[PPT]鐵路特大橋48m箱梁頂推施工方案

1、xxx鐵路xxx上行疏解線特大橋48m箱梁頂推施工方案2009年07月隨著我國鐵路跨越式發(fā)展，鐵路與公路、鐵路新線與既有線之間相交已不可避免，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁的整孔頂推架設(shè)法已成為橋梁建設(shè)的一個重要發(fā)展方向。xxxxx局承建的xxx鐵路xxx上行疏解線特大橋，在xx第五勘察設(shè)計院、xx六局、xx大橋局的配合下，對傳統(tǒng)的頂推方法加以改進和提高，形成了高空制梁，整孔張拉；集中控制，同步運行；導(dǎo)向糾偏，偏差受控；分墩起落，高差限定的頂推架設(shè)工藝。一、前言 此特大橋總長為2854米，跨武廣客運專線的箱梁位于本橋26#、27#墩上。箱型截面高度4100mm，梁頂寬度6900mm、跨中梁底寬度3

2、600mm，重量為973噸。二、工程概況根據(jù)施工內(nèi)容分六個步驟。步驟一：臨時支墩基礎(chǔ)和臨時支墩的搭設(shè)。步驟二：貝雷梁的搭設(shè)、預(yù)壓及滑移裝置的安裝。步驟三：導(dǎo)梁安裝及頂推前的準備。步驟四：箱梁預(yù)埋件安裝和箱梁預(yù)制。步驟五：箱梁頂推（以武廣上方箱梁頂推為例）。步驟六：箱梁落梁，支架拆除。三、總體施工步驟 步驟一：臨時支墩基礎(chǔ)和臨時支墩的搭設(shè)。 在24#、25#和26#固定墩之間設(shè)置1#、2#臨時墩。臨時支墩采用鋼管桁架的結(jié)構(gòu)形式，立柱為4根1000*16mm的鋼管。1#臨時支墩高31.4m、2#臨時支墩高34m。臨時支墩采用焊接的方法直接焊接在基礎(chǔ)預(yù)埋件上。每個臨時墩中部設(shè)置6道26的鋼絲繩，與固

3、定墩基礎(chǔ)預(yù)埋的32的圓鋼錨環(huán)固定，以確保立柱的穩(wěn)定性。步驟二：貝雷梁的搭設(shè)、預(yù)壓及滑移裝置的安裝。 在臨時支墩及固定墩墩頂預(yù)埋件上焊接墩頂構(gòu)件橫梁，在橫梁上焊接與貝雷梁連接的組件1、組件2。組件安裝完成后，在組件之間用銷釘連接貝雷梁，形成箱梁的預(yù)制的支撐平臺。 預(yù)壓采用特制大砂袋預(yù)壓，每袋砂袋重量為1.2噸,加載重量為實際施工時梁體鋼筋混凝土和模板總重量的1.2倍。 在臨時支墩及固定墩墩頂上安裝縱向滑道梁，滑道梁與墩頂結(jié)構(gòu)橫梁焊接?；瑝K安裝在滑道梁上表面，滑塊上表面放置6塊400X600mm的四氟乙烯板。步驟三：導(dǎo)梁安裝及頂推前的準備。 導(dǎo)梁分五段進行吊裝，其中尾段長627 mm、重2427K

4、g；中段一長7366 mm、重23107Kg；中段二長7998 mm、重17725Kg；中段三長7998 mm、重11775Kg；前段長9999 mm、重9674.6Kg；五段導(dǎo)梁均在臨時棧橋上安裝，高強螺栓連接就位后進行終擰。采用推拉的方法將其推出，導(dǎo)梁懸出26#永久墩13m。 在進行導(dǎo)梁安裝同時進行導(dǎo)向及糾偏裝置、千斤頂、鋼絞線等頂推設(shè)施的安裝。箱梁頂推時采用2臺ZLD200型自動連續(xù)頂推千斤頂，配用ZLDB泵站和ZLDK主控臺。步驟四：箱梁預(yù)埋件安裝和箱梁預(yù)制。 在貝雷梁的施工平臺上橫橋向設(shè)置12#工字鋼，工字鋼上順橋向布置10*10cm的方木。方木上鋪設(shè)竹膠板，滑塊作為預(yù)制箱梁的底模的

