・第38卷第23期 200. 2 0 1 2年8月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1.38 No.23 Aug. 2012 文章编号:1009—6825(2012)23-0200—03 铁路64 m钢桁梁顶推架设法 牵 l7巾 0 l (中铁十二局集团第二工程有限公司,山西太原030000) 摘要:结合京石客专的64 m钢桁梁的架设过程,详细介绍了顶推法施工的工作原理、施工工艺及操作要点,并对顶推过程中的 关键注意事项进行了具体阐述,对同类工程有很大的指导意义。 关键词:钢桁梁,顶推,施工工艺 中图分类号:U445.46 铁路钢桁梁由8 m长钢构件组成,长度一般有48 m,64 m, 96 m几种,由桥梁厂加工,现场拼装而成。传统架设方法有膺架 架设法、悬臂拼装架设法、节点支撑拼装架设法等。在桥梁的一 端路基上拼装,利用千斤顶顶推就位完成架设,这种方法的优点 是易于操作,施工进度快,解决了施工与梁下通行的矛盾,是一种 比较简单可靠的架梁施工工法。 该施工方法对我国传统钢桁梁架设工艺有较大的突破,也可 推广到特殊条件的混凝土梁的架设,具有极高的推广应用价值。 该法施工简单,安全可靠;易于操作,适用性广;干扰小,施工速度 快;节约成本,劳动强度低,易推广。 1 工程概况 京石客运专线石太直通线跨青银高速公路大桥64 m双线简 支钢桁梁为下承式钢桁架桥,跨径为64 m(5号墩一6号台),桁高 为12.3 m。主桁采用无竖杆三角桁架布置。6号台与600 m长的 路基相接。钢桁梁与青银高速公路斜交71。5 ,梁底净高11.6 m。 钢桁梁总重1 123 t。构件连接采用栓焊结合,高强螺栓采用 10.9级。此桥跨越繁忙的青银高速公路,施工时不得断行,这是 钢桁梁就位的最大难题。 2工艺原理 此种施工方法适用于铁路钢桁梁跨越繁忙的公路、铁路时的 架设,并且桥梁一端有场地适合钢桁梁的拼装。在一端的路基上 设置平台,平台以间隔式下滑道和临时支点组成,方便其上拼装 钢桁梁。同时布置临时排架,主要为减小顶推跨度及方便顶推时 钢桁梁的导向就位。根据钢桁梁的刚度,顶推跨度及导梁的长 度、刚度验算各工况时的挠度、稳定性,并计算顶推力。现场拼装 钢桁梁及导梁,安装顶推系统。利用两台ZDL200型千斤顶作为 动力,牵引索采用直径为15.24 mln钢绞线(强度为1 860 MPa), 每侧7束,下滑道位于钢桁梁下弦杆下方,由纵桥向密铺6道八 三墩或钢筋混凝土构成,上滑道为横向布置八三墩杆件构成,根 据节点反力确定八三墩上滑道根数,上下滑道问铺设四氟乙烯滑 板减小摩擦。以上工作完毕后进行钢桁梁顶推和就位落梁工作, 过程中利用纠偏千斤顶纠偏。 3施工工艺流程及操作要点 I)施工工艺流程见图1。 2)钢桁梁拼装场地修整,拼装下平台及I临时排架的安装,临 时支撑基础为l0根 1.25 m的钻孔灌注桩,承台厚1.2 m,桥墩 为13.8 m×4 m圆端型墩柱。钢桁梁拼装场地及临时排架布设 纵向图见图2。 在路基、桥梁基础和墩台施工中,要注意钢桁梁顶推施工接 收稿日期:2012—05-28 作者简介:李帅(1978一),男,工程师 文献标识码:A 口如预埋件、墩台顶留槽和混凝土预留等。 3)拼装临时排架墩顶工字钢下滑道,铺设下滑道垫梁及滑板。 4)钢桁梁及导梁的拼装,见图3。 