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城市高架桥大跨度钢箱梁施工技术研究

作者: 发布时间:2020-02-04 11:23:54 阅读: 50 次

[摘要] 目前在国内的市政桥梁工程当中,混凝土结构立交桥的数量居多。但随着我国钢铁工业和钢结构技术的发展,钢结构市政桥梁现已成为主梁形式的。如何在交通繁忙的城市中心、在狭窄的施工空间中对大跨度的钢箱梁进行吊装。结合我司多年的大型、大跨度市政钢箱梁制作、吊装技术的施工经验与技术总结,形成了适合城市施工特点的大跨度钢箱梁施工工法,为其它城市大跨径钢箱梁段施工提供经验,以便日后在国内同类城市钢箱梁工程中得以推广和运用。

[关键词] 钢箱梁;施工;大跨度;制作;吊装

随着我国城市化的日益发展和道路交通需求的增加,城市高架道路系统得到了飞速发展,由高架道路组成的城市快速路或主干道在城市交通中发挥着举足轻重的作用,而钢箱梁结构已成为主梁形式的。如何在交通繁忙的城市中心、在狭窄的施工空间中对大跨度的钢箱梁进行吊装,已经成为钢箱梁施工的技术难题。那么,如何解决这一技术难题呢,我认为主要从两个方面着手:1、整体吊装法;2、分段精控吊装法。

2.1 整体吊装法的工艺关键技术

1、采用整体式吊装,则单榀钢箱梁施工中的下挠度是一个重要指标。由于设计时并没有考虑采用整体方式吊装,因此单榀钢梁下挠度缺乏设计值,施工中项目部采用实测法监控,单榀钢梁在胎架完成拼接后,根据实际安装支点位置,模拟出钢梁安装后的支承状况,然后从跨中到支点每5m实测出钢梁下挠值,实测值与完成后的设计值比较,跨中更大设计下挠值为10cm,实测值为6.5cm,在设计限值以内,满足设计要求。

2、吊装过程中钢梁就位。受现场场地制约和临时边墩限制,钢梁不能一次到达吊装点,需要分次就位,就位方案的选择成为吊装成败的关键。实际施工中起吊角度经计算后得出在8~9度。并且施工时起吊端缓慢起吊,到预定高度后静止数分钟,观测固定端是否有滑移迹象,没出现位移才继续进行下步吊装工作。

2.2分段精控吊装法的工艺关键技术

大跨度钢箱梁由于分块多,如猎德大桥系统工程土建四标的钢箱梁分段箱体共68件,片体192件。要保证由这麽多分段在现场组合后的连续梁的线型达到设计要求,必须全程来控制钢箱梁的制安精度。做到制作精控、装配精控以及吊装精控。

3、技术创新点与技术关键

技术创新点:

针对城市高架桥的钢箱梁施工特点,充分分析施工现场的实际操作环境,提出了城市复杂环境下的钢箱梁施工组织管理、吊装安全分析、安装精度控制的技术体系。对传统钢箱梁的施工工艺进行了改进。

1、整体吊装法。在施工场地附近进行钢箱梁预拼装,控制好钢箱梁的挠度,通过现场运输组织方案的研究,利用炮卡平板车运输预拼装好的钢箱梁到施工地点,采用单点吊装的方案,提高吊装效率,同时提出了起吊角的安全范围,利用双吊车同步进行起吊进行就位。

2、分段精控吊装法。根据施工现场的特殊条件,对进行钢箱梁阶梯分段制作,利用横梁作为钢桥安装调整的基准,严格控制钢箱梁预拱度,分段腹板嵌补吊装,确保做到吊装前测量放线,吊装时测量控制和吊装后测量复核三控制。

4 工程应用项目

4.1 项目概况

广州市猎德大桥系统北延线二标段位于广州市黄埔大道与猎德大道交界处,工程项目主线为10跨高架桥,其中Z4—Z7轴采用钢箱梁结构,共计有三跨钢箱梁,跨径为38+60+48=146m,钢结构工程量约3300吨。钢箱梁桥体总长约146米,总宽约41米,悬臂翼板挑出段长2.5m,箱体高度2米。更大跨度在Z5—Z6轴,横跨黄埔大道隧道,约60米。