5、一部分，將滑塊與模板用膠帶紙密封，防止箱梁預(yù)制時漏漿污染滑道。箱梁預(yù)制前應(yīng)先將導(dǎo)梁預(yù)埋段及梁端后錨裝置進行預(yù)埋，然后進行箱梁鋼筋的挷扎和混凝土的澆注，當混凝土強度達到要求后進行拆模。 底模的拆除采用氣割工字鋼方法，將工字鋼腹板分區(qū)同時割斷，抽出工字鋼、方木、竹膠板，清理干凈梁底及滑塊雜物。步驟五：箱梁頂推。 頂推的工作原理:頂推的基本原理是利用千斤頂頂推梁體在滑道上移動，千斤頂設(shè)置在25#、26#墩中心上。梁體的錨固端和千斤頂用鋼絞線連接，通過千斤頂，反力支架和梁體錨固端使箱梁進行滑移。頂推過程中要確保兩臺頂推千斤頂同步運行。步驟六：箱梁落梁，支架拆除。 利用4臺300噸千斤頂，將梁頂起，安裝

6、支座，拆除滑道梁進行落梁。落梁完成后拆除臨時支墩及貝雷梁。臨時支墩安裝在24#、25#、26#永久墩中間安裝1#、2#臨時墩，29#、30#、31#永久墩中間安裝3#、4#臨時墩。臨時墩采用擴大基礎(chǔ)，墩身結(jié)構(gòu)為鋼管格構(gòu)柱，鋼管柱為1000*28的鋼管。腹管為325*8的鋼管。臨時墩分三節(jié)進行制作安裝。第一節(jié)為13219.5mm，第二節(jié)為8900mm，第三節(jié)為9270mm，總長為31389.5mm。柱腳與基礎(chǔ)預(yù)埋件焊接。節(jié)段之間采用高強螺栓進行連接。臨時墩頂結(jié)構(gòu)設(shè)置組件1、組件2和組件3，用于貝雷梁和滑道梁的安裝，形成箱梁預(yù)制和滑移施工的作業(yè)平臺。采用130噸汽車式起重機進行臨時墩的安裝，安裝分

7、節(jié)由下而上進行，安裝過程中及時進行纜風(fēng)繩的固接，墩頂安裝應(yīng)保證垂直。臨時墩安裝完畢后再進行墩頂結(jié)構(gòu)的安裝。四、支架體系搭設(shè)永久墩澆注永久墩澆注分兩次進行，在箱梁頂推前進行第一次澆注，待箱梁頂推完成后進行第二次澆注。第一次澆注后在墩頂設(shè)置組件1、組件2和組件3，用于貝雷梁和滑道梁的安裝，形成箱梁預(yù)制和滑移施工的作業(yè)平臺?；郎媳砻鏄烁弑?7#墩梁底標高高43mm，為93.639m。24#、25#墩混凝土澆注標高為91.706m。26#、27#墩為高低墩，26#墩在小里程方向混凝土澆注標高為91.706m，大里程方向澆注完成支座墊石、混凝土澆注到設(shè)計標高。27#墩澆注完成小里程方向側(cè)的支座墊石、混

8、凝土澆注到設(shè)計標高。一次澆注完成后，進行墩頂組件1、組件2、組件3和滑道梁的安裝。在25#、26#墩處安裝千斤頂頂推的反力支架。每個墩頂均用腳手架管搭設(shè)操作平臺。計劃采用50噸汽車式起重機進行墩頂結(jié)構(gòu)的安裝。永久墩在48m箱梁頂推完成后，進行第二次澆注并達到設(shè)計尺寸。 24號墩墩頂結(jié)構(gòu)25號墩墩頂結(jié)構(gòu) 27號墩墩頂結(jié)構(gòu)26號墩墩頂結(jié)構(gòu)貝雷梁搭設(shè) 在永久墩和臨時墩上搭設(shè)貝雷梁支架，作為箱梁預(yù)制，和導(dǎo)梁安裝的施工平臺。貝雷梁施工平臺總長69.8m。橫橋向設(shè)置12個貝雷片，間距為450mm，中心間距900mm。貝雷架用支撐架進行橫向連接，與墩頂結(jié)構(gòu)中組件2和組件3用銷釘進行連接。安全設(shè)施的安裝 在臨

