鋼箱梁頂推施工方案(共8頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、工程概況寧波市福明路（環(huán)城南路-興寧路）跨越鐵路寧波東站主橋上部結(jié)構(gòu)采用55+45+220+45+55m一聯(lián)雙塔雙索面斜拉橋，采用半漂浮體系，主梁采用混合主梁，兩側(cè)邊跨預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁長109.4m，中跨鋼箱梁長201.2m（含鋼混結(jié)合段長度），在鋼箱梁與預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁相交位置放置2m長的鋼混結(jié)合段。根據(jù)構(gòu)造、運(yùn)輸及施工架設(shè)的需要，中跨鋼箱梁劃分為A、B和鋼-混結(jié)合段共3種梁段。跨鐵路寧波東站主橋中跨上跨寧波東站多條股道，其中4、5、II、I、3線路已運(yùn)營，8、6線路于近期開始停運(yùn)改造成站臺(tái)，圖中D3D15和新建線路將于近期實(shí)施。為了減少上部結(jié)構(gòu)施工對(duì)橋下鐵路運(yùn)

2、營的影響，保證施工及行車安全，福明路跨鐵路寧波東站立交橋主橋中跨鋼箱梁采用頂推法施工。二、頂推施工總體方案和主要步驟1、總體方案和原理鋼箱梁采用柔性墩多點(diǎn)頂推法施工，在主跨布置安裝頂推平臺(tái)和臨時(shí)墩，并在其上布置滑道。在平臺(tái)上逐段焊接，用多點(diǎn)多臺(tái)連續(xù)千斤頂同步張拉鋼絞線使鋼箱梁逐段向前滑移，循環(huán)作業(yè)使鋼箱梁到達(dá)設(shè)計(jì)位置。鋼箱梁頂推重量約為13.05t/m。鋼箱梁在工廠生產(chǎn)，經(jīng)公路運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，全部節(jié)段均在支架平臺(tái)上拼裝、頂推，逐步頂推到位。工藝流程圖如下： 頂推施工過程采用多點(diǎn)多臺(tái)ZLD100型自動(dòng)連續(xù)千斤頂。2、主要步驟鋼箱梁頂推施工過程主要分為以下幾個(gè)步驟：a、施工臨時(shí)墩和頂推安裝平臺(tái)基礎(chǔ)

3、b、鋼箱梁和導(dǎo)梁工廠加工后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)c、現(xiàn)場(chǎng)拼裝導(dǎo)梁d、現(xiàn)場(chǎng)組拼1-10#節(jié)段鋼箱梁，連接鋼導(dǎo)梁與1-10#節(jié)段鋼箱梁；鋼箱梁前行30m，導(dǎo)梁跨越1#臨時(shí)墩。e、拼裝11-15#節(jié)段鋼箱梁，與前端已頂推鋼箱梁連接；鋼箱梁前行30m，導(dǎo)梁跨越2#臨時(shí)墩。f、拼裝16-25#節(jié)段鋼箱梁，與前端已頂推鋼箱梁連接；鋼箱梁前行20m。g、拼裝26-35#節(jié)段鋼箱梁，與前端已頂推鋼箱梁連接；鋼箱梁前行50m，導(dǎo)梁跨越3#臨時(shí)墩。h、拼裝36-45#節(jié)段鋼箱梁，與前端已頂推鋼箱梁連接；鋼箱梁前行14m，導(dǎo)梁跨越4#臨時(shí)墩。i、拼裝46-54#節(jié)段鋼箱梁，與前端已頂推鋼箱梁連接；鋼箱梁前行50m，導(dǎo)梁跨越5

