双线有砟钢桁梁浮托的施工技术例析
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双线有砟钢桁梁浮托的施工技术例析
近年来,随着我国科学技术的发展,道路桥梁的施工技术提升和发展,但在实际安装过程中,仍存在着一些问题,对铁路桥梁的安全性造成威胁。
为了保证大桥的安全稳定运行,本文针对如泰运河大桥1-80m双线有砟钢桁梁浮托施工技术进行研究分析。
一、工程概况
如泰运河大桥横跨长江三角洲地区的洲际大桥,河宽45m,地面高程不超过5.52m。
由于长江三角洲地区属于冲海区平原,因此,如泰运河河床较为稳定,河岸两侧较为平缓。
桥梁设计在如泰运河大桥西侧,距离桥梁轴线40m。
由于南通市航道规划的航道要求为:航道净宽不小于60m,净高不小于5.5m,最高航道水位为3.04m,最低水位为 1.24m.而如泰运河作为南通市航道规划网规划的五级航道,更应该符合此项要求。
因此,本文研究的如泰运河桥梁设计采用1-80m的双线有砟钢梁,全长为80m,桁高11m,宽为11.2m,钢桁梁全重1030t。
如泰运河大桥设置为:1-24m采用预应力混凝土T梁,80m的有砟钢梁及1-24m 采用预应力混凝土T梁三段组成。
其中心里程为:DK211+436.265,桥梁全程起止为:DK211+375.42~DK211+5127.15。
桥全长为140.50m。
二、钢桁梁结构形式
(一)主桁桁式
1-80m的双线有砟钢梁是如泰运河的大桥主跨,它主要为无竖杆的承式钢桁梁。
这种梁全名为无竖杆整体节点的平行弦下的承式钢桁梁。
其节点之间的长度为11m.桁架高为11.5m。
人行道栏杆设置在主桁架之间。
(二)桥面布置
如泰运河的桁架之间的间距为11.5m,挡砟墙内宽为8.55m。
在如泰运河的主桁架外侧设置避车台,宽度为0.5m。
内侧设置人行道。
其中如泰运河的轨道顶部与下弦中心的高度设置为1.160m,轨道底部与跨度之间的梁底部的建筑物之间的高度为1.767m。
桥梁线路内侧的轨道底部与桥梁顶部的高度为2.012m。
(三)主体结构
如泰运河大桥的主体结构可以分为几个方面。
分别为主桁架的截面形式、连接形式及大桥的总体布置、横梁及纵肋的设置。
下面,本文主要针对这几个方面进行研究分析。
1、主桁架结构。
大桥的主桁架结构分为主桁架的截面形式及连接方式两个方面。
一是如泰运河大桥的主桁架的上下弦均为焊接箱型的截面。
其斜腹板除了采用采用焊接箱型截面外,还為H型截面。
桁架的上下弦杆及箱型的截面腹杆的高、宽及厚度不一致。
二是如泰运河大桥的主桁架连接方式。
大桥的主桁架焊接通过整体节点的利用,将箱型截面的杆件拼接在桁架节点之外的节点板上,将H型截面的杆件在桁架的节点外进行三面的拼接。
而主桁架与节点之间则需要通过高强度螺栓进行连接,螺栓的强度等级为M30。
桁架的弦杆杆件则需要对水平板进行拼接中心处的手孔设置,其中手孔的宽度为210mm.
