跨城市道路桥梁钢箱梁施工技术研究

跨城市道路桥梁钢箱梁施工技术研究

临沂市政集团有限公司山东临沂276000

摘要:本文通过结合工程实例,对跨越城市道路的桥梁钢箱梁施工方案进行优化,通过分析结构的受力状态和研究施工过程中施工方案的变化,钢箱梁安装的速度得到了明显的提高,并且大大减少了施工过程中对现有道路交通的影响,保证了钢箱梁施工安全及安装质量。通过对该工程所得经验加以总结,以提供给同行借鉴。

关键词:桥梁;方案选择;钢箱梁;顶推;施工

1工程的概况

某工程总长度为7.2km,路基的宽度70m,本工程标段工程施工作业范围是跨线桥两座及一新建设道路,其中一段跨线大桥跨环城高速主干线的10~15#轴,其下部结构桥台采用U型薄壁式的桥台,上部结构需要采用钢箱梁结构,桥墩身为双柱式桥墩,要求施工过程一定要采取特别的措施以保证环城高速主干线的安全及正常交通。

2方案的选择

2.1依据原来的设计方法和施工方法,钢箱梁安装采用钢索拖拉方法进行施工,且施工方向为从东侧往西方向,但从现场的施工条件来看,由于上元路以西的空间狭小,若按照原来的设计安装方案,钢箱梁的安装空间位置、钢结构是不够的,安装速度和整个工程的项目建设期将受到很大的影响,如采用牵引阻力的建造方式,但现有的平安快速干线已经正式通车,所以该快线就必须设置临时墩,这就一定会影响平安快速干线交通和安全,原设计在9~11#墩搭建临时墩,由于5~7#墩跨越了一条河道,也会导致钢箱梁的一端在安装施工方面受到限制,通过走访实地发现,在平安路东侧有一块可以临时征用的土地,可以利用空场地进行预先安装,这样梁桩下部结构的施工提前完成为钢箱梁的安装提供了有力的保障。钢箱梁的安装过程可以按原来方案得以实施。依据国内现有的成熟施工技术,在14~17#墩搭架设立临时墩,从西往东方向顶推拖拉法进行钢箱梁安装的施工,采用此方案不但可加快钢箱梁的安装速度并且安全可靠。

2.2跨河施工

跨河施工常见施工方案。跨河现浇支架通常采用钻孔灌注桩或钢管桩作为基础,在成本角度看,由于钢管桩是可回收的,成本较小,而钻孔桩作为基础是一次性投入,成本较大。在选择时需要结合地质情况、河流深浅、施工作业的难易程度、投入成本等情况结合考虑。上部承重梁采用贝雷梁、军用梁、工字钢等既有的制式器材,考虑到梁段成型后,承重梁通常是采取下承式以便于承重梁拆除。承重梁的跨度尽量发挥其承载力,能够减少水上基础的工程量。

跨南河工程情况及施工方案。12#、13#墩分别位于河两侧的河堤护坡上,经现场实测,河面的宽度是40m,施工作业时水位是6.457m。12#、13#墩墩高分别为19.125和20.285m。经过对河床覆盖物进行勘探,经勘探发现在河堤坡角是一片石块混凝土基础,河心处的回填物是花刚石,假如使用钢管桩基础的施工工艺就难以实施,最后经分析决定采用钻孔桩作基础。对于承受重力的梁,考虑到墩的高度在20m左右,结合起重机的起重能力、河道的宽度、拆除的工作量,综合梁部现浇的支架,考虑采取下承式的纵梁方案一跨跨越。

使用承重梁作为下承纵梁,承重梁的两端基础是采用?准1.0m的钻孔灌注桩,另外在承台两侧各布置2根,和承重台一起合力作为承重梁的基础。由于承台的设计标高是比较低的,为了保证支架两端水平以及施工期间跨河支架在河水面以上,承台上浇筑C25混凝土支墩。