4、#臨時(shí)墩。j、拼裝55-58#節(jié)段鋼箱梁，與前端已頂推鋼箱梁連接；鋼箱梁前行28.1m，導(dǎo)梁跨越6#臨時(shí)墩。k、繼續(xù)頂推鋼箱梁前行30m，分次拆除導(dǎo)梁，直至整片梁頂推到位，拆除頂推設(shè)備。三、頂推施工方案設(shè)計(jì)主要從頂推安裝平臺(tái)、臨時(shí)墩、鋼箱梁運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)安裝、鋼導(dǎo)梁、頂推設(shè)備、滑道和橫向限位裝置、防護(hù)措施、跨既有線頂推措施、人員安排等方面進(jìn)行考慮。1、頂推安裝平臺(tái)鋼箱梁頂推安裝平臺(tái)布置在小里程側(cè)邊跨K40、K41墩之間，距K41墩月13.5m。平臺(tái)長75m，高約10m，平臺(tái)支架為萬能桿件桁架結(jié)構(gòu)，臺(tái)頂布置滑道和橫向限位裝置。立柱基礎(chǔ)為混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。桁架端部上角點(diǎn)可設(shè)纜風(fēng)繩，固定于K40墩承臺(tái)特別

5、設(shè)立的分配梁上，且需預(yù)拉，以抵抗頂推時(shí)產(chǎn)生的水平力。在頂推安裝平臺(tái)兩側(cè)設(shè)一臺(tái)龍門吊機(jī)，用于鋼箱梁起吊、縱移、拼裝。龍門吊軌道基礎(chǔ)應(yīng)填實(shí)預(yù)壓。在靠近支架附近空地設(shè)置一條存梁臺(tái)座，臺(tái)座基礎(chǔ)為混凝土條形基礎(chǔ)，上鋪枕木以支墊鋼箱梁。根據(jù)施工場(chǎng)地實(shí)際情況考慮橫移平臺(tái)。鋼箱梁橫移至龍門吊范圍后即吊入安裝平臺(tái)，或暫時(shí)存放在存梁臺(tái)座上。2、臨時(shí)墩（1）、臨時(shí)墩與鐵路關(guān)系由于主橋中跨鋼箱梁跨越寧波鐵路東站，鋼箱梁底1#6#臨時(shí)墩均位于站場(chǎng)范圍。臨時(shí)墩布置主要考慮鐵路限界要求。、1、6#臨時(shí)墩位于股道范圍外；、根據(jù)目前提供的站場(chǎng)資料，容整所D3D10為存車線，D11、D12為檢查地溝線，均不能占用，2#墩布置在D

6、13道。臨時(shí)墩跨徑布置為：20m+60.5m+33m+50m+30.5m，13#臨時(shí)墩間跨度變化較大，導(dǎo)致鋼箱梁施工過程受力更不利。2#墩頂推施工完畢后拆除；、3#墩位于容整所股道與近期股道之間，5#墩位于遠(yuǎn)期股道，不影響近期股道運(yùn)營；、4#臨時(shí)墩位于改造站臺(tái)，墩位盡量往小里程方向布置，大里程方向預(yù)留3.5m寬度供行人通過。（2）、臨時(shí)墩墩身沿主橋軸線方向布置16#臨時(shí)墩，跨徑為20m+60.5m+33m+50m+30.5m。單組臨時(shí)墩由8根920×14mm鋼管組成，墩頂設(shè)置臨時(shí)墩施工平臺(tái)，布置千斤頂、滑道和限位裝置。臨時(shí)墩沿橋梁軸線平行方向?qū)挾?.6m，沿橋梁軸線垂直方向?qū)挾?4.

7、6m。單組臨時(shí)墩頂推施工過程中所承受的最大豎向反力10056KN。頂推完畢后，考慮原2#臨時(shí)墩拆除，原3#臨時(shí)墩所承受的最大豎向反力為10561KN。墩頂水平力按摩擦系數(shù)0.05考慮。（3）、臨時(shí)墩基礎(chǔ)臨時(shí)墩底橫向布置兩個(gè)分離的平臺(tái)，尺寸為4.6×4.6×2.0m，承臺(tái)底各對(duì)稱布置4根1.2m鉆孔灌注樁。、1、6#臨時(shí)墩位于股道范圍外，3#墩位于容整所股道與近期股道之間，承臺(tái)頂面標(biāo)高稍低與承臺(tái)附近站場(chǎng)地面標(biāo)高；、4#臨時(shí)墩位于改造站臺(tái)，承臺(tái)頂面標(biāo)高稍低于承臺(tái)附近站臺(tái)頂面標(biāo)高；、2#墩占用容整所D13道，臨時(shí)墩墩身頂推施工完畢后拆除，為了減少臨時(shí)墩結(jié)構(gòu)拆除時(shí)間、降低對(duì)鐵路營運(yùn)

