福州鼓山大桥钢箱梁顶推设计与施工

· 670· 建 筑 技 术 Architecture Technology 第 41卷第 7期 2010年 7月 Vo1．41 No．7 July．2010 福州鼓山大桥钢箱梁顶推 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 陈亚强 (中铁大桥局集团二公司，210015，南京) 提 要：福州鼓山大桥钢梁自重大，顶推跨度及顶推距离大，线形控制难。通过合理布置临时墩及水平束，精 心设计限位装置及滑道，llt~f)j完成顶推施工，对同类桥梁具有一定借鉴价值。 关键词：独塔自锚式悬索桥；钢箱梁；顶推施工 中图分类号：U 445．462 文献标识码：B 文章编号：1000—4726(2010)07—0670—03 DESIGN AND CoNSTRUCTIoN FoR PUSHING STEEL BoX BEAM oF GUSHAN BRⅡ’GE D FUZHoU CHEN Ya-qiang (China Railway Group，the Second Engineering Co．，Ltd．，Bridge Engineering Bureau，210015，N ing，China) Abstract：Steel beam of Gushan Bridge in Fuzhou is heavy and its pushing span and pushing distance are large，producing difficulties for linear contro1．Pushing construction is successfully completed by reasonable arrangement of temporary piers and horizontal beams，as well as careful design of position—limiting devices and slide tracks．Certain reference values are provided for similar bridges． Key words：single-t6wer self-anchored suspension bridge；steel box beam；pushing construction l 工程概况 福州1市鼓山大桥主桥为独塔双索面自锚式悬索 桥，跨度组成为：50+150+235+35=470(m)。主桥的上部 梁体主要采用钢箱梁，其中锚固段采用混凝土箱梁。主 梁全长470m，其中钢箱梁顶推长度为371．5 In，边、中跨 位于7 500 in半径的竖曲线上，靠近北岸侧接2．05％的 纵坡。钢箱顶总宽达42in，为封闭式箱形截面，两侧外 挑人行道．两侧挑臂板各宽4．5 In，底部平底板宽33 in。 桥梁中线处梁高3．5 In。全桥共分53个钢箱节段，包括 $20，块段重量218．5 t；S19～S2，边跨 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 段，块段重量 122．91；S1，SO，M1一M31，中跨标准段，块段重量122．9t； M32，块段重量295．6t(图1)。地表水主要为闽江江水， 主航道河床呈U形，河道较深。 2 钢箱梁顶推临时设施的设计 自锚式悬索桥的主梁施工先于缆吊系统，钢箱梁 的顶推工作全部在临时墩上完成。根据实际情况，主航 道河床呈U形，河道较深，且主河槽靠近北岸侧，有利 于钢箱梁水中起吊，钢箱梁拼装平台设在北岸主跨靠 收稿 日期 ：2010—05—10 作者简介：陈亚强(1971一)，男，河南汝阳人，高级工程师。 近3号墩侧，拼装平台长26m，满足3个节段同时焊接的 需要，加快了施工进度，拼装平台由2x16根钢管桩组 成．两侧平台通过连接系焊接成整体并在中间搭设焊 接平台，在拼装平台上滑道两端设置起顶设施，调整滑 道线形以满足钢箱梁不同阶段不同线形的需要。 提升设备为固定吊架，固定吊架设计为常备式贝 雷梁结构，一端固定支撑于3号墩顶，支点处设置铰支 座．另一端支撑于钢箱梁顶面并对应钢箱梁腹板。起吊 时利用自锁式千斤顶起顶，设置滑动面钢梁顶推时支 点落于滑动面上，钢梁起吊后通过高栓悬臂连接并顶 推至施工平台进行焊接。 2．1 临时墩布置 河道为内河航道，交通较为繁忙，根据河道部门要 求留出两个净宽不小于65 in的航道，在主跨和边跨各 布置两个临时墩 ，主跨临时墩间距为75ITI，桥梁轴线与 河道垂直，钢梁的顶推最大跨径为75in，根据顶推各工 况的计算，1，2号临时墩各布置2x9根钢管桩，3号临时 墩布置2x6根钢管桩，49临时墩布置2x4根钢管桩，左 右两边的临时墩相对独立，以钢管桩为连接系焊接成 整体，纵向中线对应钢箱梁两个腹板，临时设施布置如 图2所示。 2．2 水平束布置 钢箱梁在顶推过程中，临时墩顶推反力大，且每个 临时墩均承受很大的水平力，对临时墩的刚度要求大， 2010年 7月 陈亚强 ：福州鼓山大桥钢箱梁顶推设计与施工 ·671． 图1 桥式总体布置图 ． 12 ． 63 ． 7 ． 75 ． 75 L 85 ， 4号临时墩 3号临时墩 2号墩 2号临 时墩 1号临 时墩 固定吊架 — 1 I - l n一 r‘ ＼水平束 』 。。 ：C I j 2 5i ＼ I、擀 鐾 平 台 _ ， ＼～厮r7 1丌_ 』 { j 8 ． 11： 58 ： ：× ． 72 72 2 3【 69 ； 3O 8 8 7 3 27 图2 临时墩及拼装平台布置图 考虑到顶推设备的不同步性等因素，为帮助克服临时 墩顶推牵引力与摩擦力不等时产生的对临时墩不利的 顺桥向水平力。设置顺桥向4束水平索。水平索分别锚 固于0号边墩、2号主墩及拼装平台、l～4号临时墩墩顶 分配梁、拼装平台钢管柱上，水平索在临时墩施工完成 后安装并张拉，拼装平台与1号临时墩间的钢束为5一 15．24钢绞线，初始张拉吨位为100 t，其余钢束为4— 015．24钢绞线．初始张拉吨位为70 t。计算及现场监控 显示，水平束能减dq／3的水平推力，作用较为明显。 墩 系组成，主桁架截面呈工字形，材质为Q345b。底面线 型与钢箱梁一致 。长55．3 m，控制重量为172 t，与钢箱 梁用高强螺栓连接。接头处拼接板、填板及接头两端板 面应做表面处理，其抗滑系数不得小于0．45，导梁接头 范围内的钢箱梁和纵隔板的加劲肋暂时不焊接．在钢 箱梁顶推到位且导梁拆除后再现场焊接。钢导梁共分7 节，每节间用高强螺栓连接，以便制造和拼装拆除。导 梁前端一节底面布置成斜线型。以便钢导梁达到临时 墩上 3 导梁 4 钢导梁为变截面钢板桁架梁，由两道主桁架连接 顶推线形控制 滑道安装前应计算滑道顶标高，进行测量精确控 ·672· 建 筑 技 术 第 41卷第 7期 制。4角要求平整度偏差小于1 mm。 滑道顶绝对标高 可根据临时墩墩柱顶标高确定．墩顶滑道设置应与制 造线型半径R=7 500 m一致。顶推前应在各临时墩上设 置自动位移计，在顶推过程中可随时观测临时墩的三 维坐标变化值，从而判断是否调整下沉及水平位移观 测点。 4．1 中线限位装置 (侧 限) 钢箱梁在顶推过程中，特别是在首次顶推过程中 很容易出现中线偏位，采取在拼装平台、临时墩、主塔 横梁、钢导梁上安装侧限的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。随着钢箱梁顶推工作 的进行，每个临时墩上逐步安装侧限，这样侧限不断增 多，钢箱梁中线在顶推中不易跑位。 在主墩和临时墩及顶推平台前端上下游两侧设限 位装置，横向限位装置是利用钢箱梁检查车的走道梁 作为纠偏中心导梁，在组拼平台、各临时墩上安装侧向 导向钢轮，通过导向钢轮约束钢梁。当在顶推时钢箱梁 桥轴线偏位大于2 cmH,~，立即对一侧钢箱梁水平顶施 力，通过钢铰线牵引连接于挑臂板上的分配梁，纠正钢 箱梁中线。 4．2 标高限位装置(竖曲线) 在每个临时墩上布置4台500t竖向千斤顶作为标 高调整的备用装置(上下游临时墩各2台)。由于钢箱梁 顶推滑道均按设计标高安装，一般不会出现下沉现象， 若确实发生下沉，则利用临时墩上布置的500 t干斤顶 进行起顶，并在钢垫梁下加垫，保证顶推滑移面的轨迹 在同一圆周上。 5 滑道布置 因临时墩布置跨度大。在钢梁的整个顶推过程中 临时墩将出现巨大反力(表1)，为减小摩擦力对临时墩 的作用，在钢梁与临时墩顶滑道间设置四氟板及不锈 钢板作为滑道面。由于钢梁腹板设计厚度仅为16mm， 为满足顶推过程中的需要，应采取必要措施保证腹板 的稳定性，在整个顶推过程中必须保证钢梁与支点滑 道间有足够的接触面积，由于顶推跨度较大，钢梁在支 点截面处将出现一个转角．要求支点能随钢梁一起转 动，才能保证钢梁与支点的接触面积不随钢梁的转动 而减小，为适应这一要求，滑道梁均按钢箱梁的线型制 作，1～4号临时墩及2号主墩滑道梁上均增设一块10 cm 厚的特制橡胶板(图3)，通过橡胶板的不均匀压缩实现 钢梁与滑道梁上的滑板始终保持紧密接触，同时应设 置限位装置保证橡胶板不发生水平移动，防止橡胶板 被剪坏 表1 临时墩最大反力统计 墩号 1号临时墩 2号临时墩 2号主墩 3号临时墩 4号临时墩 支点最大反力／kN 12920 14370 13780 12 810 5 36o 图3 滑道梁上增设特制橡胶板 6 牵引设施 采用多点、分级施力连续顶推法牵弓1钢箱梁前移， 在拼装平台、1～4号临时墩顶及2号主墩顶各设置2台自 动连续千斤顶，拼装平台处纵向牵引干斤顶为2台50 t 连续千斤顶，1～4号临时墩及2号主墩为2台100 t连续千 斤顶，通过连续千斤顶提供反力，给箱梁施加牵引力， 使钢梁连续平稳前行。首先拼装平台与1号临时墩上的 4台千斤顶施力，当导梁到达2号临时墩时，2号临时墩 上连续千斤顶开始参与施力，以此类推，完成钢箱梁顶 推。每个节段安装完成后顶推时各牵引点的牵引力由 此工况下临时墩的反力决定 ，牵引力 ，本桥采用 四氟板和不锈钢板作为滑动面，按动摩擦系数0．05、静 摩擦系数0．08设计，若牵引力达到设计值时钢梁仍未 拉动，则牵引点同时按1．1，1．2倍增大牵引力，如牵引力 达到设计值的1．2倍仍未拉动，则不得增加牵弓1力，应 检查系统。 7 结语 鼓山大桥钢梁具有自重大(顶推荷载为189kN／m， 为国内相同顶推跨度荷载之最)、顶推跨度及顶推距离 大、线形控制难的特点，通过对临时结构的合理布置， 严谨的科学模拟计算，充足的施工准备措施，目前鼓山 大桥已顺利完成顶推作业，进入挂索阶段。该桥施工中 的临时结构设计，特别是拼装平台及起吊设备的布置 对同类桥梁具有一定的借鉴价值。