2、桥面的设置。
如泰运河的桥面设置包含以下几个方面。
一是整体桥面的布置。
如泰运河的桥面由四部分组成,分别为桥面板、横向梁、纵向肋板及横向肋板。
其中大桥钢板面板分别呈纵横向方向延续,横向组成为分段焊接,而纵向组成为弦板顶部伸出焊接。
二是大桥的横向梁及横向肋板。
桥面的横向梁截面为倒T形,横梁之间的间距为10m,高度为0.11m-1.21m,腹板的厚度为15mm,宽度为730mm。
腹板与底板之间的主桁架通过栓接的方式进行连接,且两道横向梁之间分布着3支横向肋板,肋板截面为倒T形截面,间距为0.25cm,截面高度为0.11m-1.21m,腹板厚度为13mm,底面板子宽度为550mm,厚度为22mm,腹板与底板之间的主桁架采用栓接的方式进行连接。
具体的浮运系统如图所示:
三、施工安排
(一)施工的原则
如泰运河大桥的施工不仅要对现场施工进行强化管理,施工过程进行严格的控制,还要进行进行高标准的技术服务,对施工方案进行科学的组织与分析,采用分段展开的方式进行施工,保证施工的有序进行。
还要对施工进行合理的布局,主要包括以下几个方面。
一是航道的施工手续办理。
二是施工场地的拼装准备。
三是对临时桥墩及钢梁的架设。
四是对其他附属的施工体系进行合理的安排与布局。
施工人员在对设计图纸及相关的技术规范进行深入了解掌握后,制定详细、科学、合理的施工方案,并对施工顺序进行合理的安排与规划,最后利用现有的
科学技术,进行关键工序的施工,在保证突出施工主体的情况下,对整体的施工方案进行布局管理,以保证施工的安全、稳定、有效的进行。
(二)施工方案
如泰运河的钢板桁架梁的构件均在工厂加工完成,并进行试拼,全过程派人在厂家验收,保证构件的合格,并通过公路直接运输送至如泰运河的南岸拼装场地,然后再利用汽车将杆件运送至存梁场地。
存放钢桁梁构件的场地通常采用20cm厚的级配碎石压实处理再用枕木支垫。
另外还需注意的钢桁梁的构件要依照拼装的编号进行存放。
如泰运河大桥的施工过程中,要注意以下四个方面。
一是可以通过台后路基填筑级配碎石进行拼装平台标高的处理,并在级配碎石面上浇筑混凝土条形基础作为钢梁拼装平台使用,对钢桁梁进行现场拼装时,需对钢桁梁的各个节点采用枕木搭设临时支点,再进行钢桁梁的杆件拼接。
二是在进行桁架的拼接安装时,可以通过汽车吊配合履带吊进行杆件拼装,实现各个节点之间的分层操作。
具体措施为:将钢梁从南京侧的一端向另一端逐节拼装,拼装的过程中要注意拼接的部位,包括下弦、横纵梁及下平梁。
对梁的拱度进行初步调试后在进行腹杆的拼接安装,还要进行上弦横向连接,对纵向及桥门架进行上平的纵向连接,最后对梁进行精准调控。
由于现场的场地较为辽阔,因此,80m钢桁梁最好进行一次性的拼接到位。
其中路基面混凝土拼装平台施工如图1所示:
三是浮箱、浮拖支架、顶推设备。
由于如泰运河的河道两旁受码头的限制,因此为了保证钢桁梁满足浮墩浮托的位置需要,可在河道的两侧进行临时支墩的支设,以作为钢板桁架梁的支撑点。
在河道两岸设置4台5吨卷扬机作为浮拖方向控制设备,地笼采用4立方的混凝土;钢桁梁后方设置2台顶推油镐,作为顶推主动力,每次顶推行程0.8m,预计8小时完成顶推施工;浮墩是设置在河道内由浮箱、军用墩杆件组成的浮体结构,首先计算钢梁、浮拖支架、施工荷载,设计浮箱数量,施工时用螺栓进行连接,以便于作为钢桁梁的浮托结构组成使用。
四是浮拖施工。
首先浮拖前要进行浮箱浮拖试验,检验河床标高是否满足浮箱行走和浮力要求;进行顶推试验,检验顶镐压力、顶推力;其次浮拖前对浮箱逐一注水,达到标高后横向进入钢桁梁下部,对位后用精轧螺纹钢、倒链将钢桁梁和浮拖支架捆绑牢固,用钢丝绳将钢桁梁与浮箱对拉稳定;第三抽出浮箱内的
水,浮力达到钢桁梁和施工荷载的120%后,后方用油镐顶推,钢桁梁开始前行,浮拖平台上使用4台卷扬机控制行走方向,偏差超过30cm停止顶推,调整浮箱方向;到达对岸后进行钢桁梁支座对位,误差不超过30mm时浮箱开始注水落梁,落梁后再次给浮箱注水,支架顶标高低于鋼桁梁10cm时横向撤出浮拖支架,再进行钢桁梁准确对位,完成后可以拆除支架。
结束语
本文通过对如泰运河大桥1-80m双线有砟钢桁梁浮托施工思路进行分析,包括钢桁梁的结构类型、浮托顶推施工技术的原则及方案。
在水深满足浮托的条件下,就能进行水上承托钢梁的功能,它不仅设备简单、操作工艺简便,而且还能保证施工过程中的安全可靠性,还能节省经济成本,因此具有广阔的发展前景。
参考文献
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