8、影響，承臺(tái)和樁基考慮不拆除，承臺(tái)頂面標(biāo)高位于D13股道路基頂面1.5m以下，同時(shí)應(yīng)保證承臺(tái)頂面后填路基與附近路基密實(shí)度一致；、5#墩位于遠(yuǎn)期股道，不影響近期股道運(yùn)營，承臺(tái)頂面標(biāo)高設(shè)置原則可與2#墩一致，也可以考慮施工完畢后拆除承臺(tái)和樁基，根據(jù)實(shí)際情況確定。3、鋼箱梁運(yùn)輸和安裝鋼箱梁在工廠按設(shè)計(jì)預(yù)拱度整節(jié)制造，制造完成后公路運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)。用龍門吊將鋼箱梁吊至拼裝臺(tái)座預(yù)定位置，對(duì)各梁段進(jìn)行縱向連接作業(yè)，箱梁腹板和底板部位通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行栓接，頂板部位進(jìn)行焊接，連接過程注意控制箱梁線形。4、鋼導(dǎo)梁頂推鋼導(dǎo)梁可采用變截面鋼桁架梁，由兩條主桁加連接桿組成。長30m，控制重量為80t，與鋼箱梁用高強(qiáng)螺栓連接

9、，接頭處拼接板、填板及接頭兩端板面均需要做表面處理，使得其抗滑系數(shù)不小于0.5，導(dǎo)梁接頭范圍內(nèi)的鋼箱梁U肋、縱隔板的加勁肋暫時(shí)不焊接連接，在鋼箱梁頂推到位導(dǎo)梁拆除后在現(xiàn)場(chǎng)焊接。鋼導(dǎo)梁共分3節(jié)，每節(jié)間用普通螺栓，以便制造和拼裝拆除。應(yīng)保證導(dǎo)梁到達(dá)臨時(shí)墩橫向兩個(gè)墩頂時(shí)同時(shí)受力。鋼導(dǎo)梁在工廠分單元制造并運(yùn)輸至工地，在工地進(jìn)行拼裝。5、頂推設(shè)備（1）、縱向水平頂推設(shè)備頂推設(shè)備采用全自動(dòng)連續(xù)頂推泵站系統(tǒng)，由若干套ZLD-100t 水平連續(xù)千斤頂、若干套泵站、預(yù)應(yīng)力鋼絞線、一個(gè)主控臺(tái)及電路形成的一個(gè)閉合控制系統(tǒng)。頂推系統(tǒng)是機(jī)電一體化設(shè)備。每兩臺(tái)連續(xù)千斤頂為一點(diǎn)，并設(shè)一泵站，各臨時(shí)墩及安裝平臺(tái)各為一個(gè)點(diǎn)，兩

10、臺(tái)連續(xù)千斤頂安裝在反頂架上。主控臺(tái)設(shè)于頂推安裝平臺(tái)上。預(yù)應(yīng)力鋼絞線為兩束，每束6s15.24，穿入千斤頂及安裝于鋼箱梁底部的錨固鋼結(jié)構(gòu)上。頂推時(shí)啟動(dòng)主控臺(tái)按鈕，各點(diǎn)同時(shí)加力至箱梁開始滑動(dòng)。當(dāng)摩阻增大時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)而使拉力增大，以保證滑移速度均勻。由于頂推施工過程各臨時(shí)墩反力不斷變化，施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行細(xì)化計(jì)算，以幾米長為一個(gè)階段，得出各細(xì)化后施工階段臨時(shí)墩反力，換算得到各千斤頂頂力。下表中數(shù)值為施工過程單個(gè)千斤頂最大頂力。臨時(shí)墩1#2#3#4#5#6#最大頂力（t）155035303515（2）、鋼箱梁錨固結(jié)構(gòu)錨固鋼結(jié)構(gòu)位于鋼箱梁縱隔板外側(cè)底板，須在鋼箱梁底板打孔后與之用螺栓連接。當(dāng)鋼導(dǎo)梁到達(dá)并支承

