跨铁路连续钢箱梁顶推施工

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续钢箱梁多点自动连续顶推施工技术。 关键词：连续钢箱梁 中图分类号： !""#$"%& 顶推 文献标识码： ’
5—安全系数 " #— #号墩的支反力 $#— #号墩上滑道的摩擦系数 % —顶推箱梁总重
“ -” 号 ， 下 坡 取 ?—顶 推 箱 梁 的 纵 向 设 计 坡 度 ， 上 坡 取 “ /”号 这个表达式的物理意义是：把顶推设备分散于各个桥墩， 分散抵 抗 各 墩 水 平 反 力 。 当 顶 推 力 之 和 等 于 阻 力 之 和 时 梁 体 开始移动。
导梁设计成板梁的形式，共 " 片，截面成工字形，与箱梁 的腹板联结。每个箱体上的 # 个板梁用联结杆件连成整体，保 证 导 梁 的 横 向 刚 度 。 导 梁 前 端 底 部! $范 围 内 做 成 圆 弧 形 过 渡，抵消 大 悬 臂 状 态 的 挠 度 ， 使 梁 顺 利 上 墩 。 在 曲 线 段 ， 因 墩与桥中 心 线 斜 交 ， 导 梁 在 曲 线 内 外 侧 设 计 成 不 等 长 ， 使 曲 线内外侧 导 梁 同 时 上 墩 。 因 墩 与 桥 中 线 的 交 角 大 小 不 一 ， 在 施工中导梁每跨过一墩后，其前端部即改拼一次，调整长度， 以满足下一墩处导梁上墩的需要。曲线段导梁最大长度为
哈尔滨铁道科技
借 鉴 与 应 用
跨铁路连续钢箱梁顶推施工
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董启军
（ 中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨
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摘
要：介绍了跨越多条铁路线路及电气化接触网的连
式中： ! #—第 #桥墩千斤顶所施的力
!
工程概况
哈 尔 滨 市 尚 志 大 街 至 海 城 街 立 交 桥 (%)*&+) 墩 间 设 计 为
钢 箱 梁 ， 梁 式 为 #( ,-## ,-#+ ,-#( , 的 等 高 四 跨 一 联 连 续 梁。钢梁横断面全宽 &" , ，高 &$% , ，双箱单室正交异性板结 构，双箱 带 双 侧 悬 臂 ， 两 箱 间 由 横 梁 连 接 。 钢 箱 梁 跨 越 哈 尔 滨火车站 旅 客 站 台 ， 客 车 到 发 场 和 存 车 场 、 机 车 停 留 线 等 &. 条铁路线路。 钢梁位于纵坡为 /+$01 的 坡 段 上 ， 长 &+2 , 。 主 梁 钢 结 构 重 & (3& 4， 由 直 线 段 和 曲 线 段 组 成 ， 其 中 曲 线 段 从 5+-"0&$# （ (%) 墩） *5+-#2&$022 （ 圆直点） ，长 (03$.22 , ，桥梁中 心 线 （ &+) 墩） ， 曲线半径为 2++ , ；直线段从 5+-#2&$022*5+-%03$# 长 %2$(&0 , 。钢箱梁横向分成箱体、悬臂板、横梁 # 部分，横 梁与箱体、悬臂板 与 箱 体 均 采 用 栓 焊 混 合 法 连 接 。 纵 向 分3 段，曲线部分 % 段 （ 67(*67% ） ，直线部分 0 段 （ 672*673 ） ，最 长段 &# , ，最短段 (#$3" , 。纵向箱体之间亦采用栓焊混合法 连 接 。 钢 梁 主 体 结 构 板 材 为 (%89: 钢 ， 附 属 设 备 为 ;0 钢 。 钢 桥面板上焊剪力钉与抗渗混凝土连接。
设置 89:!/-- 型连续顶推千斤顶，在各主力墩墩顶设置托 架 ， 千斤顶安放在托架上。 限位器
*&"&*
!)( 、 !%( 、 !’( 墩和临时墩采用木楔限位器， !+( 、 #-( 墩
和平台 排 架 墩 采 用 滚 轮 限 位 器 。 木 楔 限 位 器 采 用 相 对 滑 动 的 两个楔 块 ， 一 个 固 定 在 墩 顶 限 位 器 座 上 ， 另 一 个 在 顶 推 的 过 程中打 入 固 定 的 楔 块 与 箱 梁 中 间 ， 迫 使 箱 梁 正 位 。 在 必 要 时 采用横 向 千 斤 顶 纠 偏 。 滚 轮 限 位 器 是 在 限 位 器 座 上 设 置 一 竖 向滚轴 ， 即 可 限 制 箱 梁 的 平 面 位 置 ， 又 可 沿 箱 梁 前 进 方 向 滚 动。在每个设置下滑道的墩顶单箱两侧各设置一个限位器。 滑道、限位器、千斤顶、箱体间关系见图 # 。
