钢箱梁顶推法施工.docx

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钢箱梁顶推法施工

1.7.10.5钢箱梁施工

（1）总体施工工艺流程

本工程钢箱梁制造、运输和安装主要施工内容分二个阶段，总体工艺流程为：

第一阶段：

原材料进厂复验→原材料抛涂预处理→下料→单件预制→钢箱梁组装、焊接

第二阶段：

汽车运输到安装现场→架设（梁段桥位吊装测量）→焊接→桥面附属设施安装→最终验收

（2）钢箱梁制造

结构特点：

A本桥钢箱梁采用整体制造，分段整体梁段吊装架设。

钢箱梁梁段制造时，焊缝数量多，焊接施工难度大。

钢箱梁梁段安装时，梁段间采用主体框架全断面

墩台施工工艺框图

整体焊接，加劲肋采用惯用的嵌补焊接连接的形式，因而，控制焊接质量是关键。

B钢箱梁安装在满足桥上竖曲线桥梁线形的同时，还要保证相邻纵向拼装焊缝间隙以及横向连接位置的精度，对梁段几何尺寸制造精度要求高。

而外腹板的熔透焊缝的焊接收缩量大，控制梁段几何尺寸是难点，制造质量直接影响梁段的几何形状和尺寸精度，在制造中应重点控制。

由于顶板、底板厚度不大，采用火焰修整焊接变形较为困难。

因此，如何控制焊接变形和准确预留焊接收缩量是至关重要的。

钢箱梁制作

钢箱梁制造施工流程图

A顶、底板制造工艺

B横隔板制造工艺

C腹板制造工艺

D涂装工艺

（3）梁段制作

为减少占用总拼装胎架时间，缩短总装周期，在顶（底）板参与梁段组装前，先在专用胎架上将二（或三）块顶（底）板拼焊成一个吊装板块。

组装时使用预留焊接收缩量的样板控制焊缝两侧相邻U形肋的中心距。

为减少焊接变形和火焰修整量，保证板块平面度，在焊接前预置反变形。

根据钢箱梁的结构设计特点，钢箱梁的制造采用在胎架上整体组装、焊接和预拼装同时完成的方案，为了满足架设单位吊装要求确定钢箱梁梁段制造分3段架设。

（4）钢箱梁运输、吊装

工程概况

钢箱梁是跨沪蓉高速的钢结构部分的主体结构，其特点是分段焊制结构复杂，体积超长、超宽（长约73.9米×宽约17.8米×高约1.6米）,最大单件起重量约321.7吨.全桥设计长度为80.96米（纵向分三段为24.24米+32.5米+24.24米），正宽为18米，同时必须在钢结构生产基地内预制完毕后实施横向分段起升装车运输到施工现场进行吊装，为确保运输和吊装过程中的安全，必须有编制切实可行的运输吊装方案并报监理、设计、业主等相关主管部门，等到正式书面回文后方可按方案实施。

