步履式悬臂顶推技术在斜拉桥钢箱梁施工中的应用论文_孙立伟

步履式悬臂顶推技术在斜拉桥钢箱梁施工中的应用论文_孙立伟

中国中铁七局集团第三工程有限公司 陕西西安 710032

摘要:本文主要从在斜拉桥钢箱梁施工过程中运用顶推技术进行全面阐述,重点讲述步履式悬臂顶推方式,以及需要注意事项、对应的相应措施,供后续类似相同桥梁的建设提供参考。

关键词:步履式;悬臂顶推;斜拉桥;钢箱梁

1前言

钢箱梁顶推技术施工方法,是目前桥梁工程类施工费用最低的施工技术,也是施工中对外界影响程度最低的施工技术,可在最基本的地理环境上进行施工,也可以在相同曲率的桥梁上施工,不会影响到桥梁的功能,在桥梁建设施工中得到了广泛的运用。

2 顶推技术施工前的准备工作

2.1斜拉桥钢箱梁拼装平台的基本要

钢箱梁阶段的拼装平台需要具有强硬的刚度和强度,且有方便的调节对接标高。目的就是为了钢箱梁在瓶装过程的时候,保证钢箱梁能够准确的对位和顺利性,拼装平台有着特殊的要求,一般都是圆弧形,钢箱梁竖曲线半径和圆弧半径要相同。

2.2临时墩设置

临时墩一般情况下分为四种;承台简易型、承台临时型、陆地简易临时型和陆地临时型,承台类型的临时墩在底部和顶部一般会采用工字钢进行连接,目的就是将与永久顿形成一个整体,确保临时墩相对的稳定性,临时墩支架需要用四肢钢管格构柱,因为临时墩顶部还需要设置顶推平台相关的支架。临时墩设置数量根据工程规模决定,一般都是8个临时墩。

2.3钢箱梁安装

钢箱梁一般都是在工厂制造完成后才会运输到施工现场,钢箱梁在工厂内需要按照设计要求进行调节预拱度,钢箱梁采用龙门吊较多,把钢箱梁吊至拼装平台上,并放在预定的位置,把各个钢箱梁纵向进行焊接连接方式固定,在连接过程中需要注意梁体的线性符合设计要求。

2.4钢导梁安装

钢导梁是整个桥梁的重要部位,那么在制造过程中就有非常高的要求,必须选用最专业的厂家制造加工,由于钢导梁较重和特长的特点,必须要分段制造,然后在分段运输到施工现场,然后根据设计要求按照顺利进行焊接连接,安装完成后确认各项尺寸是否合格,合格后才能与钢箱梁进行连接,然后根据设计要求和相关规定进行检验,然后验收。

2.5顶推设备布置

需要考虑到钢箱梁的结构特征和最大承受重量,顶推设备必须要满足最大的纵向承载能力,把顶推设备的负荷转移到钢箱梁腹板上,顺桥向长度不能小于1.6m,还需要具备水平方向和竖向可调节能力。根据以上的要求,顶推设备需要做到以下几点:

顶推设备机械机构部分的顶升油箱安装在下部结构里面,固定在桥墩顶上,上部结构和下部结构之间安装不锈钢板和四氟乙烯板进行滑动,在滑动过程中下部结构和顶升油箱保持不动。一套顶推设备包括了机械结构系统、油缸系统、电气控制系统和液压系统,通过组合形式可以在钢箱梁进行顺桥向移动、竖向顶升、横桥向调整,减少了施工成本,保证了钢箱梁顶推施工顺利完成和全桥线性。

3 斜拉桥钢箱梁顶推施工

3.1施工困难点

建立斜拉桥钢箱梁结构,使用顶推发具有一定的困难:由于斜拉桥钢箱梁的用途特别,所以在施工时,会延长工期,还有确保施工绝对的安全;由于斜拉桥钢箱梁跨度大,而施工要求又特别高,所以顶推设备最少需要4-8台同时操作;钢箱梁底部结构受力程度有限,顶推设备的重量需要转移到钢箱梁腹板上,还需要具有高精度的支反力调节功能。

