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钢结构桥梁安装

发布日期:2019-11-19


      钢结构桥梁安装最基本的施工方案——先搭设临时支架,然后按照一定顺序依次吊装,通常它是最简单、最经济的施工方案,但是在个别案例中总会出现一些复杂情况或受限于现场条件,需要我们运用沉淀的经验与创造性思维,来实现厚积薄发的“进阶操作”。


下面,基于钢结构桥梁安装的基本操作,结合项目实例,为大家介绍“进阶”前后的施工方案,从☆操作到☆☆☆操作,背后藏着满满的技术“含金量”。


1、顶推法“进阶操作”


顶推施工法起源于拖拉假设法(利用卷扬机与滑车组进行施工),然后采用千斤顶替代,缓解了启动时的冲击力,而现在通常选择步履式顶推机施工。相较吊装施工法,顶推法的优势在于以下三点:

1. 安装过程中不需要大型起吊设备(安装前的拼装可能需要用到大型龙门吊);

2. 构件可在安全区域完成拼装,保证焊缝质量,减小安装风险;

3. 不影响桥梁下方通行,有利于节约交通管理措施费。


下图为顶推法的工作原理:


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顶推法的适用范围比较狭窄,其不足在于:


1. 不适应变高桥、曲线桥;

2. 顶推跨径不宜过大(一般超过70m不经济);

3. 桥梁越长,施工进度越慢。


长潭西跨线桥项目是我们一个非常成功的案例,它位于长潭西高速交桐关桥路,全长100m,宽36m,跨径50m,总用钢量3000t,结构形式为双跨一箱四室钢箱梁。


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从上图可以看出,该项目实际上仍存在一个不合理的因素——这是一个双排曲线桥体,为什么能够成功采用顶推方案呢?这就是经验与想象力的结合,参见下图☆☆☆操作的示意图:


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在顶推过程中,可以采取一些措施降低风险、节约成本,如设置临时墩,实现顶推距离由100m变成50mx2,原桥墩无法满足顶推要求。


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步履机上方设置橡胶垫板,防止受力不均匀,提高摩擦力,有利于防止倾覆失稳。


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导梁采用三排主梁,中间增加十字支撑,提高了导梁整体性,有利于过墩的稳定,相比无十字支撑的设计,其用钢量更低。


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二、吊杆安装“进阶操作”


吊杆又称钢拉杆,它起源于吊索结构,但吊索无法满足较大的调节量,且不适用与较短的长度,吊杆便因此应运而生。当桥梁跨径越大时,桥身高度越高,而采用吊杆结构可以减小梁身高度,降低用钢量,因此吊杆结构主要应用于大跨度桥梁。


淄博高新区站东路桥便是一座采用了吊杆的景观桥,全长81.28m,宽42.1m,跨径63m,总用钢量1600t,是猪龙河水系上唯一一座全钢结构桥梁。

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以站东路桥为例,吊杆采用展索盘放索,吊机配合安装,具体施工顺序如下:


1. 在锚端安装牵引补芯;

2. 用吊机将吊杆索提升并展开;

3. 内吊索锚具穿越上、下拱内的索道管,继续提升至拱面上;

4. 当吊杆下端离开桥面时,进行吊杆下端叉耳锚的安装;

5. 提升吊杆,旋上锚具螺母;

6. 放松吊索,卸下吊具。


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以上安装流程只是基本操作,要使吊杆发挥其真正意义上的作用,关键在于张拉,其控制要点如下:


1. 张拉时应安装设计要求,尽量采用对称张拉;

2. 张拉过程出现异常情况时应立即停止,查明原因排除隐患后方可继续施工;

3. 张拉分两次进行,第一次在桁架拱施工后,第二次在桥面铺装后,即二次恒载施加以后。


吊杆施工并不复杂,但如何做到简单高效的数据测量,提高张拉效率,加快施工进度,这又是一门需要针对现场情况分析的☆☆☆进阶操作。


三、立交桥施工“进阶操作”


城市道路高架桥施工一般只需要考虑分段运输、进场顺序,但是如果涉及到立交结构,就必须灵活变通。目前正在施工中的西安北辰-凤五立交正是这样一个立交桥体系。


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其中匝道联段WN11—15位于主线桥BC35—38正下方,项目最终确认从下至上依次施工的方案。具体实施方案如下:


1. 先吊装最下层匝道,并完成主焊缝焊接工作。

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2. 测量放线,于匝道上布置临时支架。

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3. 吊装匝道上方主线桥。

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该方案并非看上去那样简单,它的控制要点在于:


1. 线桥分段制造时需要匹配匝道位置;

2. 匝道承载力需要重新复核,必要时局部补强;

3. 下排临时支架承载荷重需重新设计计算,这才是排除隐患的☆☆☆操作。