米钢桁梁跨越高速公路桥梁反向拖拉架梁施工技术.ppt
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1、1-64.0米钢桁梁跨越高速公路桥梁 反向拖拉架梁施工技术,摘 要 在跨越高速公路桥梁的钢桁梁拖拉施工中,充分利用公路桥梁中央分隔带空间,使用30槽钢搭设拖拉临时墩,解决了复杂、狭小空间搭设临时墩的技术难题,减小了钢梁拖拉中的悬臂长度。通过反向拖拉技术,在不影响高速公路交通的情况下,完成了钢桁梁拖拉架设。 主题词 槽钢 支墩 反向 拖拉,1. 工程概况,崇贤特大桥全桥2台、114墩,全长3700.69米,是宣杭铁路复线的重点控制工程。其中第40#41#墩跨间梁部为1-64米单线栓焊下承式钢桁梁,跨越杭州北绕城高速公路崇贤高架桥。铁路桥与公路正交,相对公路对称布置,交叉点公路里程K102+535
2、。钢桁梁桥址图如下所示:,1.1 地形地貌:崇贤特大桥位于杭州市拱墅区和余杭区境内,沿线基本为水稻田,地势平坦开阔,河网纵横交错,其中35#40#墩位于沿山港河道中。 1.2工程地质:桥址范围内大多有软基分布,其中35#墩46#墩之间(DK207+353.43DK207+729.92)地质情况自地表向下依次为淤泥质粘土,灰褐色,流塑,地基承载50kPa,厚约8.5米;粘土,黄褐色,软硬塑,地基承载力150kPa;圆砾土,褐黄色,中密饱和,地基承载力为200kPa;砂岩,黄褐色,全风化强风化。 1.3 气候条件:杭州气候温和,属北温带海洋性气候,年平均降雨量在13001400mm之间,710月份
3、为台风期,多有大暴雨。全年平均气温16.1,历年最高气温39.7,最低气温-9.6。 1.4 地震裂度:六度。 1.5 设计情况:钢桁梁位于直线段,线路纵坡为平坡,轨底高程14.44米。原地面高程在2.222.37米之间,铁路与高速公路交叉点处高速公路路面高程6.95米,钢桁梁梁底高程12.614米。,2. 施工方案比选,该钢桁梁跨越杭州市绕城高速公路崇贤高架桥,高架桥为双向六车道。交叉处桥梁全宽34.4m,分为左右两幅桥梁,桥梁中间中央分隔带宽度70cm,并有一道宽度30 cm通信电缆槽。根据现场地形、地貌,为不影响公路交通,确定在41#43#墩之间搭设拼装膺架,待钢桁梁拼装完成后反向拖拉就
4、位。 2.1 初步确定三种拖拉架梁方案 2.2.1 方案一:在高速公路两侧采用军用墩器材搭设临时支墩,在钢桁梁前端加设12米导梁,后端增加配重,进行反向拖拉施工,如下图:,2.1.2 方案二:利用高速公路中央分隔带的空隙,浇筑钢筋砼薄壁式桥墩,作为拖拉临时支墩,钢桁梁前端加设16米导梁,在纵梁下设置连续上滑道,拖拉支墩上设下滑道,进行反向拖拉施工,如下图:,2.1.3 方案三:在高速公路两侧采用军用墩器材搭设临时支墩,在中央分隔带位置用槽钢搭设2#临时墩,在纵梁下设置连续上滑道,拖拉支墩上设下滑道,在不加设前端导梁的情况下进行反向拖拉施工,如下图:,2.2 方案比选,2.3 上、下滑道形式的选
5、择 若在主桁下铺设连续下滑道,由于下弦杆不能承受支点反力,则只能在大节点位置安装随钢梁一起移动的滑船(上滑道)。因此,临时支墩需要有足够的长度,保证前后端的滑船始终能够在支墩上滑动。上述方案中,只有方案一可采用,并须加设导梁和进行后端配重。 在纵梁下设置连续上滑道,同时在临时支墩上设置下滑道,以保证上滑道在支墩上顺利滑动。相对于在主桁下设置连续下滑道,方案三中在纵梁下设置连续上滑道,拖拉过程中最大悬臂长度19米,同时钢梁始终在三个以上的支墩上滑动,钢桁梁受到的支点反力小,有利于保证主桁杆件稳定性。 2.4 最终确定的施工方案 经过方案比选和论证,最终采用了方案三。在高速公路两侧和中央分隔带位置
