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跨铁路步履式多点顶推钢箱梁施工技术

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桥梁顶推施工法由于其施工费用较低和施工过程中平稳、无噪声,既可在河流、峡谷和高桥墩上采用,又可在具有相同曲率的弯桥上使用,且对桥梁下部既有线路的影响较小,正被广泛应用于桥梁的建设施工中。

一、工程概况

宁波市福明路(长寿路—兴宁路)二期工程III标段设计起讫里程为K1+312.13~K1+732.13,桥轴线方向与甬台温铁路正线成75.25度相交。主跨采用(55+45+220+45+55)m双塔双索面斜拉桥,半漂浮体系,主梁采用混合系梁,其中两侧边跨为各长109.4m且伸入主跨9.4m的预应力砼箱梁,中跨为长201.2m的钢箱梁(2m钢混接合段+197.2m钢箱梁+2m钢混接合段,中段159.88m为竖向半径2000m的圆曲线,两侧各为18.66m直线段);钢箱梁划分成58个节段,每段长3.4m,工厂制造。桥面为双向六车道,总宽度34.5m,桥型布置如图1所示,混凝土箱梁及钢箱梁断面形式见图2.为了减少上部结构施工对桥下铁路运营的影响,保证施工信行车安全,经方案比选后决定中段197.2m钢箱梁采用步履式多点顶推法施工,顶推重量为19.4t/m,总重为3826t,顶推总长255m。

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图1 桥型总体布置图(单位mm)

二、顶推施工关键技术

2.顶推施工准备

2.1.1钢箱梁拼装平台要求

拼装平台作为钢箱梁节段的无应力线形拼装平台,要求具备足够的强度和刚度,且备有用于对拼的标高调节措施。为保证钢箱梁拼装时的平顺性以及钢箱梁就位的精确度,拼装平台做成圆弧形,圆弧半径与钢箱梁竖曲线半径相同。

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图2 横断面布置图 单位(m)

2.1.2临时墩设置 

临时墩设置较重要,本桥按顶推施工工艺的要求共设置8个临时墩。 

2.1.3钢箱梁现场安装 

钢箱梁节段在工厂按设计预拱度调节制造完成 后运至现场,用龙门吊吊至拼装平台预定位置,对各 梁段进行纵向连接作业,采用焊接连接,连接过程注 意控制梁体的线形。 

2.1.4钢导梁安装 

钢导梁全长46m,分为6节,由专业厂家加工完成并经预拼检查合格后运至现场,利用提梁龙门按顺序进行拼装。形成整体后校验尺寸,合格后与钢箱梁连接,并按相关规范进行检查、验收。 

2.1.5顶推设备设计 

根据钢箱梁结构特点和受力需要,顶推施工时顶推设备应满足最大竖向承载力的要求,且顶推设备的荷载必须传递到钢箱梁腹板上,顺桥向长度不小于1.6m,同时应具有竖向调节能力和水平调节能力。按以上要求,顶推设备设计如下:其顶推设备机械结构部分的顶升油缸安装于下部结构内,支撑在桥墩顶面,下部结构和上部结构之间通过安装的四氟乙烯板和不锈钢板进行滑动,滑动时顶升油缸和下部结构相对于桥墩不动。 

一套顶推设备包括机械结构系统、液压系统、电控系统(电气、控制、传感器),通过组合动作实现钢箱梁在顺桥向、竖向、横桥向分别移动、顶升或调整,从而保证钢箱梁顶推施工完成后的全桥线形。 

三、钢箱梁顶推施工难点 

根据本桥钢箱梁结构特点,采用顶推法施工有以下难点: 

(1)钢箱梁跨越电气化既有铁路运行线路,对于施工进度和施工安全性要求高。 

(2)最多时须7套顶推设备同步施工,对系统同步控制精度要求高。 

(3)钢箱梁底部结构受力局限性大,要求顶推设备只能将支承力施加到钢箱梁腹板上,且顶推设备应具有高精度的支反力调节功能。 


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