11、于后續(xù)哪一個(gè)墩，哪一個(gè)墩即可參與張拉牽引，即需按上述安裝原則再安裝一組鋼絞線及錨固鋼結(jié)構(gòu)，每到一個(gè)墩每幅橋要增加兩臺(tái)連續(xù)千斤頂參與拖拉。頂推初始階段只有兩組千斤頂施力，到達(dá)6#墩時(shí)包括安裝平臺(tái)將有7組千斤頂施力，以達(dá)到多點(diǎn)頂推的目的。（3）、豎向千斤頂及臨時(shí)支墊應(yīng)鋼箱梁自重使鋼導(dǎo)梁前端到達(dá)時(shí)將離滑道面較貼近，此時(shí)需頂起導(dǎo)梁，并在前端導(dǎo)梁與滑道之間設(shè)足夠高的支承垛（支承垛下面也需設(shè)四氟板，能使支承垛與導(dǎo)梁一起滑動(dòng)），使得導(dǎo)梁后端底面略高于滑道，當(dāng)導(dǎo)梁后端到達(dá)滑道上方時(shí)再起頂拆除支承垛并徐徐落頂，使之就位于正式滑道，然后開始正式頂推。豎向臨時(shí)頂起用千斤頂采用500t千斤頂。6、滑道和橫向限位裝置在

12、安裝平臺(tái)頂和臨時(shí)墩定均布置滑道。臨時(shí)墩滑道為兩條鋼墊梁，中心距10m?；狼昂蠖司O(shè)置成向下的弧線，以便喂滑板。滑道中心為鋼箱梁縱向隔板中心。箱型鋼墊梁頂板上設(shè)四氟板滑動(dòng)面，箱形鋼墊梁與臨時(shí)墩滑道縱向分配梁栓接?；理敿翠搲|梁頂敷設(shè)不銹鋼板，其上鋪四氟復(fù)合板，每塊四氟復(fù)合板為500×1100×15mm，由薄鋼板夾硬橡膠板與底層四氟乙烯板組成，頂推時(shí)復(fù)合板與鋼箱梁相對(duì)靜止，鋼箱梁帶著復(fù)合板在不銹鋼板上滑動(dòng)，通過不斷在摩擦面間喂塞復(fù)合板，使鋼箱梁順利滑移?；烂婵赏抗柚?，以減小摩擦系數(shù)?；赖仔枰O(shè)臨時(shí)起頂裝置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)臨時(shí)墩有沉降時(shí)需要臨時(shí)起頂?shù)皆O(shè)計(jì)位置。由于鋼箱梁底25#臨時(shí)

13、墩橫向左右兩側(cè)跨度不一致，頂推過程中同一個(gè)臨時(shí)墩頂橫向兩側(cè)水平力不一致。為防止鋼箱梁在頂推過程中橫向出現(xiàn)較大的偏位，在安裝平臺(tái)頂和臨時(shí)墩頂均布置側(cè)向限位導(dǎo)向滑輪和橫向水平千斤頂。當(dāng)鋼箱梁頂推過程中出現(xiàn)較大偏位時(shí)，立即用一對(duì)橫向水平千斤頂進(jìn)行糾偏。7、防護(hù)措施4#5#臨時(shí)墩間鋼箱梁跨越多條電氣化既有運(yùn)營線路，為防電和防止頂推施工過程雜物掉落，在梁底布置防護(hù)棚。防護(hù)棚在安裝鋼箱梁人行道、風(fēng)嘴和進(jìn)行橋面施工時(shí)也可以起到防護(hù)作用。8、跨既有線頂推措施鋼箱梁頂推過既有運(yùn)營線路時(shí)，要特別重視，以免發(fā)生意外。（1）、嚴(yán)格控制臨時(shí)墩墩身和基礎(chǔ)施工質(zhì)量，做好臨時(shí)墩墩身和基礎(chǔ)檢測(cè)工作，保證臨時(shí)墩穩(wěn)固；（2）、導(dǎo)梁