6、设置三个拖拉临时支墩,保证最大拖拉跨度不大于19米。沿线路前进方向,依次称为1#临时墩、2#临时墩和3#临时墩。如下图所示:,2.4.1 临时支墩 1#、3#、4#和5#临时墩采用C15混凝土扩大基础,支点反力较大的支墩设置部分木桩基础,墩身采用“六五”式军用墩搭设。2#临时墩采用三层C20钢筋混凝土扩大基础,并设置木桩基础。由于中央分隔带狭窄,同时有一道通信电缆槽,所以2#临时墩采用30槽钢拼装墩身,间隔80cm焊接水平撑和斜撑,墩上放置2根55工字钢作为盖梁。,2.4.2 膺架 由于钢桁梁宽度大于桥墩宽度,所以在41#、42#和43#桥墩顶上各放置2组12.5米钢箱梁,作为膺架搭设的支点。
7、为便于拼装,在41#43#桥墩之间搭设膺架梁。膺架梁采用“六四”式军用梁,在地面上拼装成型,汽车吊进行安装。军用梁之间利用套管螺栓连接固定。军用梁上横向满铺木板作为工作平台。,2.4.3 钢梁拼装 在膺架梁上用枕木搭设9组(18个)拼装支墩,高度为60cm,以保证一个人能在下面进行施工作业。拼装支墩设在主桁节点下,间距8.0米。钢桁梁拼装先将较小杆件预先拼在较大杆件上,再利用一台35吨履带吊车和一台16吨汽车吊车吊装拼装。 2.4.4 滑道 上滑道设在钢桁梁纵梁下面,采用每侧纵梁倒扣两根并排P43钢轨。下滑道设在各桥墩和临时墩上,采用P43钢轨弯制成型。上下滑道间采用70mm钢辊轴滑动。2#墩
8、上的下滑道采用滚动轴承滑道。 2.4.5 拖拉 拖拉架设前安装牵引设备,卷扬机放在42#墩两侧,3#临时墩上安装定滑轮,起到转向作用,动滑轮设在钢桁梁后端。同时在43#墩安排一台卷扬机,若拖拉时出现故障,以便将钢桁梁及时拖回原位。整个拖拉过程分为两个阶段进行,第一阶段是将钢桁梁拖拉到3#临时墩,在一切准备就绪后,进行第二阶段跨公路拖拉。钢桁梁拖拉到位后用4台千斤顶进行落梁作业,并与桥梁支座连接好。,3. 施工准备,3.1 施工场地平面布置 在41#43#墩右侧租用1600m2土地做钢桁梁杆件存放场地和预拼场,预拼场地采用碎石硬化,防止杆件被污染。场地四周设排水沟,以利排水。,3.2 临时墩施工
9、 3.2.1 2#临时墩 设计步骤 根据钢材性能初步拟定墩身和盖梁所用槽钢、工字钢型号及墩身结构形式,进行相应强度和稳定性验算。然后拟定混凝土墩身尺寸并进行相关检算。最后根据地基承载力情况,设计基础,并进行稳定性检算。由于地表为淤泥质土,地基承载力较小,不能满足要求,所以设置了木桩基础。 在进行2#临时墩检算时,已经考虑到拖拉时水平推力的影响。但为保证施工安全,防止出现意外情况,施工中采用了4根25光圆钢筋将2#临时墩和41#墩连接在一起,以承担水平推力。,2#临时墩设计图,河道,3.2.2 其它临时墩 使用“六五”式军用墩器材搭设,采用25等截面形式,横向(垂直线路方向)5排,顺桥向2排。军