9、時支墩上設(shè)置鋼爬梯作為上下橋的安全通道。爬梯焊接在臨時墩鋼管上與臨時墩同時進行安裝。在貝雷架中心900mm間距設(shè)置通道，作為頂推箱梁鋼絞線安裝、移位的施工通道。每個墩頂用腳手架管搭設(shè)操作平臺作，保證墩頂作業(yè)的施工安全。 導(dǎo)梁順橋向設(shè)置為楔形，兩個主梁為“工”截面。腹桿為鋼管桁架用進行螺栓連接，導(dǎo)梁分五段進行吊裝，其中尾段長627 mm、重2427Kg；中段一長7366 mm、重23107Kg；中段二長7998 mm、重17725Kg；中段三長7998 mm、重11775Kg；前段長9999 mm、重9674.6Kg。五段導(dǎo)梁均在支架上安裝，安裝時導(dǎo)梁按R=1200m曲線進行折線拼裝，高強螺栓連

10、接就位后進行終擰。采用推拉的方法沿滑移方向?qū)⑵渫瞥?，?dǎo)梁懸出26#永久墩13m。導(dǎo)梁的拼裝采用130噸汽車式起重機。六、導(dǎo)梁的架設(shè)七、箱梁的預(yù)制7.1底模安裝 箱梁在施工平臺進行模板體系的安裝。模板體系采用木模結(jié)構(gòu)。工字鋼用墊鐵進行調(diào)平，縱橋向分布10*10cm的方木，間距300500mm，上鋪1.2cm竹膠板。7.2預(yù)壓 梁底水平對頂推施工的成功起非常重要的作用。在施工過程控制中是個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。底模鋪設(shè)完成后，采用大砂應(yīng)進行預(yù)壓，以消除非彈性變形。預(yù)壓過程中分6測點（兩側(cè)各3點），按預(yù)壓前，預(yù)壓過程，預(yù)壓卸載后進行測量沉降尺寸。并用鋼板進行拱度的調(diào)整，確保梁底水平。預(yù)壓采用特制大砂袋預(yù)壓，每袋

11、砂袋重量為1.2噸,加載重量為實際施工時梁體鋼筋混凝土和模板總重量的1.2倍。每加載一級的過程都應(yīng)該模擬混凝土的澆筑過程，每一級加載完成后靜置24h測量預(yù)壓點位的變化值，經(jīng)分析合格后繼續(xù)加載。靜載試驗需要測試的數(shù)據(jù)主要有支架和底模板下?lián)隙?、測量時對各測量點作詳細標記。測點共設(shè)6個，縱橋向布置在兩端及跨中，橫橋向各兩點。每個中間過程均需要測試相應(yīng)的數(shù)據(jù)，試壓完畢后，將數(shù)據(jù)匯總，報質(zhì)量檢查組、安質(zhì)部、工程技術(shù)部。具體操作程序如下：在加載50荷載時應(yīng)對支架的所有標記點進行測量，做好記錄，發(fā)現(xiàn)局部變形過大時立即停止加載，對體系進行分析、補強后方可急需加載。加載80、100%荷載重復(fù)以上過程，然后加載至

12、箱梁施工荷載狀態(tài)的120，測量記錄，觀察支架受力情況。24h之后再測量觀察。卸載時每級卸載均待觀察完成，做好記錄后再卸載至下一級荷載，測量記錄支架的彈性恢復(fù)情況，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)異常問題必須及時上報。 7.3預(yù)埋件埋設(shè) 進行梁端后錨固、和導(dǎo)梁預(yù)埋段的安裝。在梁底與滑塊接觸位置應(yīng)設(shè)置整塊鋼板，防止漏漿。頂推的進行前，應(yīng)保證梁底位于水平。確保頂推的順利進行。7.4模板拆除 底模的拆除采用氣割工字鋼方法，將工字鋼腹板分區(qū)同時割斷，抽出工字鋼、方木、竹膠板，將梁底及滑塊清理干凈。拆除工字鋼時應(yīng)分三個區(qū)同時進行切割，用中間向兩端，隔1拆1個的施工方法。8.1頂推力的計算 頂推的工作原理:頂推的基本原理是利用千斤

13、頂頂推梁體在滑道上移動，千斤頂設(shè)置在25#、26#墩中心上。梁體的錨固端和千斤頂用鋼絞線連接，通過千斤頂，反力支架和梁體錨固端使箱梁進行滑移。起步時同時進行頂推。當梁端超過25#墩時，只采用26#墩千斤頂進行頂推。千斤頂選用2臺ZLD200型自動連續(xù)頂推千斤頂。頂推的牽引力、安全系數(shù)及頂推時間計算：頂推總重量：=箱梁+導(dǎo)梁=973+79=1043噸W=1043*10=10430 KN頂推力計算公式：F=W啟動時的磨檫系數(shù)=0.1 F=104300.1=1043 KN2000 KN滑動時的磨檫系數(shù)=0.05 F=104300.05=521.5 KN2000 KN八、頂推動力設(shè)備及限位裝置動力儲備