14、前行跨越4#臨時(shí)墩，待剩下的部分階段拼裝完畢后，連續(xù)頂推50m跨越既有線路，以免過長懸臂結(jié)構(gòu)長時(shí)間停留于鐵路上方，發(fā)生意外。（3）、頂推時(shí)列車可以慢行通過或中斷停車。中斷停車對(duì)鐵路運(yùn)輸影響大，頂推施工效率和工期都會(huì)受到影響；另外，當(dāng)鋼箱梁頂推接近5#臨時(shí)墩時(shí)，懸臂過大，也不宜采用間隔中斷停車、間隔頂推方式，會(huì)增加工程安全風(fēng)險(xiǎn)。列車慢行通過可以減少列車通過對(duì)頂推施工影響，頂推施工和鐵路運(yùn)營兩方面都可以得到保證，同時(shí)頂推進(jìn)度會(huì)比中斷停車方案快。所以采用頂推施工時(shí)列車慢行通過方案?？缂扔芯€鋼箱梁跨度為50m，小于2、3#臨時(shí)墩之間跨度60.5m，頂推時(shí)參照60.5m跨頂推施工方法進(jìn)行控制，可以保證跨

15、既有運(yùn)營線鋼箱梁頂推安全、順利實(shí)施，頂推速率與其他跨梁段相同。9、人員安排鋼箱梁施工由福明路跨鐵路寧波東站立交橋主橋項(xiàng)目部鋼箱梁頂推分項(xiàng)目部實(shí)施，分項(xiàng)目負(fù)責(zé)人可由兩名項(xiàng)目副經(jīng)理擔(dān)任，其他生產(chǎn)人員可根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度和工期要求配備。四、頂推施工過程計(jì)算1、主梁計(jì)算鋼箱梁頂推總長度為197.2m，跨徑20m+60.5m+33m+50m+30.5m，其截面特性如下：A=1.3m2，I=4.845m4，中性軸距上緣距離1.13m（人行道板和風(fēng)嘴部分后期再施工，頂推施工過程不考慮）。鋼箱梁頂推重量為13.05t/m。導(dǎo)梁長度30m，剛度取鋼箱梁的20%，每米自重也取鋼箱梁的20%。主要施工過程如下圖： 各階段

16、鋼箱梁頂推施工最不利位置為鋼導(dǎo)梁處于最大懸臂時(shí)，經(jīng)過全過程模擬、分析、計(jì)算，鋼箱梁頂推施工過程剪應(yīng)力最大值為43.8MPa=120MPa（出現(xiàn)在第四施工階段），法向應(yīng)力最大值為86.6 MPa=200MPa（出現(xiàn)在第四施工階段），換算應(yīng)力最大值為111.1MPa1.1=220MPa（出現(xiàn)在第四施工階段）。頂推施工完成后，鋼箱梁為5跨連續(xù)梁。為了減少鋼箱梁臨時(shí)基礎(chǔ)對(duì)橋下線路的影響，拆除2#臨時(shí)墩。剪應(yīng)力最大值為104.3MPa=120MPa，法向應(yīng)力最大值為77.3MPa=200MPa，換算應(yīng)力最大值為104.3MPa1.1=220MPa。頂推過程臨時(shí)墩承受的最大豎向反力為10056KN（出現(xiàn)在

17、第四施工階段），頂推施工完畢后，若考慮原2#臨時(shí)墩拆除，原3#臨時(shí)墩所承受的最大豎向反力為10561KN。 施工過程主梁計(jì)算結(jié)果匯總項(xiàng) 目階段三階段四階段五階段六階段七階段八階段九拆除2#墩主梁最大應(yīng)力（MPa）剪應(yīng)力13.940.238.235.234.734.635.250.5上緣壓-5.0-50.7-21.0-27.2-22.1-17.9-20.1-45.3上緣拉0.63.020.717.116.616.415439.9下緣壓-8.5-86.6-35.9-46.5-37.8-30.5-34.3-68.2下緣拉1.05.135.429.328.328.026.2-77.3換算應(yīng)力25.61