3.2顶推施工控制的要素

顶推施工第一要素就是保证临时墩的质量必须符合要求,需要对临时墩进行相关的检测工作,确保临时墩足够稳定。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆临时墩的结构所承受的载荷和位移一定要符合要求,需要在上支撑架的底部增加聚四氟乙烯滑板一块加以固定,使下支撑架顶面的不锈钢板形成一个可滑移面,聚四氟乙烯滑板需要做成半圆形,并在半圆形内添加一些硅油,目的是减少摩擦阻力。全面同步控制施工,需要计算机进行有效的控制,避免出现桥墩较大的载荷,避免出现单个顶深油箱载荷偏大,目的就是为了钢箱梁在任何一个过程中都能够实现同步运行。

3.3顶推施工过程中的注意事项

在顶推施工前首要就要确认系统是否正常,需要不断的演练和调试,确保整体性能正常,检验钢导梁的承载力、顶升和顶推油缸的同步性是否满足设计要求,各项数据是否满足实际施工,试顶阶段也需要分析,保证顶推施工的顺利进行。钢箱梁在焊接连接时需要考虑当天的天气,温度过高、温差大不能进行焊接,必须要求温度相对稳定,光线偏弱的天气进行,温度和光线会影响到梁行和梁段变形。在顶推施工前,需要确认顶推施工中所有的水平和竖向顶推力相关数据,便于设定各个点的位移和受力正常范围,并输入计算机内作为控制参数。正在顶推施工时,需要对箱梁和导梁进行各项指标的检验,一旦发现不符合施工要求就必须进行停止施工,确认问题原因在进行有效的处理。

3.4顶推施工需要监控的内容

根据施工情况确认各个支点反力情况与油压表是否相适应,在顶推施工过程中需要时刻观察,发现顶推力不正常时,必须及时停止作业,确认问题原因进行检修,重点检查上支撑架和滑移面是否正常。墩顶位移观察特别重要,通过对施力开始一直到梁体开始移动的过程进行观察,发现位移位置超过了最大限度就必须停止,调整各个千斤顶拉力,并进行校正。顶推力的大小监控是根据油表来判定的,主控制台可以根据摩擦力大小进行自动调节,以油表的方式表现出来;千斤顶在使用前必须根据规定进行校正,并在油表上明确的标识出来。顶推速度并不是始终保持一个值,而是在最后一轮是需要适当的减速,可以适当进行纠正,避免出现位移现象。

4 顶推施工控制措施

4.1防中线偏差措施

轴线偏差合理的范围上限是2cm,如果出现正好达到2cm或者是超过时,必须停止顶推施工,进行适当的调整。顶推同步进行是整个顶推施工过程中最总要的因素之一,需要在顶推前做好各项工作的检查,确认各墩位的顶推设备和中央控制系统是否正常,在顶推过程中,必须要坚持以位移控制为主,然后在实现顶推力和位移的双向控制,保证钢箱梁在位移过程中能够保证统一。顶推设备一般都会设立四个横向调节油缸,目的就是可以实现梁段位置的调节,可以有效地在顶推过程中进行纠正偏差。

4.2高程控制措施

钢箱梁标高偏差过大,超过了预设值,可以通过顶推设备把钢箱梁顶起,通过钢垫板方式进行重新调整钢箱梁标高,钢垫板增加还是减少需要根据实际情况而定。

4.3防护措施

不管是钢箱梁的顶推,还是临时墩的安装和拆除都需操作平台,并在临时墩内增加封闭保护措施,顶推平台也需要做防护措施,通过防护网进行围栏,避免出现安全事故。

结束语:

使用步履式顶推技术施工不仅可以保证钢箱梁架设既稳定又安全,还能满足拱度需要,具有较高的施工价值。通过千斤顶和步履式同步顶推施工,可以满足任何的地理环境,有效的节约了施工成本,缩短了施工工期。但是必须要对施工各个环节进行有效的控制,实时监督。为类似建筑工程提供了技术参考。

参考文献:

[1]孔凡强.步履式悬臂顶推技术在斜拉桥钢箱梁施工中的应用[J].价值工程,2017,36(24):106-108.

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[3]白烜宁.大跨钢桁梁桥顶推施工过程受力分析及控制技术研究[D].兰州交通大学,2014.

[4]张锐光,彭洪波.跨104国道特大桥84m钢桁梁高位拼装悬臂顶推架设施工技术[J].铁道标准设计,2011(12):76-81.

论文作者:孙立伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/7

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