3钢箱梁安装方案的实施

3.1梁段顶推

3.1.1顶推方式。为了减小桥墩所承受的水平力,考虑到竖曲线及平曲线顶推,本桥选择了多点拉杆工连续顶推,即两台千斤顶分别固定于G匝道15号墩、16号墩。

3.1.2顶推方案。为保证该高速公路双向8车道的交通畅通,根据现场的施工条件,在高速公路北侧桥位处搭设临时墩,分实施段拼装钢箱梁并从北向南的方向实施顶推。具体实施的步骤如下:第1次先在支墩上拼装四段钢粱及前导粱,顶推30m;第2次再依次拼装两段钢梁,顶推20m;第3次依次拼装3段钢梁,顶推20m;第4次安装尾端一个梁段,顶推15m后实施拆除前导梁,再将前导梁安装在末端钢梁的尾部位置,继续顶推直至设计位置停止,拆除导梁并落梁,最后通过汽车吊臂吊安装嵌补的梁段。需要注意的是在顶推时,前方位置的跨钢箱梁的防撞护栏及翼缘板先不要安装,待钢梁安装就位后再安装,这样就能减轻前端钢梁自身重量。

3.2支架预压

现浇的砼箱梁碗扣式支架和模板的搭接完成之后,需要堆载预压的试验,以检验桥梁支架结构的可靠性和支架的设计合理性,并且还要校验支架形变的程度。使用预制的重块对支架预压,特别要注意的是对梁板现浇段的先后次序实施预压加载的次序进行预压检验,预压的荷载取120%箱梁荷载预压试验。由于受到预制重块的限制,预压需要分两阶段进行实施。在每次加重块后要立即对相应标志位置借助仪器进行观测和做好数据记录,做好情况登记,并和之前观测记录数据作出对比分析。

3.3悬臂浇筑

在桥墩的两侧分别对称分段浇注混凝土即是悬臂浇筑,当浇筑的混凝土到达一定的强度时,移动挂篮,继续浇筑下一个梁面。平衡锤施工恒载负荷、吊篮重量、梁截面自重和梁段长度密切相关,一般的情况下每段长度为5~7米。悬臂施工挂篮的主要设备,由于桥墩根部块位置重量比较大,需要满足支承挂篮要求的起步长度和拼装,通常先用托架浇筑第一梁段。

4施工措施

4.1设备选择及布置

把梁底的标高作为施工控制的目标,目的是为了正确地反映桥梁结构的变位情况。每一段位移的监测逐点要从梁底引至桥面上。通过测量相应的梁顶部嵌入钢筋头和梁底水平标高,建立梁顶部和梁底测量点水平标高关系,这样子,可以通过梁顶部标高测量值反馈混凝土梁截面梁底水平情况。通过利用经纬仪及水准仪把高程控制点引至墩顶梁段顶面上,作出醒目的标记并保护好。在后期的建设这个点为基准,其他水准的测量的后视点,就得出测量梁顶高程。

4.2导梁安装

这座桥施工困难在于钢箱梁悬臂较大,12#墩悬臂梁负弯矩过大,挠度也大,加上一层的圆弧曲线段,所以在设计施工时要尽可能使用钢导梁身作为导梁来降低自身重量,悬臂重量产生挠度和负弯矩,导梁使用结构是工字型实腹式钢束,便于安装和运输,1.2米高的端梁、导梁工作长23米、纵向分为3段连接,第一个长5米,导梁在高强度螺栓装配,导梁部分组装后需要通过微调来调整导梁使其准确位置。导梁桥墩,由于到导梁、达钢存在一点量的偏差,致使导梁不能到达码头顶端,与两组滚轮下装80吨千斤顶在导梁顶下梁端、导梁到码头后可以拆卸后顶部。

4.3落梁方法

4.3.1先要把支坐安装好再拖动,滑动高度和支坐的高度刚好相等,然后把钢箱梁拖动到预定的位置,然后将放松滑动对拉螺丝,拆除钢板的侧板并凿除掉边缘的普通混凝土,梁降落在支坐上。

4.3.2当钢箱梁体积整体降落在支座后,借助工具再次测试梁底的标高情况,经测量确认达到要求后,整个落梁的工作完成了。

5结束语

通过工程实例对城市道路的桥梁钢箱梁施工方案的优化实施,掌握桥梁刚箱梁结构受力状态,研究在施工过程中施工方案的变化,钢箱梁安装的速度得到了明显的提高,并且大大减少了施工过程中对现有道路交通的影响,保证了钢箱梁施工安全及安装质量。

参考文献

[1]陈军.城市高架现浇预应力箱梁整体落架施工新工艺[J].建筑施工,2006(7).

[2]蓝光欣.提高公路桥粱钢箱梁施工安装质量的措施[J].山西建筑,2008(3).

[3]冯佛海.公路桥梁伸缩装置[M].北京:人民交通出版社,2007(5).

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