大桥钢桁梁架设施工技术分析

2020-10-09 11:25肖喻峰
建筑与装饰 2020年27期
关键词:架设关键技术分类

摘 要 桥梁工程钢桁梁架设施工为系统性工程,在施工组织、拼装、运输以及吊装施工中,均必须加强技术控制,进而提升桥梁工程施工质量。对此,本文首先对钢梁架设方法分类及其特点进行介绍,然后以某桥梁工程为研究对象,对钢桁梁架设施工方式进行详细探究。

关键词 钢桁梁;架设;分类;特点;关键技术

引言

现如今,钢结构桥梁施工技术发展迅速,钢桁梁已被推广应用于桥梁工程施工中。钢结构桥梁工程强度大,自重轻,并且抗震性能好,在大跨度桥梁工程施工中应用优势明显。钢桥架设施工方式比较多,并且不同架设施工方式均有一定的应用特点和要求,因此,亟须对钢桁梁假设施工技术要点进行深入研究。

1钢梁架设方法分类及其特点

(1)走行吊机施工法。对于主梁部分,可在工厂进行整孔拼装,运输至施工现场进行连接,采用走形吊机起吊主梁,将其假设在桥台和桥墩之间,按照施工顺序进行安装。走行吊装施工技术主要被应用于高架桥架设施工中。

(2)门吊施工法。在桥梁工程上方安装门吊,在整孔主梁拼装完成后,即可逐孔起吊主梁结构,并将其放置在桥台与桥墩之间,最后分别安装桥面系以及平纵联。

(3)浮吊施工法。在工厂拼装整孔桥梁,采用浮吊进行吊装,并拖曳,采用航运方式运输至桥位,将梁架设在桥墩以及桥台上。浮吊施工法主要被应用于海上、河上桥梁工程施工中。

(4)悬臂施工法。在悬臂施工中,需应用移动式刚腿转臂起重机,在拼装施工中逐渐推进。在桥梁工程桥位上设置临时脚手架支撑,对于杆件,依次悬拼至桥墩上,如果悬拼一孔中没有临时支墩,则为全悬臂拼装施工技术,而如果需在桥孔中设置临时支墩,则为半悬臂拼装施工技术[1]。

(5)纵向拖拉施工法。在桥梁工程纵向拖拉施工法的实际应用中,可在脚手架上拼装钢梁,然后在拼装区域下规划上滑道,在拼装完成的钢梁上以及桥墩台顶面,需设置下滑道,在上滑道与下滑道之间,需设置滚轴,沿桥轴纵向,将钢梁拖拉至桥孔,在拆除附属设备后,即可落梁。

(6)钓鱼法。在钓鱼法的实际应用中,可充分利用钢梁大刚度特征,对于一端伸臂,可向前方延伸,在达到一定变形后,可采用起吊设备吊装梁前端,进而形成弹性支撑,而对于另一端,需逐渐向前延伸,而另一端则应逐渐跟进,逐渐到达彼岸。钓鱼法主要被应用于小跨径桥梁施工中。

(7)缆索吊机施工法。在缆索吊机施工技术的实际应用中,可合理利用桥上缆索起重机,在梁拼装完成后,即可运输至桥墩上,并进行安装施工。如果桥梁工程需跨越深谷,或者河流全宽有水,则可利用缆索吊机施工技术。

(8)浮运施工法。在岸上进行桥梁工程拼装施工,然后再利用浮船逐渐拖曳至架桥施工区域,在浮船灌水后逐渐下沉,即可将梁运输至桥墩上进行安装。通过将浮运施工法应用于桥梁工程施工中,可在岸上进行钢梁拼装施工,能够减少高空作业,同时提升拼装施工质量,加快施工进度。

(9)横移施工法。横移施工法主要被应用于旧桥改造施工中,在与旧桥相平行的横向上进行新桥组装施工,对于新桥两端,可支撑在台车上,再横向移动台车,在达到旧桥后即可安放新桥。

2工程概况

某桥梁工程为大型桥梁工程,总长度为2.2km,主桥结构如图1所示,上部为,11联下承式连续钢桁梁,2孔分为一联,在该桥梁工程施工中,最重一联钢梁的质量为6668t。在钢桁梁施工中,每联梁的长度为199.8m,采用三角形变高度桁架结构形式,其中,中支点位于桁高25m,边支点位于桁高14m,边桁与中桁之间的距离为12.5m。