（ ! ）安装在钢箱梁箱室下方的拉锚器和夹片式锚具 拉锚器是连接顶推用钢绞线束和箱梁的工具，它通过螺 栓固定在 钢 箱 梁 箱 室 底 板 中 间 拼 接 板 位 置 。 夹 片 式 锚 具 是 钢 铰线束的固定装置，采用 123!/4" 型锚具。 （ # ）钢铰线束牵引索 其后端同顶推水平千斤顶连接，前端固定在拉锚器上。 采用抗拉强度 !%+-356 的 "4)! 7/ 钢铰线。
"
施工方案确定
由 于 施 工 场 地 狭 窄 ， 桥 下 有 (0 条 电 气 化 铁 路 接 触 网 ， 且
桥下铁路 运 输 繁 忙 ， 为 了 保 证 施 工 及 行 车 安 全 ， 并 减 少 对 铁 路运输的 影 响 ， 经 方 案 论 证 ， 选 择 钢 箱 梁 架 设 采 用 多 点 自 动 连续顶推法施工。钢箱梁分曲线段和直线段分别拼装及顶推， 在圆直点 合 拢 。 在 一 站 台 与 &&) 墩 间 和 (")*(%) 墩 间 沿 桥 轴 线 方向设钢 箱 梁 拼 装 平 台 ， 设 计 规 定 钢 箱 梁 最 大 悬 臂 长 度 不 能 大于 0+, ，因此在每 & 个桥墩之间设置临时支墩。为便 于 吊 梁 和拼装， 直 线 段 和 曲 线 段 拼 装 平 台 处 各 设 置 一 组 走 行 龙 门 吊 机。 多点顶推施工的动力学基础可用下述数学表达式表示
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连续顶推动力装置
89) 用 螺 栓 联 结 ， 然 后 拼 装 横 梁 及 桥 面 板 。 联 结 拉 锚 器 ， 顶
推 #*&# $ ，拼装 89’ ，顶推到设计位置。直线段顶推用千斤顶 布 置 在 !’( 、 #-( 墩 顶 ， 每 个 墩 位 处 两 台 。 当 钢 梁 顶 推 初 期 只 使 用 #-( 墩 上 的 千 斤 顶 ， 当 钢 梁 89% 、 89’ 间 接 缝 到 #-( 墩 后 ， 使用 !’( 墩上的千斤顶，将钢梁顶推到位。 （ # ）在曲线平台上拼 装 89+ 及 曲 线 段 导 梁 ， 步 骤同直线平台一侧的拼装 ， 然 后 接 长 89/ 。 顶 推 #!
#
#ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ!
顶推前的准备工作
拼梁平台及临时支墩 （ ( ）曲、直线段平台及平台排架墩 曲 线 段 平 台 设 置 在 (")*(%) 墩 之 间 ， 宽 &% , ， 长 %+ , 。
沿桥的纵向设有 ("/() 、 ("/&) 、 ("/0) 、 (#/() 、 (#/&) 共 # 个 排架墩，做平台的支撑系统。前 0 个排架墩用八三式铁路轻型 军用桥墩杆件 （ 以下称八三杆件）拼组，后 & 个排架墩用万能 杆 件 拼 组 。 直 线 段 平 台 设 置 在 一 站 台 风 雨 蓬 外 侧 *&&) 墩 之 间，宽 &% , ，长 %+ , 。设有 (3/&) 、 &+/() 、 &+/&) 、 &(/() 共
后，先安装箱外侧横梁。在滑道上摆好滑板，再吊装 # 个箱室 部分， 落 在 平 台 上 的 限 位 装 置 内 。 限 位 装 置 可 以 使 钢 箱 精 确 定位， 既 有 横 向 限 位 ， 又 有 纵 向 限 位 。 然 后 拼 装 中 间 横 梁 和 高强螺栓施拧，最后拼装桥面板，施焊。 （ ! ）在直线平台前端拼装 89) 及 直 线 段 导 梁 。 89) 拼 装 完 成 后 ， 接 着 拼 装 89% ， 先 把 箱 室 部 分 放 在 横 向 限 位 器 内 并 与
设 计 位 置 。 曲 线 段 顶 推 用 千 斤 顶 布 置 在 !+( 、 !)( 、
!%( 墩 顶 ， 每 个 墩 位 处 两 台 。 当 钢 梁 未 上 !)( 墩 前
只使用 !+( 墩 上 的 千 斤 顶 ， 当 钢 梁 上 到 !)( 墩 后 ， " 台顶同时工作，当曲 线 导 梁 上 到 !%4! 墩 后 将 !+( 墩 上 的 千 斤 顶 倒 换 到 !%( 墩 顶 ， " 台 顶 同 时 工 作 ， 将 钢梁顶推到位。
采 用 89:!--- 型 和 89:!/-- 型 自 动 连 续 顶 推 千 斤 顶 ，
89:; 型 自 动 连 续 顶 推 泵 站 及 89:< 型 主 控 台 ， 其 工 作 模 式 见
图 ! 。通过主控台对各泵站及千斤顶进行集中控制，保证所有
$， 拼 装 89" 。 重 复 接 长 与 顶 推 的 过 程 ， 直 到 到 达
( 2++ 8@A 级 直 径 &. ,, 钢 丝 绳 连 成 一 个 整 体 以 抵 抗 顶 推 时
的水平力。在临时墩及主力墩顶部用八三杆件作成平面， 上面安设下滑道及限位器。
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收稿日期： &++#/+(/&.
