银川滨河黄河大桥步履式顶推施工技术

银川滨河黄河大桥步履式顶推施工技术

1工程概况

桥梁概况

银川滨河黄河大桥处于银川主城区至宁东交通干线上，跨越滨河新区黄河两岸，是内陆开放型经济试验区的核心要道，大桥全长1492m。其中西引桥长400 m，桥型布置为五跨80m的钢混组合连续钢箱梁，分左右两幅，平面处于R=3285 mm水平曲线上,立面处于下坡上，如图，箱梁均为标准梁段，单片梁长8米，宽16米，高，重约38t；主桥为自锚式悬索钢箱梁桥，在平面上位于直线上，在立面上位于R=59000m,T=295,E=竖曲线上，主桥上部为（88+218+218+88）m三塔四跨钢混叠合梁，如图，钢箱长分10m、14m、16m、三种，梁宽米，高约,全桥总重7906t；东引桥为六跨80m钢混组合梁，钢梁机构形式与西引桥相同。

图西引桥桥型布置立面图

图主桥立面布置图

桥梁钢箱梁结构形式

西引桥钢混结合梁标准梁段为长8m、宽16m、高度槽型钢梁+等厚度钢筋混凝土桥面板，钢梁每片设三道空腹式横梁和两道水平加劲板，钢箱梁不计混凝土单片重约38t,分左右两幅，全桥共100片，钢箱梁结构形式如图。

图引桥钢箱梁标准梁段横段面图

主桥钢梁钢箱长分10m、14m、16m、三种，梁宽米，高约，典型梁段如图。

图主桥箱梁断面图

根据其梁段长度、钢板厚度等划分，钢加劲梁分为钢主缆锚固区梁段、A、B、C、D、E、共6种类型。

2施工方案

西引桥梁段运输起吊

西引桥钢箱梁较轻，且起吊高度约为15米，现场场地和起到作业范围和幅度满足吊车作业条件，因此可以进行箱梁板单元焊接加工的同时进行引桥侧P M44—PM45之间场地的硬化处理。板单元加工成单片箱梁以后，利用履带吊将箱梁吊装到拼装平台台架上。

主桥钢箱梁吊装

根据现场实际情况和以往类似施工经验，主桥钢箱梁可以通过驳船将钢箱梁运输到栈桥侧，或通过运梁小车将单片箱梁运输到提升门架正下方，再通过在主桥永久墩PM53—PM54之间靠PM53侧搭设主桥箱梁提升门架。

为了便于箱梁的节段拼装焊接，吊装平台提升架设计成可移动式，钢梁板单元在预制场制作组装完成以后，可以通过运梁驳船或其他运输系统将箱梁节段运送到起吊区域，先通过可移动式液压提升门架将钢箱梁提升到合适高度（所有运输过程，在起吊时需利用临时吊点），再利用滑移牵引的方式将钢箱梁滑移到拼装平台上进行拼装。

拼装平台搭设

西引桥拼装平台

西引桥拼装平台是作为梁段拼装的承力结构，在搭设时除了考虑必要的承载力以外，还要考虑其必要的通用性。由于引桥在平面上处于水平曲线上，立面上处于的坡度上，在搭设拼装平台时应满足箱梁不同曲线的拼装要求。在进行拼装平台搭设时，采用钢管桩立柱的形式，管桩顶部设计成管桩冒，便于箱梁曲线弧度的调整，同时为了能解决成桥后整体落梁不受影响，管桩搭设时应低于桥梁成桥时底面高度50cm左右，采用垫墩和调平垫块作为调整介质，以便在进行箱梁节段焊接时不同高度的调整。

主桥拼装平台搭设

在主墩PM54—PM53之间搭设钢箱梁吊装区和梁段拼装区，拼装区包含了导梁拼装和箱梁节段拼装，拼装平台作为钢导梁和梁段调整和环缝焊的共用平台，具有双重作用，基于施工的需要，主桥拼装平台与移动式提升门架处于同一平面位置。主桥拼装平台的搭设与引桥拼装平台拼装平台类似，但较引桥复杂，钢管桩采用五排三联的结构形式，左右两侧钢管桩位于箱梁纵梁正下方。

临时墩搭设

临时墩的搭设除了必须满足其所需的刚度和强度以外，还必须满足设备的布置和操作空间，同时还需根据桥型的标高不同进行搭设，确保顶推过程中尽可能减少标高调整。

西引桥临时墩搭设

西引桥永久墩布置为5×80米的跨度，在顶推施工中属于跨度较大的结构形式。顶推施工中箱梁的悬臂过大会造成结构局部应力剧增，给箱梁上墩带来困难，为了尽量减少箱梁的挠度，满足箱梁结构受力要求，需要在永久墩之间设置临时墩。进过计算，在每两个永久墩跨中设置一临时墩，将跨距变为40米/跨是最经济有效的，如图所示

图西引桥水中临时墩布置总图

为了减少钢结构的用量，增强临时墩的结构钢度，临时墩和永久墩一样

采用钻孔注浆混凝土临时墩，墩身中间设置三道钢管平联。

、主桥临时墩搭设

主桥主跨为218米，边跨为88米，跨度较大，根据步履顶推施工工法，需在西侧边跨两永久墩中间设置一个临时墩，在主跨两主塔之间均布三个临时墩，临时墩设置同样采用转孔注浆的混凝土临时墩，如图和所示。

东侧边跨主墩PM53—PM54是导梁拼装平台、箱梁节段拼装和环缝焊接平台的组合区域。为了能够满足箱梁节段拼装调梁的需要，减少调梁设备的投入，需在PM53—PM54之间需设置三个临时墩，由此解决了前期顶推箱梁节段少，顶推运行困难的问题。

设备布置

西引桥设备布置

在1#临时墩—6#临时墩上安装BDT步履式顶推设备，每套步履顶推设备布置在对应墩身墩顶，共20套(每墩各2套)。

西引桥为槽型钢梁，其最佳受力部位位于斜腹板与底板交接处，因此设备布置位于两斜腹板与底板的交接处，如图所示：

图西引桥步履顶推设备墩顶布置图

主桥设备布置

受主塔结构的影响，钢箱梁挑梁在塔柱处断开，因此在预制场进行板单元拼装制作时，每片箱梁挑梁单独制，待箱梁顶推过墩后再进行单独焊接，顶推施工时不考虑挑梁参加总体受力。临时墩设备置于墩顶，主塔处设备置于横梁上，每个临时墩上布置一套步履顶推设备，共26套。

根据箱梁结构形式，步履顶推设备分左右侧置于箱梁纵梁正下方为最佳受力位置，左右纵梁布置一套，及边跨跨中桥面板施工完成后，利用现有顶推设备中的500吨竖向千斤顶在4个主墩上起梁并拆除垫梁，落梁至永久支座上。

先施工右幅桥，再施工左幅桥。右幅桥顶推就位后，将顶推设备搬运至左幅桥，进行左幅桥顶推施工；左幅桥顶推就位后，利用现有顶推设备中的500吨竖向千斤顶，安装至右幅桥4个主墩上，进行右幅桥落梁施工;右幅桥落梁完成后，进行左幅桥落梁施工。

临时墩采用打插钢管桩群的形式，管桩搭设完成以后在钢管桩上端设置上下分配梁。为了顶推施工的需要，除了考虑步履顶推设备布置位置以外，还要在顺