山东潍坊261057
摘要:钢箱梁施工属于桥梁施工中比较常见的一种结构形式。随着当前跨越城市间道路桥梁建设的兴建,钢箱梁施工技术正在被广泛的应用于城市间道路桥梁建设中。不管是公路还是铁路的建设,无一不体现着钢箱梁施工技术的广泛运用,钢箱梁在跨城市间道路桥梁建设中发挥着重要的作用。本文就跨城市道路桥梁钢箱梁施工技术的相关问题进行了具体分析。
关键字:城市道路;道路桥梁;钢箱梁;施工技术
1、前言
跨越城市道路桥梁一般属于跨度比较大的一种桥梁,而且由于跨越城市间的道路桥梁承载的交通流量非常大,客运量、货运量比较的严重。一旦城市间的道路桥梁发生质量问题或事故,都会对交通、社会造成非常严重的后果。因此,对于这类桥梁建设的质量也要求的非常严格。钢箱梁正是针对跨越城市的道路桥梁来进行研究和应用的。
2、工程概况
某市道桥施工项目,道桥全长7.6km,路基宽度70m,该工程某标段工程施工范围为一新建设道路及跨线桥两座,上部结构采用钢箱梁结构,其下部结构桥台采用U型薄壁式桥台,墩身为双柱式桥墩,基础采用钻孔灌注桩,施工过程必须采取特别的措施保证正常交通及安全。跨线桥钢箱梁主梁横断面为单箱三室结构,T形截面梁高为2.0m,下部底宽为12.0m,上部两侧各设2.25m宽挑臂,上部总宽16.5m,腹板间距中部为4.8m,两侧为3.6m,钢箱梁中跨中部63m范围按圆曲线起拱,两侧为直线,不另设拱度
3、选择施工方案
钢箱梁,也称为钢板箱形梁,主要应用于跨度比较大的道路桥梁上,钢箱梁多见于跨度比较大的缆索支持桥梁,其主梁的跨度高达上百米,甚至上千米。钢箱梁在制造和安装的时候,一般分成若干个梁段。钢箱梁在通常情况下由腹板、底板、顶板、纵隔板、横隔板和加劲肋等组成,其中钢箱梁的顶板多是由纵向加劲肋和盖板所形成的桥面板。这些材料通过焊接的方式进行连接。钢箱梁的外形特点主要在于横截面呈现宽幅和扁平的形态,而且高和宽的比例接近1:10。在进行安装方案的选择上,应当根据具体的工程特点,合理的选择适合工程特点的安装方案。按原设计施工方法,钢箱梁安装从西侧往东方向采用钢索拖拉法进行施工,但根据现场情况:由于场地狭窄,如按原设计方法进行钢箱梁安装施工,现场只能存放一段钢箱梁段,影响钢箱梁的安装速度及整个工程的施工工期,与其交叉的另一干线,交通繁忙,如采用牵引拖拉法进行施工,在该干线上必须设置临时墩,影响该快速干线的交通及安全,原设计在9~11#墩搭设膺架临时墩,由于8~9#墩跨越一河道,造成钢箱梁的一端安装长度受限,12~13#墩不够一次拖拉到位,为了确保钢箱梁按计划完成安装及保证钢箱梁在安装过程的安全,通过现场勘察发现,该快速干线以东大部分临时用地已征用,可利用空场地比较多,可预先进行14~18#墩桥梁桩基础及下部结构的施工,基础及下部结构的提前完成为钢箱梁的安装提供了有利的条件,保证了钢箱梁的安装可按计划进行,场外交通方便,钢箱梁运输进场拼装方便,根据国内现有的成熟施工技术及以往的施工经验,并与设计方进行技术探讨后进行了钢箱梁安装方案的优化,在14~17#墩搭设膺架临时墩,采用从东侧往西方向顶推拖拉法进行钢箱梁安装的施工,采用此方案可加快钢箱梁的安装速度,节约安装成本。跨河施工常见施工方案。跨河现浇支架通常采用钻孔灌注桩或钢管桩作为基础,在成本角度看,由于钢管桩是可回收的,成本较小,而钻孔桩作为基础是一次性投入,成本较大。在选择时需要结合地质情况、河流深浅、施工作业的难易程度、投入成本等情况结合考虑。上部承重梁采用贝雷梁、军用梁、工字钢等既有的制式器材,考虑到梁段成型后,承重梁通常是采取下承式以便于承重梁拆除。承重梁的跨度尽量发挥其承载力,能够减少水上基础的工程量。使用承重梁作为下承纵梁,承重梁的两端基础是采用准1.0m的钻孔灌注桩,另外在承台两侧各布置2根,和承重台一起合力作为承重梁的基础。由于承台的设计标高是比较低的,为了保证支架两端水平以及施工期间跨河支架在河水面以上,承台上浇筑C25混凝土支墩。