14、系數(shù)為:2000 KN/1043 KN=1.9鋼絞線的安全系數(shù)：12根260（KN/根）/1043 KN =3頂推速度：V=（L/S） L為泵頭流量：6 升/分鐘S為張拉活塞面積：8.17平方分米通過計算可得 V=4.406m/h跨武廣箱梁移動距離為67.06米理論移動時間：T67.06m/4.406（m/h）=16小時?？紤]到間歇作業(yè)和位移換錨的時間總位移時間5個工作日。8.2千斤頂、泵站 千斤頂采用ZLD200型自動連續(xù)頂推千斤頂，配用ZLDB泵站和ZLDK主控臺。ZLDB泵站ZLD200型自動連續(xù)頂推千斤頂自動連續(xù)頂推千斤頂結(jié)構(gòu)圖8.3拉錨器和牽引裝置 拉錨器和鋼絞線要確保其強度滿足要求

15、，拉錨器采用夾片式錨具，錨具是鋼絞線束的固定裝置，拉錨器采用OVM15-7型錨具，鋼絞線采用抗拉強度為1860Mpa的12-75鋼絞線，一端同頂推千斤頂連接，另一端固定在拉錨器上。拉錨器和鋼絞線安裝好后，要進行預(yù)緊，以保證頂推過程中鋼絞線受力均勻。8.4滑道和滑塊 在永久墩與臨時墩上，應(yīng)設(shè)置頂推用的滑動支承裝置。永久墩上由墩頂結(jié)構(gòu)、滑道、滑塊等組成。臨時支墩上由型鋼平臺、滑道、滑塊等組成。各墩頂設(shè)左右兩個滑道，滑道中心間距為3m?；懒航孛鏋?00*620*20*20的箱型梁。1）滑塊是由3厚鋼板并加3mm厚不銹鋼的貼面構(gòu)成，滑道寬70cm。每塊滑塊長度3.44m(永久墩)、4.04m（臨時墩

16、）。每個下滑道按1塊長度布置。2）四氟乙烯板是由氯丁橡膠（其中夾粘2塊厚2mm鋼板）粘結(jié)厚為2mm聚四氟乙烯板構(gòu)成。其平面尺寸一般為600mm400mm，厚度12mm?；瑝K在頂推過程中前后倒用?；懒夯瑝K8.5限位糾偏裝置 在頂推過程中，為防止箱梁在頂推過程中橫向出現(xiàn)較大的偏位，在永久墩與各臨時墩上均安裝限位糾偏裝置。本橋?qū)蜓b置為滾輪式。限位糾偏工作均在箱梁頂進過程中進行。9.1箱梁頂推施工 在箱梁尾部安裝拉錨器，穿好鋼絞線并預(yù)緊。采用連續(xù)頂推千斤頂進行頂推拖拉。頂推至預(yù)定位置，由兩個永久墩上的兩臺千斤頂雙點頂推。頂推過程中要確保兩臺頂推千斤頂同步運行。 通過事前計算，確定頂推軌跡，平面通過

17、各墩頂橫向限位裝置，按圓曲線行走，走行軌跡同該梁的梁體線形。立面為直坡進行行走。拼裝和頂推過程中，通過控制臺座、臨時支墩、永久墩。墩上的橫向限位裝置控制鋼梁的橫向偏移，通過頂推千斤頂?shù)男谐炭刂葡淞旱目v向位移。9.2過程進行糾偏 頂推過程中，每個墩頂有4人倒換四氟乙烯板。如出現(xiàn)橫向偏移，在導(dǎo)向裝置與鋼梁之間塞進鋼楔、鋼板進行橫向限位或者設(shè)置側(cè)向千斤頂進行糾偏。九、箱梁頂推、落梁施工9.3落梁落梁前準備：1）拆除臨時墩。用千斤頂將鋼梁與臨時墩脫空，然后將臨時墩拆除。2）千斤頂、泵站就位。每個橋墩各2臺300噸千斤頂和2臺高壓泵站，千斤頂放在橋墩預(yù)留千斤頂位置，泵站放在腳手平臺上。3） 拆除橋墩上混