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导梁
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哈尔滨铁道科技
借 鉴 与 应 用
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直线段导梁其伸臂长度适应 !’( 墩 )&*’ 度偏角的需要 而 布 置，导梁最大长度为 *&* $ 。 滑道系统
!"!
（ ! ）下滑道 在 临 时 墩 、 !+(,#-( 主 力 墩 、 平 台 排 架 墩 墩 顶 设 置 间 断 的下滑道，滑道位置在钢箱梁腹板下，共 " 条。临时支墩、主 墩及八三 杆 件 排 架 墩 顶 部 设 置 滑 道 垫 座 ， 在 垫 座 上 安 装 滑 道 板；万能 杆 件 排 架 墩 顶 部 滑 道 板 直 接 安 装 在 八 三 杆 件 拼 装 的 平 台 上 。 滑 道 板 为 ! )--./--.*- $$ 的 钢 板 ， 钢 板 外 面 包 一 层 *$$ 厚 的 不 锈 钢 板 ， 在 顺 顶 推 的 前 后 方 做 成 弧 形 ， 便 于 滑 板的喂入和滑出。滑板尺寸 "-- $$."-- $$.!* $$ ，为聚四 氟乙烯滑板，滑道的长度保证有两块滑板处于安全受压状态。 下滑道按 *0 的坡度设在一个平面上。 （ # ）上滑道 上滑道用钢板做成连续滑道，钢板宽度 -&/ $ ，上滑道在 钢箱梁制作时直接在工厂焊接在箱梁腹板下底板底部。
" 个排 架 墩 ， 与 &+) 墩 一 起 构 成 直 线 平 台 的 支 撑 系 统 ， 排 架 墩
使用万 能 杆 件 做 成 独 立 墩 。 排 架 墩 顶 用 八 三 杆 件 联 结 成 一 个 平面。 在 平 面 顶 部 设 置 下 滑 道 及 限 位 器 。 墩 间 空 间 布 置 碗 扣 式脚手架，上铺钢跳板做施工平台。 （ & ）顶推临时墩及主力墩 全桥共设 (%/() 、 (2/() 、 (./() 、 (./&) 、 (3/()# 个 临 时 墩 。 其 中 (./&) 墩 为 合 龙 墩 ， 中 心 线 与 桥 轴 线 垂 直 ， 其 余 墩 中心线与铁路平行 （ 与桥轴线斜交） 。临时墩使用八三杆件 墩。 将 (%)*&+) 墩 作 为 顶 推 时 的 主 力 墩 ， 在 (2)*(3) 主 力 墩 四周用八三杆件进行 加 固 。 将 临 时 支 墩 和 主 墩 顶 部 用"根
图#
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滑道、限位器、千斤顶、箱体间关系图
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顶推设备 顶推牵引装置 顶推牵引装置主要由下列部分构成：
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钢箱梁顶推施工
钢箱梁拼装及顶推 曲线平台和直线平台可以同时拼装钢梁。钢箱运到现场
千 斤 顶 启 动 同 步 ， 施 力 同 步 ， 运 行 同 步 。 根 据 检 算 ， 在 !+( 、
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!%( 、 !’( 、 #-( 墩 设 置 89:!--- 型 连 续 顶 推 千 斤 顶 ， 在 !)( 墩