10、用墩支柱中心距离纵向横向均是2.0米,采用水平拉撑、立面斜拉撑和平面斜拉撑进行连接,上、下铺设工字钢垫梁。 基础形式根据拖拉过程中最大支点反力确定,采用一层80cm厚的C15混凝土扩大基础。 拖拉过程中钢桁梁会对1#、3#临时墩产生水平推力,并且3#临时墩上设置了一个转向滑轮,对临时墩产生水平拉力,大小同钢桁梁的牵引力。为平衡水平推力或拉力,一是在混凝土基础内预埋连接筋,和军用墩垫梁连接牢固,二是采用军用墩立柱将临时墩和桥墩连接起来。,3.3 杆件进场、检查及存放 3.3.1 钢桁梁杆件用挂车运至工地。 3.3.2 杆件分种类及拼装顺序存放在枕木上,与地面保持1025cm的距离。 弦杆一般堆三
11、层,竖杆、斜杆堆三至四层,各层间的垫块在同一垂直线上; 节点板和小部件分类堆放整齐,便于选用; 带有整体节点的上、下弦杆,单独存放,不叠放在一起; 高强度螺栓等易锈部件,均分类存入库内; 每堆杆件间留有30cm的宽度,以便吊装人员操作和核对; 需预拼的构件,按预拼顺序堆放在预拼台座附近。 3.3.3 钢梁杆件进场后,按照设计文件和现行铁路钢桥制造规范(TB10212)验收。 3.3.4 杆件矫形 杆件因装卸运输而产生局部变形或缺陷,经修复矫正后不影响质量的,一般在现场修复。现场不能矫正的退厂处理。杆件距焊缝较近部位的变形,一律不在工地上矫形。 3.4 技术准备 拼装前对桥墩顶水平、中线、跨距进
12、行复测,误差在允许范围内方可进行拼装。做好临时墩、支架及其它施工结构放线定位测量工作。,4. 主要施工工艺,4.1 施工工艺流程图,钢桁梁施工流程图,准 备,拼 装,拖 拉,落 梁,桥面系,组拼膺架,铺设平台,划定位线,预拼杆件,栓接初拧,吊拼杆件,安放下滑道,安放上滑道,调整拱度,终 拧,检 查,桁梁就位,纠 偏,拖 拉,顶 落 梁,支座连接,拆除滑道,桥枕安放,钢轨连接,检查设备,点验杆件,4.2 预拼工艺 4.2.1 杆件单元的预拼 杆件预拼按预拼顺序将杆件预拼成单元,预拼单元质量不得超过吊车额定起重量。预拼后经全面检查符合质量要求方可栓合。 4.2.2 杆件的预拼工艺 主桁弦杆节点预拼
13、 将大节点板预拼在弦杆上时,在打入少量冲钉后,节点板的悬空部分用枕木垛支托,以保证安全,防止产生错孔现象。下弦节点板可成对地预拼在下弦节点上;上弦节点板为便于安装,将其中一块附在弦杆上,一块附在竖杆上。预栓合的范围在不妨碍正式拼装的原则下争取多栓,但在大节点板与弦杆预栓合时,为使以后插入弦杆时略有余地,从弦杆末端算起,空出四排钉孔不预栓合,只装一部分螺栓。弦杆预拼时对拱度图中的伸节点和缩节点要做调拱处理。 竖杆预拼:三角桁架竖杆与上弦相联结的小节点,可预拼一块节点板,其他一块不预拼。,纵横梁预拼:将左右两根纵梁用联结系拼成整体,组拼后的两片纵梁间距尺寸容许误差为1mm,平面对角线的容许误差为2
14、mm。 主桁上下平纵联预拼:上、下平纵联斜杆与中间的联结板应尽量拼成一个单元。 顶紧节点预拼:为保持两杆件互相垂直的光滑平直,组拼时必须按工厂的编号对号入座,不得调换调边或翻身。 4.2.3 预拼质量要求 预拼部件与设计图相符,无错号或反向。 弦杆、节点板、拼接板预拼定位后,其空孔重合率应满足:95%的孔能自由通过较设计孔径小0.5mm的试孔器;100%自由通过较设计孔径小0.75mm的试孔器。 支承节点磨光顶紧范围内接触面缝隙不大于0.2mm的密贴面积不小于75。 扩孔或投孔的允许公差:21、23、25的孔径公差为+0.5-0.2mm。 预栓合的施拧质量和预拼杆件的油漆质量应符合规范要求。
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