在鋼梁梁底橫向向中心線線處的橫橫隔板部部位。拉拉錨器與與鋼箱梁梁板拴接接。鋼箱箱梁加工工工時，事事先在底底板上打打好固定定拉錨器器的栓孔孔。3.2.33分段拼拼裝及頂頂推

第第一步：：安裝G2～G5共4個梁段段和導梁梁。用1臺2500t汽車吊吊分別將將C2～5梁段吊吊裝在支支架上，調(diào)調(diào)整鋼箱箱梁高程程、線形形，焊縫縫焊接，檢檢測。安安裝前導導梁并對對梁段補補涂裝。

第第二步：：頂推鋼鋼箱梁C2～C5梁段前前移20m。操作作頂推泵泵站，由由2臺千斤斤頂緩緩緩給鋼箱箱梁施力力，鋼箱箱梁隨之之向前滑滑動。在在頂推過過程中隨隨時觀察察滑板情情況，一一旦出現(xiàn)現(xiàn)滑板脫脫空時，暫暫停頂推推，及時時在滑板板與梁底底間加墊墊鋼板。當當最前端端滑板滑滑出后，及及時從尾尾部喂新新送滑板板。

第第三步：：拼裝G6、G7梁段。用用同樣的的方法吊吊裝G6、G7分段，調(diào)調(diào)整鋼箱箱梁高程程、線形形，焊接接好接頭頭焊縫，隨隨后安裝裝G6、G7梁段的的翼緣板板和鋼護護欄，并并進行涂涂裝。

第第四步：：第二次次頂推鋼鋼箱梁前前進30m。繼續(xù)續(xù)頂推鋼鋼箱梁，當當導梁伸伸進中央央分隔帶帶臨時墩墩下滑道道約40ccm時，暫暫停頂推推，用豎豎向千斤斤頂將導導梁前端端頂起一一定高度度(千斤頂頂下端墊墊上聚四四氟乙烯烯滑板)，接著著繼續(xù)便便推0.5～1m暫停，在在導梁下下端安裝裝滑板，拆拆除導梁梁上墩用用的千斤斤頂，繼繼續(xù)頂推推，直至至梁段前前移30m止。

第第五步：：吊裝G8～G10分段，并并頂推30m。具體體方法同同前。

第第六步：：吊裝G11梁段，頂頂推前進進20m。用汽汽車吊吊吊裝G11梁段，繼繼續(xù)向前前頂推15m，并逐逐節(jié)拆除除導梁。最最后安裝裝尾梁，繼繼續(xù)頂推推前進5m，使鋼鋼箱梁達達到設計計位置，拆拆除尾梁梁。

第第七步：：落梁，安安裝支座座。調(diào)整整梁端線線、梁邊邊線精度度滿足設設計及施施工規(guī)范范要求后后，用千千斤頂起起梁，準準確量測測支座位位置及上上座板螺螺栓孔位位置后安安裝支座座，支座座位置、高高程經(jīng)復復核無誤誤，均速速緩慢的的落梁于于永久支支座上。

第第八步：：安裝最最前端G1段鋼梁梁。測量量G1長度，必必要時切切割余量量，符合合設計要要求后吊吊裝最后后C1分段，并并焊接。安安裝G1等梁段段翼緣板板和鋼護護欄，噴噴涂最后后面漆。

3．3施工監(jiān)監(jiān)控

為為確保頂頂推過程程中鋼箱箱梁、橋橋墩及臨臨時墩的的安全，頂頂推全過過程進行行監(jiān)控。

3．3．1橫向位位移監(jiān)控控

在在導道梁梁頂面，鋼鋼箱梁頂頂板中線線位置每每隔10～20m固定一一個小棱棱鏡，分分別在頂頂推前、頂頂推中、頂頂推中、頂頂推就位位后采用用全站儀儀觀測小小棱鏡，根根據(jù)測設設的小棱棱鏡位置置推斷鋼鋼箱梁及及導梁的的橫向位位移偏差差。用同同樣的方方法，對對臨時墩墩頂部位位移進行行監(jiān)控。

3．3．2導梁撓撓度監(jiān)控控

采采用水準準儀法對對導梁撓撓度進行行監(jiān)測。測測點設在在導梁端端斷面上上，橫向向共2個測點點，分別別在頂推推前、推推中、抵抵達臨時時墩頂前前、抵達達墩頂后后進行實實測，并并與設計計提供的的撓度值值對比。

3．3．3鋼箱梁梁、橋墩墩、臨是是墩應力力監(jiān)測

在在墩底部部、鋼箱箱梁度板板底部等等部位安安裝應力力計，實實測應力力，并與與設計規(guī)規(guī)定值對對比。

3．3．4落梁時時永久支支座反力力的監(jiān)測測

在在永久支支座處設設置應力力計，落落梁時對對各永久久支座的的支反力力進行監(jiān)監(jiān)測，根根據(jù)測量量結果調(diào)調(diào)整支座座高程。

4.質(zhì)量控控制及安安全措施施

(1)臨時墩墩滑道安安裝時，相相鄰墩高高程差控控制在±2mmm以內(nèi)，同同墩兩滑滑道高程程差控制制在土±以內(nèi)。

(2)梁頂升升最大高高度及反反力不得得超過設設計規(guī)定定值。

(3)鋼梁施施工質(zhì)量量控制以以相關的的設計文文件及技技術規(guī)范范、驗收收標準為為準。

(4)頂推速速度控制制在10～15ccm/mmin。

(5)頂推作作業(yè)時對對鋼箱梁梁、臨時時墩、導導梁、橋橋墩實施施監(jiān)控，確確保結構構安全。

(6)位于既既有道路路地段的的鋼箱梁梁在實施施頂推前前完成護護欄及鋼鋼結構表表面防護護等施工工，以防防后續(xù)施施工時對對行車帶帶來安全全隱患。

(7)在支墩墩兩側用用鋼管搭搭