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跨线桥主桥钢箱梁顶推工程

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京珠跨线桥主桥钢箱梁(42. 5m+65m+42. 5m) 三跨一联, 全长 150m,高 2. 3m, 左右两副宽度 28m, 单幅宽度 14m, 钢箱梁采用全焊扁平结构,全桥钢箱梁重量约 2276t, 钢箱梁面积 4200m2 , 平均 550kg/m 2 , 边跨单幅重量约 328t, 中跨单幅重量约 500t。

1. 2、 钢箱梁顶推工艺说明

计划采用导梁连续顶推方案, 第一次顶推距离 50. 5m, 第二次顶推距离 50. 5m, 连续顶推千斤顶在临时墩上顶推到墩位后, 再采用竖向千斤顶落梁到永久墩。


2、运梁通道

现场跨过京珠高速公路通道有两道: 第一道是设计桥梁右侧方向,约 300m 处有一道天桥,设计承载吨位 15t,这座桥不能满足大型吊车和运梁车通往,第二道是地下通道,限高 2. 8m,也不能满足大型车辆通行,根据现场实际情况,计划所有的钢结构通过进场的小道进入工地, 即从S101 道路分叉, 往汉阳三中方向,不需要穿过京珠高速公路,经现场查看,此路面为泥结碎石路,约 5m 宽,需要扩宽休整后才能满足要求。

2. 2、 施工用电

由于钢箱梁焊接和顶推千斤顶都需用电,计划就近连接当地电源,同时准备一台150KW 发电机组,随时备用。

2. 3、技术准备

项目总工对桥梁施工工序及要求对现场施工人员及技术员进行详细的技术交底,质安总监对施工安全交底等交底。让每个施工操作人员对施工程序、施工方案有具体的了解和认识。

3、钢箱梁施工方案

3. 1、钢箱梁制作工艺

3. 1. 1、钢箱梁分节

钢箱梁施工计划采取纵向分节, 现场吊装焊接组合成半幅横断面桥梁。计划采用 2 台 50t 汽车吊吊装,考虑到汽车吊的起吊能力和运输道路限制,将钢箱梁纵向分为37个节段,保证焊接部位在每跨的内力较小的部位,即: (4m*10) +5m+(4m*15) +5m+(4m*10) 分节形式,设计两种标准形式横断面,即 4m*14m和 5m*14m, 两种标准梁段起吊重量约30. 8t和38. 5t,钢箱梁分节详见下图所示:

QQ截图20190711104804


3. 1. 2、钢箱梁的制作

按照设计施工图和分节设计图,逐节在工厂内制作完成,并逐一编号,经预拼装合格后运至现场。

3. 1. 2. 1 钢箱梁制作工艺流程框图

QQ截图20190711104920



3. 1. 2. 2 放样及号料

检测表、 评定表

(1) 放样

放样及制作用的卷尺经计量合格并贴上修正值,方可使用; 放样按施工图及工艺要求进行 1: 1 的放样, 以确定各构件的精确尺寸。画出每个零件的草图, 并进行合理的套料, 必要时尚需制作 1: 1 样板供制作及验收使用, 异形进行数控放样。

(2) 号料

根据排板图或数放图,确认材质规格,划线、号料,并注明焊接坡口形式;钢板炉批号(或板号) 与构件零件的使用区域对应登记。

3. 1. 2. 3、切割:钢箱梁的制作将根据现场吊装方案和运输条件与能力合理确定的分段、分节,逐段在工厂内制作完成,经预拼装合格后运至现场进行并安装就位。通过试验事先确定各种规格零件预留的焊接收缩量,在计算钢板的断料长度时计入预留的焊接收缩量和钢板端面机械切削坡口的加工余量。

3. 1. 2. 4、组装:组装时先按照箱梁图纸尺寸、位置组装,并点固好分段箱梁,参照同一个平面为基准面, 采用用洋冲在 0° 、90° 、180°和 270° 的位置作标记,按照各段的轴线距离,在钢箱梁的外表面的轴线相交点的垂直面处,作出标志。各条轴线应与箱梁标记点在同一直线上。

3. 1. 2. 5、预拼装:预拼装的目的是检查钢箱梁端部形状加工的精确性,底部、腹部长度的精确度,为现场安装提供数据与保障。

3. 1. 3、钢箱梁焊接

钢箱梁焊接质量直接关系到整个桥梁的安全,本工程的钢箱梁结构焊缝较多,共计 36 条,焊接产生的变形和残余应力较大,钢箱梁的焊接质量非常关键,直接影响着结构安全,焊接前先做焊接工艺试验和评定,根据评定指导电焊作业。焊接根据结构中不同的接头型式做焊接工艺试验和评定,编制完善的焊接工艺评审实验报告,根据此报告选择合适的坡口形状和尺寸、焊接方法、施焊条件及工艺参数等。本工程的钢箱梁结构焊缝较多,所产生的焊接变形和残余应力较大,在保证焊缝质量的前提下,尽量施工 CO2气体保护自动焊或半自动焊。焊接注意事项如下:

3. 1. 3. 1 焊接坡口打磨光洁, 清除杂物等。

3. 1. 3. 2 焊接方法一般为向下横焊和立焊, 以保证焊接的质量特殊区域也可采用仰焊。

3. 1. 3. 3 为了防止或减少焊接对钢板产生的弯曲变形,装配时,可将先焊面适当凸高一些,或者在焊缝两侧板上装焊加固板后再焊接。

3. 1. 3. 4 焊接前必须对组装品进行检验, 按照不同材质, 根据焊接工艺方案的要求,选用对应的焊材。

3. 1. 3. 5 焊工必须持有效证件上岗, 施焊前应进行相应的培训。

3. 1. 4、钢箱梁吊装采用 2 台 50t 汽车吊将每节钢箱梁吊装到临时支架上,再利用临时支架上的千斤顶调整标高, 经测量定位后焊接组和一起, 吊装见下图:

QQ截图20190711105015

3. 2、 钢箱梁施工工艺

3. 2. 1、 钢箱梁施工工艺流程框图

QQ截图20190711105055



3. 2. 2、 顶推法施工方案
3. 2. 2. 1 箱梁顶推准备工作
(1) 在京珠高速公路的紧急停车道与行车道之间, 按照高速公路标准设置防撞安全护栏, 作好高速公路的疏散工作, 保证行驶车辆的绝对安全
(2) 滑道及侧限滑道及侧限是箱梁平稳安全滑移的保证。 其控制因素有: 滑道标高、 平整精确度、 侧向限位安装等因素。 施工时计算出滑道顶标高, 进行测量精确控制, 要求平整度偏差小于 1mm; 侧向限位系统及时正确安装完善。
(3) 顶推牵引动力装置顶推牵引装置是 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。
3. 2. 2. 2、 临时墩及焊接支架设计与施工
临时墩除满足钢箱梁拼装平台外, 还要兼作对钢箱梁实施空间曲线顶推之用。 因此, 在设计临时墩时, 既要考虑其能承受顶推时的最大竖向荷载和最大水平力, 又要考虑满足钢箱梁在顶推过程中沿同半径平面圆曲线和同曲率凸形竖曲线轨迹前进要求。 同时, 还要考虑顶梁千斤顶安放位置、 横向限位装置, 以及施焊及接送滑板人员的工作平台等因素。


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