临时排架和拼装平台安装 铺设下滑道 安装下弦节点上滑道 拼装钢梁和导梁 安装拉锚器、拉索等 预紧拉索 拖拉顶推钢梁到5号墩 拆除跨过5号墩导梁卜-.1钢梁拖拉到位 落粱、安装支座 图1施工工艺流程图 图2钢桁梁拼装场地及临时排架布设纵向图 图3钢桁梁及导梁拼装示意图 完成钢桁梁及导梁的拼装后,按照实际施工工况进行试验, 以验证结构安全性及获取挠度等参数,调整部分结构高度。 5)安装拉锚器、拉索等顶推系统。 顶推系统由2台QDCL2000—300自动连续顶推千斤顶,2台 ZLDB连续顶推液压泵站和1台ZLDK连续顶推主控台,上下滑 道,四氟乙烯滑板,拉锚器,钢绞线等组成(见图4)。 安装拉锚器在钢桁梁,千斤顶通过拖拉钢绞线将力传达到拉 锚器及钢桁梁上,完成顶推。 钢绞线安装完毕后,进行预紧,先用人工手拉钢绞线弧度基 本一致,再用千斤顶先单根、后整体预紧。完成顶推准备工作。 6)顶推钢桁梁,导梁到达临时排架。 第38卷第23期 2 0 1 2年8月 李帅:铁路64 111钢桁梁顶推架设法 ・201・ 开始顶推,首先将钢桁梁顶推至导梁前端到达临时排架的位 4.2滑道的构造 置,先在排架上部的工字钢上焊置顶升千斤顶,导梁前端节点到 顶推施工,除顶推系统外,滑道的设置至关重要。滑道主要 达顶升千斤顶位置时,根据试验得出的导梁前端的挠度值进行顶 作用是支撑,限位及减小摩擦力。所有滑道在同一个平面内,实 升,使得导梁上到临时排架上。导梁至临时排架见图5。 测所有滑道满足顶推要求,不允许出现差错和过大测量误差。滑 板要采取黄油润滑措施,保证滑道干净。上下滑道之间铺设四氟 乙烯板。滑道和滑板的构造图见图8。 下弦杆件 '上滑道 1 图4顶推系统组成图 I E 图8滑道和滑板的构造图 滑道板用钢板制作,面铺不锈钢板,主体钢板厚度应在 30 mm以上,滑道板前后端各有一段斜面,以便于四氟板的喂进 和吐出顺畅。滑道进口30 cm范围应设圆弧,与梁底交角2。一3。, 不可用折线衔接,以避免四氟板在滑移受压过程中发生线状接触 而出现四氟板跟进困难和因集中应力而变形压坏,滑道出口也宜 图5导梁至临时排架 设圆弧段,可比进口段短平。不锈钢板与下滑道钢板连接详图如 图9所示。滑道板的纵向长度由最大垂直反力和滑道设计承压 7)继续顶推钢桁梁,使导梁过临时排架至墩柱。 导梁上排架后,拆除顶升设备。在顶推过程中,同时搭设导 梁拆除平台。导梁可以边走边拆,但一般要求有两个滑道支点在 临时排架上。导梁过临时排架至墩柱见图6。 应力确定。滑道板的有效长度应能保证四氟板在顶推过程中承 受的最大压力不超过8 MPa,以免造成四氟板变形过大和损伤,根 据设计每个节点四氟乙烯板至少有0.7 m 。 1广———————————————————————]一进r-1 出El 30 mill钢板 2一不 板 图9不锈钢板与下滑道钢板连接详图 4.3纠偏技术措施 顶推过程中有可能产生钢桁梁的横向偏位,为了保证钢桁梁 图6导梁过临时排架至墩柱 轴线按设计轨迹滑动,顶推过程中在小里程方向全程用全站仪 (保证通视条件良好)随时观察轴线偏移,发现偏移利用顶推千斤 8)继续顶推,钢桁梁到位,落梁,完成架设。 所以在顶推过程中钢桁梁的横向偏移始终控制 拆除完所有的导梁,钢桁梁到达设计位置。利用落梁千斤顶 顶单边顶推调整, 顶落梁,同时拆除临时排架,安装支座,使梁就位。拆除所有临时 在允许偏差范围内。措施,完成架设(见图7)。 5顶推过程中技术措施 1)检查滑道、顶推系统以及其他临时设施无误后,可由主控 台发出顶推指令。 2)在顶推过程中,液压、电控专业技术人员要密切注意千斤 顶、泵站和主控台的工作情况,尤其是自动连续千斤顶前后两套 夹持器的持力转换效率。 