顶推施工作业指导书
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钢箱梁顶推施工作业指导书
一、工程概况
平胜大桥为独塔四索面自锚式悬索桥,主跨为350m钢加劲箱梁。单幅钢箱梁分A~E和钢砼结合段共6种类型31个梁段,其中标准梁段23段,标准加厚梁段B共2段,标准梁加厚梁段C共2段,A、E各1段、钢砼结合段2段(见钢箱梁节段图)。全桥共62个节段。单幅桥钢箱梁每个标准段长12m,箱宽26.1m,截面中心高度3.470 m ,钢箱梁节段重约170t~205t。
自锚式悬索桥的施工特点必须先安装梁后挂索。根据设计单位提供的方案,钢箱梁安装采用多点顶推法施工,即在主跨布置安装顶推平台和临时墩,并在其上布置滑道,滑道顶面线型为钢箱梁制造线型,半径R=14843.91m。在平台上逐段焊接,用多点多台连续千斤顶同步张拉钢绞线使钢箱梁逐段向前滑移,循环作业使钢箱梁到达设计位置。钢箱梁顶推重量约16t/m。全桥钢箱梁除南岸侧钢砼结合段和1号段钢梁需从已顶推成型的钢梁顶面上布置滑道滑移到位,其余梁段从2号梁开始各节段均从北岸安装平台上拼装,逐节顶推到位。
二、施工工序
⑴钢箱梁顶推特点及要求
⑵顶推平台施工
⑶临时墩施工
⑷钢箱梁运输、上岸码头及起吊安装
⑸钢导梁制造及安装
⑹顶推设备安装
⑺滑道布置
⑻顶推系统调试及钢绞线安装
⑼钢箱梁线形控制
⑽钢箱梁顶推施工
⑾合龙段及钢混结合段安装
三、作业要求
⑴钢箱梁顶推特点及要求
1.跨径大。由于当地航道部门要求东平水道通航净空不小于60m,故钢箱梁顶推最大跨径为78m。2.钢箱梁的顶推工作全部在临时墩上完成。为防止在长时间的顶推过程中出现意外,所有临时墩的设计均按二级内河航道要求设计,每个临时墩均能承受一定的水平力。
3.钢箱梁在顶推过程中能承受较大的拉应力和局部压应力。
4.整个钢箱梁的顶推工作均在R=14843.9m的竖曲线上进行(与制造线型一致),竖曲线的顶点在主跨跨中。
5.钢箱梁顶推过程中局部稳定受力大,需改善。
⑵顶推平台施工
钢箱梁顶推安装平台布置在和顺岸大堤至M9号墩之间,M9墩以南约48m。安装平台具体位置主要在堤外边既有公路上,安装平台支架在此预留8m宽行车道,其他12m宽公路施工期间长期占用。两幅桥平台分开设立,两个安装平台在顺桥向平行,纵向中心线相距27.5m,端头起始里程一致。(见施工设计《主桥钢箱梁顶推组拼平台总布置图》)。
每个平台各长48m,高20 m,平台支架为万能杆件桁架结构,两桁中心宽7.8m(由钢箱梁底板宽确定),由于立柱在路面上,立柱基础定为混凝土扩大基础。支架基础标高需根据实际地面调整,但支架顶万能杆件系统线标高须控制在20.965 m,且支架北端立柱将作为临时墩安全索地锚。桁架北端上部角点设不小于Φ28mm的缆风绳,并固定于M9承台特别设立的分配梁上,且需预拉,以抵抗顶推时产生的水平力。
桁架顶面安装平台顶滑道面设置成圆弧形,曲率半径R=14843.91 m,与钢箱梁底面制造线型一致,且在同一圆心上。钢箱梁在里程K10+382.25处开始组拼。
在每幅桥顶推安装平台两侧均设一台龙门吊机,用于钢箱梁起吊、纵移、拼装。龙门吊轨道基础应填实预压,轨道延至M9北面。轨道顺桥向布置三条,中间一条共用。
在M9南面至平台范围及M9北面设置两条存梁台座。台座基础为混凝土条形基础,上铺枕木以
支垫钢梁。锚跨施工时则存于支架顶或墩顶。
钢箱梁横移至龙门吊范围后即吊入安装平台,或暂时存放在存梁台座上。
⑶临时墩施工
临时墩的布置跨径为28.5m(安装平台边至A墩中心)+2×78m+45m+37m(D墩中心至E墩边),临时墩的具体布置见钢箱梁顶推临时墩总体布置图。
临时墩按照布设位置分为水上与陆地两种形式施工,其中临时墩A、B、C在水中,采用钢管桩插打护壁加冲孔灌注桩基础,持力层为弱风化基岩。B墩桩径为φ1.8m,A、C墩桩径为φ1.2m,三个墩各16根桩,单幅桥各8根,安装平联钢结构作为独立体,其它两个墩在陆地,临时墩D为钢管桩加冲孔灌注基础,桩径φ1.2m,单幅桥8根,施工时也需保证桩底进入弱风化岩3m。E墩为混凝土扩大基础。为保证通航60m净宽,A、B、C两跨中心距各78 m。因航道与桥轴线斜交,为保证航道顺畅,每幅桥同一编号临时墩的两个立柱中心里程线不一致。
⑷钢箱梁运输、上岸码头及起吊安装
钢箱梁在宝桥汕头分厂按设计预拱度整节制造,制造完成后并经预拼,钢箱梁预拼底面线型为园曲线,半径R=14843.91m。预拼后2~4节下海装船运输至工地。运输船须与码头匹配,以便于箱梁起吊上岸。
钢箱梁上岸码头设在东平水道的和顺岸(北岸),码头为钢桁架悬臂梁结构,码头桩基础尽量少占河道,上纵向支架离水面12m以上,悬臂伸进河内,以利钢箱梁运输船靠近吊装。钢箱梁到达后,用码头提升站起吊运输至公路面处,通过钢箱梁横移轨道及轨道平车运至待架设桥位线,用已布置的的龙门吊机将钢箱梁起吊运至安装平台支架上。
1.起吊码头起吊桁架用万能杆件拼装,两桁净距27m,桁架高14.75 m,桁架总长88 m。受高压线净距及场地控制,上岸码头的纵梁与桥轴线有一夹角,桁架布置与河道不能正交,桁架纵横梁也不能正交。横移滑道设在桁架尾端,且与桥中线垂直,与起吊桁架斜交,长约85m,上设四台运梁平车。在M9墩沿桥中线设置两台龙门吊(每幅各一台),用以起吊钢箱梁及纵移就位于顶推安装平台。该龙门吊机为固定吊点龙门吊,吊重205t。每次起吊3段钢箱梁在平台进行梁段焊接连接。
2.桁架水中立柱两个,每桁各一个。水中立柱基础为Φ80cm钢管桩(壁厚8mm),每个立柱4根。水中单个立柱群桩要求承受力为300t,管桩应插打至微风花花岗岩。由于受通航净宽的限制,水中立柱需紧靠岸边布置,两立柱中心连线与桁架纵向中心线不垂直,且水中立柱上桁架需悬臂较长,