3大桥钢桁梁架设施工方案

在该桥梁工程施工中,河段主槽宽度为2km左右,其中,67#~78#桥墩处于水中,另外,79#~89#桥墩在枯水期位于滩地,根据现场勘察,79#墩受冲刷风险比较大。桥位处无法进行钢梁杆件运输,如果采用栈桥进行运输,则水中设施投入量比较大,并且对于河流防洪会造成不良影响。对此,综合考虑该桥梁工程实际情况,对于67#~81#墩,即第1联至第7联,采用顶推施工技术,而对于其他4联,采用悬臂拼装施工技术[2]。

在钢梁架设施工中,首先,对于67#~69#墩,进行钢梁拼装支架安装,在第7联拼装施工完成后,从69#墩向81#墩顶进,对于拼装支架空出位置,继续拼装第6联钢梁。通过循环上述施工方式,即可完成钢梁顶推架设施工,如图2所示。

4大桥钢桁梁架设关键技术

(1)顶推力提供方式。在该桥梁工程施工中,采用后置式大吨位水平连续千斤顶单点以及长距离顶推施工技术,对于钢桁梁尾端的上下游两边桁,需分别安装350t水平连续千斤顶,采用大直径钢绞线进行拖拉,对于钢绞线前端,需锚固在墩顶锚座上,即可将钢绞线牵引力转换为定推力。在顶推施工中,边桁主动顶推,在边桁的带动作用下,中桁被动顶推,每顶推1个节间长度,应立即向后倒换滑块1次[3]。

(2)无导梁状态下安全上墩。在本工程施工中,当无导梁时,钢梁上墩施工难度较大,对此,采用变高刚性支点,需将其安装在钢梁前端位置,即可在无导梁状态下进行长距离顶推施工。对于变高刚性支点,需分别设置于钢梁三主桁前端位置,其是由千斤顶、柱脚、起顶梁等所组成的,对于变高刚性支点,可采用螺栓连接方式进行固定。在顶推施工设计中,中桁起顶力为450kN,而边桁起顶力为300kN。在千斤顶起顶过程中,能够有效带动钢梁上挠,可提升上墩施工安全性。

(3)大吨位支架、托架的设计。对于67#~69#墩,采用轻型拼装支架结构,首先进行一联钢梁拼装施工,在滑道上顶起钢梁,即可对墩顶滑道受力,在此过程中,支架无须承载顶推所产生的水平力,对于支架结构强度、刚度的要求比较低,因此支架重量较小。在68#~81#墩施工中,采用大吨位墩旁托架结构,在托架施工中,立柱采用钢管混凝土施工技术,边墩立柱应倾斜,采用钢绞线穿越墩身,即可有效克服水平力作用。对于滑道梁以及支座,需垫石密贴,在顶推施工中会产生水平力,通过滑道梁即可传递至墩帽,进而有效改善立柱受力状态。在单联钢梁顶推施工过程中,在滑倒上有2点支撑,通过前后端交替,即可进行悬臂过孔。

(4)顶推系统集约化设计。在顶推施工中,每完成一跨距离,则对于钢绞线前锚固端,应向前移动一次,采用标准模块设计形式,安装方式便捷。對于锚固反力架,需固定在钢梁边桁尾端,能够将钢绞线拉力转变为定推力。对于顶推施工各类设备,包括控制柜、液压泵站以及千斤顶等,需将其安装于锚固反力架,即可与钢梁同步移动,施工方式快速便捷。

5结束语

综上所述,本文以某桥梁工程为研究对象,对钢桁梁架设施工技术要点进行了详细探究。钢桁梁架设施工技术类型比较多,要求根据施工现场实际情况采用适宜的技术类型,在本文所述案例中,联合应用顶推技术与悬拼技术,加强施工参数优化设计和工序控制,能够有效提升钢桁梁架设施工质量和效率。

参考文献

[1] 邬宗平.渝黔铁路新白沙沱长江特大桥钢桁梁架设技术[J].桥梁建设,2019,49(3):114-118.

[2] 彭建萍,高光品,陶正国.京张高铁官厅水库特大桥简支钢桁梁架设技术[J].桥梁建设,2018,48(5):103-107.

[3] 赵宇清.杭瑞洞庭大桥钢桁梁架设施工技术要点分析[J].中外建筑,2018(7):264-268.

作者简介

肖喻峰(1981-),男,四川眉山人;学历:硕士,职称:副高级工程师,现就职单位:重庆城建控股(集团)有限责任公司,研究方向:施工方案设计。

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