3)在滑移过程中,随时检查四氟板的磨损情况,并准备顶升 图7钢桁梁架设完成图 千斤I页以更换四氟板。 4注意事项 4.1 顶推力的计算 据顶推力公式: 日=K×Gxf+G×j。 4)轨道上必须布置定位点以刹车用,严防钢桁梁顶推过头。 5)顶推过程中保证同步、对称、自动连续顶推。 6)构件工具锚安装孔中心与千斤顶的中心应在同一水平线 内,严格控制钢绞线偏移水平线的角度不大于3。。 7)钢桁梁在顶推过程必须采取有效的纠偏措施。当钢桁梁 其中, 为安全系数,一般取K=1.2~1.5;G为顶推钢梁总 轴线偏移超过一定范围后及时在顶推行进过程中对钢桁梁进行 重 为滑道摩擦系数,一般取,=0.15;,为顶推桁梁的设计坡度。 纠偏工作,使梁体轴线恢复到设计位置。 安全系数 取1.5,考虑静摩擦系数一般比预计值偏大等原因,预 8)顶推过程中的施工观测项目如下:a.墩台和临时墩承受竖 直荷载和水平推力所产生的竖直、水平位移;必要时观测其应力 留一定储备。 本次顶推在主梁及导梁全部安装完成后进行,顶推总重 变化。b.桥梁顶推过程中,严格控制主梁和导梁截面挠度。c.滑 1 070 t,坡度为0。,顶推力H:1.5×1 070×0.15=240 t。 动装置的静摩擦系数和动摩擦系数。 ・第38卷第23期 202・ 2 0 1 2年8月 SHANXI ARCHITECTURE 山 西 建 筑 Vo1.38 No.23 Aug. 2012 文章编号:1009—6825(2012)23—0202—03 杭州湾大桥养护管理中的检查检测方法阐述 姚伯荣摘叶文亚 315000) (宁波市公路管理局,浙江宁波要:结合杭州湾跨海大桥养护管理工作的特点,就养护管理中的检查检测方法的组织结构、人员资格、检查频率、检测工具、检 测报告和质量控 制等方面进行总结,并介绍了特殊季节、恶劣天气养护检查经验,养护管理系统和归档方法,海洋环境下钢管桩保 护系统测试,为下一步检测评估提供经验参考。 关键词:跨海大桥,海洋环境,养护,检测,评估 中图分类号:U445.7 文献标识码:A 基础上,养护中心主要的两个职能部门是技术部和生产部。技术 1 工程概况 杭州湾跨海大桥起于北岸嘉兴市郑家埭,止于南岸慈溪市水 部负责主体结构的技术检查,生产部主要负责桥面系运营安全和 保障技术部作业支持等,技术部和生产部质安组由经验丰富的工 陆湾。全长36 km,其中桥长35.7 km,杭州湾大桥工程规模大,为 了克服水文条件复杂、气象多变、工程地质条件差,海洋的严重腐 程师负责桥面系巡查、日夜巡查、经常性检查和定期检查。蚀环境等带来的种种困难和满足设计寿命100年的要求,杭州湾 2.2人员资格 大桥在设计及施工过程中采用了多项新技术、新工艺、新材料、新 检测员要求有技术背景,基本上是工学本科。检测团队有桥 人员相对稳定,熟悉大桥主体结构,掌握 设备和先进技术理论,实现了多项桥梁设计创新项目和设计理念 梁检测方面的专业知识, 的突破。为我国跨海长桥的建设进行了有益的探索,为海洋中的 大桥的相关施工设计文件。桥梁设计和施工积累了宝贵的数据和经验。大桥承受着变化增 杭州湾大桥业主公司委托相关资质检测单位对杭州湾大桥 长的交通动荷载作用,同时还受到严酷恶劣环境(寒旱、潮湿、腐 进行桥梁技术状况评估。养护中心设置桥梁工程师2名 ],技 蚀和水下环境等)的侵蚀,材料的自然老化等自然或人为的突变 术部由桥梁工程专业技术人员6名一8名组成检查组,根据年检 灾害等因素的耦合作用,将不可避免地导致大桥结构的损伤积累 查计划对全桥进行驻地常年检查,中高级以上职称4人,具有桥 和抗力衰减。