钢箱梁的外型尺寸和质量参数

设计长度为73.9米，分三跨（20.7米+32.5米+20.7米），底宽约10.8米，顶宽约17.8米,高度约为1.6米，净重约1463.01吨。

（5）运梁及吊装设备技术指标

运梁设备：

本次钢箱梁采用平板载货汽车运输到现场进行拼装焊接。

箱梁拼装设备：

钢箱梁吊装采用2台70吨汽车吊拼装，汽车吊的规格型号，具体参数及检验报告附后，配备起重设备的原则是“宁过勿欠”。

（6）钢箱梁架设

工程简述

主桥钢箱梁长73.9m，为双幅双线桥，全桥共计6片箱梁，每幅桥钢箱梁顶宽17.8m，箱梁底板横向均为水平，梁高1.6米，跨沪蓉高速主桥钢箱梁长32.5m。

现场安装总体思路

通过对现场桥位条件分析，初步提出以下工地安装方案，临时支墩，顶推安装：

高速两边桥墩上作为永久支墩，在沪蓉高速中央分隔带上设置一排临时支墩外。

在临时支墩和桥自身桥墩纵梁钢轨上设置船形滑板，两侧用滑轮做牵引，在0#台与1#墩之间设置拼装平台。

钢箱梁在内厂车间制造成单箱室的节段，运至工地在拼装平台上拼装成整体。

采用张拉千斤顶将单幅桥体进行顶推安装。

钢箱梁顶推施工特点

A顶推长度大。

全长73.9米的钢箱均采用一端拉拔，各墩顶钢板胎架顶面标高设置在悬链线上。

临时墩设计时每个临时墩均能承受一定的水平力。

为保证顶推施工的顺利进行，应控制好平台上的拼装线形，尽量减少由于线形误差产生的次内力。

B钢箱在顶推过程中能承受较大的拉应力和局部压应力。

顶推施工方案

A顶推施工布置说明

a顶推平台设置根据全桥总体施工安排及设计要求，采用一端由小里程向大里程顶推，顶推跨度73.9米，顶推靠背设于0号台一侧，拼装平台与1号墩顶梁连成一体，形成长20.7米的拼装施工平台；由70T汽车吊起吊至钢箱梁拼装平台上进行环焊缝焊接顶推。

b顶推临时墩设置：

根据现场场地实际情况及节约成本考虑，单幅设置1个顶推临时墩，分别设置在沪蓉高速中央分隔带处，钢箱用型钢连成框架，顶进牵引时采用钢铰线把型钢、千斤顶连接，顶进时确保钢箱不变形。

顶推临时墩与地面连接牢固。

c基础施工先插打Φ529×8mm的敞口钢管桩至设计标高（单根钢管桩长度为19.0m，其中嵌入土层深度不小于10.0m）。

d临时支墩墩顶布置：

钢箱梁顶推临时支墩在钢管桩顶设横桥向分配梁（分配梁由2片长17.2m的32b工字钢并联，两侧各预留0.5m作为施工操作平台），工字钢横向连接部分每隔0.5m焊接底、顶板，焊缝长5cm，每隔2m采用2根直径22对穿螺栓连接焊死；分配梁顶设置纵向滑道梁（滑道梁采用2根工字钢并列组成，其中跨中7m处滑道采用50b工字钢，边跨采用45a工字钢），纵向连接工字钢采用坡口焊焊通，同时用两块60cm×20cm×2cm钢板做夹板，采用高强螺栓连接。

临时墩的横桥向内、外侧设置了顶推横桥向限位槽钢。

滑道梁设计时考虑了施工过程中顶升横移的问题，一是在滑道梁两端设置了起顶位置，方便现场施工操作；二是在桥台位置设置了12根永久支墩，以便在钢箱梁纵向顶推就位后，起顶至横向滑移轨道。