18、凝土墊塊、安裝支座。在橋墩打頂使鋼梁脫空，拆除混凝土墊塊，然后安裝支座于梁底。4）指揮人員和操作人員準備就緒。 對梁體依照設(shè)計中線位移情況進行全面檢查合格后，開始落梁。千斤頂安裝平面位置千斤頂安裝立面位置 每個橋墩每次下落按2進行控制。每個橋墩依次循環(huán)下落2，直到落到設(shè)計標高，支座完全受力。通過控制進油壓力來確保每個橋墩2臺千斤頂受力均勻。測試并調(diào)整梁體線形達到設(shè)計和規(guī)范要求，錨固支座。 嚴格遵守千斤頂技術(shù)規(guī)則，起重不超過起重能力，每次起高量不超過活塞高度的四分之三。操作時統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一行動。在落梁過程中要使梁的脫空距離保持在1.5cm內(nèi)，嚴禁兩墩同時落梁，通過控制進油壓力來確保每個橋墩2臺千

19、斤頂受力均勻，且落梁速度一定不要太快，并要均勻下落。隨同千斤頂頂升、回縮和落梁墊塊的拆除進行隨時測量，確保梁底高差控制在設(shè)計范圍內(nèi)。 26#墩落梁高度為374mm、27#墩落梁高度為43mm 。按照頂推臨時墩及永久墩的設(shè)置，建立各墩模型，并考慮縱向聯(lián)系作用，分析各墩在頂推作用力下的受力狀態(tài)。模型中永久墩按設(shè)計圖紙建立，永久墩及臨時墩間聯(lián)系用貝蕾梁支架，臨時墩采用鋼管柱。鋼管柱采用直徑1000mm，壁厚16mm的空心鋼管組成，各鋼管柱之間設(shè)置縱橫向聯(lián)系。頂推施工基礎(chǔ)分析計算模型如下圖所示：十、基礎(chǔ)設(shè)施檢算 臨時墩墩柱及基礎(chǔ)檢算鋼管柱臨時墩應(yīng)力圖：貝蕾梁支架應(yīng)力圖：計算結(jié)果表明，墩柱及貝蕾支架受力

20、均滿足要求。1、4號臨時墩基礎(chǔ)檢算1、4號臨時墩墩底反力為：豎向力水平力彎矩單位kNkNkN*m反力9047.0 38.2 2258.1 考慮擴大基礎(chǔ)重量，并將墩頂反力換算至承臺底為：豎向力水平力彎矩單位kNkNkN*m反力12833.0 38.2 2372.7 1、4號臨時墩基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ)，基底尺寸為8mx8m，總厚度為3.0m；經(jīng)計算： 擴大基礎(chǔ)基底應(yīng)力為：N/AM/W=228kPa/173kPa，要求基底承載力不小于300 kPa；施工時應(yīng)根據(jù)實測基底承載力情況，進行地基處理或增大基礎(chǔ)面積以滿足設(shè)計要求；e0.18mW/A1.33m，滿足要求；2、3號臨時墩基礎(chǔ)檢算2、3號臨時墩墩底反

21、力為： 豎向力水平力彎矩單位kNkNkN*m反力6207.0 37.1 2124.7 考慮擴大基礎(chǔ)重量，并將墩頂反力換算至承臺底為：豎向力水平力彎矩單位kNkNkN*m反力9993.0 37.1 2236.0 2、3號臨時墩基礎(chǔ)采用擴大基礎(chǔ)，基底尺寸為8mx8m，總厚度為3.0m；經(jīng)計算：擴大基礎(chǔ)基底應(yīng)力為：N/AM/W=182kPa/130kPa，要求基底承載力不小于300 kPa；施工時應(yīng)根據(jù)實測基底承載力情況，進行地基處理或增大基礎(chǔ)面積以滿足設(shè)計要求；e0.22mW/A1.33m，滿足要求；檢算主要結(jié)論 根據(jù)對頂推過程導(dǎo)梁、頂推梁體、永久墩及臨時墩的計算結(jié)果，最終結(jié)論如下：頂推過程中鋼導(dǎo)梁最大拉應(yīng)力為136.5MPa,最大壓應(yīng)力136.7MPa，混凝土最小壓應(yīng)力為0. 7MPa，最大壓應(yīng)力為17.4MPa，均滿足要求。臨時墩墩身鋼管立柱結(jié)構(gòu)、立柱之間聯(lián)系構(gòu)件設(shè)計均滿足要求。1、4號臨時墩擴大基礎(chǔ)基底應(yīng)力為：N/AM/W=228kPa/173kPa，要求基底承載力