通过传统的人工目测和先进的检测手段相结合,及 梁结构检测员和检测工程师资格证书人员占检查组总人数的 时掌握杭州湾大桥结构状况,及时发现病害、及时维护、维修、修 60%以上。由交通部公交所养护专业技术专家对检查人员进行 复或更换,最终实现预防性养护,延长桥梁使用寿命,保障杭州湾 不定期培训和技术指导。甲级检测资质单位专业人员对检查组 大桥在生命周期内的安全运营。 的检查成果中典型区域段和典型构件病害进行复核校准,所有检 桥梁检查数据是桥梁运营和桥梁管理系统的基础。准确、科 查检测成果用于桥梁技术状况评估。养护中心对引桥部分预应 航道桥相关构件等受力关键部 学、一致性的桥梁检查检测数据为桥梁预防性养护提供决策支 力混凝土箱梁、支座、墩身、承台、不定期、定期检查及专项检查,对测得的数据 持。预防性养护在延长桥梁使用寿命和节约费用方面都有着重 位进行经常性检查、掌握大桥病害现状及发展趋势并以报告 要的意义。开展对桥梁的日常巡查、经常检查、定期检查和检测评 结果及时进行汇总分析, 定,引进开发新机械新工艺,及早进行预防性养护,是控制桥梁病 形式提交至业主方。源,保持和改善桥梁的使用性能,提高桥梁经济效益的有效手段。 2.3桥梁检查频率 欧洲一些国家利用风险验收标准,确定检测类型和频率,检 查周期5年左右,法国为9年 J,国内规范规定定期检查周期不 2检查检测的六大要素 2.1 组织结构 在明确大桥养护管理的概念和大桥养护工作的指导方针的 得超过3年 ,根据杭州湾大桥桥长、大交通流量及海洋环境的特 6结语 该施工方法具有操作简单,工序衔接紧凑,作业速度快,安全 都是可行的,具有很好的推广应用前景。 参考文献: 任福林,王 娟.武康线顶进框架立交桥施工[J].山西建 可靠,施工成本低等优点;尤其在跨越深谷、河流及各种交通繁忙 [1]筑,2011,37(3):177—178. 的运输线采用顶推法,其优势更加明显;无论从安全上和经济上 On erection method of incremental launching at 64 m steel truss along railways LI Shuai (No.2 Engineering Co.,Ltd,China Railway 12th Bureau Group,Taiyuan 030000,China) Abstract:Combining with the erection process of the 64 m steel truss along Beijing—Shijiazhuang special line,the paper mainly introduces the working principle,the constuctiron craft and the operation points for the incremental launching method constuctiron,and illustrates the key pre— cautions in the incremental launching process,SO as to direct similar projects. Key words:steel truss,incremental launching,construction craft 收稿日期:2012—06-20 作者简介:姚伯荣(1963一),男,工程师