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【鋼結構 橋梁】從一星到三星淺談鋼結構橋梁安

作者:admin    發布時間:2019-11-14 15:21     瀏覽次數 :


鋼結構橋梁安裝最基本的施工方案——先搭設臨時支架,然后按照一定順序依次吊裝,通常它是最簡單、最經濟的施工方案,但是在個別案例中總會出現一些復雜情況或受限于現場條件,需要我們運用沉淀的經驗與創造性思維,來實現厚積薄發的“進階操作”。
 
下面,基于鋼結構橋梁安裝的基本操作,結合項目實例,為大家介紹“進階”前后的施工方案,從☆操作到☆☆☆操作,背后藏著滿滿的技術“含金量”。
 
 
1
頂推法“進階操作”
 
 
頂推施工法起源于拖拉假設法(利用卷揚機與滑車組進行施工),然后采用千斤頂替代,緩解了啟動時的沖擊力,而現在通常選擇步履式頂推機施工。相較吊裝施工法,頂推法的優勢在于以下三點:
 
1. 安裝過程中不需要大型起吊設備(安裝前的拼裝可能需要用到大型龍門吊);
2. 構件可在安全區域完成拼裝,保證焊縫質量,減小安裝風險;
3. 不影響橋梁下方通行,有利于節約交通管理措施費。
 
下圖為頂推法的工作原理:
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_1
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_2
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_3
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_4
頂推法工作原理
 
頂推法的適用范圍比較狹窄,其不足在于:
 
1. 不適應變高橋、曲線橋;
2. 頂推跨徑不宜過大(一般超過70m不經濟);
3. 橋梁越長,施工進度越慢。
 
長潭西跨線橋項目是我們一個非常成功的案例,它位于長潭西高速交桐關橋路,全長100m,寬36m,跨徑50m,總用鋼量3000t,結構形式為雙跨一箱四室鋼箱梁。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_5
長潭西跨線橋效果圖
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_6
長潭西跨線橋BIM模型
 
從上圖可以看出,該項目實際上仍存在一個不合理的因素——這是一個雙排曲線橋體,為什么能夠成功采用頂推方案呢?這就是經驗與想象力的結合,參見下圖☆☆☆操作的示意圖:
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_7
☆☆☆頂推法的進階應用
 
在頂推過程中,可以采取一些措施降低風險、節約成本,如設置臨時墩,實現頂推距離由100m變成50mx2,原橋墩無法滿足頂推要求。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_8
橋墩側增加臨時墩
 
步履機上方設置橡膠墊板,防止受力不均勻,提高摩擦力,有利于防止傾覆失穩。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_9
步履機上方設置橡膠墊板
 
導梁采用三排主梁,中間增加十字支撐,提高了導梁整體性,有利于過墩的穩定,相比無十字支撐的設計,其用鋼量更低。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_10
鋼箱梁沿導梁頂推
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_11
鋼箱梁頂推完成現場
 
 
吊桿安裝“進階操作”
 
 
吊桿又稱鋼拉桿,它起源于吊索結構,但吊索無法滿足較大的調節量,且不適用與較短的長度,吊桿便因此應運而生。當橋梁跨徑越大時,橋身高度越高,而采用吊桿結構可以減小梁身高度,降低用鋼量,因此吊桿結構主要應用于大跨度橋梁。
 
淄博高新區站東路橋便是一座采用了吊桿的景觀橋,全長81.28m,寬42.1m,跨徑63m,總用鋼量1600t,是豬龍河水系上唯一一座全鋼結構橋梁。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_12
站東路橋效果圖
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_13
站東路橋BIM模型
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_14
站東路橋通車實景
 
以站東路橋為例,吊桿采用展索盤放索,吊機配合安裝,具體施工順序如下:
 
1. 在錨端安裝牽引補芯;
2. 用吊機將吊桿索提升并展開;
3. 內吊索錨具穿越上、下拱內的索道管,繼續提升至拱面上;
4. 當吊桿下端離開橋面時,進行吊桿下端叉耳錨的安裝;
5. 提升吊桿,旋上錨具螺母;
6. 放松吊索,卸下吊具。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_15
吊桿上部節點大樣
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_16
吊桿下部節點大樣
 
 
以上安裝流程只是基本操作,要使吊桿發揮其真正意義上的作用,關鍵在于張拉,其控制要點如下:
 
1. 張拉時應安裝設計要求,盡量采用對稱張拉;
2. 張拉過程出現異常情況時應立即停止,查明原因排除隱患后方可繼續施工;
3. 張拉分兩次進行,第一次在桁架拱施工后,第二次在橋面鋪裝后,即二次恒載施加以后。
 
吊桿施工并不復雜,但如何做到簡單高效的數據測量,提高張拉效率,加快施工進度,這又是一門需要針對現場情況分析的☆☆☆進階操作。
 
 
立交橋施工“進階操作”
 
 
城市道路高架橋施工一般只需要考慮分段運輸、進場順序,但是如果涉及到立交結構,就必須靈活變通。目前正在施工中的西安北辰-鳳五立交正是這樣一個立交橋體系。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_17
北辰-鳳五立交效果圖
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_18
北辰-鳳五主線橋BIM模型
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_19
北辰-鳳五匝道BIM模型
 
其中匝道聯段WN11—15位于主線橋BC35—38正下方,項目最終確認從下至上依次施工的方案。具體實施方案如下:
 
1. 先吊裝最下層匝道,并完成主焊縫焊接工作。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_20
匝道吊裝現場
 
2. 測量放線,于匝道上布置臨時支架。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_21
匝道上方布置支架現場
 
3. 吊裝匝道上方主線橋。
 
從一星到三星淺談鋼結構橋梁安裝的進階操作_22
匝道上方主線橋吊裝現場
 
該方案并非看上去那樣簡單,它的控制要點在于:
 
1. 線橋分段制造時需要匹配匝道位置;
2. 匝道承載力需要重新復核,必要時局部補強;
3. 下排臨時支架承載荷重需重新設計計算,這才是排除隱患的☆☆☆操作。

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