18、11.175.268.567.467.369.9104.3最大豎向反力（KN）1#墩976-1183144916891914-52-24544682#墩10056721866466531681370753#墩45375420631864296402105614#墩598154465013488628095#墩36776030623366216#墩151613831274最大橫向反力（KN）1#墩25932#墩903#墩1041274#墩93925#墩90906#墩38382、臨時(shí)墩墩身計(jì)算和驗(yàn)算（1）、臨時(shí)墩計(jì)算、約束條件：a、支架鋼管立柱與承臺(tái)固結(jié)，b、平聯(lián)斜撐與鋼管立柱鉸接。、計(jì)算荷載：考

19、慮主梁和臨時(shí)墩自重荷載、主梁橫向水平風(fēng)荷載傳遞到臨時(shí)墩的荷載、頂推過程中臨時(shí)墩頂縱向水平力。、計(jì)算模型：考慮施工過程中3#臨時(shí)墩受力最不利，取3#臨時(shí)墩進(jìn)行分析計(jì)算。、計(jì)算結(jié)果：3#臨時(shí)墩在最不利施工階段應(yīng)力及內(nèi)力如下表所示：構(gòu) 件類 型最不利工況構(gòu) 件類 型最不利工況縱 梁1300×1000×50mm剪應(yīng)力（MPa）33.3墩內(nèi)平聯(lián)及斜撐426×12mm鋼管軸應(yīng)力（MPa）7.7綜合應(yīng)力（MPa）68.4綜合應(yīng)力（MPa）8.3橫 梁1000×1000×50mm剪應(yīng)力（MPa）18.1墩間上方平聯(lián)及斜撐426×12mm鋼管軸應(yīng)力（M

20、Pa）15.6綜合應(yīng)力（MPa）39.2綜合應(yīng)力（MPa）27.1立柱920×14mm鋼管軸力（KN）120.0墩間下方平聯(lián)及斜撐508×12mm鋼管軸應(yīng)力（MPa）5.8剪力（KN）10.9彎矩（KN·m）192.0軸應(yīng)力（MPa）6.9綜合應(yīng)力（MPa）87.2應(yīng)力均滿足要求。（2）、臨時(shí)墩鋼管柱穩(wěn)定性驗(yàn)算920×14.i=0.32m，兩端鉸接計(jì)算，計(jì)算長度為，I0=l=4m,Q235鋼材，1=0.9，e=1.8××1=7.66，查表得，2=0.9，N/Am=120/0.156=7692.3KN/m2=7.692MPa<0.

21、151（0.151=18.9MPa），則=1，=（1-）=1，+·=7.692+×87.2=94.9MPa<1（1=0.9×145=130.9MPa），滿足要求。3、承臺(tái)樁基驗(yàn)算（1）、承臺(tái)驗(yàn)算承臺(tái)底面處樁頂外緣位于自承臺(tái)頂面處墩身外緣向下擴(kuò)散45°至承臺(tái)底面的范圍內(nèi)，現(xiàn)階段可不檢算承臺(tái)強(qiáng)度。（2）、樁基驗(yàn)算由于3#臨時(shí)墩受力最不利，以下只示3#臨時(shí)墩樁基檢算過程和結(jié)果。、截面配筋形式樁基采用1.0m的圓形截面，沿截面外緣均勻布置24根28 HRB335縱向受力鋼筋，箍筋采用10Q235鋼筋，主筋保護(hù)層70mm。、樁基容許承載力計(jì)算根據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）第5.3.3條規(guī)定，嵌入基巖內(nèi)的鉆孔樁單樁軸向受壓承載力Ra按照下式計(jì)算：Ra=+Apqr以上樁基承載力計(jì)算未計(jì)樁底承載力。A(m2)U(m)h(m)單樁R