4.2、主要施工工艺

1、施工流程

钢箱梁加工、制作→钢箱梁试拼装→钢箱梁检测→临时边支架设立→钢箱梁运输组织→钢箱梁吊装就位→临时边支架拆除→标高平面位置验收。

2、60m钢梁(Z5-Z6轴)整体试拼装

1)Z5—Z6轴钢箱梁的安装,自西向东吊装,利用南面的空地进行地面拼焊接。

2)钢箱梁在胎架上拼装、焊接成型后,拆除中间支顶胎架,只留吊点位置的两个支顶,检测挠度及梁体情况,确保吊装时的梁体质量和安全,检验合格后,将钢箱梁吊上分体炮卡车上运输到安装位置。

3、运输过程控制

1)箱梁分段移运的支撑位对称一致,必须用托架使其稳定,并应用钢丝绳、手动葫芦将箱梁分段牢固地绑扎于运梁车的平板上,防止其倒倾造成事故。

2)箱梁分段绑扎应牢固,可采取二点绑扎,但应尽可能使二点受力均匀一致,绑扎点与构件的重心应互相对称,绑扎点中心对正物件中心,并高于构件重心,使构件起吊后平稳,不致翻转造成事故。

3)绑扎和起吊用的吊索、卡环、绳扣和箱梁分段预留的吊环等,其型号规格应计算准确,并且不允许超出安全荷载规定。

4、钢箱梁吊装及技术措施

钢箱梁的安装顺序及措施

1)钢箱梁自西向东安装,工厂预制箱安装顺序为24X系列→22X系列→20X系列→18X系列→17X系列→15X系列→13X系列→11X系列。

2)以24x号梁吊装过程为例:

首先北侧吊车就位,梁车进场后,南侧吊车就位。

3)两车同时起吊,将梁平行吊起,箱梁两端超过横梁后,南侧吊车开始变幅,将梁向临时支墩靠拢。

4)由于梁车斜着从东侧进入,箱梁南端离就位点较远,箱梁南端需要在帽梁横梁上临时停放,北侧吊车不松钩。南侧吊车经过四次移车,将箱梁移到就位点,开始拼装焊接。

5)随着箱梁从西向东依次就位。南侧吊车移车次数逐步减少。片梁就位过程图如下,其他梁吊装方法与此相同。或纵坡导致施工顶面高差超过30CM,应设长10~30M、高30㎝台阶。

现场焊接箱安装顺序为23X系列→21X系列→19X系列→16X系列→14X系列→12X系列。

翼板安装顺序为WX2系列→NX2系列→NX1系列→WX1系列。

6)汽车吊装预制钢箱梁,工作幅距,作业半径均控制在安全作业范围内,运输梁车安全停稳后,司索工人给预制钢箱梁的吊点位置穿钢丝绳,吊机司机在确认钢丝绳已拴牢固后,听从专业司索指挥工的指挥,缓慢将预制箱梁从梁车上平稳起吊10厘米后先停置3分钟,让司索工、起重工检查机械性能、钢丝绳、吊具性能是否安全。

7)安装工人通过推、拉、扶预制钢箱梁,逐片对线就位安装。调整确认箱梁四个角是否平稳紧贴支座,直至完全合适,平稳后松钩,再吊装下一片。

8)汽车吊起吊预制梁,要充分了解起重性能表,工作幅距,起吊高度等要符合相关参数值,严禁超负荷起吊。

5、钢箱梁就位与现场焊接

1)钢箱梁安装就位后对钢箱梁进行校正、焊接,对于支座附近段间接头先施焊顶板,再底板,后腹板。

2)钢箱梁焊接完成后焊缝须通过超声波探伤及X射线探伤,检测前需对焊缝进行打磨、清理。

3)焊缝检测合格后补上底漆,刷中间漆、面漆。