鋼箱梁步履式頂推施工技術(shù)探究

中鐵十四局集團(tuán)西北工程有限公司 陜西 西安 710086

1 引言

鋼箱梁頂推施工技術(shù)在現(xiàn)代化工程建設(shè)中具有較高的應(yīng)用頻率,其解決了很多施工上的技術(shù)隱患,提升了施工質(zhì)量,能實現(xiàn)在管控過程中,具備更加到位的對應(yīng)解決技術(shù)難題的能力。更能有效完善有關(guān)技術(shù)方案,提升控制能力。本文以實際工程為例,探討了步履式頂推施工技術(shù)要點。

2 工程概況

某工程橋梁在西戶鐵路K7+389.8處,與鐵路平面夾角24.6°,橋?qū)挾?1.5m,跨越及鄰近處對應(yīng)西戶鐵路樁號為K7+344.3-K7+429.8,共長80m。橋梁左右兩幅均為40m+50m+40m連續(xù)鋼箱梁,梁底至鐵軌頂大于8m;人群荷載3.5kN/m2,鋼箱梁截面為左幅單箱三室、右幅單箱單室,左幅橋面總寬12m,右幅橋面總寬9m,頂板設(shè)1.5%橫坡,左幅鋼箱底板寬7.64m,右幅鋼箱底板寬4.64m。

3 鋼箱梁頂推施工技術(shù)方案

3.1 頂推施工技術(shù)

(1)臨時墩結(jié)構(gòu)與布置?？煽坎荚O(shè)臨時墩,基礎(chǔ)形式選用鉆孔灌注樁,頂推臨時墩頂部縱向布置2根三拼HN700×300的分配梁、分配梁上布置步履式千斤頂和臨時鋼墊塊。分配梁將墩頂所受壓力均勻分配到下部鋼管樁承重結(jié)構(gòu),臨時鋼墊塊用于頂推過程中的受力轉(zhuǎn)換及落梁作業(yè)。地面拼裝后采取吊裝移動方式,與預(yù)埋件可靠焊接,以四臺15t倒鏈與已安鋼梁固定,

(2)頂推作業(yè)。作業(yè)中需設(shè)置鋼導(dǎo)梁,其長度控制在頂推臨時墩跨度的60～70%以內(nèi),分段制造現(xiàn)場焊接。腹板可靠焊接連接,將導(dǎo)梁分段加工,本工程分為三段。長度均為10m,間隔10m設(shè)置一道連接系增強(qiáng)整體穩(wěn)定性。

(3)頂推設(shè)備。施工時采用400t智能步履式頂推設(shè)備進(jìn)行施工。鋼箱梁頂推最多共布置12套頂推設(shè)備,負(fù)責(zé)鋼梁的起頂、縱移頂推,同時帶有頂推時橫向糾偏功能。步履式頂推器具備諸多集成化的施工作業(yè)能力,可將豎向頂起、水平推進(jìn)、方向糾偏的功能同步實現(xiàn),在起頂鋼梁后獲得同時也獲得了一定的行進(jìn)距離,之后鋼梁被防至下一個位置的支點上,再次進(jìn)行后續(xù)施工作業(yè),如此往復(fù)進(jìn)行指導(dǎo)行至最終的制定設(shè)計位置。步履式頂推器的集成化施工作業(yè)能力,極大的提升了施工質(zhì)量和施工效率。

(4)頂推設(shè)備調(diào)試及操作。調(diào)式工作是重要的作業(yè)前準(zhǔn)備環(huán)節(jié),其對施工精度和施工安全都具有較大的影響,調(diào)試工作開展過程中,可以以自動調(diào)試配合手動調(diào)試作業(yè)模式,提升施工設(shè)備的施工性能,一般在調(diào)試工作結(jié)束之后,要對調(diào)試結(jié)構(gòu)有效的鑒別,一般可以利用特點檢查設(shè)備進(jìn)行接觸式檢測的方式,使其能正常有效的施工作業(yè),主要包括了對手機(jī)運行模式、油泵、頂進(jìn)裝置、傳感器、壓力表等的檢測。

3.2 鋼梁吊裝

(1)鋼絲繩選用。吊繩與構(gòu)件夾角取60°,按吊裝構(gòu)件42.3t=423KN(最重情況考慮),采用3個吊點,吊繩與箱梁的夾角大于60°、根據(jù)在吊裝過程中可能出現(xiàn)的最大受力的情況計算出每根鋼絲繩的容許拉力值:

[S]=423/3/sin60°=192.6KN

根據(jù)鋼絲繩破斷拉力計算公式:[S]=S0/K

S0=[S]*K=192.6*6=1155.7KN

[S]:鋼絲繩最大拉力值

S0:鋼絲繩最小破斷拉力

K:安全系數(shù)(本方案中鋼絲繩做吊索使用,取K=6)

選用鋼絲繩第4組(8*19鋼芯)Φ44,查《五金手冊》,其破斷拉力為1250k N,滿足要求。

(2)試吊。試吊正常是保證鋼板梁在整個吊裝順利進(jìn)行的可靠保障,因此試吊時邀請有關(guān)部門參加。通過試吊,明確電機(jī)運轉(zhuǎn)正常,嚴(yán)格控制吊裝回轉(zhuǎn)半徑,對方案中吊重半徑進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通過試吊,測設(shè)出鋼板梁在吊裝過程中產(chǎn)生的撓度,便于指導(dǎo)鋼梁落位后的校正工作。

3.3 施工監(jiān)控 鋼梁頂推過程是結(jié)構(gòu)體系不斷轉(zhuǎn)換的過程,受力復(fù)雜;頂推過程中鋼梁上下擾動,線形控制尤其困難和重要。由于鋼梁和導(dǎo)梁在頂推過程中線形不斷的變化,其支墩受力尤其需要關(guān)注。為了確保鋼箱梁最終成橋后符合設(shè)計的線型要求和應(yīng)力狀態(tài),需要對拼裝頂推過程在動態(tài)和靜態(tài)下各種工況,在風(fēng)力、溫度、日照等環(huán)境影響下進(jìn)行施工過程分析,找出不利狀態(tài)、最大變形值并進(jìn)行詳細(xì)觀測和有效的控制。

4 鋼箱梁頂推施工技術(shù)控制措施

4.1 安裝階段 鋼梁頂推設(shè)備安裝過程中,要能保障安裝支架穩(wěn)定、可靠,驗算支架的承載力,同時考慮預(yù)留壓縮沉降量以及預(yù)拱度,安裝過程中,主要考慮穩(wěn)定對鋼梁頂推設(shè)備支架的影響,更具具體的溫度影響值,有效設(shè)置活動制作位置。要避免支架不良的位移變形值,超過特定的極限控制值,需要在安裝過程中,進(jìn)行動態(tài)變形量監(jiān)測,變形量較大時,及時采取可靠措施。鋼梁起吊安裝中,要能保障其位置準(zhǔn)確,要利用精確測量儀器,指揮鋼梁準(zhǔn)確安裝到指定支座位置,用高強(qiáng)螺旋固定好鋼箱梁位置,無螺栓位置,要設(shè)置防滑材料,如石棉板、三合板。

4.2 施工作業(yè)階段 鋼梁頂推施工中,測量人員應(yīng)加強(qiáng)線型測量,發(fā)現(xiàn)偏差及時反饋并調(diào)整,確保鋼梁架設(shè)精度,切實控制好各頂推設(shè)備的橫向標(biāo)高。頂推設(shè)備安裝時必須橫向水平。

設(shè)備安裝時要控制水平千斤頂?shù)那斑M(jìn)方向,縱向與橋軸線平行,并保證設(shè)計縱坡。

運行過程中,應(yīng)不定期檢測每臺千斤頂、液壓站運行情況,如是否有漏油現(xiàn)象,是否有異常聲音等非常正常現(xiàn)象,都必須停機(jī)檢查、維修。

4.3 頂推完成后 工作完成后拆卸油管時,應(yīng)先使千斤頂內(nèi)油壓卸荷完,嚴(yán)禁帶壓力拔油管。高壓膠管拆除后,應(yīng)戴上各接頭蓋或用塑料袋包好以免灰塵微粒、雜物進(jìn)入膠管。設(shè)備長期存放應(yīng)將各部件擦凈,并用塑料袋罩好。若重新使用,則必須首先排除系統(tǒng)中積聚的空氣,更換千斤頂中的易損件,檢查提升千斤頂?shù)膭幼魇欠裾_。

5 結(jié)語

鋼箱梁頂推施工技術(shù)在實施中,應(yīng)做好有關(guān)方案的科學(xué)制定,規(guī)避有關(guān)風(fēng)險問題,做好方案的設(shè)計校核,落實必要的施工技術(shù)控制措施。