4、施工措施
把梁底的标高作为施工控制的目标,目的是为了正确地反映桥梁结构的变位情况。每一段位移的监测逐点要从梁底引至桥面上。通过测量相应的梁顶部嵌入钢筋头和梁底水平标高,建立梁顶部和梁底测量点水平标高关系,这样子,可以通过梁顶部标高测量值反馈混凝土梁截面梁底水平情况。通过利用经纬仪及水准仪把高程控制点引至墩顶梁段顶面上,作出醒目的标记并保护好。在后期的建设这个点为基准,其他水准的测量的后视点,就得出测量梁顶高程。这座桥施工困难在于钢箱梁悬臂较大,12#墩悬臂梁负弯矩过大,挠度也大,加上一层的圆弧曲线段,所以在设计施工时要尽可能使用钢导梁身作为导梁来降低自身重量,悬臂重量产生挠度和负弯矩,导梁使用结构是工字型实腹式钢束,便于安装和运输,1.2米高的端梁、导梁工作长23米、纵向分为3段连接,第一个长5米,导梁在高强度螺栓装配,导梁部分组装后需要通过微调来调整导梁使其准确位置。导梁桥墩,由于到导梁、达钢存在一点量的偏差,致使导梁不能到达码头顶端,与两组滚轮下装80吨千斤顶在导梁顶下梁端、导梁到码头后可以拆卸后顶部。先要把支坐安装好再拖动,滑动高度和支坐的高度刚好相等,然后把钢箱梁拖动到预定的位置,然后将放松滑动对拉螺丝,拆除钢板的侧板并凿除掉边缘的普通混凝土,梁降落在支坐上。当钢箱梁体积整体降落在支座后,借助工具再次测试梁底的标高情况,经测量确认达到要求后,整个落梁的工作完成了。顶推牵引动力装置顶推牵引装置采用ZL系列自动连续顶推系统,由一套主控系统,若干套泵站系统及所对应若干套千斤顶系统等小系统构成。顶推系统的因素有:起顶架、千斤顶安装及调试、牵引索安装及调整等因素。起顶架预埋时必须精确定位,否则影响千斤顶的安装;精心组织合理安排人员,及时安装各泵站及千斤顶,进行调试工作,使牵引装置达到最佳状态。
5、对其中问题的矫正
钢箱梁为全焊板系结构,即将钢箱梁划分成若干类带纵横加劲肋的板单元构件在工厂预制,然后分段组装焊接成箱梁,现场逐段吊装焊接连成整体。基于这一制造架设特点,对钢箱梁的几何精度要求极高。而几何精度主要取决于焊接收缩变形的控制。以此桥为例,一节长约25m的梁段。焊缝总长达约3000余m,多种类型焊接接头,采用了CO2气体保护焊或埋弧自动焊、手工电弧焊等多种焊接方法,其焊接变形控制是非常复杂的课题。本方案概要介绍钢箱梁组焊中焊接变形的系统控制方法。首先合理安排,焊缝位置尽量均布,减少不必要的焊缝,合理选择焊缝的形式,钢箱梁因焊接变形(如表1为焊接变形的基本形式)不能满足图纸要求时进行矫正,对于变形的钢箱梁采用千斤顶压力矫正和火焰矫正两种方式,具体视变形情况而定。
6、结束语
为了保证现有交通的顺畅及安全,通过对钢箱梁安装方案的优化,加快了钢箱梁安装的速度,大大减少了对现有道路交通的影响,保证了钢箱梁安装质量及施工安全。鉴于钢箱梁施工对于我国道路桥梁施工的重要性,因此,研究钢箱梁施工方案的优化具有非常重要的现实意义。
参考文献
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