e拼装场地布置

拼装场地采用厚10cm的C15砼硬化（硬化平面尺寸为50m×43m），单箱室底设置厚1.5m的C25砼，并预埋钢筋用于固定钢轨。

纵向滑移轨道均设置在各箱室中心，横向滑移轨道梁端向内2.5m处，纵向滑道顶高程与横向滑道底高程一致。

钢箱梁顶推施工图

钢箱顶推施工说明

顶推线型控制要求：

根据顶推梁设计图，钢箱梁全长在成桥状态为直线，顶推施工临时支墩及主墩顶的梁底标高以成桥后线型设置。

顺桥向两侧设置滚轴，中间采用13个钢板胎架滑动。

胎架底板均采用1.13m×0.6m×0.01m钢板做成船形、胎架顶板采用0.83m×1.2m×0.01m钢板紧贴钢箱底面，中间采用两根Φ529钢管连接。

钢箱梁顶推系统设置

钢箱梁顶推采用单点顶推拖拉，即在单幅钢箱中心位置设置反力台，采用工字钢框架与钢箱梁连成整体，拖拉左、右钢梁中心纵向移动。

顶推千斤顶采用ZLDB2自动连续顶推泵站系统，顶推拖拉杆采用4根钢铰线。

为防止钢绞线束在施工安装过程中垂度较大，在牵引线路上每隔15米左右设置一拆装式的支索器。

为防止钢箱箱体下挠，在每个箱室外侧设置2道Φs15.2预应力钢铰线，全桥共设置12道，预应力钢束采用两端张拉工艺，同时横桥向在钢箱顶板各胎架位置焊接加劲肋。

纵向移动到位后，采用千斤顶将钢箱竖向顶至横移轨道上，横移轨道的顶进拖拉设备布置在左幅台身，拖拉平台预埋件埋设在桥台砼中。

顶推设备及安装

A顶推设备为ZLDB2连续顶推泵站系统，设置在0#墩桥头。

单幅桥整体顶推就位后横移，继续顶推另一幅。

B各临时支墩和主墩顶需布置竖向千斤顶及临时支垫。

C顶推系统调试及钢绞线安装

顶推系统安装完成后，应首先进行空载试验，依次运行前顶顶进、停止、顶回、停止等动作，以检查设备是否正常工作。

液压系统空运转，全行程往复运行5次以上观察，动作要平稳，不得有爬行冲击、突进或停滞及外渗漏现象。

最低启动压力<2Mp，回程压力≯10Mp。

负载试验时，用降压法，使活塞杆伸出张拉行程的2/3，升压至公称油压后关闭截止阀，测量千斤顶油缸油压压降，5min内压降值应<1Mp。

试验完成后即可进行钢绞线穿束工作。

调节溢流阀，在较低压力下进行穿束，完成穿束后需恢复系统压力。

穿束工作由单机进行，按下前顶回、后顶回按钮，工具锚夹片将张开，即可进行穿束，穿束时钢绞线不得交叉、扭结，完成后复按下前顶回、后顶回按钮，将钢绞线锚固。

如不改变系统压力，可外接油泵并使用YCJ200千斤顶进行穿束工作，也可采用手动拉紧器预紧各钢绞线。

钢箱梁线型控制

A中线限位装置（侧限）

在主墩和临时支墩及顶推平台前端上下游两侧设限位装置，限位装置与主墩盖梁顶预埋件连接或临时支墩顶横向分配梁焊接。

B标高限位装置

在每个墩的墩台上布置有12台100t竖向千斤顶作为标高调整的装置（箱梁顶推就位调整梁底标高时使用）。

顶推施工注意事项

A顶推系统使用前应认真调整好行程开关的位置，系统电源质量应予保证。

B必须保证油液的清洁干净。

必须经常过滤油液，保证过滤精度不低于20um，并#定期更换油液。

C每次顶推，必须对顶推的梁段中线和各滑道顶的标高进行测量，并控制在允许范围以内：

a导梁中线偏差不大于5.0mm；

b梁体中线偏差不大于5.0mm；

c下滑道面应顺滑流畅

d顶推过程中若发现顶推力骤升，应及时停止并检查原因。

e每节段开始顶推时，先推进5cm，立即停止，回油，再推进5cm，

再停止，回油，为此反复两三次，以松动各滑动面并检查各部分设施，然后正式顶推。

f顶推时，应派专人检查滑道梁及箱梁，如果导梁构件有变形、螺丝松动、导梁与钢箱梁联结处有变形或箱梁局部变形等情况发生时，应立即停止顶推，进行分析处理。

顶推过程中控制重点

A根据工况的支点反力计算摩擦力并与油压表相验证，每工况的支点反力由监测单位提供。

顶推箱梁水平力计算：

顶推总水平力按重量的8%加箱梁纵坡的水平分力。

B位移观测：

位移观测主要是梁体的中线偏移和墩顶的水平、竖向位移，在顶推过程需用千斤顶及时调整。

墩顶位移观测非常重要，根据设计允许偏位作为最大偏位值，换算坐标，从施力开始到梁体开始移动连续观测，一旦位移超过设计计算允许值则立即停止施力，重新调整各千斤顶拉力。

C施加顶推力：

顶推力的大小是根据摩阻的大小自行调节的，并通过油表来反应，千斤顶使用之前按要求进行校定，油表应进行标定。

每工况下施加顶推力时，先将各个墩上的千斤顶逐步加力至计算的顶力，如梁体仍不能向前移动，则可将顶推平台或主墩上的顶力加大至该墩允许的最大顶推力（箱梁在该墩的摩阻力加该墩允许的最大水平力），此时应按上述第2条的要求进行墩顶位移观测。

如施加到最大顶推力时梁体仍未能移动，则应进行检查，研究调整顶推力后方可进行继续顶推。

D顶推到最后阶段时要特别注意梁段是否到达设计位置。

E最后阶段顶推时应采用小行程点动，以便纠偏及纵移到位。

顶推安全质量注意事项

A箱梁起吊时要仔细检查吊钩吊点是否牢实。

B箱梁在起吊、运输、安装时应注意保护梁面完好，不得随意钻孔、碰撞、破坏油漆层，严禁机油泄露到钢梁表面。

C箱梁在安装时顶面周边应设防护栏，顶推后不能随意向下丢弃杂物。

D箱梁在顶推时悬臂端尽量不放杂物不站人，以减少箱梁受力。

E各临时支墩操作人员应严格服从中心控制台指挥，并严格按照工艺步骤及技术交底进行操作。

F各临时支墩及主墩顶周边设栏杆，操作人员应带救生设备。

G箱梁起吊遇六级以上大风时停止作业。